ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE TẢI 3,5 TẤN HYUNDAI HD72

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE TẢI 3,5 TẤN HYUNDAI HD72

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO.. 6

1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI. 6

1.1.Nhiệm vụ. 6

1.2.Phân loại6

1.3.Ưu, nhược điểm của hệ thống treo độc lập và phụ thuộc. 12

1.4.Yêu cầu. 14

1.5.Các bộ phận chính của hệ thống treo. 14

CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO.. 21

TRÊN XE HYUNDAI HD72. 21

2.1 Thông số kỹ thuật xe tham khảo. 21

2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC.. 24

2.2.1Đặc tính đàn hồi24

2.2.2Xác định tần số dao động.25

2.2.3Thiết kế nhíp trước. 26

2.2.3..1.Tính toán và chọn thông số chính của lá nhíp. 26

2.2.3..2 Tính độ cứng thực tế của nhíp. 28

2.2.3..3.Xây dựng biểu đồ ứng suất33

2.2.3..5.Tính kiểm tra chốt nhíp. 35

2.2.4Thiết kế giảm chấn. 35

2.2.4..1.  Hệ số cản của hệ thống treo. 35

2.2.4..2.Xác định hệ số cản của giảm chấn. 36

2.2.4..3.Xác định lực cản của giảm chấn. 36

2.2.4..4.Xác định các kích thước của giảm chấn. 37

2.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO SAU.. 43

2.3.1Đặc tính đàn hồi43

2.3.2Xác định tần số dao động. 44

2.3.3Thiết kế nhíp sau chính và nhíp sau phụ. 45

2.3.3..1.Nhíp sau chính. 45

2.3.3..2.Nhíp sau phụ. 48

2.3.3..3.Tính độ võng tĩnh của nhíp chính và nhíp phụ. 49

2.3.3..4.Tính độ cứng thực tế của nhíp chính. 50

2.3.3..5. Tính bền nhíp chính và nhíp phụ. 53

2.3.4Thiết kế giảm chấn. 59

2.3.4..1.Hệ số cản của hệ thống treo. 59

2.3.4..2.Xác định hệ số cản của giảm chấn.60

2. 3.4..3.Xác định các kích thước của giảm chấn.61

CHƯƠNG 3.KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HYUNDAI HD72. 68

3.1 Khái quát khai thác kĩ thuật69

3.2  Quy trình bảo dưỡng hệ thống treo xe Hyundai HD72. 69

3.2.1 Bảo dưỡng hàng ngày. 69

3.2.2 Bảo dưỡng định kỳ. 69

3.3. Hiện tượng – Nguyên nhân hư hỏng – Biện pháp khắc phục. 72

3.4. Một số hư hỏng trong hệ thống treo xe Hyundai HD72. 75

KẾT LUẬN.. 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 80

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Các thông số kĩ thuật xe Hyundai HD72. 23

