MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU- Để tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệthống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8.- Để đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống treo k
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô là hệ thống liên kết đàn hồi các cầu xe (cầu chủ động và bị động) với khung và thân xe Hệ thống treo thường bao gồm ba phần cơ bản: cơ cấu liên kết đàn hồi khung vỏ xe với các cầu xe, đảm bảo khi xe chuyển động cầu xe không va chạm với khung vỏ; cơ cấu truyền lực bao gồm các chốt, trục, thanh đòn, dầm cầu liên kết với bánh xe để truyền lực đẩy từ bánh xe và phản lực của mặt đường lên khung vỏ; cơ cấu này đảm bảo xe có thể chuyển động với tốc độ cao mà không bị xô lệch khung vỏ xe; cơ cấu giảm chấn để dập tắt dao động của bánh xe khi di chuyển, nhất là khi di chuyển ở mặt đường gồ ghề.
Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chạy với tốc độ cao, đảm bảo các bánh luôn tiếp xúc với mặt đường, nhất là hai bánh dẫn hướng của cầu trước Chính trên cơ sở này hệ thống treo được phân ra làm hai loại: Hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
Ngày nay các nhà nghiên cứu và thiết kế đã đạt được những thành tựu trong việc phát triển hệ thống treo Dựa trên sự kết hợp giữa khoa học chuyên ngành cơ bản với ứng dụng các thành tựu về khoa học điện tử, tin học và kỹ thuật điều khiển. Chính nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật này vào thực tế mà hệ thống treo ngày càng hoàn thiện hơn về tính năng, kích thước cũng như phạm vi hoạt động của nó
Hệ thống treo điều khiển điện khiển điện tử chính là xu hướng phát triển của hệ thống treo trong tương lai Nó hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng các cảm biến để thu nhân thông tin, các thông số cần thiết trong quá trình vận hành xe Các thông số đó có thể là tải trọng xe, gia tốc dao động thẳng đứng, góc đặt bánh xe, độ cao sàn xe… Sau đó các thông số này được mã hoá và đưa đến các mạch điều khiển để tự động điều khiển các cơ cấu chấp hành Như vậy ta có một hệ thống treo có thể tự động điều chỉnh được đường đặc tính của nó phù hợp với điều khiện chuyển động Đây chính là ưu điểm nổi bật mà các hệ thống treo trước đó không có được.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài trong suốt hơn một thế kỷ Các hệ thống treo ban đầu được thiết kế đơn giản và cơ bản, với mục đích giảm xóc khi di chuyển trên đường xá gồ ghề Sau đó, các công nghệ mới được áp dụng để tăng cường tính năng của hệ thống treo, cải thiện độ an toàn và giảm thiểu độ rung của xe.
Trước đây, hệ thống treo thường sử dụng những bộ lò xo đơn giản để giảm xóc Tuy nhiên, đến những năm 1930, hệ thống treo bằng lò xo đã được cải tiến bằng việc thêm bộ đệm xóc Đến những năm 1950, hệ thống treo bằng lò xo đã bị thay thế bởi hệ thống treo bằng lò xo xoắn và sau đó là hệ thống treo bằng lò xo không khí.
Trong những năm 1970, hệ thống treo bằng lò xo không khí đã trở nên phổ biến hơn và đã được sử dụng rộng rãi trong các loại xe hạng sang và các loại xe tải lớn
Bộ điều khiển điện tử được thêm vào hệ thống treo trên ô tô vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000 Tuy nhiên, các tính năng và chức năng của hệ thống điều khiển này đã được cải tiến và phát triển trong những năm sau đó, đặc biệt là trong những năm gần đây khi công nghệ và kỹ thuật ngày càng tiên tiến.Hiện nay, hầu hết các loại xe hơi đều được trang bị các hệ thống treo điện tử để cải thiện trải nghiệm lái xe và tăng độ an toàn cho hành khách.
CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết giữa bánh xe với khung xe hoặc vỏ xe, liên kết ở đây là liên kết đàn hồi Hệ thống treo có những chức năng chính sau:
- Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe Hạn chế những chuyển động không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc dọc của bánh xe.
