Khảo sát hệ thống treo thủy khí xe KB 120SE

Công nghiệp ô tô ngàycàng có những tiến bộ vượt bậc để đuổi kịp nhu cầu của xã hội.Một trong những hệthống tạo cảm giác thoải mái êm dịu cho tài xế và hành khách là hệ thống treo.Ngàynay

LỜI NÓI ĐÀUSau thời gian học tập tại Khoa Cơ Khí Giao Thông, Trưòng Đại Học Bách Khoa Đà Nằng, và thời gian được thực tập tốt nghiệp tại Nhà máy sản xuất và lắp ráp ôtô Chu Lai-Trường Hải, kết thúc khoá học em đã lựa chọn đề tài về chuyên

ngành ô tô đê nghiên cứu và làm Đồ án tốt nghiệp cho mình

Tên Đề tài: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO THỦY KHÍ TRÊN XE KB 120SE.Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được trong thời gianthực tập tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy giáo

ThS Lê Văn Tụv, cùng các thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực cổ gắng của bản

thân em đã hoàn thành báo cáo về Đe tài của mình

Tuy nhiên, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót nhất định về mặt nội dung cũng nhưhình thức trình bày, rất mong được sự thông cảm, giúp đờ, chi bảo của quý thầy

giáo

Một lần nữa em xin trân trọng gửi lời biết ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ của thầy hướng

dẫn ThS Lê Văn Tụy, cùng quý thầy giáo trong Khoa.

Đà Năng ngày 28 thảng 05 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Ngô Lê Xuân Thắng.

MỤC LỤC

1 Tổng quan 3

1.1 Mục đích V nghĩa đề tài 4

1.2 Lý thuyết hệ thống treo, đặc điếm cẩu tạo hệ thống treotrên ô tô 4

1.2.1 Công dụng yêu cầu của hệ thống treo 4

1.2.2 Phân loại hệ thống treo: 6

1.2.3 Cấu tạo, nguyên lý cơ bản các bộ phận trong hệ thống treo: 7

1.2.3.1 Bộ phận đàn hồi: 7

1.2.3.2 Bộ phận dẫn hướng: 13

1.2.3.3 Bộ phận giảm chấn: 17

1.2.3.4 Thanh ổn định ngang: 19

1.2.3.5 Các bộ phận khác: 20

1.2.4 Các loại hệ thong treo thông dụng: 20

1.2.4.1 Hệ thống treo độc lập: 20

1.2.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc: 22

1.2.4.3 Hệ thống treo khí nén: 24

1.2.4.3.1 Các phương pháp bố trí hệ thống treo khí nén 25

1.2.4.3.2 Sự kết hợp giưa hệ thông treo khí nén với hệ thongtreokhác 27

1.2.4.4 H ệ thống treo tích cực: 28

2 GĨÓ1 thiệu chung về xe KB 120 SE 32

2.1 C ác thông số kỹ thuật xe KB 120 SE 35

2.2 Khái quát các hệ thống trên xe 36

2.2.1 Động cơ 36

2.2.2 Hệ thống bôi trơn 37

2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn 37

2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn 39

2.2.3 H ệ thống làm mát 40

2.2.3.1 Sơ đồ hệ thống làm mát 40

2.2.3.3 Nước làm mát động cơ 41

2.2.4 H ệ thống nhiên liệu 41

2.2.5 H ệ thống thiết bị điện 43

2.2.5.1 Nhiêm vụ của hệ thống 43

2.3 Hệ thống truyền lực: 43

2.3.1 Ly hợp 43

2.3.2 Hộp số 44

3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống treo xe KB 120SE 49

3.1.1 Hệ thống treo trước 50

3.1.2 Hệ thống treo sau xe KB120SE 52

3.1.3 ưu nhược điểm của hệ thống treo sử dụng khí nén: 54

3.1.3.1 Ưu điểm 54

3.1.3.2 Nhược điểm 54

3.1.4 Các cụm chi tiết trong hệ thông treo 54

3.1.4.1 Van tải trọng: 54

3.1.4.2 Túi hơi: 56

4 Tí nh toán kiếm nghiệm hệ thống treo 57

4.1 Tỉ nh toán kiếm tra bộ phận đàn hồi 57

4.1.1 Đ ặc tính đàn hồi của hệ thống treo trước 57

4.2 Tính toán giảm chẩn 62

4.2.1 C ác kích thước và thông số cho trước của giảm chân: 63

4.2.2 Tính toán nhiệt 65

l Tổng quan.

/ ì.Mục đích ỷ nghĩa đề tài.

Giao thông vận tải đường bộ đóng vai trò quan trọng đổi với nền kinh tế của mộtquốc gia Nen kinh tế ngày càng phát triển kèm theo đó nhu cầu của con người ngàycàng đòi hỏi cao, nhu cầu đi lại là một nhu cầu không thể thiếu trong thời đại ngàynay Ô tô không chỉ là phương tiện vận tải nửa mà như là ngôi nhà thứ hai của conngười đăc biệt là ở các nước phát triển Vì vậy ô tô ngoài tốc độ cao con phải tạocảm giác êm dịu thoải mái và an toàn cho người sử dụng Công nghiệp ô tô ngàycàng có những tiến bộ vượt bậc để đuổi kịp nhu cầu của xã hội.Một trong những hệthống tạo cảm giác thoải mái êm dịu cho tài xế và hành khách là hệ thống treo.Ngàynay hệ thống treo khí nén được đưa vào sử dụng ngày càng nhiều.Hệ thống treo khínén có nhiều ưu đem vượt trội so với các hệ thống treo khác, tạo cảm giác êm dịuthoải mái người sử dụng

Mục đích của đề tài: Phân tích kết cấu hệ thống treo sử dụng khí nén trên xe bus

KB 120SE để hiểu nguyên lý làm việc của hệ thống treo khí nén, và có ưu điểm nổibật của nó

Ý nghĩa của đề tài: Giúp sinh viên làm quen với các kết cấu mới của hệ thống

treo khí nén, qua đó thấy được tại sao ô tô có trang bị hệ thống treo khí nén có kếtcấu phức tạp hơn loại khác và giá thành lai cao Nhưng tại sao người ta vẫn ưa

chuộng loại này và nó có xu hướng được sử dụng rộng rải trong tất cả các loại xengày nay

1.2 Lý thuyết hệ thống treo, đặc điểm cấu tạo hệ thống treo trên ô tô.

1.2.1 Công dụng yêu cầu của hệ thong treo.

Trên ôtô, hệ thống treo và cụm bánh xe được gọi là phần chuyển động củaôtô Chức năng cơ bản của phần chuyến động là tạo điều kiện thực hiện “chuyểnđộng bánh xe” của ôtô đảm bảo các bánh xe lăn và thân xe chuyển động tịnh tiến,thực hiện nhiệm vụ vận tải của ôtô Chuyển động bánh xe đòi hỏi các tương hổ giữabánh xe và thân xe phải có khả năng truyền lực và mômen theo các quan hệ nhấtđịnh Trong chức năng của phần chuyên động nếu bị mất một phần hoặc thay đôikhả năng truyền lực và mômen có the làm phá hỏng chức năng của phần chuyênđộng

Sự chuyến động của ôtô trên đường phụ thuộc nhiều vào khả năng lăn êmbánh xe trên nền và hạn chế tối đa các rung động truyền từ bánh xe lên thân xe Dovậy giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết có sự liên kết mềm Hệ thống treo là tập hợptất cả những chi tiết tạo nên liên kết đàn hồi giữa bánh xe và thân vỏ hoặc khung xenhàm thỏa mãn các chức năng chính sau đây:

- Đảm bảo yêu cầu về độ êm dịu trong chuyến động, tạo điều kiện nâng caođược tính an toàn cho hàng hóa trên xe, đó là tập hợp các điều kiện nhằm đảm bảoduy trì sức khoẻ và giảm thiểu những mệt mỏi vật lý và tâm sinh lý của con người(lái xe, hành khách) Các dao động co học của ôtô trong quá trình chuyển động baogồm: biên độ, tần sổ, gia tốc, các yếu tổ này có thể ảnh hưởng tới sự an toàn củahàng hóa và trạng thái làm việc của con người trên ôtô.

