Cấu tạo hệ thống treo

+ Hệ treo phụ thuộc có các bánh xe của cùng một cầu được bắt trên một dầm cầu cứng, khi một bánh xe chuyển vị so với thùng xe, bánh xe bên kia sẽ chuyển vị phụ thuộc.. * Các bộ phận

HỆ THỐNG TREO

“Thùng xe được treo” trên bộ phận

đàn hồi.

- Chia ô tô ra thành: phần được

treo, phần không được treo, liên

- Phần không được treo gồm:

bánh xe, cầu xe.

Do đó, có khái niệm tương ứng:

khối lượng được treo và khối

lượng không được treo.

HỆ THỐNG TREO

*) Công dụng chung của hệ thống treo (HTT)

- Liên kết mềm giữa bánh xe và thân xe.

- Làm giảm tải trọng động thẳng đứng tác dụng lên thân xe.

- Đảm bảo bánh xe lăn êm lên nền đường.

- Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại.

- Đảm bảo sự chuyển dịch hợp lý vị trí của bánh xe so với thùng xe.

- Dập tắt nhanh các dao động của mặt đường tác động lên thân xe.

*) Phân loại hệ thống treo

Theo khả năng chuyển dịch tương

đối của hai bánh xe trên một cầu:

phụ thuộc và độc lập.

+ Hệ treo phụ thuộc có các bánh xe

của cùng một cầu được bắt trên một

dầm cầu cứng, khi một bánh xe

chuyển vị so với thùng xe, bánh xe

bên kia sẽ chuyển vị phụ thuộc.

+ Hệ treo độc lập có chuyển vị của

Cân bằng

Hai đòn ngang

Đòn dọc Một đòn ngang

Đòn chéo

*) Các bộ phận chính của HTT:

- Bộ phận đàn hồi có tác dụng làm êm dịu sự

chuyển động của thân xe, biến đổi tần số dao

động giữa hai phần của 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 của

bánh xe so với thùng xe.

+ Truyền lực và mô men từ bánh xe lên thùng

xe hoặc khung xe

- Bộ phận giảm chấn dùng để dập tắt nhanh

dao động của thân xe và bánh xe bằng cách

chuyển năng lượng dao động (cơ năng) thành

dạng nhiệt năng (ma sát) và tỏa ra môi trường

không khí

1

3 2

4 5

Sơ đồ cấu trúc HTT 1- Bánh xe

2- Giảm chấn

3- Đòn ngang dưới

(Bộ phận dẫn hướng) 4- Lò xo (Bộ phận đàn hồi)

5-Thân xe

BỘ PHẬN ĐÀN HỒI

Hình 17.2: Sơ đồ cấu trúc của các bộ phận đàn hồi

a- Bằng nhíp lá (kim loại) c- Bằng lò xo xoắn (kim loại) b-Bằng thanh xoắn (kim loại) d- Bằng khí nén (phi kim loại)

b) a)

Hình 17.3: Cấu tạo bộ nhíp lá

a) Bộ nhíp b) Các lá nhíp tự do 1- Tai nhíp

2- Quang nhíp phụ 3- Bu lông tâm nhíp 4- Lá nhíp chính

nhau, xếp chồng lên nhau

- Giá trị ứng suất dư ban đầu

ngược với giá trị ứng suất sinh ra

khi chịu tải

- Nhíp lá có độ cứng theo phương

dọc lớn cho phép truyền tải trọng

dọc (lực kéo hay lực phanh) và

đảm nhận vai trò như thanh cứng

- Ưu điểm dễ dàng chế tạo.

