TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Công dụng
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với các cầu hay hệ thống chuyển dộng
Hệ thống treo gồm ba bộ phận chính: bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và bộ phận giảm chấn, mỗi bộ phận đảm nhiệm chức năng riêng biệt.
Bộ phận đàn hồi có vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận và truyền tải các tải trọng thẳng đứng, giúp giảm va đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động của ô tô Nhờ vào chức năng này, bộ phận đàn hồi đảm bảo độ êm ái cần thiết cho xe khi di chuyển.
Bộ phận dẫn hướng có chức năng tiếp nhận và truyền lực dọc, lực ngang, cùng với các momen phản lực và momen phanh lên khung xe Động học của bộ phận này xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe so với khung và vỏ xe.
Bộ phận giảm chấn trong hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc tạo lực cản, giúp dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo Nó hoạt động bằng cách biến cơ năng thành nhiệt năng, từ đó tiêu tán năng lượng ra môi trường xung quanh.
Ngoài 3 bộ phận chính trên hệ thống treo của các ô tô du lịch còn có thêm bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này có tác dụng làm giảm độ nghiêng và các dao động gọc nghiêng của thùng xe
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau:
Hệ thống treo của xe cần có đặc tính đàn hồi tốt, thể hiện qua độ võng tĩnh (ft) và hành trình động (fd), nhằm đảm bảo độ êm dịu khi di chuyển trên đường bằng phẳng cũng như giảm thiểu va đập khi gặp phải địa hình xấu Điều này giúp xe duy trì sự ổn định khi tăng tốc, phanh hoặc quay vòng, tránh tình trạng nghiêng, ngửa hoặc chúc đầu của vỏ xe.
- Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là:
Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể
Để tránh hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động của các bánh xe dẫn hướng xung quanh trục quay, cần đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và hệ thống truyền động lái.
- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả và êm dịu
- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo
- Kết cấu đơn giản dễ bố trí, làm việc bền vững tin cậy
Có nhiều cách phân loại hệ thống treo, tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa ra để phân loại
- Theo vật liệu chế tạo phân tử đàn hồi:
+ Bằng kim loại (lá nhíp, lò xo, thanh xoắn)
- Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng:
+ Hệ thống treo phụ thuộc
+ Hệ thống treo độc lập
- Theo phương pháp dập tắt dao động:
+ Loại giám chấn thủy lực (loại tác dụng 1 chiều, 2 chiều)
+ Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn hướng)
- Theo phương pháp điều khiển:
+ Hệ thống treo bị động (không được điều khiển)
+ Hệ thống treo chủ động
1.1.3 Hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo độc lập là loại hệ thống cho phép các bánh xe di chuyển một cách riêng biệt, không bị ảnh hưởng lẫn nhau Đặc trưng bởi dầm cầu cắt, hệ thống này cho phép bánh xe trái và phải hoạt động độc lập, giúp cải thiện khả năng vận hành và ổn định của xe Khi một bánh xe di chuyển trong mặt phẳng nằm ngang, bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên vị trí, mang lại hiệu suất tối ưu cho xe.
- Nó cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó tăng độ êm dịu chuyển động của xe
- Nó cho phép giảm giao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mômen con quay
- Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển
- Có kết cấu phức tạp, giá thành cao đặc biệt với cầu chủ động
- Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe không cố định do vậy xảy ra tình trạng mòn lốp nhanh
- Khi chịu lực bên (li tâm, đường nghiêng, gió bên) do hai bánh xe không iên kết cứng nên xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe
Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ô tô:
- Hệ thống treo trên đòn dọc
- Hệ thống treo trên đòn ngang
- Hệ thống treo loại Mc Pherson
- Hệ thống treo trên đòn chéo
- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thánh xoắn
1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi, lò xo trụ, đòn treo dọc:
Hệ thống treo đòn dọc là một cấu trúc trong đó các thanh liên kết giữa bánh xe và khung được thiết kế dưới dạng đòn dọc, thường được sắp xếp song song hai bên bánh xe Số lượng đòn dọc có thể là hai hoặc bốn, và hệ thống này có thể được áp dụng cho cả hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập.
- Dễ dàng tháo lắp toàn bộ cầu xe, kết cấu đơn giản
- Có trọng lượng phần không treo bé và chiều rộng cơ sở không thay đổi
Giảm bớt lực tác động lên đòn ngang và các khớp quay mà không cần sử dụng thanh ổn định, nhờ vào việc sử dụng đòn liên kết có độ cứng thấp.
