Khảo sát hệ thống treo xe kia k3000

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO XE KIA+ Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm vađập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động,

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

Đồng Nai, 03/2024

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

-DAO ĐỘNG VÀ TIẾNG ỒN TRÊN Ô TÔ

Đề tài:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO XE KIA K3000

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS NGUYỄN HOÀNG LUÂN

Đồng Nai, 03/2024

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO XE KIA K3000 1

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống treo 1

1.1.1Công dụng 1

1.1.2 Yêu cầu 1

1.1.3 Phân loại 2

1.2 Cấu tạo chung của hệ thống treo 3

1.2.1 Bộ phận đàn hồi: 3

1.2.2 Lò xo trụ: 7

1.2.3 Thanh xoắn: 7

1.2.4 Phần tử đàn hồi loại khí nén 8

1.2.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 9

1.3 Bộ phận hướng 11

1.3.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc 11

1.3.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập 12

1.3.3 Bộ phận giảm chấn 13

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE KIA K3000S 15

2.1 Sơ đồ chi tiết hệ thống treo 15

2.1.1 Hệ thống treo trước 15

2.1.2 Hệ thống treo sau xe KIA K3000S 15

2.2 Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính 16

2.2.1 Bộ phận đàn hồi 16

2.2.2 Bộ phận hướng: 17

2.2.3 Bộ phận giảm chấn 18

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE KIA K3000S: 21

3.1 Bộ phận đàn hồi: 21

3.1.1 Đặc tính đàn hồi 21

3.1.2 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo trước: 24

3.1.3 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo sau: 26

3.2 Xác định các thông số cơ bản của nhíp trước: 29

3.2.1 Tính toán kiểm tra độ bền các lá nhíp: 30

3.2.2 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo sau: 34

3.2.3.Tính toán kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn: 35

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Nhíp parabol(tiết diện thay đổi theo chiều dài) 4

