tiểu luận nhóm đề tài hệ thống treo điện tử trên oto

Hình 1: Hệ thống treo Hệ thông treo xe ô tô thường được đặt phía trên cầu trước và cầu sau của xe.. Tủy thuộc vào quy chuẩn thiết kế của từng hãng sản xuất cũng như nhu cầu sử dụng khác

DE TAI: HE THONG TREO DIEN TU TREN OTO

GVHD: TRAN MINH KET LOP: 7/ABTE40183 05 SVTH: PHAM VIET GIA BẢO - 2175102050098

PHAM TRAN QUOC THANG - 2175102050084 NGUYEN ANH QUOC - 2175102050155

Thành phố Hỗ Chí Minh, ngày 20 tháng 11 năm 2023

MUC LUC

CHUONG 1: CO SO LY THUYET 4 1.1 KHAINIEM CO BẢN 4

1.2 Phân loại hệ thống treo 5 121 Hệ thống treo phụ thuUỘC:: - - c1 22 20112111211 1211 121112111211 1811 181118118 5 122 Hệ thống treo độc lập - Q2 020112011211 1211 1111111111111 1 111111 ky 6 123 Hệ thống treo bán độc lập - - Q2 020 1120112111211 1111211111111 1 111g ray 7 1.2.4 Hệ thống treo thanh chống kép (Double wishbone — hai càng chữ A) 7 12.5 Hệ thống treo đa liên kết - Sa ST 1111111 11111511551 121211 sa 8

CHUONG 2: CAU TAO CUA HE THONG TREO 9 2.1Bộ phận đàn hồi 9

2.1.1Đặc điểm CHhUNØ 2 2 20102021011 101 11111111111 11111 1111110111011 111011101111 HH 9 2.1.2 Sự dao động của phần tử đàn hồii - n1 n1 E21 1 E2 erye 9

2.1.3 Các dạng phần tử đàn hỒi 55-51 1 1112212112111 1171111 1 121tr 10

sanh — 10 m0 nh Il

2.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi là lò xo trụ -cs5cs2 18

2.3.3 Hé thông treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo đọc 20 2.3.4 Hệ thông treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn Tigang 21 2.3.5 Hé thông treo độc lập, phần tử đàn hồi loại Macpherson 22 2.3.6 Hệ thông treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, thanh xoắn 5z: 23

DANH MUC HINH ANH

Hình I: Hệ thống treo 5 St E1 211111111211211111 112111111 112111 1 111211101 ryeg 4

Hình 2: Hệ thông 4> 980)0110111)10XIEŨẦẳẲŸẲẮŸẲẮẲÄầÝỂÝỶẢ 5

Hình 3: Hệ thông treo độc lập cece 2011011121112 112111011101 1101110111011 1 HH 6 Hình 4: Hệ thông treo bán độc lập - - 1.1 10111211 12111211121 1101110111011 1211 011k 7 Hình 5: Hệ thống treo hai càng chữ A - 2-51 2E 192111111112112112121 212111 e cau 8 Hình 6: Hệ thống treo đa liên kết - 5 s 12E1271211111111111211 211111212111 e cau 8 Hình 7: Sự dao động của phần tử đàn hồi - - S121 1211 11111121111111122122 re 9 Hình 8: Nhíp L0 0.11101110111121 11211101 1101111111111 1011111111111 H111 HH nu 10 0800 c1 11

Hình 10: Thanh xoắn -::-222222222211122221111222221111222.1112.1111 111 1 12 Hình I1: Vấu cao SU vec cccccsscessessssessesssesssessessressissressressussietssesssetisetitsssetiisssetsnetsnssseteed 12 Hinh 12: Démm kht oe 14

Hình 13: Bộ phận giảm chắn - 5 S1 221221271211171111111112121212112 21 re l5 Hình 14: Bộ phận dẫn hướng - 1 1 121 1EE111E1111E11111121111 1112211 111 111 te, 17 Hình 15: Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi là lò xo trụ -s-5sz2ss2csez 18 Hình 16: Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi là lò xo trụ -5-5sz2cs2cscz 19 Hinh 17: Hé thông treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo đọc -: 20