Bảng 2: Chiều dài thực tế các thanh nhíp Lk. 28

Bảng 3:Các hệ số để tính độ cứng nhíp trước. 30

Bảng 4: Các hệ số của hệ phương trình tính phản lực nhíp trước. 31

Bảng 5: Ứng suất sinh ra trong các lá nhíp. 33

Bảng 6: Chiều dài các lá nhíp chính Lk cầu sau. 48

Bảng 7: Chiều dài các lá nhíp phụ cầu sau. 49

Bảng 8: Hệ số tính toán độ cứng nhíp chính cầu sau. 51

Bảng 9: Hệ số tính toán độ cứng nhíp phụ cầu sau. 52

Bảng 10: Thông số tính toán nhíp chính cầu sau. 55

Bảng 11: Lực tác dụng giữa các lá nhíp cầu sau. 55

Bảng 12: Bảng tính ứng suất cho nhíp chính cầu sau. 56

Bảng 13: Các hệ số tính lực tác dụng lên đầu nhíp phụ cầu sau. 57

Bảng 14: Lực tác dụng giữa các lá nhíp phụ cầu sau. 57

Bảng 15: Tính ứng suất cho nhíp phụ cầu sau. 57

Bảng 16: Nội dung tháo lắp hệ thống treo. 69

DANH MỤC ẢNH

Hình 1.1: Hệ thống treo phụ thuộc. 7

Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc. 7

Hình 1.3:  Treo Macpherson (1 càng chữ A)8

Hình 1.4: Treo đòn tay kép (2 càng chữ A)9

Hình 1.5: Treo đa liên kết (Multi-Link)10

Hình 1.6: Hệ thống treo cân bằng. 11

Hình 1.7: Hệ thống treo khí nén (bóng hơi)12

Hình 1.8: Bộ phận trên hệ thống treo phụ thuộc. 15

Hình 1.9: Các loại bộ phận đàn hồi16

Hình 1.10: Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ. 18

Hình 2.2.1: Hình ảnh thực tế xe Hyundai HD72. 21

Hình 2.2.2: Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo. 24

Hình 2.2.3: Sơ đồ lực tác dụng. 26

Hình 2.2.4: Lực tác dụng lên thanh nhíp. 29

Hình 2.2.5: Biểu đồ ứng suất33

Hình 2.2.6: Tai nhíp trước. 34

Hình 2.2.7: Kích thước giảm chấn trước. 38

Hình 2.2.8: Kích thước van giảm chấn. 41

Hình 2.3.1 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo. 43

Hình 2.3.2 Phân tích lực tác dụng lên các lá nhíp. 45

Hình 2.3.3 Chiều dài các lá nhíp chính. 46

Hình 2.3.4 Sơ đồ tính độ cứng nhíp. 51

Hình 2.3.5 Lực tác dụng giữa các lá nhíp. 54

Hình 2.3.6 Sơ đồ tính ứng xuất lá nhíp. 56

Hình 2.3.7 Tai nhíp treo sau. 58

Hình 2.3.8 Các kích thước giảm chấn sau. 62

Hình 2.3.9 Kích thước van giảm chấn sau. 65

Hình 3.1. Các chi tiết của nhíp. 68

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO

1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI

1.1.Nhiệm vụ

Hệ thống treo dùng để nói đàn hồi giữa khung, vỏ xe với các cầu (các bánh xe) của ô tô, giảm các tải trọng động và dập tắt dao động của các bộ phận được treo khi xe đi trên đường không bằng phẳng. Dùng để truyền các lực và mô men tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).

Hệ thống treo gồm các bộ phận chính và chức năng riêng biệt.

-        Bộ phận dẫn hướng: xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh xe dẫn hướng so với khung, vỏ ô tô đồng thời để truyền các lực kéo, phanh, lực bên và các mômen phản lực của chúng lên khung hoặc vỏ xe.

-        Bộ phận đàn hồi: nhận và truyền lên khung các lực thẳng đứng của đường, giảm tải trọng động khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, đảm bảo tính năng êm dịu của ô tô

-        Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát bên trong của hệ thống treo, bộ phận giảm chấn hấp thụ những năng lượng của thân xe (vỏ xe) và bánh xe trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.

1.2.Phân loại

• Phân loại theo cấu tạo bộ phận dẫn hướng:
• Hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.1: Hệ thống treo phụ thuộc

Các bánh xe được kết nối trên cùng 1 dầm cầu liền cứng, dầm cầu này sẽ được nối với thân xe. Nhíp đặt đặt trực tiếp lên dầm cầu. Khi một bên bánh xe dao động thì bánh xe bên kia dao động theo. Đây là một mô hình hệ thống treo đơn giản, đặc điểm của nó là có độ bền rất cao do đó phù hợp với loại xe tải trọng lớn. Tuy nhiên nếu xe không tải bất kì cái gì thì hệ thống này lại trở nên khá cứng nhắc và không êm dịu, dễ bị rung động.