Hình 1 2: Kết cấu nhíp ít lá 4

Hình 1 3: Kết cấu nhíp nhiều lá 5

Hình 1 4: Tiết diện các lá nhíp 5

Hình 1 5: Dạng đầu các lá nhíp 6

Hình 1 6: Kết cấu tai nhíp 6

Hình 1 7: Kết cấu bộ nhíp 6

Hình 1 8: Các dạng kế cấu của thanh xoắn 7

Hình 1 9: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu 9

Hình 1 10: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống 9

Hình 1 11: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp 10

Hình 1 12 : Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp 11

Hình 1 13: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phu thuộc 11

Hình 1 14: Sơ đồ động bộ phận hướng hệ thống treo độc lập 12

Hình 1 15: Hệ thống treo độc lập loại đòn - ống (Macpherxon) 12

Hình 1 16: Sơ đồ hệ thống treo loại nến 13

Hình 1 17: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn 13

Hình 1 18 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn 14

Hình 2 1: Hệ thống treo trước 15

Hình 2 2: Hệ thống treo sau 15

Hình 2 3: Kết cấu của lá nhíp 16

Hình 2 4: Sơ đồ bộ phận hướng 17

Hình 2 5 Giảm chấn 18

Hình 3 1 Thành ngoài giảm chấn ; 18

Hình 3 2 Đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước 25

Hình 3 3 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo sau 27

Hình 3 4 Sơ đồ tính toán lên nhíp 27

Hình 3 5 Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 28

Hình 3 6 Sơ đồ tính toán nhíp theo phương pháp tải trọng tập trung 30

Hình 3 7 Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 34

Hình 3 8 Sơ đồ lực tác dụng lên nhíp 34

LỜI NÓI ĐẦU

Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc,đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiềuvào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thànhphương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm Không nhưcác nước phát triển, với Việt Nam thì ô tô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là nhữngứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe Vì thế việc nghiên cứu, khai thác về ô tô là rấtcần thiết, nó là cơ sở để các nhà nhập khẩu cũng như các nhà sản xuất trong nướckiểm tra chất lượng xe khi nhập cũng như sau khi xe xuất xưởng, đồng thời trang bịkiến thức cho những người dân mua và sử dụng xe có hiệu quả kinh tế cao Khi xechuyển động trên đường, có rất nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc chuyểnđộng, lực cản không khí, điều kiện mặt đường… những yếu tố này luôn thay đổi vàgây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình chuyển động của xe Chúng làm quá trìnhchuyển động của xe mất ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọcủa xe… và đặc biệt là gây mất an toàn tính mạng cho người ngồi trên xe Với yêucầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính thẩm mỹ thìtính tiện nghi của ô tô ngày càng phải hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịuchuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, cácnhà sản xuất xe hàng đầu thế giới đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng sảnphẩm của mình về kiểu dáng, độ bền, và đặc biệt sự tiện nghi, thân thiện mang lại

sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng Và một trong những đề tài nhằm đáp ứngnhững yêu cầu trên đó là đề tài: “Khai thác hệ thống treo xe ô tô Toyota Camry 2.02020”

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO XE KIA

+ Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm vađập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êmdịu cần thiết cho ôtô khi chuyển động

+ Bộ phận dẩn hướng : Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lựcngang cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dung lên xe Động học của

bộ phận dẩn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối vớikhung và vỏ

+ Bộ phận giảm chấn : cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lựccản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năngthành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh

Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ôtô du lịch còn có thêm

bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này có tác dung làm giảm độnghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe

1.1.2 Yêu cầu.

Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau :

Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tỉnh ft, và hành trìnhđộng fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt vàkhông bị va đập liên tục lên các ụ han chế khi chạy trên đường xấu không bằng

phẳng với tốc độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không

bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu

Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẩn hướng phải đảm bảo cho xechuyển 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 dẩnhướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể

Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránhgây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẩn hướng xung quanhtrụ quay của nó

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 dể bố trí, làm việc bền vững tin cậy

1.1.3 Phân loại.

Hiện nay có nhiều loại hệ thống treo khác nhau

Nếu phân loại theo sơ đồ bộ phận dẩn hướng thì hệ thống treo dược chia ra hailoại: hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc

+ Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển

- Nhược điểm: Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động

 Hệ thống treo phụ thuộc

Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền.Bởi vậy, dịch chuyển của các bánh

xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mô men từ bánh xe lênkhung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ cácthanh âoìn

Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:

+Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn

+Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn

+Loại khí nén và thuỷ khí

Theo phương pháp dập tắt dao động:

+Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dung một chiều và hai chiều

+Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phậndẫn hướng

1.2 Cấu tạo chung của hệ thống treo

+ Kết cấu và chế tạo đơn giản

+ Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng

+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụ của

a) Nhíp ít lá:

Hình 1 1: Nhíp parabol(tiết diện thay đổi theo chiều dài)

1 Đệm cách; 2 Nhíp; 3 Bu lông trung tâm

Hình 1 2: Kết cấu nhíp ít lá

a Nhíp trước; b Nhíp sau : chính và phụ

Nhíp thường có chiều dài lớn nên khó bố trí lên xe Tuy vậy chúng có ưu điểm

là : hệ số sử dung vật liệu cao, khối lượng nhỏ, tuổi thọ lớn

Để giảm chiều dài nhíp ít lá có thể tăng chiều rộng của nó hoặc dùng một số lá cóchiều dài bằng nhau

b) Nhíp nhiều lá:

Hình 1 3: Kết cấu nhíp nhiều lá

Tiết diện lá nhíp: có thể hình chử nhật , hình thang, chử T hay có rãnh ở giữa

Hình 1 4: Tiết diện các lá nhíp

a Chử nhật; b Hình thang; c Khoét rảnh ở giữa

Kết cấu đầu lá nhíp có thể là theo dạng chử nhật, hình thang hay ô van vát mỏng

Hình 1 5: Dạng đầu các lá nhíp

a Chử nhật; b Hình thang; c Ô van vát mỏng

- Để lắp nhíp lên khung xe, đầu một hay hai lá nhíp trên cùng được uốn cong lạithành tai nhíp

