Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU- Để tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệthống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8.- Để đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống treo k
Trang 1BỘ LAO ĐỘNG － THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG- - - - - -
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN Ô TÔ
Vĩnh Long, năm 2023
Trang 2DANH SÁCH NHÓM 03
GHI CHÚ
1 20001189 Lâm Hoàng Tuấn
- Chương 3- Chỉnh sửa file
word- Lời cảm ơn- Nhóm trưởng
2 20001191 Nguyễn Thị ÁnhTuyết
- Báo cáo viên- Phần 2:Chương 2
3 20001192 Trần Quốc Văn
- Powerpoint- Phần 2:Chương24 20001194 Cao Hữu Vi - Báo cáo viên
- Phần 1
5 20001196 Huỳnh Bảo Vinh
- Chương 1- Tổng hợp word- Chỉnh sửa file
6 20001199 Lê Thành Vinh - Phần 3: Tổng kết
7 20001201 Lê Hoàng Vui
- Phần 2:Chương2
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 3TTMSSVTHÀNH VIÊNĐIỂMTHUYẾT MINH
ĐIỂMVẤN ĐÁP
Vĩnh Long, ngày … tháng … năm 2023
Người hướng dẫn
ThS Nguyễn Thành Trường Giang
MỤC LỤ
DANH MỤC HÌNH ẢNH 6DANH MỤC BẢNG 8LỜI CẢM ƠN 9
Trang 4PHẦN 1: MỞ ĐẦU 10
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 10
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 10
1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU……….11
1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 11
1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 11
1.6 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 12
PHẦN 2: NỘI DUNG 13
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 13
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 13
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 13
1.3 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 14
1.4 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 15
1.5 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 15
1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc 16
1.5.2 Hệ thống treo độc lập 17
1.5.3 Hệ thống treo bán độc lập 17
1.5.4 Hệ thống treo MacPherson 18
1.5.5 Hệ thống treo khí nén (Air suspension system) 18
1.5.6 Hệ thống treo thanh xoắn 19
1.6 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TREO 20
1.6.1 Hệ thống treo phụ thuộc 20
1.6.2 Hệ thống treo độc lập 20
1.6.3 Hệ thống treo Mac Pherson 21
1.7 MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO PHỔ BIẾN TRÊN Ô TÔ 22
Trang 52.2 CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG VÀ HIỂN THỊ CỦA HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN
ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN TRÊN Ô TÔ AUDI A8 NĂM 2022 27
2.3.4 Đơn vị cung cấp không khí 35
2.3.5 Khối van điện từ 36
2.4.3 Cách điều điều chỉnh áp suất 41
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREOKHÍ NÉN TRÊN XE AUDI A8 45
3.1 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐOÁN PHỔ BIẾN CHO HỆ THỐNGTREO KHÍ NÉN TRÊN AUDI A8 45
3.2 HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN TRÊN XEAUDI A8 45
Trang 63.4 QUY TRÌNH THÁO LẮP HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN TRÊN AUDI A8…50
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51
4.1 KẾT LUẬN.……… 51
4.2 KIẾN NGHỊ……… 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
Trang 7Hình 1.6: Hệ thống treo thanh xoắn 20
Hình 2.1: Hệ thống treo trên xe Audi A8 24
Hình 2.2: Mặt cắt bộ giảm chấn 25
Hình 2.3: Ảnh 2 quyển chương trình 242 và 243 25
Hình 2.4: Bộ truyền tín hiệu từ cảm biến 26
