Nghiên cứu Hệ Thống Treo khí nén trên xe khách Kinglong KB 120SE (word +cad)

Sau thời gian học tập tại Khoa Cơ Khí , Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, và thời gian được thực tập tốt nghiệp tại các trung tâm sửa chữa ô tô, kết thúc khoá học em đã lựa chọn đề tài về chuyên ngành ô tô để nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp cho mình là: “Nghiên cứu Hệ Thống Treo khí nén trên xe khách Kinglong KB 120SE”Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được trong thời gian thực tập tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy: Th.S Thái Văn Nông cùng các thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực cố gắng của bản thân em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.

Khoa: Cơ Khí

Bộ môn: Ô tô

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài:

NGUYỄN DUY LỢI MSSV: 1051130080 Lớp: CO10B

Chuyên ngành : Cơ khí ô tô

2 Tên đề tài: Nghiên cứu Hệ Thống Treo khí nén trên xe khách KINGLONG KB

120SE

3 Các dữ liệu ban đầu :

+ Thông số cơ bản xe KB 120SE từ nhà sản xuất

+ Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Thái Phạm Minh, Nguyễn Văn Tài, và Lê

Thị Vàng “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo” Hà Nội: NXB Khoa

học kỹ thuật; 1996

+ Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy, NXB Giáo dục

4 Các yêu cầu chủ yếu :

+ Bản vẽ hệ thống treo xe khách KB 120SE

+ Bản thuyết minh luận văn tốt nghiệp

+ Mô hình hệ thống treo

5 Kết quả tối thiểu phải có:

1) 01 Bản thuyết minh luận văn tốt nghiệp

2) 06 Bản vẽ thể hiện Hệ Thống Treo, xe tổng thành, và các chi tiết liên quan.Ngày giao đề tài: 24/12/2014 Ngày nộp báo cáo: 02/03/2015

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian học tập tại Khoa Cơ Khí , Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, và thời gian được thực tập tốt nghiệp tại các trung tâm

sửa chữa ô tô, kết thúc khoá học em đã lựa chọn đề tài về chuyên ngành ô tô để

nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp cho mình là:

“Nghiên cứu Hệ Thống Treo khí nén trên xe khách Kinglong KB 120SE”

Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được trong thời gian

thực tập tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy: Th.S Thái Văn Nông cùng các thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực cố gắng của bản thân

em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp 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 đỡ, chỉ 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 Th.S Thái Văn Nông, cùng quý thầy giáo trong Khoa.

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 03 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Duy Lợi

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận Văn này hoàn toàn do tôi thực hiện, các nội dung trongluận văn được trích dẫn từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng Kết cấu, nội dung củaluận văn được thực hiện theo đúng đề cương của nhà trường và được sự hướng dẫn,

cho phép của giáo viên hướng dẫn Th.s Thái Văn Nông Với những kiến thức của

tôi có được và những tài liệu sưu tầm, tôi đã nghiên cứu và thực hiện một cáchnghiêm túc luận văn này

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên của mình

TP.HCM Ngày Tháng 3 Năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Duy Lợi

