MỤC LỤC

MỤ LỤC ............................................................................................. 1

MỞ ĐẦU ............................................................................................. 4

Chương 1. Giới thiệu chung về hệ thống treo trên ô tô du lịch.......... 6

1.1. Giới thiệu chung về hệ thống treo............................................... 6

1.2. Phân loại hệ thống treo.............................................................. 7

1.3. Giới thiệu một số hệ thống treo trên ôtô du lịch....................... 11

Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống treo của ôtô du lịch ............ 13

2.1. Phân tích kết cấu hệ thống treo trên xe du lịch......................... 13

2.2. Đặc điểm kết cấu của các hệ thống treo.................................... 14

2.2.1. Kết cấu của hệ thống treo MacPherson trên xe du lịch... 15

2.2.1.1. Cấu tạo của hệ thống treo MacPherson................. 15

2.2.1.2. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo MacPherson 16

2.2.2. Kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử là đàn hồi lá nhíp lá.......25

2.2.2.1. Cấu tạo của hệ thống treo phục thuộc với phần tử đàn hồi là lá nhíp       25

2.2.2. Ưu nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi nhíp lá    26

2.2.2.3. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá.....26

2.2.3. Kết cấu của hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn       30

2.2.3.1. Cấu tạo hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn    30

2.2.3.2. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.............33

Chương 3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ô tô du lịch   37

3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ôtô du lịch       37

3.1.1. Các giả thiết khảo sát..................................................... 37

3.1.2. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống treo........... 37

3.1.3. Khảo sát dao động của ô tô............................................ 40

3.2. Thông số đầu vào..................................................................... 42

3.3. Ảnh hưởng của các thông số tới độ êm dịu chuyển động của ôtô 43

3.3.1. Ảnh hưởng độ cứng của phần tử đàn hồi........................ 44

3.3.2. Ảnh hưởng của độ cứng lốp........................................... 47

3.3.3. Ảnh hưởng của khối lượng treo...................................... 49

3.3.4. Ảnh hưởng của khối lượng không treo........................... 51

Chương 4. Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo trên ô tô du lịch................... 54

4.1 Những vấn đề trong quá trình khai thác sử dụng và bảo dưỡng hệ thống treo trên xe du lịch        54

4.1.1  Những vấn đề trong quá trình khai thác, sử dụng xe........ 54

4.1.2. Những vấn đề trong quá trình bảo dưỡng định kỳ........... 55

4.2 Một số hư hỏng thường gặp trong hệ thống treo xe APV và cách khắc phục  ........ 56

4.3  Chuẩn đoán hệ thống treo ............................................................................................ 58

4.4  Sửa chữa hệ thống treo................................................................................................ 60

4.4.1. Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo trước........................... 60

4.4.2. Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo sau.............................. 64

Kết luận.............................................................................................. 69

Tài liệu tham khảo  ........................................................................... 70

MỞ ĐẦU

Trong sự phát triển của nền kinh tế, việc vận tải đóng vai trò thiết yếu, ngành ôtô giữ một vị trí quan trọng trong sự phát triển của xã hôi. Ôtô – một trong những sản phẩm được sử dụng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân ở nhiều lĩnh vực khác nhau như nông lâm nghiệp, quốc phòng an ninh, giao thông vận tải…

Ngành công nghiệp ôtô Việt Nam trong những năm gần đây đang trong quá trình hình thành và phát triển, bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu nhất định, bước vào đà hội nhập cùng thế giới và khu vực. Xu thế phát triển ôtô nước ta trong những năm gần đây : Nhập khẩu xe nguyên chiếc và tự lắp ráp trong nước. Theo số liệu thống kê của tổng cục hải quan, trong 11 tháng năm 2013 số lượng xe nhập khẩu nguyên chiếc là 31500 chiếc tăng 16,1% so với năm 2012, số lượng xe tự lắp ráp trong nước khoảng 83348 chiếc (Theo Bảo Nhi (báo Hải quan thứ 3 ngày 24/12/2013). Chủ trương của chính phủ là tăng tỉ lệ nội địa hoá trong các sản phẩm đã và đang và chế tạo, dần tiến tới chế tạo được các sản phẩm mang thương hiệu Việt Nam. Đây là xu thế mà các nhà nghiên cứu và sản xuất ô tô Việt Nam cần quan tâm. Để đạt được những mục tiêu này chúng ta cần quan tâm nghiên cứu sâu hơn về các cụm chi tiết, các hệ thống cũng như các điều kiện làm việc của ô tô để có thể có những giải pháp và can thiệp sâu hơn vào trong các cụm, các hệ thống đó nhằm tạo ra những sản phẩm chất lượng cao.

Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển thì nhu cầu sử dụng xe của doanh nghiệp, người dân …ngày càng lớn, các nhà sản xuất ôtô không chỉ đòi hỏi về phát triển số lượng mà còn phải nâng cao chất lượng phù hợp với tiêu chuẩn khắt khe của thị trường. Khi mà mức sống ngày càng cao thì tiêu chí người tiêu dùng được đặt lên hàng đầu : tính an toàn và tiện nghi chuyển động (điều hòa, nhạc, độ êm dịu của xe), mức tiêu hao nhiên liệu, giá thành…Qua đó, các nhà sản xuất ôtô phải tập trung đầu tư nghiên cứu để tạo ra những chiếc xe tốt nhất đáp ứng được tiêu chí của khách hàng. Để đạt được như thế thì cần phải kết hợp chặt chẽ nhiều ngành khoa học như : công nghệ chế tạo, công nghệ kỹ thuật điều khiển…

Nghiên cứu dao động ôtô nhằm mục đích nâng cao độ êm dịu và an toàn chuyển động cũng là một vấn đề rất cấp thiết, nó quyết định đến sự tiện nghi của xe trên nhiều mặt, và trong thời gian vừa qua đã có nhiều nghiên cứu đề cập tới vấn đề này, xuất phát từ thực tế cùng với sự tìm hiểu của bản thân, em đã lựa chọn đồ án tốt nghiệp : "Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ôtô du lịch”.