Thường được sử dụng trên các dòng xe tải, xe bán tải, xe địa hình, nơi mà khả năng chịu tải và độ bền là những yếu tố ưu tiên.

o   Hệ thống treo độc lập

Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc

Những chiếc bánh xe sẽ không cùng được kết nối với nhau mà sẽ được gắn vào thân xe một cách độc lập với nhau. Do đó khi di chuyển chúng không phụ thuộc vào những chiếc bánh còn lại mà hoàn toàn có thể chuyển động độc lập. Ngược lại với hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo độc lập có cấu phức tạp hơn hẳn. Xe được trang bị hệ thống này có khả năng bám đường cao, di chuyển êm ái. Vì không cần dầm cầu nên gầm xe có thể thiết kế thấp xuống.

Thường được sử dụng trên các dòng xe du lịch, xe thể thao, xe sang trọng, nơi mà sự thoải mái, ổn định và hiệu suất là những yếu tố quan trọng

Cũng do treo độc lập phức tạp hơn mà dựa theo bộ phận đàn hồi và giảm chấn sẽ chia thành các loại hệ thống treo sau:

o   Treo MacPherson (1 càng chữ A)

Hình 1.3:  Treo Macpherson (1 càng chữ A)

Bao gồm 3 bộ phận cơ bản là: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng, giảm số điểm gắn với khung xe từ 4 xuống còn 2, bộ phận ống nhún là phần dẫn hướng của hệ thống chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe. Với thiết kế đơn giản, ít chi tiết hơn, MacPherson giúp đẩy nhanh quá trình lắp ráp, hạ giá thành sản xuất, giảm nhẹ và tạo thêm không gian cho khoang động cơ vốn rất chật hẹp của xe dẫn động cầu trước, đồng thời giúp cho việc sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản và tiết kiệm hơn. Vì vậy đây loại hệ thống treo phổ biến nhất trên các xe ô tô.

o   Treo tay đòn kép (2 càng chữ A) 

Hình 1.4: Treo đòn tay kép (2 càng chữ A)

Bao gồm 3 bộ phận là lò xo, giảm chấn và bộ phận điều hướng. Tuy nhiên, khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng bao gồm 2 thanh dẫn hướng với thanh ở trên có chiều dài ngắn hơn. Ưu điểm của hệ thống này là giúp cảm giác lái khi xe vào cua tốt hơn nhờ góc đặt bánh ổn định. Hạn chế lắc ngang và giúp tài xế tối ưu hóa quá trình vận hành tùy vào từng mục đích khác nhau. Nhưng hệ thống này lại rất phức tạp trong cấu tạo và sửa chữa, đi kèm với sự tốn kém trong việc bảo dưỡng.

Ưu điểm:

- Góc đặt bánh xe được ổn định, hạn chế lắc ngang thân xe khi vào cua giúp cảm giác lái của xe tốt hơn.

- Tạo sự linh hoạt trong việc sắp xếp các thành phần như lò xo, giảm chấn,…

- Dễ dàng điều chỉnh động học của hệ thống treo, tối ưu hóa quá trình vận hành của xe.

Nhược điểm:

- Cấu tạo gồm nhiều thành phần và phức tạp hơn so với MacPherson.

- Giá cũng cao hơn, khâu sửa chữa và bảo trì cũng tốn nhiều thời gian và công sức hơn.

o   Treo đa liên kết – Treo đa điểm (Multi-Link)

Hình 1.5: Treo đa liên kết (Multi-Link)

Được cải tiến từ “đàn anh” tay đòn kép, treo đa liên kết sử dụng ít nhất 3 cần bên và 1 cần dọc. Những cần này không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo các hướng khác nhau so với ban đầu. Mỗi cần đều có 1 khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong. Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ thống treo trước và sau. Tuy nhiên, đối với treo trước, cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu nối với moayer.

Ưu điểm:

- Sự đa dạng trong thiết kế và điều chỉnh các liên kết giúp mang đến cảm giác điều khiển và xử lý còn tốt hơn so với kiểu tay đòn kép.

Nhược điểm:

- Việc phát triển và thiết kế rất phức tạp.