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

1 Tính cấp thiết của đề tài: 5

2 Mục đích nghiêng cứu: 5

3 Ý nghĩa của đề tài: 5

4 Nhiệm vụ nghiên cứu: 5

5 Phương pháp nghiên cứu: 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 7

1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại của hệ thống treo 7

1.1.1 Công dụng của hệ thống treo 7

1.1.2 Yêu cầu của hệ thống treo 7

1.2 Phân loại hệ thống treo: 8

1.3 Các phần tử cơ bản trong hệ thống treo: 8

1.3.1 Thanh ổn định ngang: 8

1.3.2 Phần tử đàn hồi 9

1.3.2.1 Phần tử đàn hồi khí nén 10

1.3.2.2 Thanh xoắn 12

1.3.2.3 Nhíp lá 13

1.3.2.4 Lò xo trụ 15

1.3.2.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 17

1.3.3 Bộ phận giảm chấn: 18

1.3.4 Phần tử hướng: 23

1.4 Các loại hệ thống treo thông dụng: 27

1.4.1 Hệ thống treo độc lập: 27

1.4.1.1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc: 29

1.4.1.2 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang 29

1.4.1.3 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson 31

1.4.1.4 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo 31

1.4.1.5 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn 32

1.4.1.6 Hệ thống treo loại thăng bằng 33

1.4.1.7 Hệ thống treo loại khí 33

1.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc: 34

1.4.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá 36

1.4.2.2 Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ 37

1.4.2.3 Hệ thống treo khí nén: 38

1.4.2.4 Các phương pháp bố trí hệ thống treo khí nén 40

1.4.2.4.1 Hệ thống treo khí nén đơn 40

1.4.2.4.2 Hệ thống treo khí nén kép 40

1.4.2.4.3 Hệ thống treo khí nén 3 trục 41

1.4.2.5 Sự kết hợp giữa hệ thống treo khí nén với hệ thống treo khác 41

1.4.2.5.1 Hệ thống treo kết hợp khí nén và nhíp 41

1.4.2.5.2 Hệ thống treo kết hợp khí nén với lò xo trụ 43

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN TRÊN XE KHÁCH KB 120SE 44

2.1 Giới thiệu xe KB120SE 44

2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống treo xe KB 120SE 46

2.2.1.Hệ thống treo trước xe KB120SE 48

2.2.2.Hệ thống treo sau xe KB120SE 51

2.3 Ưu nhược điểm của hệ thống treo sử dụng khí nén: 55

2.3.1 Ưu điểm 55

2.3.2 Nhược điểm 55

2.4.Các cụm chi tiết trong hệ thống treo 55

2.4.1 Van tải trọng: 55

2.4.2 Túi hơi: 56

2.4.3 Giảm chấn thủy lực 58

2.4.4 Phần tử hướng 60

2.4.5 Bình chứa khí nén 60

2.4.6 Bộ lọc và tách ẩm 61

2.4.7 Máy nén khí 62

CHƯƠNG 3: CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC CỦA CỦA HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN 64

3.1 Các sự cố thường gặp và phương pháp xử lý: 64

3.2 Những hư hỏng thường gặp của phần tử đàn hồi khí nén: 68

3.3 Các hư hỏng thường gặp ở nhíp 69

3.4 Các hư hỏng thường gặp ở giảm chấn 70

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN CẦU SAU TRÊN XE ĐẦU KÉO 72

4.1 Công tác chuẩn bị 72

4.1.1 Thiết kế mô hình 72

4.1.2 Chuẩn bị bầu hơi 76

4.1.3 Chuẩn bị giảm chấn thủy lực 77

4.2 Chế tạo nhíp 78

4.3 Chế tạo khung 78

4.4 Chế tạo bát bắt nhíp 79

4.5 Chế tạo khung lắp đặt các van và đồng hồ báo áp suất 79

4.6 Chế tạo chân đỡ phía trước 80

4.7 Chế tạo bộ hạn chế hành trình bầu hơi và tạo tải trọng tự động 80

4.8 Lắp đặt mô hình 80

4.9 Lắp đặt hệ thống khí nén 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Với sự phát triển nhanh và mạnh của thị trường ô tô Việt Nam, một yêu cầu đặt ra đó là làm thế nào để khai thác hiệu quả nhất một chiếc ô tô Đặc biệt là hệ thống treo trên xe Một vấn đề đặt ra là làm thế nào chúng ta có thể hiểu rõ bản chất,đặc điểm cấu tạo và sự vận hành của chúng Do đó em tiến hành chọn đề tài về

“Nghiên cứu Hệ Thống Treo khí nén trên xe khách Kinglong KB 120SE.”

2 Mục đích nghiêng cứu:

Phân tích hệ thống treo sử dụng khí nén trên xe khách KB 120SE để làm rõ kết cấu, cấu tạo từ đó giúp hiểu rõ hơn về nguyên lý làm việc của hệ thống treo khí nén, những ưu nhược điểm mà hệ thống mang lại

3 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 kết cấu phức tạp hơn loại khác và giá thành lại 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 xe ngày nay

- Có thể sử dụng làm nguồn tài liệu giúp ích cho các bạn thế hệ sau

4 Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nắm được lịch sử ra đời của hệ thống treo

- Nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận

- Biết được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng cụm trong hệ thống

- Nắm được các lưu ý cơ bản trong kiểm tra, bảo dưỡng, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống.