- Hấp thụ và giảm chấn: Hệ thống treo giúp hấp thụ và giảm chấn những chấn động từ đường, tránh làm rung chuyển cả xe và giảm thiểu tác động lên hành khách và các bộ phận khác của xe.
- Điều chỉnh độ cao: Hệ thống treo còn có thể điều chỉnh độ cao của xe để đảm bảo sự ổn định và an toàn trên đường.
- Hệ thống treo còn có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và khung xe: Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường ), lực dọc
(lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực ly tâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang, ), momen chủ động hoặc momen phanh.
Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe
(xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau).
- Cân bằng tải trọng: Hệ thống treo giúp cân bằng tải trọng của xe, đặc biệt là khi xe chở hàng hoặc số hành khách trên xe nhiều.
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học và động lục học của chuyển động bánh xe.
- Không gây lên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
- Tăng tuổi thọ của lốp: Khi hệ thống treo hoạt động tốt, lốp sẽ bị mài mòn ít hơn và tuổi thọ của lốp sẽ tăng.
YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô có một số yêu cầu cơ bản nhằm đảm bảo an toàn và hiệu suất vận hành của xe, bao gồm:
- Hệ thống treo phải giúp xe đảm bảo độ ổn định và bám đường tốt, tránh trượt bánh hoặc lật xe khi qua cua hoặc đường quanh co.
- Hệ thống treo cần giảm xóc và rung động khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề hay đường xấu, giúp cho tầm nhìn của tài xế không bị lung lay và giảm thiểu cảm giác khó chịu cho hành khách.
- Hệ thống treo phải đảm bảo an toàn cho hành khách, tài xế và các phương tiện khác trên đường Hệ thống phải chịu được áp lực và tải trọng khi xe duy chuyển với tốc độ cao.
- Hệ thống treo phải có độ bền và ổn định cao, chịu được thời gian sử dụng và điều kiện thời tiết khắc nghiệt như đường xấu, mưa bão hay đường đèo dốc.
- Hệ thống treo phải đảm bảo phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe như trên đường tốt hoặc có thể chạy trên nhiều địa hình khác nhau
- Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của hệ thống treo làm mềm dịch chuyển theo phương thẳng đứng nhưng không ảnh hương đến quan hệ động học và động lực học của bánh xe theo phương dịch chuyển.
PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Tùy thuộc vào quy chuẩn thiết kế của từng hãng sản xuất cũng như nhu cầu sử dụng khác nhau của khách hàng mà hệ thống treo trên xe ô tô tương đối đa dạng về mặt kết cấu và phân loại, bao gồm các dạng cơ bản như:
1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc Ở hệ thống này, các bánh xe được nối trên 1 dầm cầu liền, các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xe Cái tên “phụ thuộc” cũng xuất phát từ đó, vì ở hệ thống này, dao động của hai bánh xe ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau.
So với hệ thống treo độc lập thì các chi tiết ở hệ thống treo phụ thuộc ít và đơn giản hơn, độ bền cao, chịu tải tốt và đặc biệt phù hợp với các loại ô tô tải cũng như ô tô con sử dụng kết cấu khung vỏ rời (body-on-frame) Tuy nhiên, do khối lượng phần không được treo lớn nên hệ thống này kém êm dịu và ổn định, xe rất dễ bị rung động, Đối với xe con, hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng ở cầu sau của các mẫu SUV quen thuộc như Toyota Fortuner, Chevrolet Trailblazer, Ford Everest,Ford Explorer, và những chiếc bán tải sử dụng chung khung gầm như ToyotaHilux, Chevrolet Colorado hay Ford Ranger,
Hình 1.1: Hệ thống treo phụ thuộc
1.5.2 Hệ thống treo độc lập Ở hệ thống này, các bánh xe được gắn với thân xe một cách “độc lập” với nhau. Qua đó, hai đầu bánh xe có thể chuyển động riêng lẻ, dịch chuyển tự do mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau Nhờ vậy, các dao động từ mặt đường lên khung vỏ xe có thể được kiểm soát tốt hơn Các kiểu hệ thống treo độc lập tiêu biểu là hệ thống treo MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết
So với hệ thống treo phụ thuộc, phần không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu chuyển động cao Do không có dầm cầu liền nổi thân xe nên có thể bố trị trọng tâm xe thấp đi, nhưng ngược lại hệ thống treo độc lập có cấu trúc và thành phần phức tạp hơn,
Hình 1.1: Hệ thống treo độc lập
1.5.3 Hệ thống treo bán độc lập
Hệ thống treo này vẫn cho phép hai bánh xe chuyển động tương đối với nhau, tuy nhiên chuyển động của chúng vẫn có ảnh hưởng đến nhau Ngày nay, hệ thống treo này xuất hiện phổ biến nhất dưới dạng thanh xoắn kết hợp với thanh cân bằng Hệ thống này thường được sử dụng ở cầu sau một số mẫu xe như Toyota Corolla Altis, Toyota Vios.