- Có giá thành, độ phức tạp trong khâu sửa chữa và bảo dưỡng cao.

o   Hệ thống treo cân bằng

Hình 1.6: Hệ thống treo cân bằng

Loại này chỉ đối với xe tải 3 cầu trở lên thì mới có thêm loại treo cân bằng

(thăng bằng), được bố trí giữa 2 cầu chủ động liên tiếp làm tăng khả năng chịu tải trọng cho xe. Thường được sử dụng trên các xe đầu kéo container…

o   Hệ thống treo khí nén

Hình 1.7: Hệ thống treo khí nén (bóng hơi)

Hệ thống treo khí nén ô tô hoạt động dựa trên tính đàn hồi của không khí khi bị nén. Bộ giảm xóc khí nén có thể hấp thụ những rung động nhỏ, dễ dàng điều chỉnh được độ cao của khoảng sáng gầm xe.

Khi di chuyển trên đường bằng phẳng thông thường, tải trọng có sự khác nhau ở mỗi bánh xe làm thay đổi độ cao của xe. Lúc này, các cảm biến sẽ truyền tín hiệu về bộ điều khiển điện tử (ECU). ECU sẽ tự động nạp khí hoặc xả khí trong các xi lanh để điều chỉnh và khống chế, giữ ổn định độ cao của bánh xe. Theo đó, độ cao của ô tô xe tăng lên khi khí nén được bơm vào xi lanh và ngược lại, độ cao của xe sẽ giảm xuống khi khí nén được giải phóng.

Sự êm ái và ổn định của ô tô phụ thuộc vào độ đàn hồi của lượng khí nén được bơm vào xi lanh. Nếu khí nén có độ đàn hồi tốt, hiệu quả giảm chấn sẽ được tối ưu, giúp xe di chuyển êm ái, mượt mà, ổn định, tạo cảm giác dễ chịu cho tài xế và hành khách.

Hệ thống treo khí nén điện tử là hệ thống treo thông minh, cho phép tài xế có thể điều chỉnh độ đàn hồi của giảm xóc sao cho phù hợp với từng chế độ vận hành xe. Đây là hệ thống treo khí nén hiện đại nhất hiện nay, chủ yếu được ứng dụng trên những dòng xe sang cao cấp.

1.3.Ưu, nhược điểm của hệ thống treo độc lập và phụ thuộc

• Hệ thống treo phụ thuộc

• Hệ thống treo độc lập

1.4.Yêu cầu        

Sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực, quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:

• Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).
• Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
• Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
• Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
• Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và trong điều kiện sự dụng phải phù hợp tính năng kĩ thuật không gặp hư hỏng bất thường.

Đối với xe con và xe minibus chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:

+ Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.

+ Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt.

+ Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển  chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng.

1.5.Các bộ phận chính của hệ thống treo

Bộ phận dẫn hướng

Bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo còn có tên gọi khác là thanh ổn định.

Đúng như tên gọi, vai trò của bộ phận dẫn hướng vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của hệ thống treo trên xe ô tô. 

Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và các mômen từ bánh xe lên khung hoặc thân xe. Nó có thể có những chi tiết khác nhau tùy thuộc hệ thống treo phụ thuộc hay độc lập, phần tử đàn hồi là nhíp, lò xo hay thanh xoắn.

Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng  được gọi là quan hệ động học. Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo. 

Hình 1.8: Bộ phận trên hệ thống treo phụ thuộc

Có hai kiểu dẫn hướng chính là dùng nhíp (đối với xe tải) và dùng các cơ cấu tay đòn (xe con). Cũng chính việc bố trí và sắp xếp các tay đòn này mà nhà thiết kế có thể tạo ra những kiểu hệ thống treo khác nhau như hệ thống treo MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết (multi-link),…

Bộ phận đàn hồi

Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-120 lần/phút). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng. 