- Đảm bảo yêu cầu về khả năng tiếp nhận các thành phần lực và mômen tácdụng giữa bánh xe và đường nhằm tăng tối đa sự an toàn trong chuyến động, giảmthiêu sự phá hỏng nền đường của ôtô, trong đó một chỉ tiêu quan trọng là độ bámđường của bánh xe

Hệ thống treo nói chung, gồm có ba bộ phận chính là: bộ phận đàn hồi, bộphận dẫn hướng và bộ phận giảm chấn Mồi bộ phận đảm nhận một chức năng vànhiệm vụ riêng biệt

- Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làmgiảm va đập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống chuyển động,đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô máy kéo khi chuyên động

- Bộ phận dẫn hướng: dùng đê tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc,ngang cũng như các mômen phản lực và mômen phanh tác dụng lên bánh xe Độnghọc của bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyến tương đối của bánh xeđối với khung vó

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

Ngoài ba bộ phận chính trên, trong hệ thống treo của các ô tô du lịch, ô tôkhách và một số ô tô vận tải, còn có thêm một bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn địnhngang Bộ phận này có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các dao động lắc ngang củathùng xe

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

- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft và hànhtrình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt

và không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bàngphang 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 dẫn 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 trụ quay đứng của bánh xedẫn huớng không đối hoặc thay đổi không đáng kề.

+ Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, đểtránh gây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xungquanh tại quay của nó

- Giảm chấn phải có hệ sổ dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao độngđược hiệu quả và êm dịu

- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là các phần không được treo

- Ket cấu đơn giản, dễ bố trí Làm việc bền vững, tin cậy

- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối kiên kết với khung hoặc vỏ

- Có độ bền cao, giá thành thấp và mức độ phức tạp kết cấu không lớn

- Có độ tin cậy lớn, trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỳ thuật,không gặp hư hỏng bất thường

Đối với ôtô buýt còn được chú ý thêm các yêu cầu:

- Có khả năng chống rung, ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt

- Tính điều khiên và ôn định chuyến động cao ớ mọi tốc độ

Hệ thống treo của ôtô luôn được hoàn thiện, các yêu cầu được thoả mãn ớcác mức độ cao, bởi vậy tính đa dạng của chúng cũng rất lớn

1.2.2 Phân loại hệ thong treo:

Theo dạng bộ phận dẫn hướng, hệ thống treo được chia làm các loại:

- Phụ thuộc

- Độc lập

Theo loại phần tử đàn hồi, gồm có:

- 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, chia ra:

- Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng một chiều và hai chiều

- Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong

bộ phận dẫn hướng

Theo sự thay đổi đặc tính điều chỉnh, có:

- Hệ thống treo không tự điều chỉnh

- Hệ thống treo tự động điều chỉnh (bán tích cực, tích cực)

1.2.3 cấu tạo, nguyên lỷ cơ bản các bộ phận trong hệ thống treo:

1.2.3.1 Bộ phận đàn hồi:

Bộ phận đàn hồi nằm giữa thân xe và bánh xe (nằm giữa phần được treo vàkhông được treo) Với phưong pháp bố trí như vậy, khi bánh xe chuyến động trênđường mấp mô, hạn chế được các lực động lớn tác dụng lên thân xe, và giảm đượctải trọng động tác dụng từ thân xe xuống mặt đường

Bộ phận đàn hồi có thể là loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, buồng khí nén,buồng thuỷ lực Đặc trưng cho bộ phận đàn hồi là độ cứng, độ cứng liên quan chặtchẽ với tần số dao động riêng (một thông số có tính quyết định đến độ êm dịu)

Muốn có tần số dao động riêng phù hợp với sức khỏe của con người và an toàn củahàng hoá cần có độ cứng của hệ thống treo biến đổi theo tải trọng Khi xe chạy ít tải

độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, còn khi tăng tải cần phải có độ cứng lớn Do vậy cóthê có thêm các bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng,

Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thây bán kính cong của chúng có quy luật phôbiến: các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn (hình 1-1) Khi liên kết chúnglại với nhau bàng bulông xiết trung tâm, hay bó lại bằng quang nhíp một số lá nhíp

bị ép lại còn một số lá khác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bán kính conggần đồng nhất Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban đầu (đượcgọi là tạo ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp), cho phép giảm được ứng suất lớnnhất tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và thu nhỏ kích thước bộ nhíp trên ôtô Nhưvậy tính chất chịu tải và độ bền của lá nhíp được tối ưu theo xu hướng chịu tải củaôtô

Hình 1-1 Kết cấu bộ nhíp

1- Buỉông trung tâm; 2- Vòng kẹp.

Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính cong lớnhơn các lá trên Ket cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phân khúc làmviệc Khi chịu tải nhỏ chỉ có một sổ lá trên chịu tải (giống như bộ nhíp chính) Khi

bộ nhíp chính có bán kính cong bàng với các lá nhíp dưới thì toàn thể hai phần cùngchịu tải và độ cứng tăng lên Như thế có thể coi các lá nhíp phía dưới có bán kínhcong lớn hơn là bộ nhíp phụ cho các lá nhíp trên có bán kính cong nhỏ hơn

Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và độtngột, thì đế cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải,người ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ Khi xe không và nontải chỉ có một mình nhíp chính làm việc Khi tải tăng đến một giá trị quy định thìnhíp phụ bắt đầu tham gia chịu tải cùng nhíp chính, làm tăng độ cứng của hệ thốngtreo cho phù hợp với tải

Nhíp phụ có thể đặt trên (hình 1 -2a) hay dưới (hình l-2b) nhíp chính, tuỳtheo vị trí giữa cầu và khung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp.Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vìnhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặt trên nhípchính

- Ket cấu và chế tạo đơn giản

- Sửa chừa bảo dường dễ dàng

- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phầnnhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, dothế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị the tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanhxoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: ơ = x) Theo thống kê, trọng lượng củanhíp cộng giảm chấn thường chiếm từ (5,5 -ỉ- 8,0)% trọng lượng bản thân của ôtô.

- Thời hạn phục vụ ngắn: do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứngsuất phức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mômen cũng nhưcác lực dọc và ngang khác) Khi chạy trên đường tốt tuổi thọ của nhíp đạt khoảng(10 -ỉ- 15) vạn Km Trên đường xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm từ (10 -ỉ- 50)lần

b Lò xo trụ:

Lò xo trụ là loại được dùng nhiều ở ô tô du lịch với cả hệ thống treo độc lập

và phụ thuộc So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lò xo trụ có những ưu - nhượcđiểm sau:

- Ket cấu và chế tạo đơn giản

Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tínhtuyến tính Có the chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol đế nhậnđược đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thànhcao nên ít dùng

Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:

- Lắp không bản lề (hình l-3a)

- Lắp bản lề một đầu (hình l-3b)

- Lắp bản lề hai đầu (hình l-3c)

Hình 1 -3 Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo

a- Không cỏ bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.

