Tính Toán và Thiết Kế Hệ Thống Treo Xe Mazda 6

Công dụng của hệ thống treo là dập tắt dao động từ mặt đường, đảm bảo sự êm ái cho hành khách. Nó cũng đỡ thân xe và duy trì hình học giữa thân và bánh xe. Quan trọng hơn, nó truyền lực giữa bánh xe và khung xe, bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng, phản lực), lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo với khung, vỏ), lực bên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên). "Hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe."

Hệ thống treo cần đảm bảo độ võng tĩnh nằm trong giới hạn cho phép, tần số dao động riêng phù hợp, và độ võng động đủ để xe di chuyển ổn định trên đường xấu. Động học của bánh xe dẫn hướng phải được giữ đúng khi bánh xe dịch chuyển. Ngoài ra, hệ thống cần dập tắt nhanh các dao động, giảm tải trọng động khi qua đường gồ ghề, và có độ bền cao. "Yêu cầu của hệ thống treo rất là phức tạp vì nó liên quan đến tính êm dịu, động học bánh xe…"

Bộ phận đàn hồi, như nhíp, lò xo trụ, hoặc thanh xoắn, là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và khung xe. Chức năng chính là biến đổi dao động giữa mặt đường và bánh xe thành dao động điều hòa, mang lại cảm giác êm dịu. "Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và khung xe, nhằm biến đổi dao động giữa mặt đường và bánh xe thành dao động điều hòa tạo cảm giác êm dịu cho xe."

Bộ phận giảm chấn, thường là giảm chấn thủy lực, có chức năng dập tắt các dao động giữa khung xe và bánh xe khi xe di chuyển trên đường không bằng phẳng. Điều này giúp bảo vệ bộ phận đàn hồi, tăng tính êm dịu, và đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa bánh xe và mặt đường. "+Dập tắt các các dao động giữa khung xe và bánh xe khi xe di chuyển trên nền đường không bằng phẳng nhằm bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính êm dịu, tiện nghi cho người sử dụng."

Bộ phận dẫn hướng đảm bảo điều kiện động học giữa khung xe và các bánh xe. Đồng thời, nó truyền đầy đủ các lực kéo, lực phanh từ bánh xe lên khung vỏ. Trên mỗi hệ thống treo, bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác nhau. "Đảm bảo điều kiện động học giữa khung xe và các bánh xe. Hơn nữa bộ phận hướng đảm nhận khả năng truyền đầy đủ các lực kéo, lực phanh từ bánh xe lên khung vỏ. Bộ phận dẫn hướng phải thực hiện tốt các chức năng này."

Độ cứng và chuyển vị của phần tử đàn hồi (lò xo) là các thông số quan trọng cần xác định trong tính toán hệ thống treo. Độ cứng ảnh hưởng đến khả năng chịu tải và độ êm dịu, trong khi chuyển vị liên quan đến hành trình của hệ thống treo.

Phần mềm Matlab Simulink là công cụ hiệu quả để mô phỏng dao động của hệ thống treo. Dữ liệu và thông số được tính toán, từ đó tính ra gia tốc bình phương trung bình để xác định xe có đảm bảo độ êm dịu hay không. "Tổng hợp dữ liệu, thông số tính toán tử chương 2 và 3 ta dùng phần mềm Matlab với công cụ là Simulink để tiến hành tính toán mô phỏng hệ treo từ đó tính ra được gia tốc bình phương trung bình để xác định rằng với các thông số như thế thì chiếc xe có đảm bảo được độ êm dịu?"

Hệ thống treo độc lập có ưu điểm là khối lượng phần không được treo nhỏ, tính bám đường tốt, và độ êm dịu cao. Tuy nhiên, kết cấu phức tạp và khoảng cách bánh xe thay đổi khi dịch chuyển. Ngược lại, hệ thống treo phụ thuộc có kết cấu đơn giản và giá thành thấp, nhưng khối lượng phần không được treo lớn và độ êm dịu kém. "Trên hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp với nhau."

Hệ thống treo 2 đòn ngang thường được sử dụng ở cầu sau. Việc thiết kế hệ thống treo 2 đòn ngang cần xác định các thông số động học, động lực học và kiểm bền các chi tiết. Phải đảm bảo độ êm dịu và khả năng chịu tải của xe. Cần tính toán chính xác các phản lực, lực tác dụng và kiểm bền các đòn ngang. "Động học hệ treo 2 đòn ngang ... Động lực học hệ treo 2 đòn ngang ... Kiểm bền đòn ngang."

Thép lò xo có độ bền cao, khả năng đàn hồi tốt, và giá thành hợp lý. Nó thường được sử dụng để chế tạo lò xo trụ và nhíp lá. Việc xử lý nhiệt và gia công bề mặt thép lò xo ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của lò xo. Lựa chọn loại thép lò xo phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu về tải trọng và điều kiện làm việc.

Hợp kim nhôm có trọng lượng nhẹ và độ bền cao, giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe và cải thiện khả năng vận hành. Tuy nhiên, giá thành cao hơn thép lò xo. Hợp kim nhôm thường được sử dụng để chế tạo càng A và các bộ phận khác của hệ thống treo.

Hệ thống treo thích ứng sử dụng các cảm biến để theo dõi điều kiện đường xá và phong cách lái xe. Dữ liệu từ các cảm biến được gửi đến bộ điều khiển, sau đó điều chỉnh các van điều khiển dầu trong giảm chấn hoặc thay đổi độ cứng của lò xo, tạo ra trải nghiệm lái tối ưu.

Hệ thống treo thích ứng mang lại nhiều lợi ích, bao gồm cải thiện độ êm ái trên đường xấu, tăng khả năng kiểm soát xe khi vào cua, và giảm rung lắc khi phanh gấp. Nó cũng có thể giúp tiết kiệm nhiên liệu bằng cách giảm lực cản từ hệ thống treo.