- Không có mômen hiệu ứng con quay ở bánh xe dẫn hướng, không gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe động học dẫn động lái đúng
Cầu xe yêu cầu công nghệ hàn tiên tiến và có tải trọng hạn chế Điều này giúp đảm bảo an toàn khi xe di chuyển trên đường vòng, đồng thời giảm thiểu hiện tượng quay trục cầu xe trong quá trình quay vòng thừa.
1.1.3.2 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn treo ngang
Một đòn ngang phía trên và một đòn ngang phía dưới được kết nối với khung hoặc dầm ô tô qua bản lề Đầu còn lại của mỗi đòn ngang liên kết với đòn đứng thông qua các khớp cầu Bánh xe được gắn cố định với đòn đứng, cho phép quay quanh trụ khi xe thực hiện các vòng quay.
Hình 1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang
Phần tử đàn hồi lò xo trụ kết hợp với giảm chấn ổn thủy lực có đầu trên liên kết với gối tựa trên khung ô tô, trong khi đầu dưới liên kết với bản kề hoặc cầu thông qua đòn treo dưới Thanh ổn định được kết nối với hai giá bánh xe và giữ trên khung hoặc dầm bằng hai khớp bản lề, tạo nên một hệ thống treo hiệu quả cho ô tô.
+ Khắc phục được sự phát sinh moomen, hiệu ứng con quay
+ Triệt tiêu được sự rung của bánh xe đối với trục đứng
+ Khắc phục được sự thay đổi độ nghiêng mặt phẳng quay bánh xe
Xe có trọng tâm thấp giúp giảm độ nghiêng của thùng xe khi chịu tác động của lực li tâm, mang lại khả năng ổn định tốt hơn khi di chuyển ở tốc độ cao nhờ vào góc lệch và sự chuyển vị nhỏ.
+ Khối lượng của phần không treo nhỏ đảm bảo đọ êm dịu khi chuyển động trên đường gồ ghề
+ Kết cấu phức tạp, chiếm khoảng không gian lớn trên xe
+ Do sự thay đổi tương đối lớn nên lốp nhanh mòn
+ Độ ổn định ngang của bánh xe kém
+ Động học của bánh xe phụ thuộc vào độ dài của đòn dưới
+ Chiều rộng cở sở cũng như độ nghiêng bên thay đổi
1.1.3.3 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Mc Pherson
Nếu kích thước của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về bằng 0 thì ta có kết cấu mới được gọi là hệ thống treo Mc Pherson
Hệ thống treo Mc Pherson bao gồm một đòn treo dưới, trong đó đầu trong liên kết với khung hoặc dầm ô tô, còn đầu ngoài gắn với thanh xoay đứng và vỏ của giảm chấn ống thủy lực Đầu trên của giảm chấn được kết nối với gối tựa trên khung hoặc vỏ xe Lò xo, đóng vai trò là phần tử đàn hồi, được đặt với một đầu tỳ vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn và đầu còn lại tỳ vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô Trụ bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng, tạo nên cấu trúc vững chắc cho hệ thống treo.
Hình 2: Hệ thống treo Mc-pherson
- Có khả năng điều chỉnh chiều cao thân xe khi xe đang chạy ở tốc độ cao
- Tăng độ ổn định của phần thân vỏ xe nhờ bố trí thêm một thanh ổn định
- Kết cấu phức tạp, khó bảo dưỡng
SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Cấu tạo chung của hệ thống treo
Cấu tạo bố trí chung của hệ thống treo được thể hiện trên hình 6 dưới đây
Mặc dù có nhiều chi tiết, nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy thành
Bộ phận dẫn hướng trong ô tô có vai trò quan trọng trong việc xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh xe đối với khung hoặc vỏ xe Nó giúp truyền tải các lực dọc, lực ngang và các mô-men từ bánh xe lên khung hoặc vỏ ô tô Theo sơ đồ bố trí hình 1, bộ phận dẫn hướng bao gồm đòn treo và thanh giằng.
Bộ phận đàn hồi trong ô tô có vai trò quan trọng trong việc truyền tải lực thẳng đứng và giảm tải trọng động khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng, giúp đảm bảo sự êm ái cần thiết cho hành khách.
Bộ phận giảm chấn là một thành phần quan trọng trong hệ thống treo ô tô, giúp giảm thiểu giao động bằng cách tạo ra lực cản thông qua ma sát giữa các lá nhíp và các khớp nối Hình 1 minh họa bộ phận giảm chấn, bao gồm các ống thủy lực được lắp đặt trong lò xo trụ, có vai trò quan trọng trong việc ổn định và nâng cao hiệu suất lái xe.