Khi lắp không bản lề, lò xo sẽ bị cong khi biến dạng làm xuất hiện các lựcbên và mô men uốn tác dụng lên lò xo, khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sêtriệt tiêu, khi lắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bàng không.

Vì thế trong hai truờng hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cânbàng tĩnh mômen uốn và lực bên đều bàng không Khi lò xo bị biến dạng max, lựcbên và mô men uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịulực nén max

Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bàng bề mặt trong Giữa lò xo và bộphận định tâm cân có khe hở khoảng (0,02^0,025) đường kính định tâm đê bù chosai số do chế tạo không chính xác

Đe tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của nócần phải lấy bằng 1-G ,5 đường kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo không đượcchạm nhau ở tải trọng bất kỳ

c Thanh xoăn:

Thanh xoắn được dùng ở một số ô tô du lịch và tải nhỏ Nó có những ưu nhược điểm sau:

Ket cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhó

- Tải trọng phân bố lên khung tốt hơn (khi thanh xoắn bố trí dọc) vì mômencủa các lực thắng đứng tác dụng lên khung không nằm trong vùng chịu tải, nơi lắpcác đòn dẫn hướng mà ớ đầu kia của thanh xoắn

- Chế tạo khó khăn hơn

- Bố trí lên xe khó hơn do thanh xoắn thường có chiều dài lớn

Đặc điềm kết cấu: thanh xoắn có thể có tiết diện tròn (hìnhl-4a,b) hay tấm(hình l-4c), lắp đơn (hình l-4e) hay ghép chùm (hình l-4d) Phổ biến nhất là loại

tròn vì chế tạo đơn giản, có khả năng tăng độ bóng bề mặt đổ tăng độ bền Loại tấmchế tạo cũng đơn giản và cho phép giảm độ cứng tuy khối lượng có tăng lên Thanhxoắn ghép chùm thường sử dụng khi kết cấu bị hạn chế về chiều dài Thanh xoắnđược lắp nối lên khung và với bánh xe (qua các đòn dẫn hướng) bằng các đầu thenhoa Then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặt then bằng 90°

Hìnhl-4 Các dạng kết cấu của thanh xoắn

d Phần tử đàn hồi loại khí nén:

Phần tử đàn hồi khí nén được dùng ở một số ô tô du lịch cao cấp hoặc trêncác xe có trọng lượng phần được treo thay đồi lớn như các ô tô khách và tải cờ lớn

Nó có nhừng ưu - nhược điểm sau:

- Bằng cách thay đổi áp suất khí, có thề tự động điều chỉnh độ cứng của hệthống treo sao cho độ võng và tần số dao động riêng của phần được treo là khôngđổi với các tải trọng tĩnh khác nhau (đặc tính phi tuyến)

- Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường Đối với hệthống treo độc lập còn có thê điều chỉnh khoảng sáng gầm xe

- Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu

- Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

- Tuổi thọ cao

- Ket cấu phức tạp, đắt tiền

- Kích thước cồng kềnh

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

Ket cấu: phần tử đàn hồi có the có dạng bầu tròn (hình 1 -5) hay dạng ống(hình 1-6) Vỏ bầu cấu tạo gồm hai lóp sợi cao su (ni lông hay capron), mặt ngoàiphủ một lóp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp cao su làm kín Thành vó dày từ3^-5 mm Loại bầu có thê có từ 1 đến 3 khoang phân cách bởi các đai xiết bằng thép.Vành bầu có các lõi thép tăng bền và được kẹp chặt đến các mặt bích hay pistonbàng các vòng kẹp

Hình 1 -5 Phần tử đàn hồi khí nén

loại hâu loại ỏng.

1- Vỏ bầu; 2- Đai xiết; 3- Vòng kẹp;

4- Lõi thép tăng bền.

1- Piston; 2- Ồng lót; 3- Bu lông; 4,7- Bích kẹp; 5- ụ cao su; 6- vỏ bọc; 8- Đau noi; 9- Nắp bầu.

Áp suất khí nén trong phần tử đàn hồi ứng với tải trọng tĩnh bằng (0,5-K),6)MPa Áp suất này cần thấp hơn áp suất làm việc của hệ thống cung cấp từ (0,H0,2)MPa đề đảm bảo áp suất dư trong trường hợp ô tô quá tải.

Loại ống so với loại bầu tròn có ưu - nhược điểm:

- ứng với cùng một tải trọng thì nó có kích thước và khối lượng nhỏ hơn

- Cho phép nhận được đặc tính đàn hồi yêu cầu bằng cách tạo biên dạngpiston thích hợp

- Cho phép độ nghiêng lệch lớn và không yêu cầu lắp đặt chính xác cao, vì

có khả năng tự định tâm theo piston

- Ma sát trong lớn hơn nên độ bền giảm

- Chịu tải lớn và điều kiện làm việc phức tạp hơn

e Phần tử đàn hồi thuỷ khí:

Phần tử đàn hồi thuỷ khí được sử dụng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rấtlớn Ngoài các ưu điểm tương tự như phần tử đàn hồi khí nén, phần tử đàn hồi thuỷkhí còn có các ưu - nhược điểm:

- Có đặc tính đàn hồi phi tuyến

- Đồng thời làm được nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

- Kích thước nhỏ gọn hơn vì áp suất làm việc cao hơn (đến 20 MPa)

- Ket cấu phức tạp, đắt tiền

- Yêu cầu độ chính xác chế tạo cao

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có thê phân ra các loại: có khối lượng khí không đôihay thay đôi Có hay không có buồng đối áp Không điều chỉnh hay điều chỉnh

được

Phần tử đàn hồi thuỷ khí không có buồng đổi áp là loại có kết cấu đơngiản nhất (hình 1-7)

Hình 1-7 Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp.

Khoang chính I với khí tro có thể bố trí trong xylanh (hình l-7a), trong cầnpiston (hình l-7b) hay trong bầu hình cầu (hình l-7c và l-7d)

Phần tủ’ đàn hồi thuỷ khí có buồng đối áp kết cấu nhu trên hình 2-8 Buồngđối áp chứa khí tro II được bố trí trên cần piston Buồng đối áp cho phép thay đổiđặc tính của phần tử đàn hồi trong giới hạn rộng nhờ đảm bảo một tổ hợp xác địnhgiữa thể tích và áp suất khí trong buồng khí chính và buồng đối áp

Hình 1-8 Phần tử đàn hồi thuỷkhí loại có buồng đối áp

Các lồ tiết lưu sử dụng đe dập tắt dao động (giảm chấn) có thể bổ trí trongpiston, trên vách ngăn của khoang chính hay khoang đối áp

Khí nén chồ tiếp xúc với chất lỏng bị hoà trộn một phần vào nó khi áp suấtcao và tách ra khỏi chất lỏng khi áp suất thấp Vì thế đối với loại hệ thống treo điềuchỉnh được, người ta sử dụng phần tử đàn hồi với piston hay vách ngăn mềm đêtránh không cho khí nén thoát ra cùng với chất lỏng khi điều chỉnh Áp suất ớ haiphía vách ngăn xấp xỉ bằng nhau, vì thế tải trọng tác dụng lên nó trong thời gianlàm việc không lớn

1.2.3.2 Bộ phận dẫn hướng:

Hệ thống treo cho phép các bánh xe dịch chuyên thăng đứng, ở mỗi vị trí của

nó so với thân xe, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ, thực hiện

nhiệm vụ “chuyên động bánh xe” của ôtô Bộ phận dẫn hướng phải làm tốt chứcnăng này Với mỗi hệ thống treo, bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác nhau và chúngtạo nên các quan hệ: động học (quy luật dịch chuyền vị trí bánh xe), động lực học(quy luật truyền lực và mômen ở các vị trí của bánh xe đối với khung xe).

