- Nội dung thực hiện:
d. Phân loại theo phần tử ổn định
1.2.4.2. Hệ thống treo thuỷ lực – khí nén
Hệ thống treo thủy lực - khí nén được áp dụng rộng rãi ở các ô tô con. Không gian công tác của phần tử đàn hồi được phân thành hai phần nhờ màng phân cách. Khối lượng khí (thường sử dụng khí Nitơ) không thay đổi trong quá trình sử dụng. Việc truyền lực từ bánh xe lên bộ phận khí thông qua bộ phận thủy lực, cho nên treo loại này được gọi là treo thủy lực – khí nén (gọi tắt là treo thuỷ khí).
Ứng dụng hệ thống treo với bộ phận đàn hồi bằng thuỷ lực – khí nén kết hợp với kim loại được bố trí phổ biến hơn. Các dạng mô đun tổ hợp: thuỷ lực – khí nén kết hợp với kim loại cùng với giảm chấn thuỷ lực dùng trên ô tô con và ô tô buýt nhỏ.
Hình 1.21: Các dạng mô đun đàn hồi a: Mô đun khí nén - kim loại và giảm chấn; b: Mô đun thuỷ lực - khí nén - kim loại và giảm chấn;
1: Đường cấp khí; 2: Lò xo; 3: Bộ phận đàn hồi khí nén; 4, 7: Buồng khí nén; 5: Giảm chấn; 6: Bình tích năng; 8: Màng đàn hồi; 9: Buồng thuỷ lực; 10: Đường nạp
thuỷ lực; 11: Ống nối; 12: Đường dẫn thuỷ lực.
Kết hợp vừa đóng vai trò của bộ phận đàn hồi vừa đóng vai trò của bộ phận giảm chấn, chúng tạo thành một mô đun tổ hợp có khả năng thay đổi độ cứng của hệ thống treo, nhờ đó mà tổ hợp kết cấu các mô đun gọn.
Hình 1.22: Cấu tạo khối lò xo thuỷ khí trên ô tô hãng Citroen
1: Đường ống thoát dầu; 2: Pít tông; 3: Đường ống cung cấp dầu cao áp; 4: Cửa; 5: Khoang chứa khí Nitơ; 6: Màng; 7: Khoang chứa dầu; 8: Van; 9: Xi lanh; 10: Hệ
thống làm kín; 11: Thanh truyền; 12: Vỏ bao kín.
Hình trên đưa ra cấu tạo lò xo thủy khí trên ô tô hãng Citroen. Lò xo thuỷ khí này bố trí ở cả 4 bánh xe. Trong xi lanh thủy lực 9 có pít tông 2 chuyển động, thanh truyền 11 được liên kết với bánh xe qua các đòn. Phía trên được gắn khối vỏ của hai nửa hình cầu với xi lanh. Hai nửa hình cầu này được phân 2 cách bởi màng 6, nửa trên chứa khí Nitơ, nửa dưới chứa chất lỏng (dầu) với áp suất cao.
Phần dưới của xi lanh có kết cấu làm kín 10 để tránh rò rỉ chất lỏng. Nếu chất lỏng rò rỉ xuống khoang trong vỏ 12 thì nó sẽ được đưa về thùng của hệ thống thủy lực qua đường ống 1. Ở hệ thống treo thủy khí của ô tô hãng Citroen với cấu tạo không cần bố trí giảm chấn, bởi vì khối lò xo thủy khí này đảm nhận cả chức năng giảm chấn. Van 8 có tác dụng hai chiều đảm nhận chức năng của giảm chấn.
Hình 1.23: Cấu tạo van giảm chấn trong khối lò xo thủy khí của hãng Citroen 1: Các đĩa đàn hồi; 2: Thân van; 3: Vòng tỳ hạn chế; 4: Lỗ tiết lưu;
5: Chi tiết ghép nối.
Trên thân van 2 có 2 lỗ được che bởi các đĩa đàn hồi 1. Đĩa bên dưới sẽ che phủ lỗ hút (tương ứng với hành trình trả của giảm chấn), đĩa bên trên che phủ lỗ kín (tương
ứng với hành trình nén). Chi tiết ghép nối 5 có lỗ tiết lưu 3 để cho chất lỏng thường
xuyên lưu thông. Vòng tỳ hạn chế 3 có tác dụng hạn chế sự chuyển dịch của các đĩa đàn hồi.
Nếu pít tông chuyển động hướng lên trên, chất lỏng được nén lại và đẩy đĩa đàn hồi ở lỗ nén. Lúc này van làm việc ở cửa nén. Trong trường hợp pít tông chuyển động hướng xuống dưới thì lỗ hút mở ra. Đĩa đàn hồi đóng mở cửa hút có độ cứng lớn hơn so với đĩa đàn hồi đóng mở cửa nén. Do vậy tạo ra sự dập tắt dao động khác nhau ở hai bánh trình làm việc tương tự như ở các giảm chấn ống thủy lực khác.
Hình 1.24: Cấu tạo lò xo thủy khí có kháng áp
1: Ống; 2: Xi lanh kháng áp; 3: Xi lanh thuỷ lực chính; 4: Buồng chứa có màng phân chia; 5: Màng phân chia; 6: Cụm giảm chấn.
A, C, E, F: Khoang chứa dầu; B: Khoang chứa khí Nitơ; D: Khoang kháng áp.
Hình trên đưa ra kết cấu lò xo thủy khí loại có kháng áp. Các phần tử chính của khối lò xo thủy khí gồm có: xi lanh thủy lực chính 3, xi lanh kháng áp 2, buồng chứa 4 với màng phân chia 5, cụm giảm chấn 6. Xi lanh kháng áp có thể chuyển dịch trong xi lanh chính với khoảng h.
Áp suất khí (khí Nitơ) ở khoang B sẽ được truyền qua chất lỏng của khoang C và
A đến xi lanh kháng áp. Khi tăng thể tích khí ở khoang B (khi giãn nở) thì xi lanh kháng
áp sẽ nâng lên. Khi đó chất lỏng từ khoang E theo ống 1 chảy vào khoang F và thể tích
D trong khoang kháng áp giảm đi, có nghĩa là khí bị nén lại. Vì vậy khi chuyển dịch xi
lanh kháng áp (có liên hệ với bánh xe) các lực từ phía khoang A và khoang F sẽ tác dụng lên nó và do đó mà đạt được sự hiệu chỉnh đặc tính đàn hồi gần với đặc tính lý tưởng.
Ở hệ thống treo thủy khí, áp suất làm việc tương đối cao (chừng 10 MPa), cho nên nó có kết cấu nhỏ gọn. Nhược điểm ở treo thủy khí là độ cứng của lò xo thủy khí tăng cao khi tăng tải trọng tĩnh đặt lên nó.