Hình 6 Hệ thống treo với bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ
2.1.2 Khái quát chung về giao động và tính êm dịu chuyển động
Khi ô tô di chuyển trên đường không bằng phẳng, nó phải chịu tải trọng giao động từ bề mặt đường, ảnh hưởng tiêu cực đến hàng hóa, tuổi thọ xe và đặc biệt là hành khách Thống kê cho thấy, ô tô tải chạy trên đường xấu có vận tốc trung bình giảm 40% - 50% so với xe chạy trên đường bằng phẳng, quãng đường giữa hai kỳ đại tu giảm 35% - 40%, và suất tiêu hao nhiên liệu tăng 50% - 60% Hơn nữa, việc phải chịu đựng rung xóc lâu dài có thể gây mệt mỏi cho hành khách Nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu con người tiếp xúc lâu trong môi trường giao động của ô tô, họ có nguy cơ mắc các bệnh thần kinh và não Do đó, tính êm dịu trong chuyển động là một chỉ tiêu quan trọng của xe.
Tính êm dịu chuyển động của xe phụ thuộc vào cấu trúc của xe, đặc biệt là hệ thống treo, cùng với cường độ kích động và kỹ thuật lái xe Lực kích thích gây ra giao động có thể xuất phát từ sự không cân bằng của động cơ và hệ thống truyền lực, hoặc do độ mấp mô của bề mặt đường Để đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô, thường sử dụng một số chỉ tiêu nhất định.
2.1.2.1 Tần số giao động thích hợp
Con người từ nhỏ đã quen với nhịp điệu bước đi, với mỗi người có thói quen và vóc dáng khác nhau, dẫn đến việc thực hiện bước đi cũng khác nhau Trung bình, một người có thể thực hiện 60 – 85 bước trong một phút, tương đương với tần số giao động 60 – 85 lần/phút Ô tô có chuyển động êm dịu khi tần số dao động nằm trong khoảng 65 – 85 lần/phút Do đó, trong thiết kế hệ thống treo, tần số giao động thích hợp được áp dụng là 60 – 85 giao động/phút cho xe du lịch và 85 – 120 lần/phút cho xe tải.
2.1.2.2 Khối lượng được treo và khối lượng không được treo
Khối lượng treo bao gồm các cụm và chi tiết như khung, thùng, cabin, động cơ và các bộ phận liên quan, có trọng lượng tác động lên hệ thống treo Những chi tiết này được kết nối với nhau thông qua các loại đệm cao su đàn hồi, dạ nỉ hoặc giấy bìa công nghiệp, giúp đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của hệ thống.
Trên thực tế, các chi tiết và cụm của bản thân không hoàn toàn cứng mà có sự đàn hồi và biến dạng nhất định, nhưng sự biến dạng này so với hệ thống treo là rất nhỏ và có thể bỏ qua Trong hệ giao động tương đương, khối lượng được treo được coi như một vật thể đồng nhất và cứng hoàn toàn.
Khối lượng không được treo bao gồm các cụm và chi tiết mà trọng lượng của chúng không tác động lên hệ thống treo, như cầu, hệ thống chuyển động và một phần các đăng Tương tự như khối lượng được treo, ảnh hưởng của biến dạng riêng của các cụm và mối nối đàn hồi giữa chúng được bỏ qua, coi phần không được treo như một vật thể đồng nhất và cứng hoàn toàn.
Trong thiết kế ô tô, khối lượng treo lớn và khối lượng không treo nhỏ là điều lý tưởng, vì điều này giúp tăng cường khả năng va đập và độ êm dịu khi xe di chuyển trên mặt đường gồ ghề Ngược lại, nếu khối lượng treo nhỏ hơn khối lượng không treo, độ êm dịu của thân xe sẽ giảm sút, ảnh hưởng đến trải nghiệm lái.
Hình 7 Khái quát về hệ thống treo
2.1.2.3 Sự giao động của khối lượng được treo
Khi chuyển động, hệ giao động của ô tô là hệ giao động nhiều bậc tự do rất phức tạp
(1) Sự lắc dọc giao động xoay quanh trục ngang là giao động lên xuống của phần trước hay sau ô tô quanh trục ngang đi qua trọng tâm của nó
(2) Sự lắc ngang giao động xoay quanh trục dọc khi ô tô đi qua mặt đường mà một bên bánh xe bị rơi xuống ổ gà hoặc qua những mấp mô
Sự nhún giao động lên xuống theo trục thẳng đứng là hiện tượng chuyển động của toàn bộ thân xe, xảy ra khi ô tô di chuyển trên bề mặt đường không bằng phẳng.
Sự xoay đứng của ô tô là quá trình di chuyển xoay quanh trục thẳng đứng, cho phép xe nghiêng sang trái hoặc phải khi di chuyển.