Ở hệ thống treo phụ thuộc nếu phần tử đàn hồi là nhíp lá thì nhíp sẽ đảmnhận luôn vai trò của bộ phận hướng (hình l-9g) Neu phần tử đàn hồi không thựchiện được chức năng của bộ phận hướng thì người ta dùng các C0’ cấu đòn 4 thanhhay chữ V (hình l-9e)

Do các bánh xe được nối với nhau bới dầm cầu liền, nên khi một trong cácbánh xe dịch chuyển thẳng đứng sẽ làm cho mặt phang quay của các bánh xe thay

đổi, nghiêng đi một góc X, đồng thời vết bánh xe cũng thay đổi một lượng AB khá

lớn (hình 1-10)

Hình 1-9 So đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

Sự thay đổi góc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe sẽ làm xuất hiện cácmômen con quay Các mômen con quay này sẽ làm cho cầu bị xoay đi và các bánh

xe dẫn hướng dao động xung quanh trụi quay đứng Đặc biệt ở tốc độ lớn, các bánh

xe dẫn hướng dao động mạnh có thể làm xe mất tính điều khiển Sự thay đổi vếtbánh xe AB, gây trượt ngang bánh xe làm mòn lốp và giảm tính ổn định

Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi và bộ phận hướng được làmriêng rẽ Bộ phận đàn hồi thường là các lò xo trụ hay thanh xoắn, còn bộ phận

hướng là các thanh đòn được làm theo một số sơ đồ như trên hình 1-11 dưới đây

Hình 1-10 Hiện tượng dao động bánh xe dẫn hướng

do mômen con quay khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng

a-Bánh xe lên mấp mô; b- Mômen con quay; c- Dao động bánh xe dẫn hướng

Hình 1-11 So đồ bộ phận hướng hệ thống treo độc lập

I- Loại 1 đòn; II- Loại hai đòn chiều dài băng nhau;

ỈỈIvà IV- Loại 2 đòn chiểu dài khác nhau;

Đối với loại một đòn (hình 1-1 la), khi bánh xe dao động các hiện tượng xảy

ra tương tự như ở hệ thống treo phụ thuộc tức là ÀB và X lớn Vì thế nó thường sử

dụng ở cầu sau không dẫn hướng mà không sử dụng ở cầu trước dẫn hướng Muốn

giảm AB và X phải tăng chiều dài đòn dẫn đến khó bố trí.

Loại hai đòn chiều dài bàng nhau (hình 1-1 lb), loại trừ được hoàn toàn sựthay đôi góc nghiêng của mặt phăng quay bánh xe Tuy vậy sự thay đôi chiêu rộngvết AB vẫn khá lớn, gây mòn lốp và giảm tính ổn định ngang của xe

Loại hai đòn chiều dài khác nhau (hình 1-1 lc và 1-1 ld) là loại được sử dụngphổ biến nhất Lúc này tuy góc nghiêng mặt phang quay vẫn thay đổi nhưng với giátrị nhỏ khoảng 5°^-6°, nên mômen con quay sinh ra không thắng được mômen masát trong hệ thống để làm dao động các bánh xe dẫn hướng Lượng thay đổi chiềurộng cơ sở AB cũng nhỏ hơn, có thể được bù lại bởi sự đàn hồi của lốp nên khônggây ra hiện lượng trượt lốp trên mặt đường

Thường thường tỷ số giữa chiều dài các đòn — = 0,55-ỉ-0,65 và tương ứng là

P\

X < (5°-H3°), AB<(4-5)mm.

Loại đòn - ống hay Macpherxôn (hình 1-12) hiện nay được sử dụng rất rộngrãi, đặc biệt trên các ô tô du lịch sản xuất loạt lớn hay các ô tô tải trọng lớn với phần

tử đàn hồi thuỷ khí Đây thực chất là một kết cấu biến thể của loại hai đòn chiều dàikhác nhau với chiều dài đòn trên bằng không, trụ quay đứng hay thanh nối hai đònđược làm dưới dạng ống lồng thay đồi được độ dài để đảm bảo động học của bánh

xe Đặc điềm đó cho phép bố trí luôn giảm chấn (hình 1-12a) hay phần tử đàn hồithuỷ khí (hình 1-12b) vào kết cấu trụ quay đứng hay thanh nối Nhò đó đơn giảnđược kết cấu, giảm được số lượng khâu khóp và giảm được khối lượng cũng nhưkhông gian bố trí hệ thống treo Nhược diêm của kết cấu này là yêu cầu chất lượngchế tạo ống trượt cao, các thông số động học kém hơn so với loại hai đòn chiều dàikhác nhau

Hình 1-12 Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống

1,10-ỉổp xe;2,6- nổi với khung xe;3,7- xiỉanh thuỷ ỉực;4,8- nổi với gầm xe;5- lò xo;

Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến như trên hình 1-13.Ket cấu này đảm bảo cho góc đặt trụ đứng và bởi vậy góc đặt bánh xe không thayđổi khi bánh xe dịch chuyển Do đó loại trừ khả năng xuất hiện mômen con quaygây ra dao động bánh xe quanh trụ quay

3

Hình 1-13 Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nén

ỉ lốp xe;2 lò xo;3 ong dân hướng

Chiều dài và chiều rộng cơ sở của xe thay đôi không đáng kề (chủ yếu do độnghiêng dọc và ngang của chốt gây ra) Tuy vậy sử dụng hệ thống treo loại này trên

ô tô gặp nhiều khó khăn vì khó bổ trí và khó giảm ma sát ở bộ phận hướng

1.2.3.3 Bộ phận giảm chấn:

Trên ôtô ngày nay thường sử dụng giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng haichiều (trả và nén) Ở hành trình bánh xe dịch chuyển đến gần khung vỏ (gọi là hànhtrình nén của giảm chấn), giảm chấn giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lênkhung Ở hành trình bánh xe đi xa khung vỏ (gọi là hành trình trả của giảm chấn),giảm chấn giảm bớt xung lực va đập của bánh xe trên nền đường, tạo điều kiện đặt

êm bánh xe trên nền và giảm bớt phản lực truyền ngược từ mặt đường tới thân xe.Các giảm chấn ổng hiện đang dùng bao gồm:

- Theo kết cấu, có: giảm chấn loại đòn và loại ống

- Theo tỷ số giữa các hệ số cản nén Kn và hệ số cản trả Kt, giảm chấn đượcchia ra các loại: tác dụng một chiều, tác dụng hai chiều đối xứng, tác dụng hai chiềukhông đối xứng

Hiện nay phô biến nhất là loại giảm chấn ống tác dụng hai chiều có đặc tínhkhông đối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2^5 Hệ số cản nén được làm nhỏhơn nhằm mục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp

chướng ngại vật

Giảm chấn ống được bố trí trên ô tô như trên hình 1-14 Do được bố trí nhưvậy nên lực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rấttốt

Hình 1-14 Sơ đồ bố trí giảm chấn ống

1- Giảm chẩn; 2- Lò xơ 3- lốp xe 4- đòn ngang 5-hộ truyền lực

Áp suất làm việc pmax của giảm chấn ống chỉ khoảng (6^-8) MPa, thành giảmchấn ống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần.