5 Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình thực hiện đề tài em sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

- Tra cứu tài liệu, giáo trình kĩ thuật, sách vở

- Nghiên cứu tìm kiếm thông tin trên mạng

- Tham khảo ý kiến của Thầy cô giảng viên trong khoa

- Nghiên cứu trực tiếp trên xe

- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra nhữngđánh giá và nhận xét của riêng mình

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ

1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại của hệ thống treo

1.1.1 Công dụng của hệ thống treo.

Hệ thống treo được hiểu như hệ thống liên kết mềm (đàn hồi) giữa bánh xethông qua cầu xe với khung xe hoặc vỏ xe Hệ thống treo là tập hợp tất cả những chitiết tạo nên liên kết đàn hồi giữa bánh xe và thân vỏ hoặc khung xe nhằm đảm bảocác chức năng chính sau đây:

- Đảm bảo yêu cầu về độ êm dịu trong chuyển động, nâng cao được tính an toàn cho hàng hóa trên xe, đảm bảo duy trì sức khoẻ và giảm thiểu những mệt mỏi vật lý và tâm sinh lý của con người (lái xe, hành khách)

- Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo

phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe, hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe

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

- Bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động, va đập mặt đường truyền lên

- Đảm nhận khả năng truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe

1.1.2 Yêu cầu của hệ thống treo.

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

- Đảm bảo cho ô tô có tính năng êm dịu tốt khi chạy trên đường cứng và bằng phẳng

- Đảm bảo cho ô tô chạy với tốc độ giới hạn khi xe chạy trên đường mà không cócác va đập lên các ụ đỡ

- Đảm bảo cho xe chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao.

- Kết cấu đơn giản, dễ bố trí

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

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

- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên 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 kỹ thuật, không gặp hư hỏng bất thường

- Dập tắt nhanh các dao động của thùng xe và vỏ xe

- Giảm độ nghiêng bên của thùng xe khi quay vòng

1.2 Phân loại hệ thống treo:

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

+ Hệ thống treo phụ thuộc

+ Hệ thống treo độc lập

- Theo loại phần tử đàn hồi, gồm có:

+ Hệ thống treo loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn

+ Hệ thống treo loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn

+ Hệ thống treo loại khí nén và thuỷ khí

- Theo phương pháp dập tắt dao động, chia ra:

+ Hệ thống treo loại giảm chấn thuỷ lực

+ Hệ thống treo loại giảm chấn bằng ma sát cơ

- Theo sự thay đổi đặc tính điều chỉnh, có:

+ Hệ thống treo không tự điều chỉnh

+ Hệ thống treo tự động điều chỉnh

1.3 Các phần tử cơ bản trong hệ thống treo:

1.3.1 Thanh ổn định ngang:

- Thanh ổn định ngang có tác dụng làm giảm góc nghiêng ngang thân xe, tức là làm tăng tính chất chuyển động ổn định của ôtô Cấu tạo chung thanh ổn định

có dạng chữ U, làm việc giống như một thanh xoắn đàn hồi

1.3.2 phần tử đàn hồi:

- Phần tử đàn hồi là phần tử nằm giữa thân xe và bánh xe

- Phần tử đàn hồi có nhiệm vụ:

+ Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng

+ Làm giảm 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 khi chuyển động

+ Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau, đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động

- Phần tử đàn hồi có thể là loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, buồng khí nén, buồng thuỷ lực

1.3.2.1 Phần tử đàn hồi loại khí nén:

Hình 1-1 Các loại bầu khí nén

Phần tử đàn hồi khí nén được dùng trên một số ô tô du lịch cao cấp hoặc trên các xe

có tải trọng lớn như các xe khách và xe đầu kéo

Nó có những ưu - nhược điểm sau:

- Ưu điểm:

+ Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu

+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

+ Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường Đối với hệ thống treo độc lập còn có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe

+ Bằng cách thay đổi áp suất khí, có thể tự động điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo sao cho độ võng và tần số dao động riêng của phần được treo

là không đổi với các tải trọng tĩnh khác nhau

+ Tuổi thọ cao

- Nhược điểm:

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

+ Kích thước cồng kềnh

+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền

Hình 1-2 Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu.