Hình 18: Hệ thông treo độc lập, phần tử đản hồi lò xo, hai đòn ngang 21

Hinh 19: Hé thông treo độc lập, phần tử đàn hồi loại Macpherson 22

Hình 20: Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hôi lò xo, thanh xoắn - 23

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Hệ thống treo là bộ phận quan trọng, trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng chuyển động êm ái và cân bằng của chiếc xe, đặc biệt khi xe di chuyển qua những cung đường gồ ghề Ngoài ra, hệ thống treo còn có vai trò truyền lực và mô-men từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe để đảm bảo đúng quy trình hoạt động của bánh xe Hệ thống treo là bộ phận giúp hạn chế các ảnh hưởng cơ học đến khung xe và các chỉ tiết kim loại, tránh việc xe bị xóc quá nhiều khi di chuyển mà không cần phải giảm bớt tốc độ, từ đó đem lại sự thoải mái cho người sử dụng xe Nắm rõ được công dụng của hệ thống treo trên ô tô, chính vì vậy ngày nay các hãng sản xuất luôn đặc biệt chú trọng vào phát triển bộ phận nảy

Hình 1: Hệ thống treo

Hệ thông treo xe ô tô thường được đặt phía trên cầu trước và cầu sau của xe Thực tế, hệ thống treo thuộc bộ phận khung gầm xe, bên cạnh các hệ thông khác như hệ thống khung xe, bánh lái và bánh xe Cùng với sự phát triển của công nghệ, thiết kế hệ thống treo hiện nay rất đa dạng và càng ngày cảng tăng tính năng sử dụng.Tuy nhiên, dù được

chế tạo theo thiết kế nào và ứng dụng công nghệ hiện đại ra sao, nhìn chung hệ thống treo trên ô tô vẫn phải đáp ứng được các tính năng sau:

O Chiu được sức nặng của xe ô tô khi đi chuyên trên bất cứ điều kiện địa hình nảo

E1 Bốn bánh xe phải tiếp xúc với mặt đường để đảm bảo khả năng kiểm soát LJ_ Xe vào cua, chuyển hướng, tăng/giảm tốc độ phải đảm bảo được sự ôn định

và linh hoạt L1 Giảm thiểu tác động của địa hình lên thân xe, giúp người ngồi trong xe không

cảm thấy khó chịu vì quá xóc LJ Đảm bảo an toàn tối thiểu khi không may xảy ra va chạm

1.2 Phân loại hệ thống treo

Tủy 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 kêt câu va phân loại, bao gôm các dạng cơ bản như:

1.21 Hệ thống treo phụ thuộc Ở hệ thông nảy, các bánh xe được nối trên I dầm cầu liền, các chỉ tiết hệ thông treo sẽ nối đầm 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

Hình 2: Hệ thống treo phụ thuộc

So với hệ thống treo độc lập thì các chi tiết ở hệ thông treo phụ thuộc ít và đơn giản hơn, độ bền cao, chịu tai tốt và đặc biệt phủ hợp với các loại ô tô tải cũng như ô tô con sử dụng kết cấu khung vỏ rời (body-on-fame) Tuy nhiên, do khối lượng phần không được treo lớn nên hệ thống này kém êm dịu và ôn định, xe 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 Toyota Hilux, Chevrolet Colorado hay Ford Ranger,

1.2.2 Hệ thống treo độc lập Ở hệ thông này, các bánh xe được gan voi thân xe một cách “ độc lập” với nhau Qua đó, hai đầu bánh xe có thê chuyên động riêng lẻ, địch 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 thông treo độc lập tiêu biểu là hệ thông treo MacPherson, hé théng treo tay don kép (double wishbone), hé théng treo da lién két (multi-link), So với hệ thống treo phụ thuộc, phần không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu chuyên động cao Do không có đầm cầu liền nói thân xe nên có thể bố trị trọng tâm xe thấp đi, nhưng ngược lại hệ thông treo độc lập có cấu trúc và thành phần phức tạp hon