2.1.2.4 Sự giao động của khối không được treo
Hình 9 Các dạng giao động của khối lượng không được treo
Hình 8 Các dạng giao động của khối lượng được treo
Giao động của khối lượng không được treo có thể phần ra như sau:
(1) Sự dịch đứng: là chuyển động lên xuống cảu bánh xe, thường xuất hiện khi xe chạy với tốc độ chung bình và cao trên đường gợn sóng
Sự xoay dọc là hiện tượng giao động lên xuống theo chiều ngược nhau của bánh xe bên phải và bên trái, khiến bánh xe nhảy lên và mất bám mặt đường Hiện tượng này thường xảy ra ở hệ thống treo phụ thuộc.
(3) Sự uốn: là hiện tượng xảy ra khi momen tăng tốc hoặc momen phanh tác động lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quay trục bánh xe
- Có nhiệm vụ đưa tần số giao động phù hợp với người sử dụng 60-85 giao động/phút
- Nối mềm bánh xe và thùng xe, giảm nhẹ tải trọng động tác động từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau
- Có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe
Bộ phận đàn hồi trên xe gồm nhiều phần tử như kim loại (nhíp, lò xo trụ, thanh xoắn) và phi kim loại (vấu cao su, đệm khí, thủy khí) Độ cứng của các phần tử này cần điều chỉnh theo tải trọng; khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thấp, còn khi tăng tải, độ cứng phải cao hơn Để đáp ứng yêu cầu này, có thể bổ sung các bộ phận đàn hồi phụ như nhíp phụ và vấu tỳ bằng cao su biến dạng.
Nhíp được cấu tạo từ nhiều lá thép cong, được sắp xếp từ ngắn đến dài và kẹp chặt ở giữa bằng bu lông định tâm hoặc đinh tán Để đảm bảo các lá nhíp không bị trượt, người ta sử dụng kẹp tại một điểm để giữ chúng lại với nhau.
Hình 10 kết cấu bộ nhíp
1-Vòng kẹp 2-Bulông trung tâm 3-Lá Nhíp 4-Tai nhíp
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE LX570
Giới thiệu về xe Lexus-570
Hình 19 Hình ảnh phía trước xe LX570
LX570 gây ấn tượng mạnh mẽ với thiết kế hầm hố, nổi bật nhờ lưới tản nhiệt dạng con suốt lớn gần như bao trọn phần đầu xe Màu sơn khói độc đáo càng làm tăng thêm sức hút và vẻ mạnh mẽ cho mặt ca-lăng.
Cặp đèn trước của xe nổi bật với thiết kế vuốt nhọn sắc sảo, bao gồm 3 bóng đèn pha LED giống như những viên kim cương, kết hợp cùng đèn LED daylight hình chữ "L" tinh tế Cụm đèn trước không chỉ mang lại vẻ đẹp mà còn hỗ trợ tầm nhìn tối đa cho người lái nhờ các tính năng tự động bật/tắt, tự động cân bằng góc chiếu và rửa đèn Ngoài ra, cụm đèn sương mù cũng được trang bị công nghệ LED hiện đại, tạo nên sự hoàn thiện cho hệ thống chiếu sáng của xe.
Thiết kế thân xe của LX570 nổi bật với những đường gập lồi lõm ôm sát cửa trước và sau, tạo nên vẻ thể thao và không gây nhàm chán cho phần hông xe.
Vòm bánh xe của ô tô LX570 không chỉ tạo không gian rộng rãi mà còn giúp xe tự tin khi off-road và tối ưu hóa hiệu quả giảm xóc Thiết kế "dàn chân" 10 chấu kép với kích thước 21 inch mang lại vẻ khỏe khoắn và sự cân xứng hoàn hảo cho xe.
Người lái có thể dễ dàng theo dõi các diễn biến phía sau nhờ vào cặp gương chiếu hậu hiện đại, được trang bị nhiều tính năng tiện ích như gập và chỉnh điện, tự động điều chỉnh khi lùi, sấy gương, chống chói, nhớ vị trí và tích hợp đèn báo rẽ.
Thiết kế xe nổi bật với dáng vẻ hầm hố và mạnh mẽ, từ đầu đến đuôi Điểm nhấn ấn tượng là cụm đèn hậu full LED hình chữ L lớn, kéo dài từ trong ra ngoài Cánh lướt gió kích thước lớn không chỉ tạo vẻ thể thao mà còn nâng cao tính khí động học của xe.
Hình 20 Hình ảnh phía sau xe LX570
3.1.1 Thiết kế nội thất mang dáng vẻ của một “chuyên cơ”
Khi khám phá khoang cabin của Lexus LX570, người dùng sẽ nhận thấy sự khác biệt so với những chiếc xe sang mang thương hiệu Đức, không chỉ ở sự bóng bẩy mà còn ở nét độc đáo riêng Mẫu SUV Nhật Bản này thu hút người dùng bằng thiết kế tinh tế và sự chú trọng đến chi tiết.