Các bộ phận đàn hồi thường được sử dụng:

• Nhíp  

Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulông siết các lá nhíp lại với nhau. Quang nhíp dùng để giữ cho các lá nhíp không bị sô lệch về hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc. Khi dịch chuyển tương đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để dập tắt dao động theo phương thẳng đứng của ôtô. Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ chịu kéo, còn mặt dưới sẽ chịu nén.

• Lò xo  trụ

Lò xo chỉ có chức năng là một cơ cấu đàn hồi khi bộ phận chịu lực theo phương thẳng đứng. Còn các chức năng khác của hệ thống treo sẽ do bộ phận khác đảm nhận. Lò xo chủ yếu được sử dụng trong hệ thống treo độc lập, nó có thể đặt ở đòn trên hay đòn dưới của bộ phận dẫn hướng..

• Thanh xoắn 

Thanh xoắn giống như lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi chịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của hệ thống treo đảm nhận.

Hình 1.9: Các loại bộ phận đàn hồi

Bộ phận giảm chấn

Trên xe ôtô giảm chấn được sử dụng với các mục đích sau: 

+ Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đường không bằng phẳng nhằm bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi cho người sử dụng. 

+ Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường.

+ Nâng cao các tính chất chuyển động của xe như khả năng tăng tốc, khả năng an toàn khi chuyển động.

Để dập tắt các dao động của xe khi chuyển động giảm chấn sẽ biến đổi cơ năng thành nhiệt năng nhờ ma sát giữa chất lỏng và các van tiết lưu. 

Trên ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều ở cấu trúc hai lớp.

• Giảm chấn hai lớp vỏ

Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen thuộc và được dùng phổ biến cho đến nay.

Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh, chia không gian trong thành hai buồng A và B. ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù. Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B qua các cụm van một chiều (III, IV).

Buồng C được gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa bên trong là chất lỏng, không gian còn lại chứa không khí có áp suất bằng áp suất khí quyển.

Các van (I) và (IV) lần lượt là các van nén mạnh và nén nhẹ, còn các van (II) và (III) lần lượt là các van trả mạnh và trả nhẹ của giảm chấn. Giảm chấn hai lớp vỏ có cấu tạo như sau:

Khoang vỏ trong; 

2-    Phớt làm kín; 

3-    Bạc dẫn hướng;          

4-    Vỏ chắn bụi;                  

5-    Cần piston;                     

6-    Piston;                                 

7-    Van cố định;                  

8-    Vỏ ngoài.            

Hình 1.10: Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ

      + Nguyên lý làm việc:     

Ở hành trình nén bánh xe tiến lại gần khung xe, lúc đó ta có thể tích buồng B giảm nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C ép không khí ở buồng bù lại. Trên nắp của giảm chấn có phớt che bụi, phớt chắn dầu và các lỗ ngang để bôi trơn cho trục giảm chấn trong quá trình làm việc.

Ở hành trình trả bánh xe đi xa khung xe, thể tích buồng B tăng do đó áp suất giảm, chất lỏng qua van (II, III) vào B, không khí ở buồng bù giãn ra, đẩy chất lỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B.

Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có các lỗ van lưu thông thường xuyên. Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể. Van trả, van nén của hai cụm van nằm ở piston và xylanh trong cụm van bù có kết cấu mở theo hai chế độ, hoặc các lỗ van riêng biệt để tạo nên lực cản giảm chấntương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ, trả mạnh, trả nhẹ.

Khi chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo nên lực ma sát làm cho nóng giảm chấn lên. Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ ngoài (8) và truyền vào không khí để cân bằng năng lượng.

+ Ưu điểm của giảm chấn hai lớp có độ bền cao, giá thành hạ làm việc tin cậy ở cả hai hành trình, trọng lượng nhẹ.

+ Nhược điểm là khi làm việc ở tần số cao có thể xảy ra hiện tượng không khí lẫn vào chất lỏng làm giảm hiệu quả của giảm chấn. 

