Cấu tạo hệ thống treo

HỆ THỐNG TREO HỆ THỐNG TREO “Thùng xe treo” phận đàn hồi - Chia ô tô thành: phần treo, phần không treo, liên kết chúng phận đàn hồi - Phần treo gồm: khung xe, thùng xe hàng hoá hành khách, hệ thống, cụm tổng thành lắp khung - Phần không treo gồm: bánh xe, cầu xe Do đó, có khái niệm tương ứng: khối lượng treo khối lượng không treo Hình 17.1: Khái niệm chung hệ thống treo Thùng xe (được treo) Bộ phận đàn hồi Bánh xe Mặt đường *) Công dụng chung hệ thống treo (HTT) - Liên kết mềm bánh xe thân xe - Làm giảm tải trọng động thẳng đứng tác dụng lên thân xe - Đảm bảo bánh xe lăn êm lên đường - Truyền lực từ bánh xe lên thân xe ngược lại - Đảm bảo chuyển dịch hợp lý vị trí bánh xe so với thùng xe - Dập tắt nhanh dao động mặt đường tác động lên thân xe *) Phân loại hệ thống treo Theo khả chuyển dịch tương đối hai bánh xe cầu: phụ thuộc độc lập + Hệ treo phụ thuộc có bánh xe cầu bắt dầm cầu cứng, bánh xe chuyển vị so với thùng xe, bánh xe bên chuyển vị phụ thuộc + Hệ treo độc lập có chuyển vị bánh xe cầu độc lập thùng xe Phân loại theo kết cấu Treo phụ thuộc Treo độc lập Đơn Hai đòn ngang Cân Một đòn ngang Đòn dọc Đòn chéo *) Các phận HTT: - Bộ phận đàn hồi có tác dụng làm êm dịu chuyển động thân xe, biến đổi tần số dao động hai phần HTT thành tần số dao động thích hợp - Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ chủ yếu là: + Xác định quan hệ dịch chuyển tương đối bánh xe so với thùng xe + Truyền lực mô men từ bánh xe lên thùng xe khung xe - Bộ phận giảm chấn dùng để dập tắt nhanh dao động thân xe bánh xe cách chuyển lượng dao động (cơ năng) thành dạng nhiệt (ma sát) tỏa môi trường không khí Sơ đồ cấu trúc HTT 1- Bánh xe 2- Giảm chấn 3- Đòn ngang (Bộ phận dẫn hướng) 4- Lò xo (Bộ phận đàn hồi) 5-Thân xe BỘ PHẬN ĐÀN HỒI a) b) c) d) Hình 17.2: Sơ đồ cấu trúc phận đàn hồi a- Bằng nhíp (kim loại) c- Bằng lò xo xoắn (kim loại) b-Bằng xoắn (kim loại) d- Bằng khí nén (phi kim loại) a) Bộ phận đàn hồi nhíp - Nhíp cấu tạo nhíp dẹt tiết diện hình chữ nhật, có độ dài bán kính cong khác nhau, xếp chồng lên a) - Giá trị ứng suất dư ban đầu ngược với giá trị ứng suất sinh chịu tải - Nhíp có độ cứng theo phương dọc lớn cho phép truyền tải trọng dọc (lực kéo hay lực phanh) đảm nhận vai trò cứng phận dẫn hướng - Ma sát sinh nhíp trình làm việc cần hạn chế nhờ bôi trơn mỡ có bột than nhằm giảm mài mòn tránh bị bó cứng b) Hình 17.3: Cấu tạo nhíp a) Bộ nhíp b) Các nhíp tự 1- Tai nhíp 2- Quang nhíp phụ 3- Bu lông tâm nhíp 4- Lá nhíp b) Bộ phận đàn hồi lò xo xoắn a) b) Hình 17.4: Các dạng lò xo xoắn a) Loại lò xo xoắn thông dụng, b) Lò xo