Hình 2.5: Trụ giảm chấn 26
Hình 2.6: Giao diện người dùng 27
Hình 2.7: Các câp độ hoạt động tiêu chuẩn ở mức cơ bản 28
Hình 2.8: Chiều cao xe được hạ thấp ở chế độ động 28
Hình 2.9: Chiều cao xe được nâng lên 29
Hình 2.10: Chế độ hoạt động tiêu chuẩn ở mức cơ bản cho chế độ thể thao 29
Hình 2.11: Chiều cao xe được nâng lên 30
Hình 2.12: Bảng điều khiển hệ thống 30
Hình 2.13: Đèn báo mực cực thấp và đèn cảm 31
Hình 2.14(a):Cấu tạo hệ thống treo trên xe 31
Hình 2.14(b): Cấu tạo hệ thống treo trên xe 32
Trang 8Hình 2.24: Các chế độ vận hành của chế độ Standard 40
Hình 2.25: Các chế độ vận hành của chế đọ Sport 41
Hình 2.26: Sơ đồ hoạt động khi máy nén khí đưa khí vào hệ thống treo 41
Hình 2.27: Sơ đồ hoạt động khi máy nén khí đưa khí ra hệ thống treo 42
Hình 2.28: Điều khiển khi xe tăng tốc 43
Hình 2.29: Camera ở hệ thống thu thập thông tin báo tín hiệu cho bộ xử lí 43
Hình 2.30: Hệ thống điều chỉnh thích nghi bề mặt đường 44
Trang 9DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Quy trình tháo lắp hệ thống treo khí nén trên xe Audi A8 50
Trang 10LỜI CẢM ƠN
Chúng em nhóm 3, xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Thầy vềsự hướng dẫn, truyền cảm hứng và sự đồng hành trong suốt quá trình nghiên cứuchuyên đề "Nghiên cứu hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên xe AudiA8 năm 2022".
Trải qua hành trình nghiên cứu này, chúng em đã nhận thấy sự tận tâm, kiếnthức sâu rộng và kỹ năng hướng dẫn của Thầy đã đóng góp không nhỏ vào sự thànhcông của đề tài Thầy đã luôn tạo điều kiện tốt nhất để chúng em tiếp cận và nắmbắt các kiến thức cần thiết để nghiên cứu phân tích hệ thống treo khí nén trên AudiA8.
Thầy đã không chỉ truyền đạt kiến thức chuyên môn mà còn hướng dẫn chúngem phát triển các kỹ năng tư duy, phân tích và nghiên cứu Nhờ sự chỉ bảo tận tâmcủa Thầy mà chúng em đã có cơ hội tiếp cận với công nghệ tiên tiến và ứng dụngthực tế trong lĩnh vực ô tô.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn vô cùng sâu sắc vì đã tạo điều kiện để chúng emtiếp cận đến dự án nghiên cứu hấp dẫn và mang tính ứng dụng cao như vậy Nhờ sựhướng dẫn của Thầy, chúng em đã có cơ hội nắm bắt những phần tử quan trọng củahệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên Audi A8, từ đó phát triển kiến thức vàkỹ năng của mình.
Lời cảm ơn chân thành này không thể truyền đạt hết lòng biết ơn của chúngem với sự đóng góp và hướng dẫn của Thầy trong suốt quá trình nghiên cứu Chúngem sẽ luôn tự hào vì có cơ hội được làm việc và học tập dưới sự hướng dẫn của mộtngười giáo viên xuất sắc như Thầy.
Trang 11PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Để thỏa mãn tính năng an tồn và thoải mái cho người dùng, các hãng xe trênthế giới đã không ngừng nghiên cứu các hệ thống trên ô tô để tối ưu hơn Và cho tớingày nay trong các kết quả nghiên cứu thì hệ thống treo cũng đã đạt được nhiềuthành tựu đem lại sự thoải mái và an tâm cho người sử dụng.
Trên thế giới và nhiều hãng xe cũng rất quan tâm và phát triển không ngừnghệ thống treo trên ô tô và cũng đạt rất nhiều thành tựu Và nghiên cứu tìm hiểu “hệthống treo trên ơ tô" cũng được sự quan tâm của những nhà sản xuất, bảo dưỡng sửachữa, và nhiều người quan tâm.
Đồng nghĩa với sự phát triển đó đi hỏi những người thợ, người kỹ sư ô tô cầnđược trang bị kiến thức chun mơn và trình độ tay nghề để theo kịp sự phát triển củacông nghệ ơ tơ.