 Nội dung chính trong đồ án ngoài phần mở đầu và kết luận còn có các vấn đề chính được trình bày trong bốn chương sau: chương 1 giới thiệu chung về hệ thống treo của ôtô du lịch; chương 2 phân tích kết cấu của hệ thống treo của ôtô du lịch; chương 3 khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ôtô; chương 4 hướng dẫn, khai thác sửa chữa, bảo dưỡng  hệ thống treo trên ôtô.  

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ DU LỊCH

Hệ thống treo thuộc phần vận hành của ôtô, đảm bảo mối tương tác trực tiếp của ôtô với đường. Khi ôtô chuyển động trên đường sẽ xuất hiện rất nhiều các dao động va đập từ mặt đường lên thân  làm cho xe bị xóc, rung, giật gây ảnh hưởng đến người, hàng hoá chuyên chở, độ bền và tuổi thọ của các kết cấu. Hệ thống treo trên ôtô có khả năng dập tắt những dao động va đập giúp xe chuyển động êm dịu.

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO.

Hệ thống treo là một tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn, giảm  các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mômen tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).

Mặc dù có rất nhiều chi tiết nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy thành 4 phần tử chính với các chức năng riêng biệt là:

- Phần tử đàn hồi : phần tử biến dao động tần số cao của mấp mô mặt đường về tần số thấp của dao động thân xe. Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng đứng từ mặt đường, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô khi chuyển động trên các loại đường khác nhau.

- Phần tử giảm chấn : phần tử dập tắt nhanh các dao động tần số thấp bằng cách biến cơ năng thành nhiệt năng.

- Phần tử hướng : phần tử dùng để truyền các lực ngang, lực dọc và mômen từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe) và ngược lại. Động học của phần tử hướng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng tới tính ổn định, tính quay vòng của ôtô.

-  Phần tử ổn định : phần tử chống xoắn khung ôtô.

Hình 1.1 Bố trí chung của một hệ thống treo cơ bản

 1.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO.

Phân loại theo cấu tạo của phần tử dẫn hướng gồm có:

- Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi là nhíp: Hệ thống treo phần tử đàn hồi là nhíp có thể được bố trí ở cầu bị động hoặc ở cầu chủ động.

Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là nhíp

- Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ: Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ cũng xó thể được bố trí ở cầu bị động hoặc ở cầu chủ động. Vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực kéo theo phương thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử của bộ phận dẫn hướng.

Hình 1.3: Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ

- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ, đòn treo dọc: Hệ thống treo đòn dọc có nghĩa là các thanh liên kết của phần tử dẫn hướng giữa bánh xe và khung là các đòn dọc. Các đòn dọc thường được bố trí song song sát hai bên bánh xe.Số lượng đòn dọc có thể là hai hoặc bốn và có thể bố trí cả ở hệ thống treo phụ thuộc hoặc hệ thống treo độc lập. Nếu đòn dọc là những thanh nhỏ chỉ có khả năng chịu kéo hoặc nén thì trong bộ phận dẫn hướng phải có them một đòn ngang. Do lò xo có hình trụ rỗng nên người ta tận dụng không gian bên trong lò xo để bố trí giảm chấn. Do những đặc điểm trên đây mà hệ thống treo đòn dọc có kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng phần không được treo nhỏ.

- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang: Hệ thống treo độc lập với hai đòn ngang có cấu tạo như sau: Một đòn ngang phía trên và một đòn ngang phía dưới. Mỗi một đòn ngang không phải chỉ là một thanh mà thường có cấu tạo dạng khung hình tam giác hoặc hình thang. Cấu tạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được chức năng của bộ phận dẫn hướng. Đầu trong của mỗi đòn ngang được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô. Đầu còn lại được liên kết với đòn ngang đứng bởi các khớp cầu. Bánh xe được cố định với đòn đứng. Nếu là bánh xe dẫn hướng thì bánh xe cùng đòn đứng có thể quay quanh một trụ để quay bánh xe khi quay vòng. Phần tử đàn hồi lò xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ống thủy lực có đầu trên liên kết với gối tựa trên khun hoặc vỏ ô tô, đầu dưới liên kết bản lề hoặc cầu với đòn treo dưới. Một thanh ổn định hai đầu liên kết với hai giá bánh xe và được giữ trên khung hoặc dầm bằng hai khớp bản lề. Thanh ổn định có tác dụng hạn chế biến dạng quá mức của một bên bánh xe nhằm giữ cho thân ô tô được ổn định.

- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo: Đây là loại hệ thống treo độc lập được thiết kế với tăng độ cứng vững để tăng khả năng chịu lực ngang đồng thời giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe xảy ra do bánh xe dao động trong phương thẳng đứng. Do kết cấu đơn giản và chiếm ít không gian nên thường được sử dụng trên hệ thống treo sau của ô tô du lịch.

- Hệ thống treo độc lập phần tử đàn hồi thanh xoắn: Hệ thống treo với phần tử đàn hồi thanh xoắn có ưu điểm là kết cấu , kích thước và trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ, không gian chiếm chỗ ít, bố trí thuận tiện. Vì vậy loại hệ thống treo này thường trên cả ô tô du lịch và ô tô tải. Đối với hệ thống treo độc lập hai đòn ngang thì thanh xoắn được bố trí dọc theo thân xe. Một đầu thanh xoắn được ngàm cố định trên khung hoặc dầm, đầu còn lại liên kết cố định bằng then hoa với đầu trong của đòn treo trên hoặc đòn treo dưới. Như vậy khi chịu tải trọng, thông qua các đòn chéo thanh xoắn sẽ chịu một mô men xoắn và biến dạng góc.

- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson: Nếu kích thước đòn treo của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về bằng 0 thì ta có kết cấu mới được gọi là hệ thống treo Macpherson. Cấu tạo hệ thống treo Macpherson bao gồm một đòn treo dưới. Đầu trong của đòn treo được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô, đầu ngoài liên kết với thanh xoay đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ống thủy lực. Đầu trên của giảm chấn ống thủy lực liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ xe. Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tì vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô. Trụ bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng.

Hình 1.4: Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson

Phân loại theo cấu tạo của phần tử  đàn hồi có các loại như sau:

- Phần tử đàn hồi là kim loại gồm: nhíp lá, lò xo, thanh xoắn.

          - Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi là khí nén có bình chứa là cao su kết hợp sợi vải bọc cao su làm cốt, dạng màng phân chia và dạng liên hợp.

- Phần tử đàn hồi là thuỷ khí có loại kháng áp và loại không kháng áp.

- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở chế độ xoắn.

Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động gồm có:

- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn (mà chủ yếu là các giảm chấn thuỷ lực dạng đòn và dạng ống).                                                      

          - Dập tắt dao động nhờ ma sát giữa các chi tiết của phần tử đàn hồi và trong phần tử hướng. Hệ thống treo này sẽ không được trang bị giảm chấn nên hiệu quả dập tắt dao động sẽ kém hơn so với trường hợp có giảm chấn.

CHƯƠNG II

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO CỦA ÔTÔ DU LỊCH

Như đã trình bày ở chương 1 tổng quan về hệ thống treo, trong chương 2 ta sẽ phân tích kết cấu của các hệ thống treo trên ôtô du lịch, từ đó thấy rõ được ưu nhược điểm của các loại hệ thống treo đó.

2.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE DU LỊCH.

Trên mỗi xe hệ thống treo luôn khác nhau, tùy theo thiết kế, mục đích sử dụng mà các nhà sản xuất lựa chọn ra hệ thông tối ưu cho chiếc xe của mình. Để hiểu rõ hơn đồ án sẽ đi phân tích kết cẩu của một số hệ thống treo để thấy được những ưu, nhược điểm của hệ thống treo đó.

2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO.

  Như đã phân tích ở 2.1, hiện nay trên xe du lịch có rất nhiều hệ thống treo, do thời gian có hạn nên đồ án sẽ phân tích một vài hệ thống treo cụ thể hay được sử dụng trên xe du lịch được trình bày ở dưới đây.

2.2.1. KẾT CU CỦA HỆ THỐNG TREO MACPHERSON TRÊN XE DU LỊCH.

          Hệ thống treo MacPherson trên xe du lịch là hệ thống treo độc lập, với phần tử dẫn hướng là lò xo lá, giảm chấn thủy lực 2 chiều. Để hiểu kĩ hơn, chúng ta đi tìm hiểu nội dung dưới đây.

2.2.1.1. Cấu tạo của hệ thống treo MacPherson.

Hệ treo này có tên gọi là hệ treo trên lò xo dẫn hướng và trục giảm chấn. Nó là biến dạng của hệ treo hai đòn ngang. Nếu coi đòn ngang trên có chiều dài bằng không và thay thế vào đó là đòn có khả năng thay đổi kích thước chiều dài. So với hệ treo đòn ngang: cấu trúc này ít chi tiết, có thể giảm nhẹ trọng lượng phần không treo, không gian chiếm chỗ nhỏ, có khả năng giải phóng được nhiều khoảng không phía trong dành cho khoang truyền lực hoặc khoang hành lý.

Cấu tạo của hệ thống treo này gồm : Một đòn ngang dưới 5 (có đặt cơ cấu điều chỉnh), đầu trong liên kết với khung bằng khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu, đầu trên giảm chấn liên kết với khung vỏ. Giảm chấn đóng vai trò là một trụ xoay dẫn hướng của bánh xe. Bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn, lò xo trụ được lồng vào giảm  chấn để hệ treo được gọn hơn.

2.2.1.2. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo MacPherson.

 a. Kết cấu phần tử đàn hồi.

Trong hệ treo MacPherson phần tử đàn hồi là lò xo trụ. Lò xo được lồng vào giảm chấn để hệ treo được gọn hơn. Nó được đặt lệch khỏi đường tâm của bộ giảm chấn, sao cho các phản lực a và b xuất hiện theo chiều ngược lại các lực A và B (hình 2.3). Điều này giải quyết được vấn đề khi đó bộ giảm chấn có tác dụng như một bộ phận của hệ liên kết treo, chịu tải trọng thẳng đứng đảm bảo kết cấu vững chắc. Tuy vậy, vì các bộ giảm chấn phải chịu tải trọng từ các bánh xe nên chúng hơi bị uốn. Điều này làm phát sinh ứng lực ngang (A và B trên hình minh hoạ), tạo ra ma sát giữa cần đẩy piston và dẫn hướng cũng như giữa piston và ống lót xylanh, làm phát sinh tiếng ồn và ảnh hưởng đến độ êm chạy xe.

b. Kết cấu phần tử giảm chấn.

Khi ôtô bị xóc do mặt đường gồ ghề, các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thu các chấn động đó. Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính tiếp tục dao động, và vì phải sau một thời gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm. Nhiệm vụ của bộ giảm chấn là hấp thu dao động này. Bộ giảm chấn không những cải thiện độ chạy êm của xe mà còn giúp cho lốp xe bám đường tốt hơn và điều khiển xe ổn định hơn. Đảm bảo dao động của phần không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động.

- Kết cấu của giảm chấn

Vỏ giảm chấn và trục của nó thường quay tương đối với nhau khi ôtô quay vòng. Lò xo đặt lồng vào giảm chấn nên đầu trên của lò xo được tựa nên ổ bi để giảm ma sát. Vì giảm chấn còn đóng vai trò trụ xoay dẫn hướng do đó nó có đường kính khá lớn ( lớn hơn 20 mm ). Bộ phận giảm chấn của xe Minivan APV thuộc loại giảm chấn ống thủy lực, tác động 2 chiều và có van giảm tải.