Ket cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm chấnống được sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô

Giảm chấn ống loại hai ống (hình 1 -15a):

- Trên piston có hai dãy lỗ khoan theo các vòng tròn đồng tâm Dãy lồ ngoàiđược đậy phía trên bởi đĩa của van thông 1 Dãy lỗ trong được đậy phía dưới bởivan trả 2 Trên piston có một lỗ tiết lưu 6 thường xuyên mở

- Trên đáy xylanh cũng được làm các dãy lỗ: dãy lồ ngoài được che phía trênbởi đĩa của van hút 3, dãy lỗ trong được che phía dưới bởi van nén 4

- Giữa hai ống của giảm chấn có khe hở tạo nên một buồng chứa phụ còn gọi

là buồng bù, để chứa dầu khi giảm chấn làm việc

Nguyên lý làm việc:

- Nén nhẹ: piston dịch chuyển xuống dưới với tốc độ nhỏ Dầu được ép từkhoang dưới, qua các lỗ tiết lưu 6 và van thông 1 đi lên khoang trên Do thể tíchpiston giải phóng ở khoang trên nhỏ hơn thể tích do nó chiếm chồ khi di chuyềnxuống dưới (do ở khoang trên có thêm cần piston) Nên một phần dầu phải chảy quakhe tiết lun 5 trên van 4, đi sang buồng bù của giảm chấn

Hình 1-15 Giảm chấn ổng

a- Giảm chấn ổng loại hai ổng; b- Giảm chấn ống loại một ổng.

ỉ piston; 2 trục; 3 đệm kín;4 van; 5 khoang dầu xả; 6 bu lông; 7 thân xiỉanh;8 đệm kín; 10 vỏ; 11.khoang dầu; 12 đệm kín; 13 lò xo; 14 đai ốc khoá;15 roăng làm kín; 16

-Trả mạnh: piston dịch chuyển lên trên với tốc độ lớn Áp suất trong khoang trênpiston tăng cao ép lò xo mở van trả 2 ra cho dầu đi qua dãy lỗ trong xuống khoangdưới Nhò thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cầngiảm chấn

So với giảm chấn loại hai ống có cùng đường kính ngoài, thì giảm chấn loạimột ống (hình 1.15b) có khối lượng nhỏ hơn (20%^-40%), số lượng chi tiết ít hơn(15^-22 so với 45-^55), đặc tính ôn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càngđược sử dụng rộng rãi

Giảm chấn loại một ống (hình 1-15b) có buồng bù 1 chứa đầy Nitơ với ápsuất 2-K3 MPa, ngăn cách với khoang chứa dầu bởi piston tùy động 2 có các vònglàm kín Ớ một số kết cấu khác có thể dùng màng ngăn thay cho piston Trên piston,ngoài các lỗ hay khe tiết lun còn có cả van nén và van trả

Nguyên lý làm việc của giảm chấn một ống tương tụ- như giảm chấn hai ống,chi khác là khi giảm chấn làm việc không có chất lỏng chảy sang buồng bù mà thểtích buồng bù chứa khí, sẽ thay đổi tương ứng đế bù cho sự chênh lệch thể tích giữakhoang trên và dưới piston

1.2.3.4 Thanh ổn định ngang:

Thanh ôn định ngang có tác dụng làm giảm góc nghiêng ngang thân xe, tức

là làm tăng tính chất chuyển động ổn định của ôtô Trong ôtô, thanh ổn định ngangthường thấy trên cả hai đầu của ôtô buýt, cầu trước (đôi khi cả trên cầu sau) của ôtôtải

Cấu tạo chung thanh ổn định có dạng chữ Ư, làm việc giống nhu một thanhxoắn đàn hồi Có hai dạng bố trí:

- Các đầu chừ u nối với bánh xe (dầm cầu), còn thân thanh ổn định nối vớithân xe nhờ các 0 đờ bàng cao su

- Trên một số ôtô có dạng bắt ngược lại: hai đầu của chữ u nối với thân xe,thân thanh ổn định ngang nối với dầm cầu cứng.

Thanh ổn định ngang chỉ chịu xoắn khi có sự sai lệch lực tác dụng lên hai

đầu (gây xoắn) của nó

Khi xe chuyển động trên đường không bàng phẳng hoặc quay vòng, dưới tácdụng của lực bên (lực ly tâm, gió bên, ), phản lực thẳng đứng của hai phần tử đànhồi trên một cầu thay đổi, một bên tăng tải và một bên giảm tải gây nên sự nghiêngthân xe Thanh ổn định ngang lắp trên ôtô được xem là bộ phận đàn hồi phụ vớichức năng hạn chế sự nghiêng thân xe Với các ôtô có yêu cầu cao về tiện nghi đòihỏi bộ phận đàn hồi (nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, ) có độ cứng nhỏ Khả năng gâynên mômen chổng lật của bộ phận đàn hồi chính nhỏ, vì vậy cần thiết thêm vào hệthống treo thanh ôn định ngang Khi làm việc ở các vùng góc nghiêng ngang thân

xe gần giá trị giới hạn, mômen chống lật đảm bảo cân bằng với mômen gây lật thì

hệ thống treo không có mặt phần tử đàn hồi phụ (thanh ổn định)

1.2.3.5 Các bộ phận khác:

Ngoài các bộ phận kê trên, hệ thống treo của ôtô còn có các bộ phận khác:

- vấu cao su tăng cứng: thường đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần biến dạng củanhíp lá, kết cấu này làm giảm chiều dài biến dạng của nhíp lá khi tăng tải vấu cao

su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe (được gọi là vấu hạnchế hành trình) Các vấu hạn chế hành trình trên thường được kết họp với chức

năng tăng cứng cho bộ phận đàn hồi Các vấu hạn chế hành trình này có khi được

đặt trong vỏ của giảm chấn

- Các gối đờ cao su: làm chức năng liên kết mềm Nó có mặt ở hầu hết cácmối ghép với khung vỏ Ngoài chức năng liên kết, nó còn có tác dụng chống rungtruyền tù' bánh xe lên, giảm tiếng ồn cho khoang người ngồi

1.2.4 Các loại hệ thông treo thông dụng:

1.2.4.1 Hệ thống treo độc lập:

Đặc diêm của cơ cấu treo độc lập là hai bánh trước không nối liền bằng mộtdầm cứng mà bằng dầm cầu cắt, bánh này không phụ thuộc vào bánh kia, cho phépcác bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ phận hướng trong trường hợp này có thề là

loại đòn, loại đòn - ống hay còn gọi là Makferxon Loại đòn lại có loại: 1 đòn, 2

đòn, loại đòn lắc trong mặt phẳng ngang, lắc trong mặt phẳng dọc và lắc trong mặtphăng chéo

Trên hình 1-16 là cơ cấu treo độc lập với cơ cấu dẫn hướng loại hai đòn, gồmcó: lò xo xoắn ốc 1 là phần tử đàn hồi của cơ cấu treo, tựa lên tay đòn dưới 2 Tayđòn 2 nối liền với trục 4 nhờ khóp bản lề 3, trục 4 nối liền với dầm ngang Đầu dầm

ngang dùng làm diêm tựa của lò xo Giữa lò xo và dầm cầu đặt một đệm cao su có

gờ Bộ giảm xóc kiểu ống lồng 5 lắp vào phía trong lò xo Đầu trên của cán piston

bộ giảm xóc được bắt chặt vào giá đờ, qua các gối cao su Cùng với trục của các tayđòn trên, giá đờ được bắt chặt vào dầm ngang Phía dưới, ở vấu của bộ giảm xóc làbản lề cao su, trục của bản lề được hai bulông xiết chặt vào ống lót lò xo Các tayđòn trên và dưới của co cấu treo nổi liền với nhau bàng trụ 11, ngỗng quay 10 bắtchặt vào trụ 11 nhò chốt Trụ 11 nối với tay đòn trên và tay đòn dưới bàng nhừngthanh ống lót có ren Khi bánh trước của ôtô vấp phải vật cản thì tay đòn dưới nânglên và ép lò xo mang tải của phần khối lượng ôtô đè lên bánh xe đó Cơ cấu treo độclập có bộ cân bằng ngang Khi vỏ xe bị nghiêng, làm tăng tải trọng lên một phía của

cơ cấu treo thì trụ của bộ cân bằng chổng lại lực xoắn nhằm giữ cho vỏ xe ở tư thếcân bằng Bộ cân bằng ngang 6 lắp trên trụ 8, bắt chặt vào gối cao su 7 và 9 ở bênphải và trái của tay đòn treo dưới

Hình 1-16 Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn

1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản ỉề; 4- Trục; 5- Giảm xóc;

6- Cân bang ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ của bộ cân bằng;

10- Ngồng quay; 11- Trục của cơ cẩu treo phía trước.

Các đầu trong của tay đòn trên được nối với vỏ xe Phía dưới của các lò xohình trụ tựa vào tay đòn lắp dưới, còn phía trên đi vào các ống lót bằng thcp dập, cóđệm cao su cách biệt Lò xo này giữ vai trò của bộ phận đàn hồi

Bộ phận giảm chấn là giảm xóc kiêu ống lồng đặt trong lò xo có phần trênbắt chặt vào vỏ xe nhờ cán có ren ở mút, phần dưới của bộ giảm xóc bắt chặt vàotay đòn lắc nhò lồ trên thân bộ giảm xóc, lỗ này có trục xuyên qua.

Ưu - nhược điểm của hệ thống treo độc lập:

- Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được

độ êm dịu chuyển động

- Không gian gầm xe ít bị chiếm chồ do vậy có khả năng giảm chiều caotrọng tâm ôtô, điều này rất cần thiết với các loại ôtô con

- Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng

mômen con quay

- Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổnđịnh của xe

- Hạn chế khả năng truyền lực bên giữa hai bánh xe

- Phức tạp và đắt tiền khi sử dụng ở các cầu chủ động Vì thế các ôtô du lịchhiện đại thường dùng hệ thống treo phụ thuộc ở cầu sau Hệ thống treo độc lập ởcác cầu chủ động chỉ sử dụng trên các ôtô có tính cơ động cao

1.2.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc:

Đặc trưng cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc là dầm cầu liền liên kết cứnggiữa hai bánh xe Bởi vậy, dịch chuyên của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫnnhau Việc truyền lực và mômen từ bánh xe lên khung có thê thực hiện trực tiếp quacác phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn Trên cầu bị động, dầm cầucứng thường làm bằng thép định hình liên kết dịch chuyến của hai bánh xe Trêncầu chủ động, dầm cầu vừa liên kết giữa hai bánh xe vừa chứa bên trong toàn bộcụm truyền lực cầu xe Sự liên kết cầu xe với thân xe thông qua dầm cầu và hệ

thống treo Trong quá trình chuyền động, nếu một bánh xe dịch chuyển theo phươngthắng đứng sẽ xảy ra các chuyển vị phụ theo các trục tọa độ ảnh hưởng tới các

chuyên vị của bánh xe bên kia và dẫn tới giảm khả năng lăn phăng của các bánh xe.Trên hình 1-17 là hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá cấu tạo hệ thống treophụ thuộc sử dụng nhíp lá bao gồm: dầm cầu, nhíp lá, giảm chấn, thanh on định.Trong hệ thống treo này có dầm cầu liền nối giữa hai bánh xe Hai đầu nhíp lá nốivới khung xe thông qua khớp quay và quang treo, tạo điều kiện cho sự biến dạngcủa nhíp lá ở các tải trọng khác nhau Phần giừa nhíp lá gắn với cầu xe Nhíp lá vừatạo khả năng nối mềm với thân xe vừa có khả năng cố định vị trí của cầu với thân

xe Như vậy, nhíp lá vừa là bộ phận đàn hồi và vừa là bộ phận dẫn hướng

Hình 1-17 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.

1- Nhíp lá; 2- Vòng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giả đỡ;

6- Giảm chẩn; 7- ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cẩu.

Dầm cầu 10 đirợc nối với nhíp nhờ các quang nhíp Nhíp lá 1 bao gồm các lánhíp ghép lại, lá nhíp chính được cuốn tròn ớ hai đầu tạo nên các ô quay khớp trụ.Đầu trước của nhíp lá cố định trên khung xe và có thể quay tương đối nhờ các 0 cao

su, đồng thời có thể truyền lực dọc từ bánh xe lên khung và ngược lại Đầu sau làkhớp trụ di động theo kết cấu quang treo 4 Quang treo bố trí giữa khung xe và đầusau của bộ nhíp Các lực bên có thể truyền từ khung xe qua khớp trụ, nhíp lá, quangnhíp, dầm cầu tới bánh xe Giảm chấn 6 bắt giữa dầm cầu và khung xe được đặtnghiêng theo chiều dọc thân xe Hệ thống treo không sử dụng thanh ổn định ngang

Ưu, nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Ket cấu đơn giản, giá thành rẻ trong khi vẫn đảm bảo được các yêu cầu cầnthiết, nhất là đối với những xe có tốc độ chuyến động không lớn

- Khi tông ngoại lực theo phương ngang tác dụng lên ôtô lớn hon tông khảnăng bám bên của cả hai bánh xe, sẽ xảy ra hiện tượng trượt ngang Neu dầm cầuliền, khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe được liên kếtcứng sê hạn chế được hiện tượng trượt bên bánh xe

- Dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành thấp

- Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt trên cầu chủ động Khi xe đitrên đường không bàng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh giữaphần không treo và phần treo (thùng xe), làm giảm độ êm dịu chuyền động của ôtô.Mặt khác, bánh xe va đập mạnh trên nền đường làm xấu sự tiếp xúc bánh xe vớiđường

- Khoảng không gian phía dưới gầm xe phải lớn, đủ đảm bảo cho dầm cầuthay đôi vị trí, do vậy: hoặc chiêu cao trọng tâm phải lớn, hoặc phải giảm bớt thêtích khoang chứa hàng của xe

Với các ưu, nhược điếm trên, hệ thống treo phụ thuộc được dùng nhiều choôtô tải và ôtô buýt.