Hình 1.3: Hệ thống treo bán độc lập
Thiết kế đơn giản, tương đối nhẹ và nhỏ gọn (cấu tạo chỉ gồm giảm xóc, lò xo, cánh tay điều chỉnh hướng và đệm cao su giảm chấn) Tiết kiệm được diện tích cho các thành phần truyền động khác nên đặc biệt thích hợp với những xe dẫn động cầu trước (FWD) Độ ma sát và mài mòn của bộ phận giảm chấn được giảm, do đó không phải bảo trì quá nhiều.
Hình 1.4: Hệ thống treo MacPherson
1.5.5 Hệ thống treo khí nén (Air suspension system)
Hệ thống treo này được sử dụng trên các loại xe hơi và xe tải cao cấp Nó bao gồm một bộ phận bơm khí nén, các bộ van điều khiển và các bộ phận treo để duy trì độ cao của xe và giảm rung động Hệ thống treo khí nén giúp cải thiện độ êm ái và độ ổn định của xe trên đường gồ gề.
Cấu tạo hệ thống treo khí nén khá phức tạp Hệ thống treo này hoạt động dựa trên tính đàn hồi của không khí khi bị nén Khí nén dự trữ được chứa trong một bầu hơi Độ cứng của bộ phận đàn hồi sẽ phụ thuộc vào áp suất khí nén bên trong bầu hơi Để thay đổi độ cứng của bầu hơi khí nén chỉ cần thay đổi áp suất bên trong Do đó khác với các loại bộ phận đàn hồi khác, bộ phận đàn hồi loại khí nén được điều khiển điện tử (còn gọi là hệ thống treo khí nén điện tử) Khi tải trọng ở các bánh xe bị thay đổi, van cam biến sẽ báo về ECU Từ đây ECU sẽ truyền lệnh cho tăng hoặc giảm áp suất khí nén. Đây là hệ thống treo được đánh giá ưu việt nhất bởi có thể hấp thụ các rung động dù là nhỏ nhất, mang đến sự êm ái cao nhất khi xe chuyển động Nhược điểm hệ thống treo khí nén là chế tạo phức tạp, chi phí cao Do đó hệ thống treo này chủ yếu chỉ được sử dụng trên các dòng xe sang cao cấp như Mercedes, Audi, BMW, Lexus…
Hình 1.5: hệ thống treo khí nén
1.5.6 Hệ thống treo thanh xoắn
Cấu tạo thanh xoắn khá phức tạp, gồm thanh thép lò xo, sử dụng tính đàn hồi xoắn để cản lại sự xoắn Một đầu thanh xoắn được cố định trên khung xe, đầu còn lại lắp vào kết cấu chịu tải xoắn trong hệ thống treo Ưu điểm hệ thống treo thanh xoắn là trọng lượng nhẹ, kết cấu nhỏ gọn, giúp giảm khoảng sáng gầm xe, giá thành rẻ, dễ chế tạo… Nhược điểm của hệ thống treo thanh xoắn là không có nội ma sát nên cần giảm chấn để dập tắt dao động nhanh.
Hệ thống treo thanh xoắn cũng được sử dụng nhiều trên xe ô tô con, nhất là các dòng xe SUV, xe bán tải… Một số dòng xe hiện nay sử dụng hệ thống treo thanh xoắn như Toyota Hilux, Mitsubishi Triton, Ford Ranger…
Hình 1.6: Hệ thống treo thanh xoắn
ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TREO
1.6.1 Hệ thống treo phụ thuộc
- Cấu tạo hệ thống khá đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo trì bảo dưỡng.
- Hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững để chịu được tải nặng thích hợp cho các dòng xe tải hoặc bán tải.
- Khi xe vào cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng giúp người ngồi cảm giác ổn định, chắc chắn hơn.
- Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờ thế lốp xe ít bị bào mòn.
- Về cơ bản hệ thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàng nặng hoặc có thể lắp cho trục bánh sau ở các dòng xe phổ thông, xe con.
- Phần khối lượng không được treo lớn và hệ thống treo phụ thuộc có đặc thù cứng nhắc không có độ linh hoạt cho mỗi bánh nên độ êm của xe rất kém.
- Giữa bánh xe phải và trái mỗi khi chuyển động có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau thông qua hệ thống dầm cầu nên chúng dễ bị ảnh hưởng dao động và rung lắc qua lại lẫn nhau.
- Khi vào đoạn đường cua xe dễ bị trượt bánh nếu đi với tốc độ cao nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt Điều này có thể dễ nhận thấy nhất trên các dòng xe bán tải hay có hiện tượng văng đít như Toyota Hilux hay Ford Ranger.
1.6.2 Hệ thống treo độc lập
- Khối lượng không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu cũng tốt hơn.
- Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng các lò xo mềm.
- Do không có dầm cầu liền nối thân, cố định 2 bánh xe nên có thể bố trí sàn xe và động cơ thấp nhằm hạ thấp trọng tâm, giúp xe vận hành ổn định ở tốc độ cao.
- Cấu tạo khá phức tạp, việc bảo trì, bảo dưỡng, nhiều khó khăn.
- Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe, nên nhiều xe có trang bị thêm thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi xe quay vòng và tăng độ êm ái cho chiếc xe.
1.6.3 Hệ thống treo Mac Pherson
- Đơn giản và hiệu quả: Hệ thống treo MacPherson được thiết kế đơn giản và dễ sửa chữa, với ít bộ phận chuyển động Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và bảo trì.
- Tiết kiệm không gian: Hệ thống treo MacPherson không yêu cầu nhiều không gian so với các hệ thống treo khác, giúp tăng không gian sử dụng cho hành khách hoặc để lắp đặt các bộ phận khác trên xe.
- Tính linh hoạt: Hệ thống treo MacPherson có khả năng tùy chỉnh và điều chỉnh tốt, cho phép các kỹ sư điều chỉnh các thông số treo như độ cứng, độ nghiêng và cỡ lốp dễ dàng.
- Độ ổn định và điều khiển: Hệ thống treo MacPherson cung cấp sự ổn định và điều khiển tốt cho xe, đảm bảo sự ổn định khi lái xe và khả năng tạo cảm giác lái thoải mái.
- Hạn chế trong việc xử lý tải trọng lớn: Hệ thống treo MacPherson có giới hạn về khả năng xử lý tải trọng lớn và độ cứng, do đó không phù hợp cho các phương tiện mang hàng nặng hoặc chịu tải trọng lớn.
- Tác động đến không gian bánh xe: Do cấu trúc hệ thống treo MacPherson, không gian bánh xe có thể bị hạn chế, đặc biệt là trong trường hợp sử dụng các đường kính lớn của bánh xe hoặc khi thay đổi hình thức của xe.
- Tác động đến trọng lượng: Hệ thống treo MacPherson có thể tạo thêm trọng lượng cho phần trước của xe, do đó ảnh hưởng đến trọng lượng và phân phối trọng lượng của xe.
- Độ bền và độ ổn định: Một số phiên bản hệ thống treo MacPherson có thể không đảm bảo độ bền và độ ổn định tốt như những hệ thống treo
MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO PHỔ BIẾN TRÊN Ô TÔ
- Hệ thống treo độc lập (Independent Suspension): Đây là hệ thống treo phổ biến trên hầu hết các loại ô tô Mỗi bánh xe được treo độc lập, giúp tăng tính ổn định, khả năng cân bằng và sự êm ái khi lái.
- Hệ thống treo MacPherson: Đây là một loại hệ thống treo độc lập phổ biến được sử dụng trên nhiều loại ô tô Nó bao gồm một ống giảm chấn và lò xo nằm ngang, giúp giảm kích thước và trọng lượng của hệ thống treo.
- Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link Suspension): Hệ thống treo này sử dụng nhiều liên kết và cần treo để kết nối bánh xe với khung xe Loại hệ thống treo này cung cấp sự ổn định, kiểm soát tốt và khả năng xử lý cao trên đường cong.
- Hệ thống treo tự định hướng (Semi-Trailing Arm Suspension): Loại hệ thống treo này sử dụng cần treo hình chữ Z hoặc hình chữ U để giữ cho bánh xe theo hướng di chuyển Nó thường được sử dụng trên các xe dẫn động cầu sau, đem lại sự ổn định và kiểm soát tốt.
- Hệ thống treo khí nén (Air Suspension): Hệ thống treo khí nén sử dụng khí nén để điều chỉnh độ cứng mềm và chiều cao của treo Nó cung cấp sự êm ái, khả năng điều chỉnh cao và khả năng tăng chiều cao khi cần thiết.
- Hệ thống treo điện tử (Electronic Suspension): Hệ thống treo này sử dụng cảm biến và công nghệ điện tử để điều chỉnh độ cứng mềm của treo dựa trên điều kiện đường và phong cách lái Nó cung cấp sự tinh chỉnh chính xác và tăng khả năng ổn định của xe.
- Hệ thống treo tự điều chỉnh (Self-leveling Suspension): là một loại hệ thống treo được thiết kế để tự động điều chỉnh độ cao của xe để duy trì sự cân bằng và ổn định, đặc biệt khi có tải trọng thay đổi hoặc khi đường bị xóc.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hệ thống treo trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc giảm rung động, hấp thụ va đập và duy trì sự tiếp xúc ổn định giữa bánh xe và mặt đường Hệ thống treo trên ô tô phải đảm bảo sự thoải mái cho hành khách, ổn định cho việc lái xe và an toàn trong mọi tình huống Có nhiều loại hệ thống treo phổ biến được áp dụng trên ô tô, bao gồm treo độc lập, treo trục cố định, treo McPherson, treo đa liên kết, treo khí nén và treo điện tử Mỗi loại hệ thống treo có ưu điểm và hạn chế riêng, tùy thuộc vào loại xe và mục đích sử dụng Quá trình phát triển hệ thống treo trên ô tô luôn tiến bộ để cải thiện sự thoải mái, ổn định và khả năng vận hành của xe, mang lại trải nghiệm lái xe tốt hơn cho người lái và hành khách Hệ thống treo trên ô tô cần được bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn. Tóm lại, hệ thống treo trên ô tô là một phần quan trọng để đảm bảo sự thoải mái và an toàn khi lái xe Việc lựa chọn và bảo trì hệ thống treo phù hợp sẽ cải thiện trải nghiệm lái xe và đảm bảo hiệu suất tối ưu của ô tô.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô là hệ thống liên kết đàn hồi các cầu xe (cầu chủ động và bị động) với khung và thân xe Hệ thống treo thường bao gồm ba phần cơ bản: cơ cấu liên kết đàn hồi khung vỏ xe với các cầu xe, đảm bảo khi xe chuyển động cầu xe không va chạm với khung vỏ; cơ cấu truyền lực bao gồm các chốt, trục, thanh đòn, dầm cầu liên kết với bánh xe để truyền lực đẩy từ bánh xe và phản lực của mặt đường lên khung vỏ; cơ cấu này đảm bảo xe có thể chuyển động với tốc độ cao mà không bị xô lệch khung vỏ xe; cơ cấu giảm chấn để dập tắt dao động của bánh xe khi di chuyển, nhất là khi di chuyển ở mặt đường gồ ghề.
Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chạy với tốc độ cao, đảm bảo các bánh luôn tiếp xúc với mặt đường, nhất là hai bánh dẫn hướng của cầu trước Chính trên cơ sở này hệ thống treo được phân ra làm hai loại: Hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
Ngày nay các nhà nghiên cứu và thiết kế đã đạt được những thành tựu trong việc phát triển hệ thống treo Dựa trên sự kết hợp giữa khoa học chuyên ngành cơ bản với ứng dụng các thành tựu về khoa học điện tử, tin học và kỹ thuật điều khiển. Chính nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật này vào thực tế mà hệ thống treo ngày càng hoàn thiện hơn về tính năng, kích thước cũng như phạm vi hoạt động của nó
Hệ thống treo điều khiển điện khiển điện tử chính là xu hướng phát triển của hệ thống treo trong tương lai Nó hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng các cảm biến để thu nhân thông tin, các thông số cần thiết trong quá trình vận hành xe Các thông số đó có thể là tải trọng xe, gia tốc dao động thẳng đứng, góc đặt bánh xe, độ cao sàn xe… Sau đó các thông số này được mã hoá và đưa đến các mạch điều khiển để tự động điều khiển các cơ cấu chấp hành Như vậy ta có một hệ thống treo có thể tự động điều chỉnh được đường đặc tính của nó phù hợp với điều khiện chuyển động Đây chính là ưu điểm nổi bật mà các hệ thống treo trước đó không có được.
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài trong suốt hơn một thế kỷ Các hệ thống treo ban đầu được thiết kế đơn giản và cơ bản, với mục đích giảm xóc khi di chuyển trên đường xá gồ ghề Sau đó, các công nghệ mới được áp dụng để tăng cường tính năng của hệ thống treo, cải thiện độ an toàn và giảm thiểu độ rung của xe.
Trước đây, hệ thống treo thường sử dụng những bộ lò xo đơn giản để giảm xóc Tuy nhiên, đến những năm 1930, hệ thống treo bằng lò xo đã được cải tiến bằng việc thêm bộ đệm xóc Đến những năm 1950, hệ thống treo bằng lò xo đã bị thay thế bởi hệ thống treo bằng lò xo xoắn và sau đó là hệ thống treo bằng lò xo không khí.
Trong những năm 1970, hệ thống treo bằng lò xo không khí đã trở nên phổ biến hơn và đã được sử dụng rộng rãi trong các loại xe hạng sang và các loại xe tải lớn
Bộ điều khiển điện tử được thêm vào hệ thống treo trên ô tô vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000 Tuy nhiên, các tính năng và chức năng của hệ thống điều khiển này đã được cải tiến và phát triển trong những năm sau đó, đặc biệt là trong những năm gần đây khi công nghệ và kỹ thuật ngày càng tiên tiến. Hiện nay, hầu hết các loại xe hơi đều được trang bị các hệ thống treo điện tử để cải thiện trải nghiệm lái xe và tăng độ an toàn cho hành khách.
1.3 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết giữa bánh xe với khung xe hoặc vỏ xe, liên kết ở đây là liên kết đàn hồi Hệ thống treo có những chức năng chính sau:
- Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe Hạn chế những chuyển động không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc dọc của bánh xe.
- Hấp thụ và giảm chấn: Hệ thống treo giúp hấp thụ và giảm chấn những chấn động từ đường, tránh làm rung chuyển cả xe và giảm thiểu tác động lên hành khách và các bộ phận khác của xe.
- Điều chỉnh độ cao: Hệ thống treo còn có thể điều chỉnh độ cao của xe để đảm bảo sự ổn định và an toàn trên đường.
- Hệ thống treo còn có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và khung xe: Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường ), lực dọc
(lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực ly tâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang, ), momen chủ động hoặc momen phanh.
Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe
(xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau).
- Cân bằng tải trọng: Hệ thống treo giúp cân bằng tải trọng của xe, đặc biệt là khi xe chở hàng hoặc số hành khách trên xe nhiều.
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học và động lục học của chuyển động bánh xe.
- Không gây lên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
- Tăng tuổi thọ của lốp: Khi hệ thống treo hoạt động tốt, lốp sẽ bị mài mòn ít hơn và tuổi thọ của lốp sẽ tăng.
1.4 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô có một số yêu cầu cơ bản nhằm đảm bảo an toàn và hiệu suất vận hành của xe, bao gồm:
- Hệ thống treo phải giúp xe đảm bảo độ ổn định và bám đường tốt, tránh trượt bánh hoặc lật xe khi qua cua hoặc đường quanh co.
- Hệ thống treo cần giảm xóc và rung động khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề hay đường xấu, giúp cho tầm nhìn của tài xế không bị lung lay và giảm thiểu cảm giác khó chịu cho hành khách.