Ưu điểm cơ bản của giảm chấn ống thủy lực là kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều so với các loại giảm chấn khác (ví dụ như giảm chấn đòn) nhưng vẫn đảm bảo được tính êm dịu chuyển động cho xe. Có độ bền cao giá thành hạ và làm việc tin cậy ở cả hai hành trình. Điều kiện bao kín và tuổi thọ cao.

Nhược điểm của giảm chấn này là nếu so với loại một lớp vỏ thì điều kiện tỏa nhiệt kém hơn, nếu cùng kích thước thì piston sẽ nhỏ hơn hoặc thể tích dầu làm việc nhỏ hơn.

- Nguyên lý hoạt động của giảm chấn ống thủy lực tác dụng 2 chiều:

+ Hành trình nén:

Nén mạnh: Tốc độ chuyển động của cần piston cao. Khi piston chuyển động xuống, áp suất trong buồng A(dưới piston) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van một chiều (của van piston) và chảy vào buồng B (trên piston) mà không bị sức cản nào đáng kể (không phát sinh lực giảm chấn). Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích choán chỗ của cần piston (khi nó đi vào trong xylanh) sẽ bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa. Đây là lúc mà lực giảm chấn được sức cản dòng chảy tạo ra.

Nén nhẹ: Tốc độ chuyển động của cần piston thấp. Nếu tốc độ của cần piston rất thấp thì van một chiều của van piston và van lá của van đáy sẽ không mở vì áp suất trong buồng A nhỏ. Tuy nhiên, vì có các lỗ nhỏ trong van piston và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứa, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.

+ Hành trình trả:

Trả mạnh: Tốc độ chuyển động của cần piston cao. Khi piston chuyển động lên, áp suất trong buồng B sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van lá (của van piston) và chảy vào buồng A. Vào lúc này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn. Vì cần piston chuyển động lên, một phần cần thoát ra khỏi xylanh nên thể tích choán chỗ của nó giảm xuống. Để bù vào khoảng hụt này dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều và vào buồng A mà không bị sức cản đáng kể.

Trả nhẹ: Tốc độ chuyển động của cần piston thấp. Khi cán piston chuyển động với tốc độ thấp, cả van lá và van một chiều đều vẫn đóng vì áp suất trong buồng B thấp. Vì vậy, dầu trong buồng B chảy qua các lỗ nhỏ trong van piston vào buồng A. Dầu trong buồng chứa cũng chảy qua lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.

c. Thanh ổn định

Ngoài ra trong hệ treo này để giảm bớt biến dạng ở một phía và để tăng khả năng chống lật của xe người ta còn dùng thêm thanh ổn định. Đây là một thanh xoắn có hình chữ U , phần giữa thường được bắt lỏng vào khung xe, hai đầu được nối mềm với thanh giằng của hệ treo hai bên bánh xe. Khi một bên treo bị nén thì thanh xoắn biến dạng, làm tăng độ cứng của hệ treo và san bớt tải trọng tác dụng sang bên kia. Ngoài ra thanh ổn định còn có tác dụng là khi thùng xe bị nghiêng thì nó sẽ làm cho độ cứng của  hệ thống treo tăng lên, do đó tăng khả năng chống lật.

d. Vấu cao su

- Công dụng :

          Vấu cao su hấp thụ năng lượng dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. Hay có tác dụng như bạc đệm.

- Kết cấu vấu cao su trên hệ treo

Vấu cao su được sử dụng rất nhiều trên hệ thống treo của xe vì có những ưu điểm sau:

+ Nó có thể được làm với mọi hình dạng khác nhau.

+ Không có tiếng ồn khi làm việc.

+ Không cần phải bôi trơn..

Tuy nhiên vấu cao su không thích hợp khi tải trọng lớn thích hợp với xe du lịch và xe tải nhỏ. Vì vậy mà với xe du lịch việc sử dụng vấu cao su là hết sức hợp lý, sử dụng như một bộ phận đàn hồi phụ hay một bạc đệm, vấu giảm chấn, vấu chặn hay một số cơ cấu khác trong hệ treo.

Hình 2.7: Vấu cao su

1. Giảm chấn cao su; 2. Vấu chặn cao sau

e. Các bộ phận khác

- Đòn ngang

Đòn ngang một đầu trong liên kết với khung bằng khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu.

Hình 2.8: Đòn ngang

Hình 2.9 Khớp ngoài của đòn ngang

Đòn ngang chỉ có dạng 1 thanh, có đủ độ cứng vững tốt, giảm giá thành, giảm trọng lượng không được treo nhưng độ cứng vững không thể tốt được như đòn ngang của một số xe có cấu tạo như dạng chữ A có độ cứng vững tốt để có thể tiếp nhận các lực khi phanh và khi tăng tốc.

- Trục ngõng xoay

Kết cấu của trục ngõng xoay được thể hiện trên hình 2.10.

Hình 2.10: Trục ngõng xoay

1. Moay ơ; 2. Vòng chặn; 3. Ổ bi ; 4. Trục ngõng xoay; 5. Đai ốc ;

6. Nắp đậy; 7. Phớt chắn dầu

2.2.2.  KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC VỚI PHẦN TỬ ĐÀN HỒI LÀ NHÍP LÁ.

          Hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá thường được đặt ở cầu sau ở xe du lịch.  Ta sẽ hiểu rõ hơn về treo này ở phần trình bày dưới đây.

2.2.2.1. Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá.