xoắn đặc biệt - Ưu điểm dễ dàng chế tạo - Chỉ cho phép truyền tải trọng thẳng đứng - Có lực nội ma sát nhỏ, phải bảo dưỡng, chăm sóc trình sử dụng c) Bộ phận đàn hồi xoắn Khung xe Đòn ngang HTT Ốc điều chỉnh chiều cao thân xe Thanh xoắn Cơ cấu phanh bánh xe a) Các dạng xoắn: đơn ghép b) Bố trí xoắn ô tô Hình 17.5: Bộ phận đàn hổi dạng xoắn - Thanh xoắn có dạng tiết diện đơn tròn hay tiết diện ghép hình lục lăng - Hai đầu xoắn có tiết diện lục giác then - Thanh xoắn, chế tạo với ứng suất dư nhiệt luyện - Ứng suất dư hình thành theo ngược chiều chịu tải - Thanh xoắn hai bên ô tô không lắp lẫn cho d) Cấu tạo HTT trước có phận đàn hồi nhíp A’ L’ L 11 a) b) Sự dịch chuyển điểm trượt A 10 c) Đặc tính Đường đặc P tính đàn hồi nhíp Mặt cắt điểm Pt Mặt cắt điểm A ft f Gối đỡ trước Khung xe Vấu hạn chế Giảm chấn Vấu tăng cứng Gối đỡ sau Miếng tự lựa Dầm cầu Quang nhíp 10 Nhíp 11 Kẹp nhíp Hình 17.6: Hệ thống treo trước sử dụng nhíp - Khi chịu tải nhíp trượt ma sát với - Khi nhíp tỳ vào vấu tỳ thu ngắn chiều dài chịu lực, độ cứng nhíp tăng lên - Nhíp vừa đóng vai tró phận đàn hồi vừa phận dẫn hướng e) Cấu tạo HTT sau có phận đàn hồi nhíp Gối đỡ trước Nhíp phụ Quang nhíp Quang treo Nhíp Giảm chấn Vấu hạn chế Miếng đệm vát Cầu chủ động P P2 P1 a) B A Hình 17.7: Hệ thống treo nhíp cầu sau ô tô tải f1 f2 f b) Đường đặc tính đàn hồi nhíp có nhíp phụ - Phần nhíp liên kết chặt với cầu xe thông qua quang nhíp chêm vát - Khi xe tăng dần tải trọng, hai đầu nhíp phụ chạm vào ụ tỳ, độ cứng nhíp tăng lên - Cầu sau nhíp tham gia vai trò đàn hồi dẫn hướng e) Cấu tạo HTT sau dạng cân có phận đàn hồi nhíp h=0 +h/2 a) Đường h/2 -h/2 b) Mấp mô đối xứng h c) Mấp mô đơn (h) Hình 17.9: Tính chất cân hệ thống treo - HTT cân bố trí ô tô tải vừa nặng có hai cầu sau - Bộ nhíp hai cầu xe quay đối xứng quanh tâm trục cân - HTT đảm bảo truyền lực thẳng đứng qua nhíp (bộ phận đàn hồi) - HTT đảm bảo truyền lực dọc truyền đòn giằng (bộ phận dẫn hướng) - HTT cho phép cầu xe chuyển vị ngược - HTT cân cho phép khung có dịch chuyển nhỏ bánh xe tự lựa, tạo điều kiện luôn tiếp xúc tốt với mặt đường BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG Hệ thống treo phụ thuộc a) HTT phụ thuộc với nhíp Thân xe (4) δ 3 z a) Δy b) Hình 17.15: Các chuyển vị , lực, mômen tác dụng lên hệ thống treo phụ thuộc a) Xe chuyển động qua gờ cao (z), b) Lực mômen tác dụng bánh xe 1- Bánh xe; 2- Dầm cầu; 3- Nhíp lá; 4- Thân xe - Khi bánh xe chuyển động qua gờ cao z, có chuyển vị: góc xoay δ, vết Δy - Lực thẳng đứng thực truyền qua nhíp gây biến dạng phận đàn hồi - Lực dọc, lực ngang mô men quay truyền