- Chỉ cho phép truyền tải trọng thẳng đứng

- Có lực nội ma sát nhỏ, ít phải bảo dưỡng, chăm sóc trong quá trình sử dụng

c) Bộ phận đàn hồi là thanh xoắn

a) Các dạng thanh xoắn: đơn và ghép

Hình 17.5: Bộ phận đàn hổi dạng thanh xoắn

b) Bố trí thanh xoắn trên ô tô

5 1

- Thanh xoắn có dạng tiết diện đơn tròn hay tiết diện ghép hình lục lăng

- Hai đầu thanh xoắn có tiết diện lục giác hoặc then

- Thanh xoắn, được chế tạo với ứng suất dư khi nhiệt luyện

- Ứng suất dư được hình thành theo ngược chiều chịu tải

- Thanh xoắn ở hai bên ô tô không được lắp lẫn cho nhau

d) Cấu tạo của HTT trước có bộ phận đàn hồi nhíp lá

Mặt cắt tại điểm 1

Mặt cắt tại điểm 6

7 8

9 10 11

A A’

L’

L

Hình 17.6: Hệ thống treo trước sử dụng nhíp lá

c) Đặc tính Đường đặc tính đàn hồi của nhíp lá

a)

- Khi chịu tải các lá nhíp sẽ trượt và ma sát với nhau

- Khi nhíp tỳ vào vấu tỳ 5 sẽ thu ngắn chiều dài chịu lực, độ cứng của nhíp tăng lên

- Nhíp lá vừa đóng vai tró là bộ phận đàn hồi và vừa là bộ phận dẫn hướng

e) Cấu tạo của HTT sau có bộ phận đàn hồi nhíp lá

- Phần giữa của bộ nhíp liên kết chặt với cầu xe thông qua quang nhíp 3 và chêm vát 8.

- Khi xe tăng dần tải trọng, hai đầu nhíp phụ chạm vào ụ tỳ, độ cứng của bộ nhíp tăng lên.

- Cầu sau nhíp chính cũng tham gia cả vai trò đàn hồi và dẫn hướng.

e) Cấu tạo của HTT sau dạng cân bằng có bộ phận đàn hồi bằng nhíp lá

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

3 4

5

1

6

2 5

12

e) Cấu tạo của HTT sau dạng cân bằng có bộ phận đàn hồi bằng nhíp lá

b) Mấp mô đối xứng

h +h/2

h/2

-h/2 h=0

Hình 17.9: Tính chất cân bằng của hệ thống treo

- HTT cân bằng bố trí ở ô tô tải vừa và nặng có hai cầu sau

- Bộ nhíp và hai cầu xe có thể quay đối xứng quanh tâm trục cân bằng

- HTT đảm bảo truyền lực thẳng đứng qua bộ nhíp lá (bộ phận đàn hồi)

- HTT đảm bảo truyền lực dọc truyền các đòn giằng (bộ phận dẫn hướng)

- HTT cho phép các cầu xe có 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

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- Bánh xe; 2- Dầm cầu; 3- Nhíp lá; 4- Thân xe

- Khi bánh xe chuyển động qua một gờ cao z, sẽ có chuyển vị: góc xoay δ, vết Δy

- Lực thẳng đứng thực hiện truyền qua bộ nhíp và gây biến dạng bộ phận đàn hồi

- Lực dọc, lực ngang và mô men quay truyền qua bộ nhíp, dầm cầu tới thân xe

a) HTT phụ thuộc với nhíp lá

a) HTT phụ thuộc với nhíp lá

Như vậy bộ nhíp và các khớp liên kết quyết định khả năng truyền lực và

mô men

*) HTT phụ thuộc nhíp lá có các đặc trưng sau:

- Nhíp lá đóng vai trò vừa là bộ phận đàn hồi vừa là bộ phận dẫn hướng

- Khoảng cách giữa hai vết bánh xe ít thay đổi (so với HTT Độc lập)

- Khả năng truyền lực bên thông qua dầm cầu, hạn chế xảy ra trượt ngang cầu xe

- Khối lượng của phần không được treo lớn, dễ gây ra lực va đập và cóthể ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động

- Kết cấu có dầm cầu cứng, bố trí dưới gầm xe, chiếm không gian lớn,

trọng tâm xe cao

b) HTT phụ thuộc lò xo xoắn

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

- HTT phụ thuộc không

có khả năng truyền lực

qua bộ phận đàn hồi

- Chuyển vị của bánh xe

(hay cầu xe) so với thân

xe được quyết định bởi

Hệ thống treo độc lập

Đặc điểm HTT độc lập là sự dịch chuyển của hai bánh xe so với thân xe hầu như không ảnh hưởng lẫn nhau.