Cấu tạo hệ thống  treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá gồm phần tử đàn hồi lá nhíp đồng thời làm luôn bộ phận dẫn hướng. Trong quá trình biến dạng chiều dài của nhíp thay đổi nên hai tai nhíp bắt lên dầm có một đầu trước cố định, đầu sau có thể di động được. Và giảm chấn 3 đặt nghiêng một góc 45⁰, đầu trên được bắt dầm ngang, đầu dưới được bắt với đế kẹp bó nhíp (hình 2.11). Hệ thống treo treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá được thể hiện trên hình 2.11.

Hình 2.11: Hệ treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá

1. Đệm cao su; 2. Kẹp nhíp; 3. Giảm chấn; 4. Núm cao su; 5. Vỏ bọc bán trục; 6. Đế; 7. Lá nhíp; 8. Ê cu

2.2.2.2. Ưu,  nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá.

Những xe du lịch được lắp đặt hệ treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là nhíp lá thì hệ treo trên xe đó đều mang những ưu và nhược điểm của hệ thống treo dạng này,

Ưu điểm: Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định do vậy không sảy ra mòn lốp nhanh; Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên…) hai bánh xe liên kết cứng, bởi vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe; Cấu tạo đơn giản nhưng khá vững chắc, giá thành giảm. Dễ tháo lắp và sửa chữa.

Nhược điểm : Khối lượng phần không treo lớn. Khi xe chuyển động trên địa hình không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên va đập giữa phần treo và phần không treo làm giảm độ êm dịu khi chuyển động, mặt khác bánh xe va đập mạnh xuống nền đường làm xấu sự tiếp xúc của bánh xe với đường; Khoảng không gian phía dưới gầm xe lớn để đảm bảo cho dầm cầu thay đổi vị trí, do vậy chiều cao trọng tâm xe sẽ lớn hoặc giảm bớt thể tích của khoang chứa hàng phía sau xe; Sự nối cứng bánh xe hai bên dầm liền gây nên các trạng thái về động học khi dịch chuyển, trong quá trình hệ treo chuyển động theo phương thẳng đứng sẽ xảy ra các chuyển vị phụ theo phương ngang làm giảm độ ổn định của xe khi chuyển động trên nền đường không bằng phẳng. 

2.2.2.3. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá.

a. Kết cấu phần tử  dẫn hướng và đàn hồi.

Bộ phận dẫn hướng và đàn hồi trong hệ treo này là bó nhíp. Nhíp được dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ giảm chấn nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo.

 Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng các liên kết khác.

Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá nhíp. Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng.

Bộ phận dẫn hướng và đàn hồi bó nhíp được làm bằng một số bằng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá”, xếp chồng lên nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Tập lá lò xo này được ép với nhau bằng một bulông, và để cho các lá không bị xô lệch, chúng được kẹp giữ ở một số vị trí. Hai đầu lá dài nhất (lá chính) được uốn cong thành vòng để lắp ghép với khung xe hoặc các kết cấu khác. Nói chung, nhíp càng dài thì càng mềm. Số lá nhíp càng nhiều thì nhíp càng chịu tải trọng lớn hơn, mặt khác, nhíp sẽ cứng hơn và ảnh hưởng đến độ êm.

Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn. Độ uốn cong của lá nhíp được gọi là “độ võng”. Vì lá nhíp càng ngắn thì độ võng càng lớn nên lá nhíp dưới cong hơn lá nhíp trên nó. Khi xiết chặt bulông ở giữa, các lá nhíp có xu hướng duỗi thẳng ra, làm cho các đầu lá nhíp ép lên nhau rất chặt. Độ cong tổng thể của nhíp được gọi là “độ vồng”. Tuy nhiên, ma sát giữa các lá nhíp cũng làm giảm độ êm, vì nó làm giảm tính uốn của nhíp.

Khi xe hoạt động còn có hiện tượng nảy sinh đó là sự uốn. Là hiện tượng xảy ra khi mômen tăng tốc hoặc mômen phanh tác động lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quanh trục bánh xe. Dao động uốn này có ảnh hưởng làm xe chạy không êm. Vì vậy để giảm hiện tượng uốn của kết cấu này trên một số xe du lịch bằng cách đặt cầu sau hơi lệch lên phía trước so với tâm của nhíp. Cách đặt như thế cũng làm giảm chuyển động lên xuống của thân xe khi tăng, giảm tốc độ.

Bố trí và kết cấu bó nhíp xe trên một số xe du lịch được thể hiện trên hình 2.12 và 2.13.

Hình 2.12: Bố trí bó nhíp xe

Hình 2.13: Kết cấu bó nhíp xe

1. Bu lông chữ U; 2. Núm cao su; 3. Lá nhíp; 4,5. Tấm kẹp; 6,10,12. Đai ốc; 7,8. Bạc cao su; 9. Bu lông; 11. Đế; 13. Đĩa kẹp; 14. Đĩa đệm; 15. Bán trục.

b. Kết cấu phần tử giảm chấn.

           Bộ phận giảm chấn hệ treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá của xe du lịch cũng là giảm chấn ống thủy lực, tác động 2 chiều và có van giảm tải. Cấu tạo và nguyên lý như giảm chấn của hệ thống treo MacPherson.

Cách bố trí lắp đặt giảm chấn của xe du lịch được thể hiện ở hình

Hình 2.14: Bố trí lắp đặt giảm chấn trên  xe Minivan APV

Lắp đặt giảm chấn trên hệ treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp lá: Đầu trên được gắn với dầm xe, đầu dưới được gắn với đế bắt nhíp (như hình trên). Hai đầu được đệm bằng bạc cao su. Để làm giảm sự uốn bằng cách lắp các bộ giảm chấn cách xa tâm uốn và đặt nghiêng chúng. Tức là lắp một bộ giảm chấn ở phía trước và một ở phía sau cầu xe (như hình trên).

c. Bạc cao su

Bạc cao su do có nhưng ưu điểm như nó có thể được làm với mọi hình dạng khác nhau, không có tiếng ồn khi làm việc, không cần phải bôi trơn.