qua nhíp, dầm cầu tới thân xe a) HTT phụ thuộc với nhíp Như nhíp khớp liên kết định khả truyền lực mô men *) HTT phụ thuộc nhíp có đặc trưng sau: - Nhíp đóng vai trò vừa phận đàn hồi vừa phận dẫn hướng - Khoảng cách hai vết bánh xe thay đổi (so với HTT Độc lập) - Khả truyền lực bên thông qua dầm cầu, hạn chế xảy trượt ngang cầu xe - Khối lượng phần không treo lớn, dễ gây lực va đập ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động - Kết cấu có dầm cầu cứng, bố trí gầm xe, chiếm không gian lớn, trọng tâm xe cao b) HTT phụ thuộc lò xo xoắn - HTT phụ thuộc khả truyền lực qua phận đàn hồi - Chuyển vị bánh xe (hay cầu xe) so với thân xe định cấu trúc liên kết đòn giằng Vì lực ngang, dọc thực truyền qua phận dẫn hướng - Cơ cấu Watta: bố trí hạn chế chuyển vị không mong muốn HTT (lực ngang) Hình 17.16: Hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn Giảm chấn Lò xo trụ Cơ cấu Watta Dầm cầu Đòn dọc Cơ cấu phanh Thanh ổn định Đòn dọc Cầu xe Hệ thống treo độc lập Đặc điểm HTT độc lập dịch chuyển hai bánh xe so với thân xe không ảnh hưởng lẫn HTT độc lập có đặc trưng: - Khối lượng phần không treo nhỏ (do lực mô men quán tính nhỏ, giảm tải trọng va đập với thân xe chuyển động đường) - Không gian để dành cho bánh xe hai bên sườn xe, cho phép hạ thấp chiều cao trọng tâm, nâng cao khả ổn định sử dụng tốc độ cao - Ít có khả chống trượt ngang, xuất trượt bánh xe gây nên trượt ngang cho cầu xe Hệ thống treo độc lập a) HTT hai đòn ngang Kết cấu HTT hai đòn ngang Giảm chấn Đòn ngang Thanh ổn định Giá đỡ hệ thống treo Cơ cấu lái Vấu hạn chế Bánh xe Đòn ngang Khớp trụ - HTT bố trí đối xứng - Đầu đòn liên kết với thân xe khớp trụ - Đầu liên kết với đòn quay khớp cầu - Bộ phận đàn hồi giảm chấn đặt thân xe đòn ngang (hoặc đòn trên) - Để tiếp nhận tốt lực dọc, lực ngang đòn ngang có dạng hình chữ A Cấu tạo HTT hai đòn ngang xoắn Khung xe Đòn ngang Giảm chấn Thanh xoắn phải Đòn quay Thanh xoắn trái Đòn ngang Thanh ổn định Đầu trước xoắn Hình 17.18: Treo trước xoắn - Kết cấu gọn cho phép dành không gian cho kết cấu khác ô tô - Thanh xoắn đặt nằm dọc theo khung xe bố trí cấu thay đổi chiều cao thân xe - Ụ tỳ đòn quay điều chỉnh được, chiều cao thân xe phụ thuộc vào chiều cao điểm tỳ b) HTT đòn ngang (HTT Mc Pherson) E Trụ đứng giả tưởng EG G a) Sơ đồ cấu trúc HTT 1- Bánh xe 2- Giảm chấn 3- Đòn ngang 4- Lò xo 5-Thân xe b) Cấu tạo HTT 1- Ụ cao su 2- Đệm cao su 3- Ty đẩy 4- Cao su bảo vệ 5- Đĩa tỳ lò xo 6- Giảm chấn 7- Tai bắt ổn định 8- Thanh nối 9- Thanh ổn định 10- Giá đỡ trục bánh xe Hình 17.19: Cấu tạo HTT Mc Pherson Cấu tạo HTT đòn ngang (HTT Mc