1.2.4.3 Hệ thống treo khí nén:

Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực - khí nén được sử dụng như một khả nănghoàn thiện kết cấu ôtô Tuy vậy với các loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýtcùng được ứng dụng với những mức độ khác nhau Phổ biến nhất trong các kết cấu

là áp dụng cho ôtô buýt tiên tiến Với hệ thống treo này cho phép giữ chiều cao thân

xe ổn định so với mặt đường với các chế độ tải trọng khác nhau

Hệ thống treo khí nén dùng trên ôtô được hình thành trên cơ sở khả năngđiều chỉnh độ cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch của thân

xe Sơ đồ nguyên lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được trình bày trên hình 1 18

-Sự hình thành bộ tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt cơ khí.Các ballon khí nén 2 được bố trí nằm giữa thân xe 3 và bánh xe 1 thông qua giá đờbánh xe 4 Trên thân xe bố trí bộ van trượt cơ khí 5 Van trượt gắn liền với bộ chiakhí nén (block) Khí nén được cung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block vàcấp khí nén vào các ballon

Khi tải trọng tăng lên, các ballon khí nén bị ép lại, dẫn tới thay đôi khoảngcách giữa thân xe và bánh xe Van trượt cơ khí thông qua đòn nối dịch chuyên vị trícác con trượt chia khí trong block Khí nén từ hệ thống cung cấp đi tới các ballon vàcấp 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 tạonên sự thoát bớt khí nén ra khỏi ballon

Bộ tụ’ động điều chỉnh áp suất nhờ hệ thống điện tử (hình 1.18b) bao gồm:cảm biến xác định vị trí thân xe và bánh xe 6, bộ vi xử lý 7, block khí nén 8

Nguyên lý hoạt động cũng gần giống với bộ điều chỉnh bằng van trượt cơ khí Cảmbiến điện tử 6 đóng vai trò xác định vị trí của thân xe và bánh xe (hay giá đỡ bánhxe) bằng tín hiệu điện (thông số đầu vào) Tín hiệu được chuyến về bộ vi xử lý 7.Các chương trình trong bộ vi xử lý làm việc và thiết lập yêu cầu điều chỉnh bàng tínhiệu điện (thông số đầu ra) Các tín hiệu đầu ra được chuyển tới các van điện từ

trong block chia khí nén, tiến hành điều chỉnh lượng cấp khí nén cho tới lúc hệ

thống trở lại vị trí ban đầu

1- Bánh xe; 2- Baỉỉun khỉ; 3- Thân xe; 4- Giả đỡ; 5- Van trượt cơ khí; 6- Cảm hiến vị trí; 7- Bộ vi xử lý; 8- Bộ chia khí nén; 9- Bình chứa khí nén.

Hình 1-21 Hệ thống treo khí nén ba cầu sau.

Hệ thống treo sử dụng trên xe co 3 cầu sau, tải trọng lớn và rất lon, trên đầu kéo haycác xe vận chuyển siêu truờng siêu trọng

Ta co thể sử dụng phương pháp bố trí nay để lắp trên các xe có 4 cầu sau hoặc nhiềuhơn, các xe có tải trọng cực lớn

1.2.4.3.2 Sự kết hợp giưa hệ thông treo khí nén với hệ thống treo khác,

a Hệ thống treo kết họp khí nén và nhíp:

Hình 1-22 Hệ thống treo kết họp giưa khí nén và nhípHình 1 -22 a túi hơi được đặt trên nhíp và lệch qua một bên , hình 1 -22 b túi hơi

được đặt trên nhíp và chính giữa

Hình 1 -24 túi hơi đạt trên nhíp và lệch qua một bên

Hình 1 -25 Túi hơi không đặt trên nhíp,

a Hệ thống treo bán tích cực:

Hệ thống treo bán tích cực là hệ thống có khả năng dập tắt nhanh dao độngthẳng đứng trong khoảng làm việc rộng, được tạo nên bởi sự điều khiển thông quanúm chọn hay nhò' điều khiến điện tử

Trên hình 1-27 là sơ đồ hệ thống treo có giảm chấn làm việc theo vị trí númđiều khiển của ôtô Porsche 959 Tính chất điều chỉnh của dao động khi xe hoạt độngđược chọn theo các chế độ đường định trước theo ý đồ sử dụng của lái xe, có thể là:thành phố, xa lộ, liên tỉnh; đường ngắn, đường trường, đường đua Ba chương trình

hoạt động được thiết lập sẵn phụ thuộc vào trạng thái làm việc của giảm chấn thôngqua núm chọn trên bảng điều khiển của xe Lực cản của giảm chấn có thể tăng haygiảm tuỳ thuộc vào sự tăng hay giảm của tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn

thông qua việc thay đổi các lồ van tiết lưu để thay đổi dòng chảy chất lỏng bên

trong

Hình 1-27 Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959

1- Đông hổ tốc độ; 2- Núm chọn; 3- Bộ điểu khiên điện tử;

4- Giảm chấn; 5- Black van điều khiên; 6- Cảm biến mặt đường;

Trên xe còn sử dụng ba chế độ điều chỉnh khoảng sáng gầm xe chọn sẵnbàng núm chọn, bộ điều khiển điện tử 3 duy trì các khoảng làm việc trong vùng

được thiết lập (hình l-27b) Mục đích của hệ thống thiết lập và điều chỉnh chiều caothân xe nhàm đảm bảo khả năng hoạt động ở tốc độ cao, duy trì ổn định góc

nghiêng ngang bánh xe, tối ưu hệ số cản không khí, áp lực không khí tác dụng lênđầu xe

Hệ thống là bán tích cực vì không thực hiện hoàn thiện các chế độ tụ’ động:

- Không có cảm biến xác định lực trong giảm chấn

- Không có khả năng tự chuyển sang chế độ làm việc khác, khi tốc độ dịchchuyến của các piston giảm chấn vượt quá giá trị cho phép

- Không điều chỉnh chế độ làm việc theo các thông tin của trạng thái làmviệc tức thời

b Hệ thống treo tích cực:

Hệ thống treo tích cực là hệ thống treo có khả năng điều chỉnh theo từngbiến động của trạng thái nhấp nhô nền đường và trạng thái chiều cao thân xe bàngcác cảm biến và điều khiên nhạy bén các ảnh hưởng động xảy ra Khi có các lựcđộng sinh ra, thông qua các van điều chỉnh sẽ đáp ứng liên hệ nhanh (với nguồnnăng lượng tương thích), các môđun đàn hồi tạo nên phản ứng đúng nhằm đảm bảo

các chế độ độ nghiêng thân xe theo yêu cầu Các hệ thống treo tích cực CO' bản hiệnđang sử dụng trên ôtô được trình bày trên hình 1 -28.

Hệ thống đòi hỏi nhiều năng lượng nhất là kết cấu theo hệ thống Lotus(hình l-28a) Phần chính của thiết bị là bốn môđun thuỷ lực, bình tích năng bổ trợ,các phần chính này luôn liên hệ với từng cảm biến tải trọng sinh ra giữa bánh xe vàthân xe Cảm biến tải trọng cung cấp thông tin cho mạch điều khiển và đưa tải trọngđặt lên bánh xe về giá trị tĩnh

Neu như một bánh xe vượt qua mô cao nằm trên mặt đường, tải trọng củabánh xe tăng lên và bánh xe có xu bị hướng nâng cao lên gần thân xe Trên hệ thốngtreo tích cực khả năng tăng tải trọng cho bánh xe sẽ bị giảm bớt Van tự động điềuchỉnh trong môđun sẽ tháo bớt chất lỏng ra khỏi xylanh nhờ đó bánh xe có khả năngđảm bảo ở giá trị tải trọng tĩnh tức thời Điều này có nghĩa là môđun đàn hồi củabánh xe không tác động thêm tải trọng do ảnh hưởng của sự không bằng phang củamặt đường Như vậy có thể nói chỉ có bánh xe bị nâng cao để vượt qua mấp mô màthân xe không bị gây nên tác động xấu Đe thân xe không bị dịch chuyển khi vượtqua chướng ngại tiếp theo cần thiết đưa thêm một mạch điều khiên phụ thuộc vàochiều cao hành trình bánh xe đê giữ cho thân xe ở vị trí thiết kế Việc này đề ra yêucầu cho hệ thống treo tích cực phải có khả năng khắc phục chiều cao mấp mô bất kỳtheo thiết kế, với thời gian vô cùng ngắn (vài miligiây) Thực hiện được điều đó cầntiêu hao công suất chừng 10kW đe nâng cao tính tiện nghi của ôtô con Với ôtô tảinhỏ và ôtô buýt năng lượng tiêu thụ cho tự động điều chỉnh còn cao hơn rất nhiều