Tuy nhiên bạc cao su không thích hợp khi tải trọng lớn thích hợp với xe du lịch và xe tải nhỏ. Vì vậy mà với xe du lịch  việc sử dụng bac cao su là hết sức hợp lý. Sử dụng ở đầu nhíp (hình 2.15), sử dụng ở vấu giảm chấn.

Hình 2.15: Bạc đầu nhíp

2.2.3. Kết cấu hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.

Hệ thống treo hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn thường được lắp trên xe du lịch và xe tải nhỏ. Nội dung dưới đây sẽ giúp ta hiểu rõ hơn về hệ treo này.

2.2.3.1. Cấu tạo hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.

Cấu tạo của hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn được thể hiện trên hình 2.16.

Hình 2.16:  Hệ treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn

1. Thanh xoắn; 2. Giảm chấn; 3.Cụm tay đòn trên; 4. Thanh ổn định;

5. Tay đòn dưới; 6. Bu lông lắp giảm trấn.

Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn có phần tử đàn hồi là thanh xoắn kép, với một đòn treo dưới làm nhiệm vụ bộ phận hướng. Đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với khung xe, đầu ngoài liên kết với thanh xoay đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ống thuỷ lực. Đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên  vỏ ôtô. Phần tử đàn hồi là thanh xoắn được đặt một đầu nối vào khung xe còn một đầu gắn vào bản lề nối với cụm tay đòn trên. Trục bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng (vỏ giảm chấn).

Trong hệ thống treo trước đòn treo dưới chỉ có một thanh nên được bố trí thêm thanh giằng. Trên một số xe, hệ treo này thường được lắp trên cầu trước (cầu chủ động) đồng thời bánh xe là dẫn hướng nên trụ xoay đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục của nó khi bánh xe quay vòng. Để tăng tính ổn định của phần thân vỏ của xe trong hệ thống này được bố trí thêm thanh ổn định.

-Ưu điểm:

Nó là biến dạng của hệ thống treo hai đòn ngang, trong trường hợp này độ dài đòn trên được thu nhỏ lại bằng không.

Ngoài những ưu điểm của hệ thống treo hai đòn ngang nó còn có những ưu việt là cấu trúc đơn giản, gọn nhẹ, do đó giải phóng được khoảng không gian dành cho hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý của xe.

Cấu tạo của hệ thống treo này khá nhẹ nên giảm được phần khối lượng không được treo.

Nhờ có khoảng cách lớn giữa các điểm đỡ của hệ thống treo nên ít gặp phiền phức về căn chỉnh góc đặt bánh trước do lắp ghép không đúng hoặc do sai sót trong chế tạo các chi tiết. Vì vậy, ngoại trừ độ chụm (của hai bánh xe trước) việc điều chỉnh góc đặt bánh xe thường là không cần thiết.

- Nhược điểm:

Hạn chế động học của hệ treo: Chiều cao tâm quay dao động lớn; đặc tính điều chỉnh của góc nghiêng ngang của bánh xe ( ) thấp.

 Khó giảm chiều cao mũi xe.

Có khả năng gây ra sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết bánh xe.

Hình chiều hệ treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn được thể hiện trên hình 2.17.

Hình 2.17: Hình chiếu hệ  treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.

1.Moayơ bánh xe; 2.Đĩa phanh; 3.Ngõng quay; 4.Lốp xe; 5.Thanh hướng trên; 6.Giảm chấn; 7.Khung xe; 8.Thanh xoắn; 9.Bu lông bắt hướng thanh dưới;10.Thanh hướng dưới;11.Thanh ổn định ngang.

2.2.3.2. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.

 a. Kết cấu phần tử đàn hồi.

- Công dụng: Phần tử đàn hồi nối giữa bánh xe và thân xe, làm giảm các va đập đột ngột từ đường lên, đảm bảo độ êm dịu khi ô tô chuyển động.

          - Yêu cầu: Phần tử đàn hồi phải có độ cứng phù hợp với tải trọng xe, nhằm tạo ra dao động với tần số thấp của thân xe theo yêu cầu đề ra ( do tải trọng của xe thực tế là luôn biến động, có lúc ô tô đủ tải, có lúc thiếu tải, do vậy cần thiết phải có phần tử đàn hồi thay đổi độ cứng theo tải trọng). Chuyển dịch của phần được treo không quá lớn, kết cấu nhỏ gọn, đảm bảo trọng tâm xe thấp. Làm việc tin cậy, an toàn, tuổi thọ cao; chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản, thuận tiện; quá trình làm việc êm dịu không có sự va đập cứng.

Hình 2.18: Thanh xoắn.

          - Cấu tạo: Phần tử đàn hồi sử dụng trên hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn của một số xe du lịch là thanh xoắn kép, sử dụng thanh xoắn  làm phần tử đàn hồi so với lò xo và nhíp lá thì thanh xoắn có khả năng dự trữ năng lượng lớn hơn, dễ bố trí trên xe, có độ bền cơ học và tuổi thọ cao hơn. Thanh xoắn có chức năng làm đàn hồi khi có lực từ mặt đường tác dụng thẳng đứng lên bánh xe làm cho thanh xoắn, còn lại các chức năng khác sẽ được thực hiện do các bộ phận khác của hệ thống treo.

          - Thanh xoắn được chế tạo từ thanh thép dài, có tiết diện tròn, đàn hồi theo chiều xoắn vặn, được thay thế cho lò xo xoắn trong hệ thống treo. Thanh xoắn có hai đầu, nếu đầu này được gắn cứng trên khung xe thì đầu còn lại gắn vào tay đòn trên. Khi hoạt động, tay đòn được nối với thanh xoắn sẽ xoay quanh bản lề lên xuống làm vặn xoắn và đàn hồi. Sự tác động đàn hồi của thanh xoắn giống như lò xo và nhíp lá.

b. Kết cấu của giảm chấn.