Hình 3: Hệ thống treo độc lập

Hé thông treo độc lập được sử dụng rất rộng rãi vả phố biến trên ô tô Những mẫu xe tiêu biểu có thể kế đến như Honda Civic, Honda CR-V, Toyota Camry, Mercedes C- class, Mercedes GLE-class.,

1.2.3 Hé théng treo ban déc lap Hệ thống treo này vẫn cho phép hai bánh xe chuyên 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 phố 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

McPherson

barre stabilisatrice

bras oscillant transversal

Hinh 4: Hé thong treo ban déc lap Tuy nhiên, độ chụm và góc đặt bánh xe không ôn định, bánh xe và thân xe vẫn lắc ngang so với mặt đường Không thích hợp với những xe yêu cầu cao về trải nghiệm lái

1.2.4 Hệ thống treo thanh chống kép (Double wishbone - hai càng chữ A)

Với thiết kế góc đặt bánh xe được ôn định, hạn chế lắc ngang thân xe khi vào cua, qua đó giúp cảm giác lái của xe tốt hơn Tạo sự linh hoạt trong việc sắp xếp các thành

phần như lò xo, giảm chấn, Dễ dàng điều chỉnh động học của hệ thống treo, qua đó tối ưu hóa quá trình vận hành của xe

Cao su càng A Càng A dưới

Hình 5: Hệ thống treo hai càng chữ A Tuy nhiên, cấu tạo gồm nhiều thành phần và phức tạp hơn so với MacPherson Do đó, giá cũng cao hơn, khâu sửa chữa và bảo trì cũng tốn nhiều thời gian và công sức hơn

1.2.5 Hệ thống treo đa liên kết

Hệ thông treo đa liên kết là một sự cải tiến của hệ thông treo tay đòn kép Hệ thông này không chỉ sử dụng một thanh điều hướng như trên MacPherson hay hai thanh điều hướng trên tay đòn kép Treo đa liên kết dùng tới ba, bốn thậm chí năm thanh điều hướng khác nhau hoặc kết hợp với càng chữ A Sự đa dạng trong thiết kế và điều chỉnh các liên kết giúp mang đến cảm giác điều khiển và xử lý còn tốt hơn so với kiểu tay đòn kép

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG TREO 2.1Bộ phận đàn hồi

2.1.1Đặc điểm chung

Khi tác dụng một lực lên một vật làm bằng những vật liệu như cao su, nó sẽ tạo ra biến dạng của vật đó (tạo ra ứng suất trong vật đó) Khi thôi tác dụng lực, ứng suất sẽ mat va vat sẽ trở lại hình dang ban dau Người ta gọi tính chất đó là tính chất đàn hồi của vật Các phần tử đàn hôi trong hệ thống treo của ôtô cũng sử dụng nguyên lý đàn hồi để giảm va đập từ mặt đường tác dụng lên, bảo đảm sự êm dịu cho hành khách và hàng hoá trên thân ôtô Các phần tử đàn hồi này sẽ bị biến đạng uốn (đối với nhíp) hoặc biến dạng xoắn (đối với lò xo trụ và thanh xoắn) khi chịu tải Năng lượng đàn hồi sẽ được giải phóng khi thôi tác dụng lực và các phần tử đản hồi trở lại trạng thái bình thường

2.1.2 Sự dao động của phần tử đàn hồi

Kiểu dao động ~

Hình 7: Sự dao động của phần tứ đàn hôi Khi bánh xe đi qua map mô, lò xo của hệ thông treo bị nén lại rất nhanh Do lò xo có xu hướng ngay lập tức trở về chiều dài có tải ban đầu của nó nên nó sẽ giãn ra, nâng thân ôtô lên phía trên Tuy nhiên, do lò xo tích luỹ năng lượng trong quá trình nén nên nó phải giãn ra vượt quá chiều dài bình thường của nó để giải phóng năng lượng Chuyển động lên phía trên của thân ôtô cũng giúp lò xo vượt quá chiều dài ban đầu của nó Khi thân ôtô dịch chuyên xuống nó ấn lò xo nén lại quá chiều cao chịu tải bình thường, vì vậy lò xo tác dụng trở lại băng cách đây thân ôtô lên phía trên