1.Piston, 2 Ống lót, 3 Bulông, 4 Lõi thép tăng bền.

- Kết cấu: Vỏ bầu cấu tạo gồm hai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao subảo vệ, mặt trong lót một lớp cao su làm kín Thành vỏ dày từ 3÷5 mm Loại bầu có thể 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 piston bằng các vòng kẹp

Hình 1-3 Phần tử đàn hồi khí nén loại ống 4,7 Bích kẹp, 5 Ụ cao su, 6 Vỏ bọc, 8 Đầu nối, 9 Nắp bầu.

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

- Ưu 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 dạng piston 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

- Nhược điểm:

+ Ma sát trong lớn hơn nên độ bền giảm

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

1.3.2.2 Thanh xoắn:

Thanh xoắn được dùng ở một số ô tô du lịch và tải nhỏ, nó có những ưu - nhượcđiểm sau:

- Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhỏ

+ Tải trọng phân bố lên khung tốt hơn (khi thanh xoắn bố trí dọc) vì mômen của các lực thẳng đứng tác dụng lên khung không nằm trong vùng chịu tải, nơi lắp các đòn dẫn hướng mà ở đầu kia của thanh xoắn

- Nhược điểm:

+ Chế tạo khó khăn hơn

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

Hình 1-4 Các dạng kết cấu của thanh xoắn.

1.3.2.3 Nhíp lá:

- Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn đếndài Cụm nhíp được kẹp chặt lại với nhau ở vị trí giữa bằng một bulông định tâm

- Hai đầu của lá nhíp dài nhất (lá nhíp chính) được uốn cong tạo thành tai nhíp, mắt nhíp để gắn nhíp vào khung hay vào một dầm nào đó thông qua mõ nhíp vàchốt nhíp

- Lá nhíp chính làm việc căng thẳng nhất nên người ta chế tạo lá nhíp chính dày hơn

- Độ cong của mỗi lá nhíp được gọi là độ võng Do lá nhíp ngắn có độ võng lớn hơn, nên độ cong của nó lớn hơn các lá nhíp dài Khi bulông định tâm được xiết chặt các lá nhíp bị giảm độ võng một chút làm cho hai đầu lá phía dưới ép chặt vào lá phía trên

- Sơ đồ đơn giản nhất của hệ thống treo phụ thuộc là hai nhíp có dạng nửa elip

+ Kết cấu và chế tạo đơn giản.

+ Sửa 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

+ Phần tử đàn hồi lò xo thường được bố trí nhiều trên hệ thống treo độc lập, một số ít trên hệ thống treo phụ thuộc

+ Có tuổi thọ cao hơn do không có ma sát khi làm việc, không phải bảo dưỡng và chăm sóc.

- Nhược điểm:

+ Chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được các lực 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 đặctính tuyến tính Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận được đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng

1.3.2.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí:

Phần tử đàn hồi thuỷ khí thường được sử dụng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn, nó có các ưu - nhược điểm:

- Ưu điểm:

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

+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến

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

Hình 1-10 Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp.

Hình 1-11 Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp.

1.3.3 Bộ phận giảm chấn:

Hình 1-12 Giảm chấn

- Trên ôtô ngày nay thường sử dụng giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều (trả và nén)

- Bộ phận giảm chấn có các nhiệm vụ sau:

+ Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo

+ Biến cơ năng của dao động thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh

+ Đảm bảo dao động của phần không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xetrên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động

Hình 1-13 Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.

1 Gối cố định đầu nhíp; 2 Đai ốc, 3 Nhíp, 4 Đai giữ bộ nhíp, 5 Quang treo; 6 Đai ốc; 7.Cầu xe; 8 Bu lông; 9 Đai ốc; 10 Giảm

Hình 1-14 Giảm chấn loại hai ống.