Bộ phận giảm chấn của hệ treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn là loại giảm chấn ống thủy lực, tác động 2 chiều, hai đầu nối vào cụm thanh đòn trên và dưới. Cấu tạo và nguyên lý như giảm chấn của hệ thống treo MacPherson.

c. Thanh ổn định.

Thanh ổn định làm nhiệm vụ liên kết giữa hai đòn cam trái và phải để giảm bớt biến dạng ở một phía và để tăng khả năng chống lật của xe. Đây là một thanh xoắn có hình chữ U , phần giữa thường được bắt lỏng vào khung xe, hai đầu được nối mềm với thanh giằng của hệ treo hai bên bánh xe. Khi một bên treo bị nén thì thanh xoắn biến dạng, làm tăng độ cứng của hệ treo và san bớt tải trọng tác dụng sang bên kia. Ngoài ra thanh ổn định còn có tác dụng là khi thùng xe bị nghiêng thì nó sẽ làm cho độ cứng của  hệ thống treo tăng lên, do đó tăng khả năng chống nghiêng cho xe.

Vị trí lắp đặt thanh ổn định được thể hiện trên hình 2.19.

Hình 2.1.: Vị trí lắp thanh ổn định

1. Đai ốc; 2. Vòng giữ; 3. Bu lông;

4. Bạc lót, vòng giữ, vòng canh; 5. Thanh ổn định

Hình 2.20: Thanh ổn định

e. Các bộ phận khác

- Đòn ngang

Đòn ngang một đầu trong liên kết với khung bằng khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu.

Hình 2.21: Đòn ngang

Hình 2.22: Khớp ngoài của đòn ngang

Đòn ngang chỉ có dạng 1 thanh, có đủ độ cứng vững tốt, giảm giá thành, giảm trọng lượng không được treo nhưng độ cứng vững không thể tốt được như đòn ngang của một số xe có cấu tạo như dạng chữ A có độ cứng vững tốt để có thể tiếp nhận các lực khi phanh và khi tăng tốc.

CHƯƠNG 3

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ DU LỊCH

Trong chương 3 của đồ án sẽ tiến hành tìm hiểu các khái niệm, các chỉ tiêu đánh giá và các yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động của ôtô cùng với tiến hành khảo sát dao động, nghiên cứu các thông số kết cấu của hệ thống treo trên xe Minivan APV từ đó thấy được các yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động của ôtô.

3.1. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ DU LỊCH.

Có rất nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, trong đồ án này ta sẽ giá độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động n. Đối với xe con, xe du lịch thì tần số dao động nằm trong khoảng n =60 90 (dđ/ph) nhằm đảm bảo không gây mệt mỏi cho người lái cũng như hành khách trên xe.

3.1.1. Các giả thiết khảo sát.

Dao động của một vật rắn trong không gian có sáu bậc tự do: ba bậc tự do tịnh tiến theo các trục: X, Y, Z và ba bậc tự do quay quanh các trục đó. Tuy nhiên trong thực tế khảo sát dao động của ôtô ở mô hình 1/2 người ta thấy thường chỉ có hai dao động có tác động lớn nhất đến con người và hàng hoá trên xe, đó là dao động tịnh tiến theo trục thẳng đứng Z và dao động góc quanh trục Y. Từ đó ta có các giả thiết sau

-  Mô hình tính toán là mô hình phẳng. Có nghĩa là ôtô được giả thiết là đối xứng đối với trục dọc và xem độ mấp mô của biên dạng đường 

-  Xe chuyển động trên đường cứng tuyệt đối. Bỏ qua sự trượt của bánh xe và bề mặt đường. Bánh xe lăn không trượt trên nền cứng tuyệt đối và luôn tiếp xúc với mặt đường.

-  Dao động của các phần tử trong hệ là tuyến tính. Liên kết của cơ hệ là liên kết lý tưởng. Dao động của khối lượng treo trước và treo sau là độc lập với nhau và dao động của ô tô chỉ xảy ra trong mặt phẳng dọc xe.

- Ta coi toàn bộ phần treo là một vật rắn. Khối lượng treo được quy dẫn về trọng tâm phần treo biểu thị qua khối lượng M và mômen quán tính khối lượng phần treo đối với trục ngang Y đi qua trọng tâm phần treo J_y. Khối lượng treo M được liên kết với khối lượng không treo qua phần tử đàn hồi của treo có hệ số độ cứng là C_pi và giảm chấn có hệ số cản là K_i (i=1,2). Khối lượng phần không treo tương ứng với cầu trước và cầu sau lần lượt là m₁, m₂ được liên hệ với đường thông qua các lò xo có hệ số độ cứng là C_L1, C_L2 và giảm chấn có hệ số cản là K_L1 và K_L2. Các thông số này đặc trưng cho sự đàn hồi và sự dập tắt dao động của lốp.

Ta sử dụng các ký hiệu ở trên cùng với những ký hiệu sau đây trong suốt quá trình tính toán:

a, b : Khoảng cách từ trọng tâm xe đến tâm cầu trước và tâm cầu sau.

L:Chiều dài cơ sở của xe.

Z:  Chuyển dịch thẳng đứng của trọng tâm thân xe theo trục Z.

j: Chuyển dịch góc của thân xe quanh trục Y.

x₁, x₂: Chuyển dịch của khối lượng phần không treo.

q₁, q₂:  Kích thích động học lên bánh trước và bánh sau.

3.1.2. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống treo.

Trước hết ta cần tính toán xác định các thông số cơ bản của hệ thống

treo như: Tần số dao động riêng của khối lượng treo, tần số dao động riêng của khối lượng không treo, hệ số cản dao động của thân xe cũng như hành trình tĩnh, hành trình động của bánh xe.