Quá trình này lặp đi lặp lại và được gọi là sự dao động của lò xo Biên độ của mỗi lần dao động đều nhỏ hơn lần trước, cuối cùng dập tắt hăn dao động lên xuống của Ôtô

Hinh 8: Nhip

Nhíp được làm từ các lá thép cong, gọi là nhíp, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn đến dài Cụm nhíp được kẹp chặt lại với nhau ở vị trí giữa băng một bulông định tâm Đề giữ các lá nhíp không bị trượt ra khỏi vị trí, người ta dùng tắm kẹp ở một vải điểm đề kẹp chúng lại với nhau Hai đầu của lá nhíp dài nhất (lá nhíp chính) được uốn cong tạo thành tai nhíp (mắt nhíp), được sử dụng để gắn nhíp vào khung hay vào một dầm nào đó thông qua mõ nhíp và chốt nhíp

Kiêu đản hồi này thường được sử dụng chủ yêu cho loại xe tải, có ưu điểm chịu sức tải cao nhưng độ êm dịu lại hạn chê

2.1.3.2 LO xo Lò xo được làm từ dây thép lò xo, là một loại thép đặc biệt, được quấn thành hình ống Khi đặt tải lên lò xo, đây lò xo sẽ bị xoắn do ông lò xo bị nén Lúc này năng lượng ngoại lực được dự trữ trong lò xo và va đập được giảm bớt

Kiểu đàn hồi nảy thường được trang bị cho loại xe con Ưu điểm của kiêu đàn hồi lò xo là cầu tạo không quá phức tạp, đảm bảo độ êm dịu nhưng lại khó bố trí điểm đặt thích hợp trên xe

Hình 10: Thanh xoắn 2.3.3.4 Vấu cao su

Vau cao su hap thụ năng lượng dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực

Giảm: chấn cao su

Hình 11: Vấu cao su Vầu cao su có những ưu điểm sau:

o Nécé thê được làm với mọi hình dạng khác nhau;

o_ Không có tiếng ồn khi làm việc; o_ Không cần phải bôi trơn Tuy nhiên vấu cao su không thích hợp khi tải trọng lớn Vì vậy vấu cao su chủ yêu được sử dụng như một bộ phận đàn hồi phụ hay một bạc đệm, vau giam chan, vau chan hay một số cơ cầu khác trong hệ thống treo

2.3.3.5 Đệm khí

Phần tử đàn hồi sử dụng đệm khí dựa trên nguyên tắc không khí có tính đàn hồi

khi bị nén Trong hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là đệm khí thường được kết hợp với giảm chấn thuỷ lực trong một kết cấu (hình 9 14)

Trong hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là đệm khí thì áp suất khí nén được tự động điều chỉnh cho phù hợp với mức tải nên phần tử đàn hồi có đặc tính rất tốt Đệm khí có những ưu điểm sau:

O No kha mém khi ôtô không có tải nhưng độ cứng có thê tăng khi tăng tải bang cách tăng áp suất không khí bên trong khoang khí Nó tạo ra độ êm dịu chuyển động tối ưu nhất với bất kỳ mức tải nào;

O Độ cao gầm xe cũng được giữ không đổi ngay cả khi tải thay đôi bằng cách điều

chỉnh áp suất không khí

Tuy nhiên hệ thống treo dùng đệm khí cần một số những thiết bị như máy nén khí, cơ câu điều khiên áp suất, nên hệ thống trở nên phức tạp do đó phạm vi sử dụng còn

o_ Giảm chấn thủy lực: Quy trình hoạt động của giảm chấn thủy lực chính là tận dụng lực ma sát của các lớp dầu đề giảm thiểu sự dao động Giảm chân thủy lực có 2 loại là giảm chấn dạng ống và giảm chấn dạng đòn

o_ Giảm chấn ma sát: Tận dụng lực ma sát giữa các lá nhíp để giảm thiểu sự đao động

Giàm chắn tự

động điêu khiên

Giằm chắn môt lớp vỏ