2 trục, 3 đệm kín, 4.van, 5 khoang dầu xả, 6 Bulông, 7 thân xilanh, 8 đệm kín,

10.vỏ, 16 đế lò xo

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

+ Trên đáy xylanh cũng được làm các dãy lỗ: dãy lỗ ngoài được che phía trên bởi 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 từ khoang dưới, qua các lỗ tiết lưu 6 và van thông 1 đi lên khoang trên Do thể tích piston giải phóng ở khoang trên nhỏ hơn thể tích do nó chiếm chỗkhi di chuyển xuống dưới (do ở khoang trên có thêm cần piston) Nên một phần dầu phải chảy qua khe tiết lưu 5 trên van 4, đi sang buồng bù của giảm chấn

+ Trả nhẹ: piston dịch chuyển lên trên với tốc độ nhỏ Dầu được ép từ khoang trên, qua các lỗ tiết lưu 6 đi xuống khoang dưới Do thể tích piston giải phóng ở khoang dưới lớn hơn thể tích do nó chiếm chỗ khi di chuyển lên trên (do ở khoang trên có thêm cần piston) Nên dầu từ

khoang trên chảy xuống không đủ bù cho thể tích piston giải phóng ở khoang dưới Lúc này giữa khoang dưới và buồng bù có độ chênh áp Vì thế dầu từ buồng bù chảy qua van hút 3 vào khoang dưới piston để bù cholượng dầu còn thiếu

+ Trả mạnh: piston dịch chuyển lên trên với tốc độ lớn Áp suất trong khoang trên piston tăng cao ép lò xo mở van trả 2 ra cho dầu đi qua dãy

lỗ trong xuống khoang dưới Nhờ thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cần giảm chấn

So với giảm chấn loại hai ống có cùng đường kính ngoài, thì giảm chấn loại một ống có khối lượng nhỏ hơn (20%÷40%), số lượng chi tiết ít hơn (15÷22 so với

45÷55), đặc tính ổn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càng được sử dụng rộng rãi.

tích buồng bù chứa khí, sẽ thay đổi tương ứng để bù cho sự chênh lệch thể tích giữa khoang trên và dưới piston.

a

b

c d

e f

g

Hình 1-16 Sơ đồ phần tử dẫn hướng của hệ thống treo phụ thuộc.

- 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

là các thanh đòn được làm theo một số sơ đồ như trên hình 1.17 dưới đây:

a b

c

Hình 1-17 Sơ đồ bộ phận hướng hệ thống treo độc lập.

a Loại 1 đòn b Loại hai đòn chiều dài bằng nhau

c Loại 2 đòn chiều dài khác nhau

- Đối với loại một đòn (hình 1.17.a), khi bánh xe dao động các hiện tượng xảy ra tương tự như ở hệ thống treo phụ thuộc tức là ΔB và λ lớn Vì thế nó thường sử B và λ lớn Vì thế nó thường sử dụng ở cầu sau không dẫn hướng mà không sử dụng ở cầu trước dẫn hướng Muốn giảm ΔB và λ lớn Vì thế nó thường sử B và λ phải tăng chiều dài đòn dẫn đến khó bố trí.

- Loại hai đòn chiều dài bằng nhau (hình 1.17.b), loại trừ được hoàn toàn sự thay đổi góc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe Tuy vậy sự thay đổi chiều rộng vết ΔB và λ lớn Vì thế nó thường sử B vẫn khá lớn, gây mòn lốp và giảm tính ổn định ngang của xe

- Loại hai đòn chiều dài khác nhau (hình 1.17.c) là loại được sử dụng phổ biến nhất

- Loại đòn - ống hay Macpherxôn hiện nay được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt trêncác ô tô du lịch sản xuất loạt lớn hay các ô tô tải trọng lớn với phần tử đàn hồi thuỷ khí (hình 1.18)

Hình 1-18 Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống.

3,8: lốp xe 5,10: nối với khung xe 2,7: xilanh thuỷ lực 1,6: nối với gầm xe 4: lò

xo

Ngoài ra hệ thống treo độc lập còn sử dụng phần tử hướng loại nén tuy nhiên sửdụng hệ thống treo loại này trên ô tô gặp nhiều khó khăn vì khó bố trí và khó giảm ma sát ở bộ phận hướng.

Hình 1-19 Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nén.