Pherson) Gồm: đòn ngang, lò xo trụ, giảm chấn -Đòn ngang có đầu liên kết với thân xe khớp trụ, đầu nối với đầu giảm chấn khớp cầu -Đòn ngang có dạng hình chữ A -Đầu giảm chấn liên kết với thân xe khớp tự lựa, đầu liên kết với đòn ngang khớp cầu -Giảm chấn đóng vai trò vừa trụ xoay bánh xe (dẫn hướng) Có ưu điểm kết cấu đơn giản, gọn, giải phóng không gian dành cho hệ thống truyền lực khoang hành lý xe HTT Mc Pherson với xoắn 10 Hình 17.21: Treo trước xoắn Gối đỡ cao su Ốc điều chỉnh Thanh xoắn Lỗ lắp giá treo với vỏ Giá treo Thanh ổn định Cam điều chỉnh Ụ cao su Đầu then hoa 10 Đòn quay -Thanh xoắn đặt nằm dọc theo khung xe có cấu thay đổi chiều cao thân xe -Ụ tỳ đòn quay 10 điều chỉnh kết cấu cam BỘ PHẬN GIẢM CHẤN Khái niệm phân loại - Là phận bố trí nằm bánh xe thân xe dùng để hấp thụ nhanh lượng dao động (cơ năng) thân xe - Giảm chấn làm việc với hai hành trình nén trả + Khi bánh xe lại gần thân xe gọi hành trình nén + Còn ngược lại hành trình trả Hệ số cản K tính theo công thức: K= P ( N s ) v m Trong đó: P lực cản giảm chấn, v vận tốc giảm chấn Cấu tạo a) Giảm chấn có hai lớp vỏ Hình 17.25: Giảm chấn hai lớp vỏ 1- Tai bắt giảm chấn 2- Trục giảm chấn 3- Joăng làm kín 4- Nắp có ren 5- Vỏ che bụi 6- Vỏ 7- Xylanh (vỏ trong) 8- Pittong 9- Êcu 12,13- Cụm van bù 10,13 - Van nén 11,12 - Van trả 14- Bạc dẫn hướng 15- Náp A Buồng B Buồng C Buồng bù 14 15 12,13 b) Sơ đồ nguyên lý a) Cấu tạo Nguyên lý làm việc - Ở hành trình nén pittong sâu vào xy lanh, (khoang A) thể tích tăng, áp suất giảm, (khoang B) thể tích giảm, áp suất tăng + Nếu nén nhẹ (vận tốc pittong v < 0,3m/s), dầu từ khoang B qua lỗ van nén chảy vào khoang A, phần dầu thừa chảy vào khoang (khoang bù C) qua dãy lỗ van nén phụ + Nếu bị nén mạnh (v> 0,3m/s), dầu chảy theo chiều từ B vào A, áp suất tăng cao, dầu đẩy van nén 10 thắng lực lò xo van, làm cho tiết diện lỗ lưu thong mở lớn, hệ số cản giảm chấn giảm - Ở hành trình trả, pittong lên, khoang A giảm thể tích, áp suất tăng, khoang B thể tích tăng, áp suất giảm + Nếu trả nhẹ, dầu chảy từ khoang A vào khoang B, đồng thời dầu chảy từ khoang bù C qua dãy lỗ van trả phụ vào khoảng B + Khi bị trả mạnh, dầu theo chiều từ A vào B, áp suất tăng lên, dầu từ khoang A đẩy van trả 11, thắng lực lò xo van, làm cho tiết diện lỗ van to ra, lực cản trả giảm chấn giảm - Năng lượng ma sát hấp thụ biến thành nhiệt năng, nung nóng dầu truyền môi trường không khí 10 b) Giảm chấn có lớp vỏ -Ở hành trình nén dầu chảy từ khoang B qua van lên khoang A -Ở hành trình trả dầu chảy từ khoang A qua van tới khoang B -Phần thể tích cần pittong chiếm chỗ bù khoang C