Áp dụng công thức tính toán hệ thống treo nhíp phụ thuộc cầu trước ( [2] Hoàng Duy Nam (2017),“ Thiết kế hệ thống treo phụ thuộc xe tải ”, chương 3), tính số là nhíp của xe:
Với kiểu bố trí này số lá nhíp L=(0,260,35)Lx =(0,260,35)2565 = 750 , Lx là chiều dài cơ sở của xe
Do đặc điểm kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc như vậy nên chúng có khối lượng không được treo rất lớn. Trên cầu bị động bao gồm cả dẫn hướng khối lượng này bao gồm khối lượng dầm thép, khối lượng cụm bánh xe, một phần nhíp, giảm và thêm cả khối lượng các đòn kéo ngang, đòn kéo dọc của hệ thống lái. Khối lượng không được treo lớn sẽ làm cho độ êm dịu chuyển động không được cao và khi di chuyển trên các đoạn đường gồ ghề sẽ sinh ra các va đập lớn làm khả năng bám của bánh xe kém đi.
Kết cấu của hệ treo phụ thuộc khá cồng kềnh, lớn và chiếm chỗ dưới gầm xe. Có hai bánh xe được lắp trên dầm cầu cứng nên khi dao động thì cả hệ dầm cầu cũng dao động theo cho nên dưới gầm xe phải có khoảng không gian đủ lớn. Do đó thùng xe cần phải nâng cao lên, làm cho trọng tâm xe nâng lên, điều này không có lợi cho sự ổn định chuyển động của ô tô.
Về mặt động học, hệ treo phụ thuộc còn gây ra một bất lợi khác là khi một bên bánh xe dao động thì bánh bên kia cũng dao động theo, chuyển dịch của bánh bên này phụ thuộc bánh bên kia và ngược lại. Điều đó gây mất ổn định khi xe quay vòng.
Nhưng khi áp hệ thống treo kiểu mới phải đảm bảo các thông số của nó phải giống hoặc gần giống với hệ thống treo kiểu cũ để thỏa mãn các yêu cầu về kết cấu của xe đã được quy định lúc sản xuất.
5.2.2 Phân tích và đánh giá hệ thống treo độc lập cải tiến
Sơ đồ cấu tạo của hệ thống treo Mc.Person hình 4.3 bao gồm: Đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng làm nhiệm vụ của trụ xoay đứng có một đầu được bắt khớp cầu với đầu ngoài của đòn ngang tại B, đầu còn lại được bắt vào khung xe. Bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn. Lò xo được đặt lồng giữa vỏ giảm chấn và trục giảm chấn.
Hình 5.3: Sơ đồ cấu tạo hệ thống Mc.Person
Dựa vào các thông số tính toán cho hệ thống treo Mc.Person ( [4] Trần Hùng Anh, Nguyễn Anh Ngọc (2015), “ Thiết kế hệ thống treo độc lập cho xe 8 chỗ ngồi ” ), khi thay thế hệ thống treo Mc.Person ta có thông số hình học của hệ thống treo cầu trước là:
Góc nghiêng ngang trụ quay đứng: β = 80
Góc nghiêng ngang bánh trước: = 1030’
Độ võng tĩnh ft = 140 mm Độ võng động fđ = 119 mm
Độ võng tĩnh khi không tải: f0t = 93.3 mm Độ cứng của hệ thống treo: C = 18092 (N/m)
Như vậy, khi thay thế bằng hệ thống treo độc lập Mc.Person thì các thông số cũ của xe như độ võng tĩnh ft, độ võng động fđ, chiều rộng hai bánh xe, kích thước của hình thang lái vẫn không bị thay đổi. Thêm vào đó, các góc đặt bánh xe được tốt hơn như góc nghiêng ngang trụ quay đứng β đạt 80, góc nghiêng ngang bánh trước đạt 1030’ thỏa các yêu cầu của hệ thống lái như đã nghiên cứu ở chương 3. Ngoài ra kết cấu động học của hệ thống treo độc lập giúp cho dao dộng của 2 bánh xe được ít ảnh hưởng tới nhau nhờ dầm cầu cắt giúp cho dịch chuyển của 2 bánh xe được độc lập trong các mặt phẳng chuyển động làm cho việc quay vòng hệ thống lái được tốt hơn.
5.3. Lựa chọn phương pháp cải tiến
5.3.1 Độ cứng và hệ số cản giảm chấn của hệ thống treo cải tiến.
Khi thay thế hệ thống treo kiểu nhíp phụ thuộc bằng Mc.Person độc lập ta phải thay thế nhíp bằng lò xo và vị trí đặt ống giảm chấn cũng bị thay đổi, sẽ dẫn tới việc độ cứng và hệ số cản giảm chấn hệ thống treo khác đi. Vì vậy, cần đảm bảo hệ thống treo mới có độ cứng và hệ số cản giảm chấn bằng với hệ thống treo cũ. Việc thay đổi động học của hệ thống treo sẽ khiến cho tỉ số truyền cơ cấu hướng bị thay đổi làm ảnh hưởng đến độ cứng và hệ số cản giảm chấn của hệ thống treo. Để vấn đề này được như cũ thì ta cần thay đổi độ cứng và hệ số cản giảm chấn của lò xo và ống giảm chấn trong hệ thống treo này.
Áp dụng các công thức tính toán đã được nghiên cứu và được chứng minh ( [1] TS Lâm Mai Long (2017), “ Dao động và tiếng ồn’’ ), ta sẽ đi tìm ra phương pháp thực hiện cải tiến.
5.3.2 Phần tử đàn hồi và giảm chấn