Trong khi nhiều đối thủ theo đuổi xu hướng thiết kế hiện đại với ốp nhôm phay xước và ốp carbon, Lexus LX570 vẫn giữ vững phong cách cổ điển với ốp gỗ Shimamoku ở táp-lô và hai bên cửa Loại ốp gỗ này được chế tác hoàn toàn thủ công bởi các nghệ nhân Nhật Bản, với quy trình sản xuất kéo dài tới 38 ngày và 67 công đoạn Sự tỉ mỉ trong từng bước thực hiện không chỉ tạo nên những bộ gỗ hoàn hảo mà còn mang lại giá trị đặc trưng riêng cho mẫu xe sang LX570.
Xe ô tô này nổi bật với màn hình giải trí trung tâm 12.3 inch hiện đại, tương đương với các đối thủ Đức, tuy nhiên, màn hình chưa hỗ trợ cảm ứng Vô lăng 3 chấu đa chức năng, được bọc da và ốp gỗ, mang lại cảm giác cầm nắm êm ái và chắc chắn Ngoài ra, LX 570 còn trang bị tính năng chỉnh điện, nhớ vị trí và sưởi ấm, giúp tài xế cảm thấy thoải mái hơn khi lái xe.
Nội thất sang trọng và đẳng cấp của chiếc xe hơi này mang đến nhiều tiện nghi vượt trội Điểm nổi bật là cả hai ghế trước đều được trang bị chức năng làm mát và sưởi ấm, tạo cảm giác thư giãn tối đa cho người sử dụng Ghế lái LX570 còn được ưu ái hơn với khả năng chỉnh điện 12 hướng, nhớ 3 vị trí và hỗ trợ ra vào, trong khi ghế phụ chỉ kém hơn 2 hướng.
Với trục cơ sở dài 2850mm, thiết kế của Lexus mang đến không gian rộng rãi cho hàng ghế thứ 2, phục vụ tối ưu cho các ông chủ và khách hàng VIP.
Ghế ngồi trên xe Lexus LX 570 được bọc da Semi-aniline cao cấp, mang đến trải nghiệm sang trọng cho người dùng Cửa sổ trời toàn cảnh với chức năng chỉnh điện, một chạm đóng mở và chống kẹt tạo không gian thoáng đãng Hàng ghế thứ 3 rộng rãi, không gây cảm giác gò bó như các phiên bản trước, phù hợp cho những chuyến đi dài.
So với các mẫu xe Đức, LX 570 nổi bật với không gian hành lý rộng rãi Khi sử dụng cả 3 hàng ghế, cốp xe có dung tích tối đa 344 lít, có thể tăng lên 1220 lít khi gập hàng ghế cuối và đạt 2074 lít khi gập cả hàng ghế thứ 2 và 3 Bên cạnh đó, cốp xe còn được trang bị tính năng đóng/mở điện, mang lại sự thuận tiện cho người dùng trong việc cất giữ đồ.
Nếu gập hàng ghế 2 và 3 thì khoang hành lý của xe sẽ được mở rộng tối đa
3.1.2 Lexus LX570 sở hữu tiện nghi hiện đại, đa dạng
LX570 2022 nổi bật với hệ thống điều hòa tự động 4 vùng, giúp làm mát nhanh và sâu hơn so với các đối thủ chỉ có 2-3 vùng Xe còn được trang bị chức năng lọc bụi phấn hoa, tự động thay đổi chế độ lấy gió và điều khiển cửa gió thông minh chỉ với một vài thao tác bấm, mang lại trải nghiệm thoải mái và tiện nghi cho người sử dụng.
Hệ thống thông tin giải trí trên chiếc chuyên cơ mặt đất LX570 gồm có:
Màn hình giải trí 12.3 inch
Sạc không dây chuẩn Qi
Kết nối USB/AUX/Bluetooth
Dàn âm thanh Mark Levinson hiện đại 19 loa
Hộp lạnh có khả năng chứa 4 chai 500ml
3.1.3 Động cơ vận hành êm ái, off-road mạnh mẽ
Lexus LX570 2022 sở hữu sức mạnh ấn tượng từ động cơ xăng V8 5,7L 32 van với trục cam kép và công nghệ VVT-I kép, mang lại công suất tối đa 362 mã lực tại 5600 vòng/phút và mô men xoắn cực đại 530Nm tại 3.200 vòng/phút Xe được trang bị hộp số tự động 8 cấp và hệ dẫn động 2 cầu 4WD, tạo nên khả năng vận hành mạnh mẽ và linh hoạt.