HTT độc lập có các đặc trưng:

- Khối lượng phần không được treo nhỏ (do đó lực và mô

men quán tính nhỏ, giảm được tải trọng va đập với thân xe khi chuyển động trên đường)

- Không gian để dành cho bánh xe ở hai bên sườn xe, cho

phép hạ thấp được chiều cao trọng tâm, nâng cao khả

năng ổn định khi sử dụng ở tốc độ cao.

- Ít có khả năng chống trượt ngang, nếu xuất hiện sự trượt

ở một bánh xe có thể gây nên trượt ngang cho cầu xe.

- Đầu trong của đòn liên kết với thân xe bằng khớp trụ.

- Đầu ngoài được liên kết với đòn quay bởi khớp cầu

- Bộ phận đàn hồi và giảm chấn được đặt giữa thân xe và đòn ngang dưới

(hoặc đòn trên)

- Để tiếp nhận tốt lực dọc, lực ngang các đòn ngang có dạng hình chữ A

Cấu tạo của HTT hai đòn ngang thanh xoắn

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 thân xe

- Ụ tỳ của đòn quay 5 có thể điều chỉnh được, chiều cao thân xe sẽ phụ thuộc vào chiều cao của điểm tỳ này

b) HTT một đòn ngang (HTT Mc Pherson)

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

1

3 2

4 5

a) Sơ đồ cấu trúc HTT 1- Bánh xe 2- Giảm chấn 3- Đòn ngang dưới 4- Lò xo 5-Thân xe

Hình 17.19: Cấu tạo của HTT Mc Pherson

G Trụ đứng giả

tưởng EG

Cấu tạo HTT một đòn ngang (HTT Mc Pherson)

Gồm: một đòn ngang, lò xo trụ, giảm chấn

-Đòn ngang có đầu trong liên kết với thân xe bởi khớp trụ, đầu ngoài nối với đầu dưới của giảm chấn bởi khớp cầu

-Đòn ngang có dạng hình chữ A

-Đầu trên của giảm chấn liên kết với thân xe bằng khớp tự lựa, đầu dưới liên kết với đòn ngang bằng khớp cầu

-Giảm chấn đóng vai trò vừa là trụ xoay của bánh xe (dẫn hướng)

Có ưu 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

Hình 17.21: Treo trước thanh xoắn

BỘ PHẬN GIẢM CHẤN

Khái niệm và phân loại

- Là bộ phận được bố trí nằm giữa bánh xe và thân xe dùng để hấp thụ nhanh năng lượng dao động (cơ năng) của thân xe

- Giảm chấn làm việc với hai hành trình nén và trả

+ Khi bánh xe đi lại gần thân xe được gọi là hành trình nén

m s N

6 7 8

12,13

14 15

9- Êcu 12,13- Cụm van bù 10,13 - Van nén 11,12 - Van trả 14- Bạc dẫn hướng 15- Náp trong

A Buồng trên

B Buồng dưới

C Buồng bù

(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, nhưng do áp suất tăng cao, dầu sẽ đẩy van nén 10 khi thắng lực lò xo van, làm cho tiết diện lỗ lưu thong mở lớn, do đó hệ số cản của giảm chấn sẽ giảm

- Ở hành trình trả, pittong 8 đi 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 sẽ chảy từkhoang bù C qua dãy lỗ van trả phụ và đi vào khoảng B

+ Khi bị trả mạnh, dầu vẫn đi theo chiều từ A vào B, nhưng do áp suất tăng lên, dầu từ khoang A sẽ đẩy van trả 11, khi thắng lực lò xo van, làm cho tiết diện lỗ van to ra, do đó lực cản trả của giảm chấn giảm đi

- Năng lượng do ma sát hấp thụ biến thành nhiệt năng, nung nóng dầu và truyền

ra ngoài môi trường không khí

C 4 B

6 7

8 9 10

10

A

-Ở hành trình nén dầu chảy từ khoang B

qua van 7 lên khoang A

-Ở hành trình trả dầu chảy từ khoang A qua

van 1 tới khoang B

-Phần thể tích do cần pittong chiếm chỗ sẽ

được bù bởi khoang C chứa khí

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

Câu hỏi

1 Công 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 nào? Tác dụng của chúng 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 lớp vỏ trên ôtô?