chứa khí A Ưu điểm: Kết cấu cho phép toả nhiệt nhanh, độ nhạy cao Tuy nhiên khả bao kín khó khăn so với loại hai lớp vỏ B Van trả Vỏ giảm chấn Buồng chứa khí Piston tự Buồng chất lỏng Pittong van Van nén Cụm bao kín Trục giảm chấn 10 Ống cao su C 10 Hình 17.27: Giảm chẩn lớp vỏ A- Khoang trên, B- Khoang giữa, C- Khoang khí Câu hỏi Công dụng hệ thống treo? Phân loại tổng quát hệ thống treo? Nêu chức phận hệ thống treo? Bộ phận đàn hồi có loại nào? Ưu, nhược điểm loại? Vẽ sơ đồ cấu tạo phận đàn hồi bàng nhíp ôtô? Đặc tính nhíp lá? Công dụng nhíp phụ hệ treo sau ôtô? Cách bố trí nhíp phụ xe nào? Hệ treo cân sử dụng loại ôtô nào? Tác dụng chúng gì? Nêu khác biệt phận đàn hồi nhíp lò xo xoắn, xoắn Công dụng, yêu cầu, phân loại phận dẫn hướng hệ thống treo? Đặc điểm kết cấu ưu nhược điểm hệ treo phụ thuộc đơn phụ thuộc cân bằng? Đặc điểm hệ thống treo độc lập gì? 10 Công dụng, phân loại giảm chấn ôtô? 11 Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý làm việc loại giảm chấn thuỷ lực hai lớp vỏ ôtô? [...]... dụng của hệ thống treo? Phân loại tổng quát hệ thống treo? 2 Nêu chức năng các bộ phận chính trong hệ thống treo? 3 Bộ phận đàn hồi có những loại nào? Ưu, nhược điểm của từng loại? 4 Vẽ sơ đồ cấu tạo của bộ phận đàn hồi bàng nhíp lá trên ôtô? Đặc tính của nhíp lá? 5 Công dụng của nhíp phụ trong hệ treo sau của ôtô? Cách bố trí nhíp phụ trên xe như thế nào? 6 Hệ treo cân bằng được sử dụng trên loại ôtô... các đòn giằng Vì lực ngang, dọc thực hiện truyền qua bộ phận dẫn hướng - Cơ cấu Watta: bố trí hạn chế các chuyển vị không mong muốn trong HTT (lực ngang) Hình 17.16: Hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn 1 Giảm chấn 2 Lò xo trụ 3 Cơ cấu Watta 4 Dầm cầu 5 Đòn dọc trên 6 Cơ cấu phanh 7 Thanh ổn định 8 Đòn dọc dưới 9 Cầu xe Hệ thống treo độc lập Đặc điểm HTT độc lập là sự dịch chuyển của hai bánh xe so với... là gì? 7 Nêu sự khác biệt cơ bản bộ phận đàn hồi nhíp lá lò xo xoắn, và thanh xoắn 8 Công dụng, yêu cầu, phân loại bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo? 9 Đặc điểm kết cấu và ưu nhược điểm của hệ treo phụ thuộc đơn và phụ thuộc cân bằng? Đặc điểm của hệ thống treo độc lập là gì? 10 Công dụng, phân loại của giảm chấn trên ôtô? 11 Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý làm việc của loại giảm chấn thuỷ lực hai...e) Cấu tạo của HTT sau dạng cân bằng có bộ phận đàn hồi bằng nhíp lá 1 7 8 11 1 2 2 5 6 9 4 12 5 3 10 4 3 Hình 17.8: Cấu tạo của hệ treo cân bằng nhíp lá 1- Đòn giăng trên 2- Cầu sau 3- Nhíp lá 4-Trục cân bằng 5- Cầu giữa 6- Đòn giằng dưới 7- Quang nhíp 8- Vấu đỡ cao su 9- Khớp