1.lốp xe; 2 ống dẫn hướng; 3 lò xo;

1.4 Các loại hệ thống treo thông dụng:

1.4.1 Hệ thống treo độc lập:

Đặc điểm của cơ cấu treo độc lập là hai bánh trước không nối liền bằng một dầm cứng mà bằng dầm cầu cắt, bánh này không phụ thuộc vào bánh kia, cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập

Ưu - nhược điểm của hệ thống treo độc lập:

+ Khối lượng không được treo của hệ thống nhỏ hơn so với hệ thống treo phụ thuộc Do đó tăng trọng lượng bám, tăng độ êm dịu của ôtô.

+ Đảm bảo khi dịch chuyển, các bánh xe không làm thay đổi các góc đặt bánh xe và chiều rộng cơ sở, do đó làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe đối với trụ đứng, dẫn đến không phát sinh mômen hiệu ứng con quay khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng

+ Không gian gầm xe ít bị chiếm chỗ do vậy có khả năng giảm chiều cao trọng 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 ổn định của xe

- Nhược điểm:

+ 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 lịch hiện đại thường dùng hệ thống treo phụ thuộc ở cầu sau Hệ thống treo độc lập ở các cầu chủ động chỉ sử dụng trên các ôtô có tính cơ động cao

+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe không cố định do vậy xảy ra tình trạng mòn lốp nhanh

+ Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe không liênkết cứng, vì vậy xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe

- Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ôtô

1.4.1.1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc

Hình 1-20 Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo với đòn treo dọc.

+ Dễ dàng tháo lắp tòan bộ cầu xe, kết cấu đơn giản

+ Có trọng lượng phần không được treo bé và chiều rộng cơ sở không thay đổi.+ Giảm nhẹ được lực tác dụng lên đòn ngang và các khớp quay, đồng thời không cần dùng đến thanh ổn định (dùng đòn liên kết có độ cứng nhỏ)

+ Không có moment hiệu ứng con quay ở bánh xe dẫn hướng, không gây nên

sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, động học dẫn động lái đúng

- Nhược điểm:

+ Đòi hỏi công nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay trục cầu xe khi đi trên đường vòng ở trạng thái quay vòng thừa

1.4.1.2 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang

Sơ đồ của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang có chiều dài bằng nhau gọi là hệ thống treo có cơ cấu hướng hình bình hành

Sơ đồ của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang có chiều dài không bằng nhau gọi

là hệ thống treo có cơ cấu hướng hình thang

Hình 1-21 a) Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang hình bình hành

b) Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang hình thang

Ưu – nhược điểm của hệ thống:

- Ưu điểm:

+ Khắc phục được sự phát sinh moment hiệu ứng con quay

+ Triệt tiêu được sự rung của bánh xe đối với trục đứng

+ Khắc phục được sự thay đổi độ nghiêng mặt phẳng quay của bánh xe.+ Trọng tâm xe thấp, độ nghiêng thùng xe khi chịu lực ly tâm nhỏ

+ Góc lệch và chuyển vị nhỏ nên có khả năng ổn định khi chuyển động ở tốc

độ cao

+ Khối lượng của phần không treo nhỏ đảm bảo độ êm dịu khi chuyển động trên đường gồ ghề

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp, chiếm khoảng không gian lớn trên xe

+ Do sự thay đổi B tương đối lớn nên lốp nhanh mòn

+ Độ ổn định ngang của bánh xe kém

+ Động học của bánh xe phụ thuộc vào độ dài của đòn dưới

+ Chiều rộng cơ sở cũng như độ nghiêng bên thay đổi

1.4.1.3 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson

Hình1-22 Hệ thống treo kiểu Macpherson

- Ưu điểm:

+ Có khả năng điều chỉnh chiều cao thân xe khi xe chạy ở tốc độ cao

+ Tăng độ ổn định của phần thân vỏ xe nhờ bố trí thêm một thanh ổn định

Hình 1-23 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo

- Ưu điểm:

+ Tăng độ cứng vững nên tăng khả năng chịu lực ngang

+ Giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe (độ chụm, vết bánh xe và góc nghiêng ngang của trụ đứng) xảy ra do bánh xe dao động trong phương thẳngđứng

+ Kết cấu đơn giản và chiếm ít không gian

- Nhược điểm:

+ Giá thành cao

1.4.1.5 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn

Hình 1-24 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn

- Ưu điểm:

+ Kết cấu, kích thước và trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ

+ Không gian chiếm chỗ ít, bố trí thuận tiện

+ Đảm bảo tính chịu lực cao cho xe trong mọi điều kiện

- Nhược điểm:

+ Giá thành cao

1.4.1.6 Hệ thống treo loại thăng bằng

- Được sử dụng cho các loại ôtô ba cầu (có cầu thứ hai và thứ ba gần nhau), ôtô bốn cầu và nhiều rơmooc

Phần tử đàn hồi khí được sử dụng hiều trong các ôtô có trọng lượng phần được treo lớn và thay đổi nhiều

- Ưu điểm:

+ Phần tử đàn hồi có thể tự thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi

+ Giảm được độ cứng của hệ thống treo làm tăng độ êm dịu

+ Đẩy được sự cộng hưởng xuống vùng có tần số thấp hơn, giảm được gia tốc thẳng đứng của buồng lái, giảm được sự dịch chuyển của vỏ và bánh xe.+ Đường đặc tính của hệ thống treo khí là phi tuyến và tăng đột ngột trong cả hành trình nén và hành trình trả Do đó khối lượng phần được treo và không được treo dù bị giới hạn do các dịch chuyển tương đối thì độ êm dịu của hệ thống vẫn lớn

+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi, trọng lượng phần tử đàn hồi bé, giảmđược chấn động cũng như giảm được tiếng ồn từ bánh xe lên buồng lái.+ Có thể thay đổi được ví trí của vỏ xe với mặt đường tức là thay đổi được chiều cao chất tải

- Nhược điểm:

+ Phải bố trí thêm hệ thống cung cấp khí như bình chứa, máy nén

+ Hệ thống treo khí yêu cầu phải sử dụng thêm phần điều chỉnh hệ thống treo (điều chỉnh vị trí của thùng xe và điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo).+ Kết cấu phức tạp

8 7 6

9 10

5

Hình 1-27 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.

1.Nhíp lá, 2 Vòng kẹp, 3 Chốt nhíp, 4 Quang treo, 5 Giá đỡ,

6 Giảm chấn, 7 Ụ tỳ, 8 Khung xe, 9 Quang nhíp, 10 Dầm cầu.

Ưu, nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

- Ưu điểm:

+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe được cố định do vậy không xảy

ra mòn lốp nhanh như ở hệ thống treo độc lập

+ Khi ôtô quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu xe vẫn thăng bằng, do

+ Số khớp quay ít và không càn phải bôi trơn khớp quay

+ Dễ chế tạo, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành rẻ

- Nhược điểm:

+ Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi, phát sinh lựcngang làm tính chất bám đường của otô kém đi và ôtô dễ bị trượt ngang+ Hệ thống treo ở các bánh xe, nhất là các bánh xe chủ động có trọng lượngphần không được treo lớn

+ Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh những dao độngnguy hiểm ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động.

+ Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của haibánh xe sẽ thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phátsinh mômen do hiệu ứng con quay, ảnh hưởng đến các dịch chuyển góccủa các cầu và các bánh xe dẫn hướng quanh trục quay

+ Khó bố trí các cụm của ôtô nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trước

- Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ôtô :

+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá

+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ

1.4.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

Hình 1-28 Nhíp lá

- Ưu điểm:

+ Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm

vụ giảm chấn nghĩa là thự hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo.Do đó kết cấu hệ thống treo sẽ đơn giản

+ Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung

+ Chức năng đàn hồi theo phương thẳng đứng

+ Ngoài ra nhíp cũng có khả năng truyền các mômen từ bánh xe lên khung.Đó

là mômen kéo hoặc mômen phanh

- Nhược điểm:

+ Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác

+ Thời hạn phục vụ ngắn do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất phức tạp, do lực động và lặp lại nhiều lần

+ Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực tế độcứng của bản thân nhíp lại là hằng số

Hình 1-29 Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu không chủ động.

1.4.2.2 Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ

Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lò xo trụ có thể được bố trí ở cầu

bị động hoặc ở cầu chủ động

Hình 1-30 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo trụ.

a) ở cầu trước b) ở cầu sau.