Hình 1 6: Kết cấu tai nhíp

- Để giảm tải cho các lá nhíp chính và phân bố đều tải lên các lá trên và dưới người

ta chế tạo các lá có độ cong ban đầu khác nhau, sau khi ghép các lá nhíp sẻ có cùng

độ cong

Hình 1 7: Kết cấu bộ nhíp

Hình 1.8: Kết cấu bộ nhíp

1 Bu lông trung tâm ; 2 Vòng kẹp

Để ghép thành bộ , các lá nhíp được đột lỗ rồi dùng bu lông trung tâm 1 xỏ qua

và xiết chặt lại Ngoài ra cũng có thể được định vị bằng gờ lồi và rãnh lỏm

Để các lá nhíp không bị xoay lệch và để truyền lực từ các lá nhíp người ta dùngcác vòng kẹp để bó các lá nhíp lại

1.2.2 Lò xo trụ:

Dùng nhiều trên xe du lịch với cả hệ thống treo độc lập và phụ thuộc

+ Ưu điểm: Kết cấu và chế tạo đơn giản, trọng lượng nhỏ, kích thước gọn

+ Nhược điểm: chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được cáclực dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm bộ phận hướng riêng Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tínhtuyến tính , có thể chế tạo lò xo có bước thay đổi dạng côn hay parabol để nhậnđược đặc tính đàn hồi phi tuyến

1.2.3 Thanh xoắn:

- Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhỏ, tải trọng phân

bố lên khung tốt hơn

- Nhược điểm : Chế tạo khó khăn , bố trí lên xe nhỏ hơn do thanh xoắn thường cóchiều dài lớn hơn

Thanh xoắn có thể có tiết diện tròn hay tấm dẹt, lắp đơn hay ghép chùm

Hình 1 8: Các dạng kế cấu của thanh xoắn

Thanh xoắn ghép chùm thường sử dụng khi kết cấu bị hạn chế về chiều dài Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe ( qua các đầu dẫn hướng )bằng các đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặt thenbằng 900

+ Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường

+ Khối lượng nhỏ , làm việc êm dịu

+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

+ Tuổi thọ cao

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền

+ Kích thước cồng kềnh

+ Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập

- Kết cấu : phần tử đàn hồi có dạng bầu tròn hay dạng ống, vỏ bầu cấu tạo gồm hailớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp cao sulàm kín, thành vỏ dày từ 3-5 mm

Hình 1 9: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu

1 Vỏ bầu ; 2 Đai xiết ; 3 Vòng kẹp;

4 Lõi thép tang bền

Hình 1 10: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống

1 Pittong ; 2 Ống lót; 3 Bu long; 4,7 Bích kẹp; 5 Ụ cao su;

6 Vỏ bọc; 8 Đầu nối ; 9 Nắp

1.2.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí

Dùng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn

- Ưu điểm: tương tự phần tử đàn hồi khí nén, ngoài ra còn có ưu điểm như:+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến

+ Đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết hợptrong kết cấu

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có các loại sau: Có khối lượng khí không đổi hay thayđổi; có hay không có buồng đối áp ; không điều chỉnh hay điều chỉnh được

Hình 1 11: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp

I Khoang chính

a Khí trơ bố trí trong xi lanh

b Khí trơ bố trí trong cần pittông

c,d Khí trơ bố trí trong bầu hình cầu

Hình 1 12 : Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp

I Khoang chính

II Buồng đối áp chứa khí trơ

1.3 Bộ phận hướng

1.3.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẻ đảm nhận luôn vai trò của bộ phận hướng.Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện chức năng của bộ phận hướng thì người tadùng cơ cấu đòn 4 thanh hay chử V

Hình 1 13: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phu thuộc

1.3.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập

Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi và bộ phận hướng được làm riêng

rẽ Bộ phận đàn hồi thường là các lò xo trụ hay thanh xoắn, còn bộ phận hướng làcác thanh đòn