Giảm chấn một lớp vỏ

Giảm chấn một lớp vỏ có cấu tạo như sau:

+ Nguyên lý làm việc:

Trong một giảm chấn một lớp vỏ không còn bù dầu nữa mà thay thế chức năng của nó là buồng 8 chứa khí nén có P = 2÷3 KG/cm² đây là sự khác nhau giữa giảm chấn một lớp vỏ và hai lớp vỏ.

Khi piston dịch chuyển xuống dưới tạo nên sự chênh áp, dẫn đến mở van 1, chất lỏng chảy nên phía trên của piston. Khi piston đi lên làm mở van 7, chất lỏng chảy xuống dưới piston. áp suất trong giảm chấn sẽ thay đổi không lớn và dao động xung quanh vị trí cân bằng với giá trị áp suất tĩnh nạp ban đầu, nhờ vậy mà tránh được hiện tượng tạo bọt khí, là một trạng thái không an toàn cho sự làm việc của giảm chấn. Trong quá trình làm việc piston ngăn cách 4 di chuyển để tạo nên sự cân bằng giữa chất lỏng và chất khí do đó áp suất không bị hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm. 

Giảm chấn này có độ nhạy cao kể cả khi piston dịch chuyển rất nhỏ, tránh được hiện tượng cưỡng bức chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho áp suất thay đổi.

• Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình

 Trên xe con các vấu cao su thường được đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của piston nhằm hạn chế hành trình làm việc của bánh xe.

Vấu cao su có những ưu điểm sau:

+ Có thể được làm dưới mọi hình dạng khác nhau.

+ Không có tiếng ồn khi làm việc, không phải bôi trơn.            

CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

TRÊN XE HYUNDAI HD72

2.1 Thông số kỹ thuật xe tham khảo

Hình 2.2.1: Hình ảnh thực tế xe Hyundai HD72

Hyundai HD72 là một trong những mẫu xe tải được sản xuất bởi Hyundai Motor, thuộc dòng xe tải nhẹ và trung, thường được sử dụng trong vận tải hàng hóa với khả năng chịu tải tốt và độ bền cao. Xe Hyundai HD72 đã có một lịch sử phát triển đáng chú ý và không ngừng cải tiến qua nhiều năm. Dưới đây là lịch sử hình thành và phát triển của Hyundai HD72:

o   Ra đời và phát triển ban đầu (1990s)

Hyundai HD72 lần đầu tiên được ra mắt vào cuối những năm 1990. Khi đó, Hyundai muốn mở rộng danh mục sản phẩm của mình trong thị trường xe tải và vận tải hàng hóa. Mẫu xe này được thiết kế nhằm phục vụ nhu cầu vận tải hàng hóa nhẹ và vừa, phù hợp với các điều kiện giao thông và nhu cầu của thị trường tại Hàn Quốc và các quốc gia khác.

Đặc điểm nổi bật của Hyundai HD72 là động cơ mạnh mẽ và khả năng tải trọng hợp lý, giúp xe dễ dàng di chuyển trong các khu đô thị hoặc các con đường nông thôn. Mẫu xe này nhanh chóng được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ vào độ bền cao và khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

o   Sự cải tiến và nâng cấp (2000s)

Trong suốt những năm 2000, Hyundai đã liên tục cải tiến và nâng cấp các dòng xe tải của mình, trong đó có Hyundai HD72. Đặc biệt, các phiên bản mới của xe được trang bị các công nghệ tiên tiến hơn như hệ thống lái hỗ trợ, cải thiện khả năng chịu tải và khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Cùng với đó, thiết kế cũng trở nên hiện đại hơn để đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ và tiện nghi của người sử dụng.

o   Mở rộng thị trường quốc tế

Hyundai HD72 không chỉ được sản xuất và bán tại Hàn Quốc mà còn xuất khẩu sang nhiều quốc gia khác, bao gồm các quốc gia châu Á, châu Phi và Trung Đông. Đặc biệt, xe đã trở thành một lựa chọn phổ biến tại Việt Nam, nơi nhu cầu vận tải hàng hóa trong khu vực đô thị rất lớn. Tại Việt Nam, Hyundai HD72 được đánh giá cao về độ bền bỉ, khả năng vận hành ổn định, cũng như mức giá hợp lý.