Tuy sở hữu trọng tải gần 2 tấn nhưng với nguồn sức mạnh trên thì chiếc xe hơi LX
Hệ thống treo khí nén
Hệ thống treo sử dụng nhíp lá và lò xo xoắn đã xuất hiện từ rất sớm nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu cao về độ êm dịu cho xe con Trong khi đó, hệ thống treo khí nén, mặc dù không phải là một phát minh mới, đã được giới thiệu từ những năm 1950 cùng với hệ thống treo Mc Pherson Hệ thống treo khí nén sử dụng gối đỡ cao su khí nén thay vì lò xo xoắn, nhíp lá hay thanh xoắn, mang lại hiệu suất tốt hơn cho trải nghiệm lái.
Hệ thống treo khí nén trên ô tô hoạt động dựa vào khả năng chịu cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) khi thân xe di chuyển Sơ đồ nguyên lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được thể hiện trong hình 6.
Hình 25 Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén
1- Bánh xe; 2- Ballon khí; 3- Thân xe; 4- Giá đỡ; 5- Van trượt cơ khí; 6- Cảm biến vị trí; 7- Bộ vi xử lý; 8- Bộ chia khí nén; 9- Bình chứa khí nén
Bộ tự động điều chỉnh áp suất được hình thành dựa trên nguyên lý van trượt cơ khí, với các ballon khí nén 2 được lắp đặt giữa thân xe 3 và bánh xe 1 thông qua giá đỡ bánh xe.
4 Trên thân xe bố trí bộ van trượt cơ khí 5 Van trượt gắn liền với bộ chia khí nén (block) Khí nén được cuung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block và cấp khí nén vào các ballon Khi tải trọng tăng lên, các ballon khí nén được ép lại, dẫn tới thay đổi khoảng cách giữa thân xe và bánh xe Van trượt cơ khí thông qua đòn nối dịch chuyển vị trí các con trượt chia khí trong block Khí nén từ hệ thống cung cấp đi tới các ballon và cấp thêm khí nén Hiện tượng cấp thêm khí nén kéo dài cho tới khi chiều cao thân xe với bánh xe trở về vị trí ban đầu Khi giảm tải trọng, hiện tượng này xảy ra tương tự, và quá trình van trượt tạo nên sự thoát bớt khí nén ra khỏi ballon
Bộ tự động điều chỉnh áp suất sử dụng hệ thống điện tử bao gồm cảm biến vị trí thân xe và bánh xe, bộ vi xử lý và block khí nén Nguyên lý hoạt động tương tự như bộ điều chỉnh bằng van trượt cơ khí, trong đó cảm biến điện tử xác định vị trí thông qua tín hiệu điện Tín hiệu này được gửi đến bộ vi xử lý, nơi các chương trình xử lý và thiết lập yêu cầu điều chỉnh bằng tín hiệu điện đầu ra Cuối cùng, các tín hiệu đầu ra được chuyển tới các van điện từ trong block chia khí nén để điều chỉnh lượng khí nén, giúp hệ thống trở về vị trí ban đầu.
Hệ thống treo khí điều khiển điện tử (EMAS) mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng điều chỉnh độ cao của xe và độ cứng của lò xo giảm chấn Ngoài ra, hệ thống này còn tích hợp chức năng dự phòng và chẩn đoán, giúp nâng cao hiệu suất và an toàn cho phương tiện.
Lực giảm chấn 3 giai đoạn Mềm, trung bình, Cứng Độ cứng lò xo 2 chế độ Mềm, Cứng
Chiều cao xe 2 chế độ *
Hệ thống EMAS điều chỉnh lực giảm chấn, độ cứng lò xo và chiều cao gầm xe phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau, nhằm mang lại sự êm ái trong chuyển động và nâng cao tính ổn định khi lái xe.
Lực giảm chấn và độ cứng của lò xo được điều chỉnh linh hoạt theo các điều kiện hoạt động của xe, dựa trên chế độ được chọn qua công tắc LRC Đồng thời, độ cao gầm xe cũng được điều chỉnh phù hợp với các điều kiện về độ cao.
- Công tắc LRC có 2 vị trí: NORM
- (bình thường) và SPORT (thể thao)
+ Chế độ NORM chú trọng tới tính êm dịu chuyển động và thường được sử dụng khi xe hoạt động ở điều kiện bình thường
+ Chế độ SPORT cải thiện tính ổn định của xe khi xe quay vòng, ngoặt
Lực giảm chấn và độ cứng lò xo ứng với mỗi vị trí công tắc LRC
- Công tắc điều khiển độ cao cho phép lựa chọn giữa 2 vị trí NORM và HIGH + Chọn vị trí NORM khí lái xe trên đường bình thường
+ Chọn HIGH khi lái xe trên đoạn đường xóc
3.2.2.2 Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo
Lực giảm chấn và độ cứng của lò xo được điều khiển điện tử nhằm khắc phục các hiện tượng ảnh hưởng đến chuyển động của xe như nghiêng ngang, chồm đầu và đuôi xe Điều này giúp đảm bảo tính êm ái trong chuyển động và cải thiện khả năng điều khiển của phương tiện.