Hình 1 14: Sơ đồ động bộ phận hướng hệ thống treo độc lập

a Loại 1 đòn; b Loại 2 đòn chiều dài bằng nhau

c,d Loại hai đòn chiều dài khác nhau

Ngoài ra còn có các loại :

- Loại đòn-ống hay Macpherxon

Hình 1 15: Hệ thống treo độc lập loại đòn - ống (Macpherxon)

- Loại nến :

Hình 1 16: Sơ đồ hệ thống treo loại nến

1.3.3 Bộ phận giảm chấn

Trên ô tô hiện nay sử dụng chủ yếu là các giảm chấn thuỷ lực làm việc theonguyên lý tiết lưu chất lỏng qua khe hẹp, để biến cơ năng dao động thành nhiệt năngrồi toả ra môi trường

Yêu cầu của giảm chấn:

+ Dập tắt dao động một cách hiệu quả

+ Làm việc trong những điều kiện đường xá và môi trường khác nhau

+ Kích thước trọng lượng nhỏ, giá thành thấp

+ Tuổi thọ cao

+ Giảm chấn được chia ra : loại đòn , loại ống, loại có hay không có van giảm tải,

có hay không có buồng bù

Hình 1 17: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn

a Giảm chấn đòn; b Giảm chấn ống

a Giảm chấn đòn: giảm chấn đòn không được nối trực tiếp mà được nối với cầuhay bánh xe qua các thanh đòn Vì thế pittông giảm chấn chịu lực tác dụng lớn,nhược điểm đó làm tang trọng lượng giảm chấn, điều kiện làm mát cũng kém nênhiện nay giảm chấn đòn hầu như không còn sử dụng trên ôtô

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE

a Tiết diện lá nhip; b Kết cấu đầu lá nhip; c Kết cấu tai nhíp

- Đầu lá nhíp có tiết diện hình chử nhật với chiều rộng : 70[mm] và chiều dày :8[mm] có ưu điểm là dễ chế tạo Để lắp đặt nhíp lên khung xe, đầu lá nhíp trên cùngđược uốn cong lại thành tai nhíp

- Tai nhíp trên xe là tai nhíp không cường hoá vì xe tải trọng nhỏ

- Để giảm tải cho các lá nhíp chính và phân bố đều tải cho các lá trên và dưới dovậy phải chế tạo các lá nhíp có độ cong ban đầu khác nhau, khi ghép chúng lạichúng sẽ có cùng độ cong như nhau

- Ở cầu sau của xe sử dụng thêm nhíp phụ để xe chạy êm dịu khi không hay non tải

và nhíp đủ cứng khi đầy tải

2.2.1.2 Kết cấu của bộ nhíp:

Các lá nhíp sau khi được chế tạo được lắp ghép với nhau thành bộ nhíp nhờ bulong trung tâm và các vòng kẹp

Công dụng của bu lông trung tâm là giữ và ép chặt các lá nhíp với nhau đồng thờilàm nhiệm vụ định vị khi lắp nhíp lên dầm cầu

Các vòng kẹp có tác dung giúp các lá nhíp không bị xoay lệch nhau và để truyềnlực từ các lá nhip chính phía trên xuống các lá dưới ở hành trình trả

2.2.1.3 Ưu nhược điểm:

+ Kết cấu và chế tạo đơn giản

+ Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng

+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụ của

bộ phận giảm chấn

2.2.2 Bộ phận hướng:

Trên xe sử dụng dầm cầu liền nên dịch chuyển các bánh xe trên cùng một cầuphụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực từ bánh xe lên khung được thực hiện trực tiếpqua nhíp

Hình 2 4: Sơ đồ bộ phận hướng

1 Bánh xe; 2 Dầm cầu; 3 Nhíp

Ưu điểm:

+ Cấu tạo đơn giản

+ Giá thành hạ trong khi vẫn đảm bảo hầu hết các yêu cầu của hệ thống treo khi tốc

độ không lớn

2.2.3 Bộ phận giảm chấn

Giảm chấn sử dụng trên xe là loại giảm chấn ống