Hệ thống treo như thế có yêu cầu rất cao về quan hệ động học của thân xevới bánh xe so với hệ thống treo thụ động truyền thống Thân xe cần phải được giữ

ổn định trong khoảng làm việc rộng của bánh xe và bánh xe cần phải lăn theo hìnhdạng hình học của mặt đường Bởi vậy hành trình dịch chuyền của bánh xe đòi hỏilớn hơn nhiều so với hệ thống treo thụ động Việc này còn liên quan tới sự thay đổirất lớn của độ chụm bánh xe xuất hiện ớ hành trình nén và trả, đặc biệt là khi

chuyển động thẳng

Hình 1 -28 Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực.

a- Hệ thống lutus; h- Hệ thống ÌViỉiams; c- Hệ thống điều chỉnh với môđun đàn hồi thuỷ lực có điều chỉnh áp suất thuỷ lực hô trợ và lò xo đàn hồi xoắn ốc; d- Hệ thong Horvat; 1- Thân xe; 2- Cảm hiến lực; 3- Cảm hiến hành trình; 4- Bình tích năng; 5- Bơm cấp; 6- Van điều khiên; 7- Xylanh dân hướng; 8- Cảm hiến gia tốc; 9- Van tiết lưu; 10- Van tỷ lệ; 11- Nguồn cấp khỉ; 12- Van phân phoi khỉ; 13- Van điều hoà;

14- Bình chứa dầu; 15- Piston van giảm chấn; 16- Lò xo xoan ốc; 17- Môđun đàn hôi hô sung.

Trên hình l-28c là hệ thống tương tự hệ thống đàn hồi thuỷ khí nhưng chỉ

điều chỉnh chuyển dịch thân xe xuất hiện khi vượt mấp mô liên tục

Hệ thống sử dụng ballon khí làm bộ phận đàn hồi, vì không đòi hỏi nhiều

năng lượng, được thế hiện trên hình 1 -28d Trên hệ thống đàn hồi thuỷ khí cần phải

có bình tích năng phụ để chứa chất lỏng có áp suất dư thừa, đảm bảo sự chuyển dịchtheo yêu cầu của thân xe Lượng dầu này cũng nhận được tù’ bình tích năng chínhvới áp suất lớn nhất Sự khác nhau về áp lực giữa hai bình được thực hiện nhờ vantiết lưu

Trên hệ thống đàn hồi bằng khí nén Khí nén được cung cấp vào môđun lấy

từ bình chứa trung tâm (đảm bảo cả về thê tích và áp suất) Trong ballon khí nén,

lượng khí tuy lớn nhưng áp suất thâp hơn bình chứa trung tâm, do vậy ớ bình chứatrung tâm cần thê tích nhỏ và áp suất cao hơn, đê có khả năng cấp khí vào các

ballon tương ứng So với loại sử dụng môđun thuỷ - khí thì tổn thất năng lượng nhỏhơn nhiều Ngoài ưu điểm tiêu thụ ít năng lượng, hệ thống này lại sử dụng hệ thống

treo Mc.Pherson và còn có thê san đều tải trọng theo lực bên nếu bố trí hợp lý

ballon khí nén và giảm chấn (vị trí ballon khí nén có thê nằm chéo hay giảm chấnnằm xiên đối xứng)

2 Gió'i thiệu chung về xe KB 120 SE.

-Xe KB 120SE là xe Bus giường nằm cao cấp

Thích hợp cho dịch vụ du lịch chất lượng cao và tiêu chuẩn, phù họp với khách chấtlượng loại một

- Màu sơn đa dạng dễ chọn lựa, sơn màu theo yêu cầu khách hàng

- Khoang lái rộng rãi, tiện nghi

- Xe có tủ để hành lý cá nhân, khoang hành lý rộng 7,5 m3

- Giường nằm cao cấp có điều chỉnh tựa lưng khi ngồi

- Toi let hiện đại, vệ sinh

- Động cơ Nissan common - rail Sản xuất tại Nhật

- Hệ thống phanh hơi ABS Sản xuất tại Đức

- Phanh điện từ 4 cấp độ Sản xuất tại Tây Ban Nha

- Hệ thống treo bằng túi hơi, tự cân bằng Sản xuất tại Mỳ

Hình 2-1 Xe KB120SE

Khoang lái lớn Ghế ngồi cao cấp Trang bị 03 Tivi.

Ghế-Kính điều khiển tự động DVD 8 disc cao cấp Cửa trượt điều khiển bằng Remote.

Toilet hiện đại, vệ sinh Khoang hành lý lớn Kiểu dáng hiện đại.

Hình 2-2 Một sô hình ảnh xe KB120SE

Chiều dài đuôi xe (mm) 3400

Lốp xe

bắng nước, có turbo tăng áp, mát khí nạp,phun dầu điện tử

Suất tiêu hao nhiên liệu

(g/KW.h)

Thể tích thùng nhiên liệu 270 lít

27

Lượng nhớttại cạc te

Mức cao 20Mức

Lượng nhót toàn bộ hệ thông là thê tích nhớt tât cả cân thiêt đê châm đây khi đại tuđộng cơ (gồm có mạch chính và bộ làm mát nhớt).

2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn

1 ROCKER SHAFT

Hình 2-4 Hệ thống bôi tron

1- Trục cần mô; 2- Bộ lọc bắt mạch rẽ; 3- Trục cam; 4- Nắp mảy; 5- Bơm tăng áp; 6- Nhớt về cạc te; 7- khớp nối oldham; 8-Máy nén khí; 9-Hệ bánh răng; 10- Mạch nhớt chính; 11- Vòi phun nhớt làm mát pỉstun; 12-Van cúp nhớt; 13-Côt máy; 14- Van ngắn lọc nhớt; 15-Lọc nhớt noi tiếp; 16-BỘ làm mát nhớt; Ỉ7-Nhớt về cạc te; 18-Van điều áp; 19; Van an toàn; 20-Van ngắn mạch làm mát nhớt; 21-Cạc te;22- Bơm nhớt; 23-Công tắc áp lực.

2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn.

1 Mạch làm

3 Nhớt trở về cạcte

Hình 2-5 Mạch làm trơn

4- Mạch trục cần mô; 5- cần mo xu páp; 6- khớp noi oỉdham; 7- Mảy nén khỉ; Mạch nhớt tại năp máy; 9- Chốtpiston, piston và xiỉanh; 10- Các cổ trục cốt cam 1-3-5-7; 11- Các co trục cốt cam 2-4-6; 12- Van cúp nhớt vòi phun; 13- Bơm tăng áp; 14- Mạch nhớt chính; 15- Lọc nhớt noi tiếp; 16- Van an toàn; 17- Bạc lót cổ trục chỉnh; 18- Bạc lót và trục bánh răng trung gian; 19- Vòi phun nhứt; 20- Bộ lọc băt mạch tăt; 21- Van điều áp; 22- Bộ làm mát nhớt; 23- Van an toàn; 24- Mạch nhứt cốt máy; 24- Mạch nhứt cốt máy; 25- Bom nhứt; 26- Van điều áp; 27- Bạc lót

8-cô trục thanh truyền; 28- Lưới lọc; 29- Cạc te.

Bộ điều nhiệt Loại Loại chứa nhiều sáp viên

Khối xi lanh

Bộ làmmát

Bộ làmmát

Bơm nước

Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống làm mát