3.2.2.3 Điều khiển độ cao gầm xe Độ cảo của gầm xe được điều khiển bằng điện tử để ổn định trạng thái thân xe khi chạy ở tốc độ cao và để bù lại sự thay đổi trong việc phân bố tải trọng
- Các chức năng điều khiển như sau:
Hệ thống tự động điều chỉnh độ cao giúp duy trì chiều cao của xe ở mức ổn định, bất kể khối lượng hành khách hay hành lý Chiều cao tiêu chuẩn được thiết lập thông qua quá trình điều khiển độ cao, đảm bảo sự thuận tiện và an toàn trong mọi chuyến đi.
Khi công tắc điều khiển độ cao được đặt ở vị trí HIGH, gầm xe sẽ hạ xuống mức NORM khi đạt tốc độ cao Điều này giúp cải thiện tính động lực học và ổn định của xe, mang lại hiệu suất tốt hơn khi di chuyển với tốc độ lớn.
Khi tắt khóa điện, cần hạ thấp độ cao của xe về mức tiêu chuẩn nếu nó vượt quá giá trị này do sự giảm khối lượng của hành khách và hành lý Điều này giúp cải thiện trạng thái của xe khi đỗ.
Hình 27 Công tắc điều khiển độ cao
Bố trí các bộ phận liên quan đến EMAS được mô tả như hình 26
Hình 28 Sơ đồ bố trí các bọ phận liên quan đến EMAS
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
3.3.1 Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo
Công tắc LRC được lắp đặt trong hộp che dầm đỡ giữa, cho phép người lái điều chỉnh lực giảm chấn và độ cứng của lò xo hệ thống treo Người dùng có thể lựa chọn giữa hai chế độ NORM và SPORT để phù hợp với nhu cầu lái xe.
+ Ở vị trí NORM, điện áp 12V tác dụng lên cực TSW của ECU hệ thống treo
+ Ở vị trí SPORT điện áp giảm xuống còn 0V, đèn báo LRC ở bảng đồng hồ bất sáng
Cảm biến lái được lắp đặt trong cụm công tắc đèn xi nhan, có nhiệm vụ phát hiện góc và hướng quay của tay lái Cấu tạo và chức năng của cảm biến này tương tự như cảm biến được sử dụng cho hệ thống TEMS Các tín hiệu bật-tắt từ cảm biến sẽ được gửi đến SS1 và SS2 của ECU để nhận diện góc và hướng quay của vô lăng.
Hình 29 Sơ đồ mạch công tắc LRC
Hình 30 Cảm biến lái và mạch cảm biến lái
Công tắc này được gắn vào giá bắt bàn đạp, nó bật khi đạp phanh và gửi tín hiệu đến ECU cho đến khi nhả chân phanh
3.3.1.3 Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến gắn ở họng hút có nhiệm vụ cảm nhận độ mở bướm ga bằng công nghệ điện tử Dữ liệu thu thập được sẽ được gửi đến các cực L1, L2 và L3 của ECU hệ thống treo thông qua ECU động cơ và hộp số.
Cấu tạo và chức năng của nó giống như loại cảm biếm vị trí bướm ga dùng cho TEMS
Cảm biến vị trí bướm ga phụ đóng vai trò quan trọng trong hệ thống TRC (kiểm soát chống trượt quay bánh xe) và không liên quan đến việc điều khiển hệ thống treo khí.
Hình 31 Cảm biến vị trí bướm ga
3.3.1.4 Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo a, Cấu tạo
Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo được dặt trên ở mỗi đỉnh của các xi-lanh
Nó điều khiển đồng thời van quay của giảm chấn và van khí của xi-lanh khí nén, nhằm thay đổi lực giảm chấn và độ cứng của hệ thống treo.
Cần điều khiển van khí quay đồng thời cùng với cần điều khiển van quay Hai cần điều khiển này được nối với nhau bằng một cặp bánh răng
Hình 32 Bộ chấp hành điều khiển treo và xy-lanh chính
Bộ chấp hành điện từ phản ứng chính xác với sự thay đổi điều kiện hoạt động của xe, bao gồm 4 lõi rotor và 2 cặp cuộn dây stator Dòng điện chạy qua mỗi cặp cuộn dây stator giúp quay nam châm vĩnh cửu, từ đó điều khiển van khí hiệu quả.