cầu 10- Khung xe 11- Bánh xe 12- Tấm táp khung xe e) Cấu tạo của HTT sau dạng cân bằng có bộ... điểm là kết cấu đơn giản, gọn, giải phóng được không gian dành cho hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý của xe HTT Mc Pherson với thanh xoắn 9 10 Hình 17.21: Treo trước thanh xoắn 1 Gối đỡ cao su 2 Ốc điều chỉnh 3 Thanh xoắn 4 Lỗ lắp giá treo với vỏ 5 Giá treo 6 Thanh ổn định 7 Cam điều chỉnh 8 Ụ cao su 9 Đầu then hoa 10 Đòn quay -Thanh xoắn 3 được đặt nằm dọc theo khung xe và có cơ cấu thay đổi... thể chuyển vị ngược nhau - HTT cân bằng cho phép khung có dịch chuyển nhỏ và bánh xe tự lựa, tạo điều kiện luôn luôn tiếp xúc tốt với mặt đường BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG Hệ thống treo phụ thuộc a) HTT phụ thuộc với nhíp lá Thân xe (4) δ 1 3 1 2 3 z a) Δy b) Hình 17.15: Các chuyển vị , lực, mômen tác dụng lên hệ thống treo phụ thuộc a) Xe chuyển động qua một gờ cao (z), b) Lực và mômen tác dụng ở bánh xe 1-... Pherson) 2 5 E 4 1 Trụ đứng giả tưởng EG 2 3 G a) Sơ đồ cấu trúc HTT 1- Bánh xe 2- Giảm chấn 3- Đòn ngang dưới 4- Lò xo 5-Thân xe b) Cấu tạo của HTT 1- Ụ cao su 2- Đệm cao su 3- Ty đẩy 4- Cao su bảo vệ 5- Đĩa tỳ lò xo 6- Giảm chấn 7- Tai bắt thanh ổn định 8- Thanh nối 9- Thanh ổn định 10- Giá đỡ trục bánh xe Hình 17.19: Cấu tạo của HTT Mc Pherson Cấu tạo HTT một đòn ngang (HTT Mc Pherson) Gồm: một đòn... có dạng hình chữ A Cấu tạo của HTT hai đòn ngang thanh xoắn 5 4 3 1 Khung xe 2 Đòn ngang dưới 3 Giảm chấn 4 Thanh xoắn phải 5 Đòn quay 6 Thanh xoắn trái 7 Đòn ngang trên 8 Thanh ổn định 9 Đầu trước thanh xoắn 2 7 6 1 9 8 Hình 17.18: Treo trước thanh xoắn - Kết cấu gọn cho phép dành không gian cho các kết cấu khác của ô tô - Thanh xoắn được đặt nằm dọc theo khung xe và bố trí cơ cấu thay đổi chiều cao... có khả năng chống trượt ngang, nếu xuất hiện sự trượt ở một bánh xe có thể gây nên trượt ngang cho cầu xe Hệ thống treo độc lập a) HTT hai đòn ngang Kết cấu HTT hai đòn ngang 1 Giảm chấn 2 Đòn ngang trên 3 Thanh ổn định 4 Giá đỡ hệ thống treo 5 Cơ cấu lái 6 Vấu hạn chế 7 Bánh xe 8 Đòn ngang dưới 9 Khớp trụ dưới - HTT bố trí đối xứng - Đầu trong của đòn liên kết với thân xe bằng khớp trụ - Đầu ngoài... Ưu điểm: Kết cấu cho phép toả nhiệt nhanh, độ nhạy cao Tuy nhiên khả năng bao kín khó khăn hơn so với hơn loại hai lớp vỏ 1 B 1 Van trả 2 Vỏ giảm chấn 3 Buồng chứa khí 4 Piston tự do 5 Buồng chất lỏng 6 Pittong và van 7 Van nén 8 Cụm bao kín 9 Trục giảm chấn 10 Ống cao su 4 C 10 Hình 17.27: Giảm chẩn một lớp vỏ A- Khoang trên, B- Khoang giữa, C- Khoang khí Câu hỏi 1 Công dụng của hệ thống treo? Phân