o   Đặc điểm kỹ thuật của Hyundai HD72

• Động cơ: Hyundai HD72 sử dụng động cơ diesel mạnh mẽ, giúp xe có khả năng vận hành ổn định và tiết kiệm nhiên liệu.
• Tải trọng: Xe có khả năng tải trọng từ 3,5 tấn đến 7 tấn, tùy thuộc vào phiên bản và yêu cầu của người sử dụng.
• Thiết kế: Hyundai HD72 được trang bị cabin rộng rãi, thiết kế hiện đại và dễ điều khiển. Các tính năng tiện nghi cũng được cải thiện theo từng phiên bản.

o   Sự đổi mới và xu hướng trong những năm gần đây

Trong những năm gần đây, Hyundai tiếp tục cải tiến Hyundai HD72 với những phiên bản mới, tích hợp các công nghệ tiên tiến như hệ thống an toàn và hệ thống hỗ trợ lái. Các tiêu chuẩn về khí thải và tiết kiệm nhiên liệu cũng được cải tiến để đáp ứng các yêu cầu môi trường ngày càng khắt khe.

o   Tổng kết

Hyundai HD72 đã và đang là một trong những mẫu xe tải thành công của Hyundai, phục vụ nhu cầu vận tải hàng hóa của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Với lịch sử hình thành và phát triển lâu dài, HD72 đã trở thành biểu tượng của sự bền bỉ và đáng tin cậy trong phân khúc xe tải nhẹ và trung.

2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế

Đối với 1 chiếc xe ô tô, ngoài tốc độ ra thì cảm giác lái cũng vô cùng quan trọng. Và với mục đích giúp người điều khiển có được cảm giác thoải mái, êm ái nhất khi lái xe thì hệ thống treo đã được ra đời.Đối với xe tải thường sử dụng hệ thống treo phụ thuộc cho cầu trước và cầu sau, đây là một mô hình hệ thống treo đơn giản, đặc điểm của nó là có độ bền rất cao. Tuy nhiên hệ thống này lại trở nên khá cứng nhắc và không êm dịu, dễ bị rung động. Với lí do đó, em xin phép được làm đồ án kỹ sư với đề tài là “Thiết kế tính toán hệ thống treo xe ô tô tải 3,5 tấn” với mẫu xe tham khảo là xe Hyundai HD72.  Với hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp cho cầu trước và cầu sau.

Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp kiểu đối xứng hiện nay được sử dụng rất rộng rãi trên các xe tải hạng trung và hạng nặng nó có những ưu điểm là kết cấu đơn giản và rẻ tiền: nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi, dẫn hướng và giảm chấn. Sử dụng loại hệ thống treo phụ thuộc nên lốp cũng ít mòn vì khi ôtô quay vòng chỉ có thùng xe nghiêng còn cầu vẫn thăng bằng,

Bảng 1: Các thông số kĩ thuật xe Hyundai HD72

2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC

2.2.1Đặc tính đàn hồi

Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến Z tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo f đo ngay tại trục bánh xe, quan hệ hàm Z=g(f)

Đặc tính đàn hồi được xây dựng với giả thiết bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z.

Đặc tính được xem như là tuyến tính, đường đặc tính phải đi qua 2 điểm A(f_t, Z_t);

B(f_đ, Z_đ).          

Trong đó: Z_t tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng f_t, Z_đ tải trọng động tác dụng tại bánh xe gây ra biến dạng f_đ

Hình 2.2.2: Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo

2.2.2Xác định tần số dao động.

Hệ thống treo là đối xứng 2 bên, vì vậy khi tính toán ta chỉ cần tính toán cho 1 bên. Tải trọng tác dụng lên 1 bên của hệ thống treo sau:

Trọng lượng được treo:

Trọng lượng không được treo tại vị trí cầu trước                                

Phản lực từ mặt đường tác dụng lên bánh xe: