Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô Chương 2: Tìm hiểu hệ thống trên Mazda CX5 2018 Chương 3: Khảo sát hệ thống treo bằng phần mềm carsim 8 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô bộ môn và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Mạnh Cường người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm khoá luận. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường SPKT Tp.
Hồ Chí Minh nói chung, các thầy cô trong khoa công nghệ ô tô nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. Dù còn nhiều thiếu sót trong quá trình thực hiện đồ án nhưng em đã cố gắng hết mình để làm nó, rất mong thầy cô thông cảm cũng như góp ý để em có thể ngày càng hoàn thiện hơn nữa.Hồ Chí Minh, ngày. Sinh Viên Thực Hiện Võ Quang Vinh 9 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Công dụng của hệ thống treo.
Hệ thống treo là một trong những bộ phận quan trọng của xe ô tô, chúng quyết định cảm giác lái của xe êm ái hoặc xóc nảy, ổn định hay không ổn định. Nói một cách dễ hiểu đây là bộ phận đóng vai trò quyết định trong việc chuyển động của toàn bộ thân xe, đặc biệt là khi xe di chuyển qua những cung đường không bằng phẳng. Khi xe quay đầu, thân xe luôn có xu hướng quay xung quanh trục song song với chiều thân xe, điều này có thể làm cho xe chúng ta bị lật ngang gây mất an toàn cho người ngồi và lái xe. Khi xe tăng tốc từ 0 km/h hay phanh gấp khi đang di chuyển, thân xe luôn có xu hướng bị lật về sau hoặc trước do quán tính lưc tác động lên thân xe và làm cho bánh của xe mất khả năng bám sát mặt đường.
Hệ thống treo hoạt động kết hợp với hệ thống lái và hệ thống phanh để tạo ra sự ổn định khi xe đi trên đường. Góc king-pin và caster được các nhà nghiên cứu tạo ra bằng một khâu khớp của hệ thống treo để đảm bảo sự điều khiển mượt mà của vô lăng với các bánh xe phía dẫn hướng. Hệ thống treo giúp cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng với thân xe một cách êm dịu nhất, hạn chế tới mức thấp nhất có thể những chuyển động không mong muốn như lắc dọc và lắc ngang. Dập tắt các dao động thẳng đứng của thân xe sinh ra khi đi trên mặt đường không bằng phẳng.2 Phân loại hệ thống treo.1 Phân loại theo dạng bộ phận dẫn hướng[1] Hệ thống treo được chia làm các loại như sau: 10 *Hệ thống treo phụ thuộc: Đặc điểm đặc trưng nhất là dùng với dầm cầu liền.
Vì thế, sự chuyển động của các bánh xe trên cùng 1 cầu bị phụ thuộc lẫn nhau. Việc lực và momen truyền từ bánh xe lên khung vỏ có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn. Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng hết sức phổ biến trên tất cả các loại ô tô hiện nay. Nó có ưu điểm: kết cấu đơn giản hơn so với các dạng khác, giá thành lại rẻ trong khi vẫn đảm bảo được các yêu cầu cần thiết, nhất là đối với những xe có tốc độ chuyển động lớn, dễ bảo dưỡng sửa chữa.
*Hệ thống treo độc lập: với dầm cầu không liên khối, khiến cho các bánh xe có thể chuyển động độc lập. Bộ phận dẫn hướng ở đây có thể là loại đòn, loại đòn - ống hày còn gọi là Macferxon. Loại đòn còn lại có loại: 1 đòn, 2 đòn, loại đòn lắc trong mặt phẳng ngang, dọc và lắc trong mặt phẳng chéo. Hệ thống treo độc lập thường sử dụng chủ yếu ở cầu trước và trên các ô tô du lịch.
Nó có ưu điểm rõ ràng: - Giúp tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo trên xe, nhờ đó tăng được độ êm dịu khi chuyển động. - Giảm được hiện tượng giao động của các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men con quay gây ra. - Tăng khả năng bám đường của lốp xe, nên tăng được tính điều khiển và ổn định khi lái xe. - Sử dụng ở các cầu chủ động hệ thống này sẽ trở nên phức tạp và tiêu tốn nhiều chi phí.
Vì thế các ô tô du lịch hiện đại thường sử dụng hệ thống treo phụ thuộc ở cầu sau. Hệ thống treo độc lập ởcác cầu chủ động thường sử dụng trên các ô tô có tính cơ động cao.2 Theo loại phần tử đàn hồi Gồm có: - Loại được làm từ kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn. - Loại được làm từ cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn. 11 - Loại khí nén và thuỷ khí.3 Theo phương pháp dập tắt dao động - Loại giảm chấn bằng thuỷ lực: tác dụng một chiều và hai chiều.
- Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận dẫn hướng.3 Yêu cầu đối với hệ thống treo[6] + Đảm bảo phù hợp với tính êm dịu chuyển động yêu cầu tức là hệ thống có tần số dao động riêng nằm trong giới hạn (60:1200 lần/phút). + Giảm tối thiểu va đập cứng, hạn chế xung lực tác dụng từ bánh xe lên khung gầm. + Đảm bảo hệ số bám trung bình của bánh xe với cả nền đường. + Dập tắt dao động của thân xe khi đi trên đường nhanh chóng.
+ Trọng lượng phần không treo phải nhẹ. + Hạn chế đến mức tối đa các chuyển động theo phương không mong muốn, nhất là ở các bánh xe dẫn hướng, đảm bảo tính điều hướng của ôtô. + Các quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích của hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hư các quan hệ động lực học và động học của chuyển động bánh xe. + Tại các vị trí liên kết với khung và vỏ không tạo ra tải trọng lớn đảm bảo tuổi thọ của các liên kết.
+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng tính năng kĩ thuật của xe như là chạy được trên nhiều địa hình khác nhau. + Bánh xe có khả năng dịch chuyển trong một giới hạn không gian nào đó hạn chế.4 Cấu tạo và các bộ phận chính trên hệ thống treo[2] Về cơ bản, một hệ thống treo thường được tạo nên từ ba bộ phận chính sau: bộ phận đàn hồi, bộ phần giảm chấn và cơ cấu dẫn hướng. 12 Giảm chấn Thanh cân bằng Lò xo Trục láp và càng A Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống treo 1.1 Bộ phận đàn hồi Bộ phần đàn hồi là 1 trong những bộ phận quan trọng của hệ thống treo, chức năng của nó là hấp thụ tác động do tác động mặt đường gây nên, chuyển thành dao động lên xuống và tích trữ nguồn năng lượng đó ở bên trong phần tử đàn hồi. Bộ phận đàn hồi là bộ phận vị trí nối giữa bánh xe và khung vỏ xe, có thể biến đổi tần số dao động sao cho phù hợp với khả năng cơ thể người thường là (60 80 lần/ph).
Bộ phận đàn hồi có những bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương lên xuống thẳng đứng(Oy). Trên xe ô tô hiện nay thì bộ phận đàn hồi thường là các loại như: Nhíp lá, lò xo trụ, lò xo côn, thanh xoắn… 13 1.1 Hệ thống treo loại lá nhíp Hình 1.2 Hệ thống treo loại là nhíp Bộ nhíp lá được sử dụng khá phổ biến hiện nay trên nhiều loại ô tô tải, hành khách du lịch với dầm cầu liền nhau. Lá nhíp được làm từ các lá thép cong xếp với nhau được gọi là nhíp. Bộ nhíp gồm nhiều lá nhíp xếp chồng, sắp xếp theo thứ tự từ ngắn đến dài và ghép lại với nhau bằng bu lông U.
Bộ nhíp được gắn với nhau bằng bulong dạng chữ U, với khung xe bằng bộ phận treo trước thông qua chốt nhíp và bộ phận treo sau ở dạng quang treo. Bộ phận treo trước và treo sau được gắn với khung xe bởi đinh tán hoặc là bulong phù hợp. Nhìn chung nhíp dài hơn thì mềm hơn chịu tải uốn nhiều hơn. Nhíp càng nhiều là hơn thì chịu tải càng lớn, song lúc đó nhíp sẽ cứng hơn và tính êm dịu chuyển động sẽ kém hơn.
a, Nhíp chính Hình 1.3 Kết cấu nhíp chính 14 Bản thân 2 đầu nhíp được uốn cong tròn dùng để lắp nhíp vào khung hoặc vào dầm trong gầm nào đó thông qua mỏ nhỏ và chốt nhíp. Độ cong của lá nhíp được gọi là độ võng nhíp, do lá nhíp ngắn có độ võng lớn nên độ cong của nó lớn hơn các nhíp dài. b, Nhíp phụ Nhíp phụ thường được sử dụng trẻn xe tải và một số loại xe khác khi có sự thay đổi về tải trọng, mang đến cả tính êm dịu và cả độ bền của nhíp. Khi không có tải trọng hoặc tải nhỏ không đáng nhắc tới thì chỉ nhíp chính làm việc, như vậy độ êm dịu sẽ tăng.
Khi đủ tải lúc đó nhíp phụ mới làm việc với nhíp chính. Khi này thì tải trọng lơn hơn nên cả nhíp chính và nhíp phụ cùng chịu tải giảm đi ứng suất trên mỗi lá nhíp và có thể bảo đảm độ bền nhíp.4 Kết cấu nhíp phụ c, Đặc điểm của nhíp - Do bản thân nhíp đã đủ độ cứng vững để giữ cầu xe ở vị trí cố định nên không phải sử dụng các thanh nối (đảm nhiệm luôn chức năng bộ phận hướng). - Do ma sát trong nhíp lớn nên nhíp khó hấp thụ những dao động nhỏ từ mặt đường. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho những ôtô thương mại lớn, tải nặng và cần độ bền cao.2 Lò xo a, Lò xo thường ( trụ ) Hình 1.5 Lò xo thường Lò xo được làm từ dây thép lò xo, là một loại thép đặc biệt, được quấn lại thành hình ống trụ.
Khi ta đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do ống lò xo bị nén. Lúc này nag lượng từ ngoại lực được lưu trữ trong lò xo và lực đập được giảm bớt.