Hình 33 Sơ đồ nguyên lí a, Cuộn stator; b,Vị trí mềm của cần điều khiển quay; c, Vị trí trung bình; d, Nam châm vĩnh cửu; e, Vị trí cứng; f, Lõi sator
ECU điều chỉnh sự phân cực của lõi stator từ cực N sang cực S hoặc giữ lõi ở trạng thái không phân cực Nam châm vĩnh cửu được quay nhờ lực hút tĩnh điện từ các cuộn stator tạo ra.
Bộ chấp hành được chia ra làm hai nhóm: một nhóm cho phía trước và một nhóm cho phía sau
Mô tả dưới đây là hoạt động của một bộ chấp hành phía trước:
Khi vị trí cần được thay đổi vị trí trung bình hay cứng sang mềm, dòng điện từ cực FS- đến FS+ của ECU qua bộ chấp hành
Khi vị trí cần thay đổi từ vị trí cứng hay mềm sang trung bình, dòng điện chạy từ cực FCH của ECU đến bộ chấp hành
Khi vị trí cần thay đổi từ vị trí mềm hay trung bình sang cứng, dòng điện từ cực FS+ đến cực FS- của ECU qua bộ chấp hành
Hình 34 minh họa mạch bộ chấp hành, bao gồm bốn thành phần chính: a) bộ chấp hành phía sau bên trái, b) bộ chấp hành phía trước bên trái, c) bộ chấp hành phía sau bên phải, và d) bộ chấp hành phía trước bên phải.
Hình 35 Xy-lanh khí nén
Mỗi xilanh khí bao gồm một giảm chấn thay đổi với khí Ni ở áp suất thấp và dầu, cùng với một buồng khí chính và một buồng khí phụ thuộc chứa khí nén.
Bộ chấp hành điều chỉnh lực giảm chấn thông qua việc mở và đóng các lỗ tiết lưu trên van quay, từ đó điều chỉnh lượng dầu chảy qua các lỗ trên piston.
Hình 36 Các lỗ tiết lưu
Van quay có hai cặp lỗ tiết lưu gắn liền với cần điều khiển, được điều khiển bởi bộ chấp hành hệ thống treo Cần piston cũng có hai lỗ, trong khi van quay xoay bên trong cần piston để đóng mở các lỗ, từ đó thay đổi lưu lượng dầu Việc điều khiển lưu lượng dầu qua các lỗ này cho phép thiết lập lực giảm chấn ở một trong ba chế độ khác nhau.
Hình 37 Mặt cắt giảm chấn và đường đặc tính lực giảm chấn b, Hoạt động
- Lực giảm chấn mềm: Tất cả các lỗ đều mở, đường dầu như hình dưới đây
Hình 38 Lực giảm chấn mềm
- Lực giảm chấn trung bình: Lỗ B mở và lỗ A đóng
Hình 39 Lực giảm chấn trung bình
- Lực giảm chấn cứng: Tất cả các lỗ đều đóng
Hình 40 Lực giảm chấn cứng
3.3.2.2 Các buống khí và van khí a, Cấu tạo
Hình 41 Buống khí chính và buồng khí phụ
Buồng khí của xilanh khí bao gồm buồng khí chính và buồng khí phụ, với một van khí được lắp đặt ở phần gối đỡ trên Van khí này được điều khiển bởi bộ chấp hành của hệ thống treo thông qua cần điều khiển, cho phép mở hoặc đóng đường khí giữa hai buồng Nhờ đó, độ cứng của hệ thống treo có thể được điều chỉnh theo hai chế độ hoạt động khác nhau.
Hệ thống treo mềm có độ cứng thấp, trong đó khi van khí mở, buồng khí chính và buồng khí phụ hoạt động như một lò xo, được kết nối với nhau theo cách tương tự như hình 2-19.
Kết quả là thể tích tăng đặt độ cứng hệ thống treo ở chế độ mềm
Hình 42 Độ cứng hệ thống treo mềm
Khi van khí đóng, đường khí giữa buồng khí chính và buồng khí phụ bị bịt kín, khiến buồng khí chính hoạt động như một lò xo do thể tích giảm Kết quả là độ cứng của hệ thống treo được tăng cường, chuyển sang chế độ cứng hơn.
Đèn báo LRC, được gắn trên bảng đồng hồ, hiển thị các chế độ lực giảm chấn và độ cứng của hệ thống treo, bao gồm chế độ NORMAL và SPORT Đèn sẽ sáng khi chế độ SPORT được chọn và tắt khi chuyển sang chế độ NORMAL.