· Tần số dao động riêng của khối lượng treo:        ₀ =  

· Tần số dao động riêng của khối lượng không treo: _k =  

· Hệ số cản dao động của khối lượng phần treo : h₀ = K/M

· Hệ số cản dao động của khối lượng phần không treo : h_k = K/m

· Hành trình tĩnh của bánh xe: f_t =       

3.1.3. Khảo sát dao động của ôtô.

          a₃₁= – (K₁.p + C_p1 ) ; a₃₂= 0

          a₃₃ = (m₁.p² + K₁.p + C_P1+C_L1)  ;  a₃₄ =  0

          a₄₁= 0 ; a₄₂= – (K₂.p + C_p2 )

          a₄₃ = 0 ;  a₄₄ =  m₂.p² + K₂.p + (C_P2+C_L2)

                Thì ta thu được phương trình sau:

    x =              (3.2)

          Ta chọn kích động động học có dạng hàm điều hòa:

                   q₁ = q₀.sin(wt); q₂ = q₀.sin[w(t-L/V)]          

V- vận tốc chuyển động của ô tô

L- Chiều dài cơ sở của xe

S- Chiều dài sóng mặt đường

w- tần số kích thích   w = 2pV/S

Do đó, trong phương trình trên thì:

= cos(2pL/S)-p.sin(2pL/S)/w

Viết trong mặt phẳng phức: = cos(2pL/S)-j.sin(2pL/S)

Từ đây ta xác định được các hàm truyền tần số

W_z = C₁+j.D₁ ;  W_j = C₂+j.D₂ ;  W_x1 = C₃+j.D₃ ;  W_x2 = C₄+j.D₄ ;

Để xác định đặc tính truyền từ mặt đường tới một điểm A bất kỳ trên xe có toạ độ x (tính từ trọng tâm xe), ta xác định như sau:  

       W_A = W_z+x.W_j = (C₁+x.C₂) + j. (D₁+x.D₂)  (3.12)

Khi cần thiết xác định các đặc tính biến dạng của các phần tử đàn hồi, ta cũng làm tương tự, ví dụ để xác định đặc tính biến dạng của nhíp trước và nhíp sau ta có:

W_Ztd1 = W_x1 – W_Z1 = C₃+j.D₃ - (C₁+a.C₂) - j. (D₁+a.D₂)

W_Ztd2 = W_x2 – W_Z2 = C₄+j.D₄ - (C₁+b.C₂) - j. (D₁+b.D₂)    (3.13)

Cũng tiến hành giải tương tự như các trường hợp trên, ta thu được các đặc tính tần số biên độ. Trong chương trình tính toán, đồ án chỉ giải bài toán phẳng dao động liên kết cho trường hợp không xét đến dao động góc dọc.

3.3. Ảnh hưởng của các thông số tới độ êm dịu chuyển động của ô tô.

Nghiên cứu dao động của ô tô mục đích cuối cùng là nhằm xác định các thông số hợp lý của hệ thống tạo sơ sở cho việc thiết kế, cải tiến các phần tử của hệ thống treo cũng như bố trí kết cấu chung của xe ô tô một cách hợp lý. Các thông số và các yếu tố có ảnh hưởng tới đặc tính dao động của ô tô có thể chia thành 3 nhóm:

- Nhóm có thông số kết cấu: kích thước, trọng lượng, độ cứng nhíp, cản giảm chấn...

- Nhóm các thông số về vận hành, sử dụng: Vận tốc, điều khiển ....

- Nhóm các thông số về đường.

Các thông số của hệ thống treo và bố trí chung của xe là những tham số ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu về độ êm dịu và an toàn chuyển động của ô tô. Để làm rõ ảnh hưởng của sự thay đổi các thông số của hệ dao động ô tô, một trong những bài toán cơ bản khi nghiên cứu dao động ô tô đó là khảo sát mối tương quan giữa các thông số kết cấu. Trong đồ án chỉ xét sự ảnh hưởng của các thông số chủ yếu:

+  Độ cứng của treo.

+  Độ cứng của lốp.

+  Khối lượng phần treo và phân bố khối lượng treo lên các cầu (M).

3.3.1.  Ảnh hưởng của độ cứng phần tử đàn hồi.

Bộ phận chính của hệ thống treo là phần tử đàn hồi. Kết cấu phổ biến nhất hiện nay sử dụng phần tử đàn hồi là nhíp lá, lo xo và thanh xoắn. Hiện nay, một số loại xe còn sử dụng phần tử đàn hồi dạng khí nén. Trong phần này đồ án không xét đặc tính riêng của nhíp mà xét sự ảnh hưởng của độ cứng của phần tử đàn hồi (nhíp) đến hệ dao động của hệ. Để nghiên cứu ta khảo sát đặc tính tần số biên độ qua việc thay đổi độ cứng của nhíp (Cp) theo các giá trị khác từ đó đánh giá sự ảnh hưởng tới . Các đặc tính biên độ được thể hiện trên hình với các giá trị độ cứng khác nhau Cp=50;100;150;200 (N/mm)

Từ kết quả trên các đồ thị ta nhận thấy, khi giảm độ cứng của phần tử đàn hồi (nhíp) thì nhìn chung sẽ cải thiện được độ êm dịu chuyển động của thân xe giảm, tác dụng của phương án này có hiệu quả rõ nét với giá trị của Z/q₀ = W(w) tương ứng với dao động cộng hưởng của khối lượng treo tần số thấp (w = w₀ : ứng với hệ). Khi tần số kích thích gần với tần số dao động riêng của khối lượng không được treo thì biên độ chuyển dịch của khối lượng treo tăng lên không đáng kể do ảnh hưởng của khối lượng treo lên nó. Khi tần số kích thích lớn chuyển dịch khối lượng treo có xu hướng tiến tới 0.

b. Ảnh hưởng độ cứng của phần tử đàn hồi đến gia tốc khối lượng treo.