Vì vậy, với những lý do trên và với mong muốn củng cố, thu thập, tổng hợp và
nâng cao kiến thức chuyên ngành nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống treo
khi nên điện tử trên xe Audi A8”.
Hồn thành đề tài này đã giúp em được hiểu hơn về hệ thống treo trên ở tơ Vàhơn thế là có thể giúp cho em làm quen hơn với nghiên cứu và đặc biệt hiểu biết vềhệ thống treo để có thể phục vụ cho công việc sau này.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Để tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệthống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8.
- Để đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống treo khí nén điện tử so với hệ thốngtreo truyền thống.
- Để nâng cao kiến thức về công nghệ kỹ thuật ô tô và ứng dụng trí tuệ nhântạo trong hệ thống treo.
- Hệ thống treo khí nén điện tử là hệ thống treo tiên tiến nhất, có thể thay đổiđược độ cứng của bộ phận đàn hồi và chiều cao trọng tâm của xe Hệ thống treo khínén điện tử có thể mang lại những lợi ích sau:
Trang 12- Tăng độ êm dịu và ổn định cho xe khi vận hành trên các loại địa hình khác nhau.- Tăng lực bám giữa bánh xe và mặt đường, giảm lực cản gió và tiết kiệmnhiên liệu khi xe chạy với vận tốc cao.
- Tăng tính an toàn khi xe đang vận hành bằng cách liên kết với các hệ thốngđiều khiển ổn định thân xe ESP để tính toán hiện tượng lật xe hoặc mất lái từ đóđiều chỉnh trọng tâm phù hợp.
1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
- Sinh viên chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, nhằm nâng cao kiến thức vềhệ thống treo trên ô tô và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong hệ thống treo.
- Kỹ sư cơ khí động lực, nhằm tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cácchế độ điều khiển của hệ thống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8.
- Nhà sản xuất ô tô, nhằm đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống treo khí nén điệntử so với hệ thống treo truyền thống và cải tiến hệ thống treo cho các mẫu xe mới.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống treo khí nén điện tử trên xe Audi a8 năm2022.
1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Ý nghĩa khoa học: Đề tài giúp nâng cao kiến thức về hệ thống treo trên ô tôvà ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong hệ thống treo Đề tài cũng giúp tìm hiểu về cấutạo, nguyên lý hoạt động và các chế độ điều khiển của hệ thống treo khí nén điện tửtrên xe Audi A8, một trong những hệ thống treo tiên tiến nhất hiện nay.
- Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài giúp đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống treo khínén điện tử so với hệ thống treo truyền thống và cải tiến hệ thống treo cho các mẫuxe mới Đề tài cũng giúp chẩn đoán và khắc phục các hư hỏng thường gặp của hệthống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8, nhằm đảm bảo an toàn và thoải mái chongười sử dụng.
1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
- Đề tài chỉ tìm hiểu về tổng quan hệ thống treo trên ô tô và phân tích về chứcnăng, thành phần trên hệ thống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8.
Trang 13- Đề tài không nghiên cứu về các loại hệ thống treo khác nhau và so sánh vớihệ thống treo khí nén điện tử.
- Đề tài không nghiên cứu về các ứng dụng của trí tuệ nhân tạo trong hệ thốngtreo khí nén điện tử.
- Đề tài không nghiên cứu về các thiết bị đo lường và kiểm tra hệ thống treokhí nén điện tử.
1.6 NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Nội dung của đề tài gồm có 4 chương:
- CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ-
- CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆTHỐNG TREO KHÍ NÉN TRÊN XE AUDI A8
- CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trang 14PHẦN 2: NỘI DUNG
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊNÔ TÔ
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô là hệ thống liên kết đàn hồi các cầu xe (cầu chủ động
và bị động) với khung và thân xe Hệ thống treo thường bao gồm ba phần cơ bản:
cơ cấu liên kết đàn hồi khung vỏ xe với các cầu xe, đảm bảo khi xe chuyển độngcầu xe không va chạm với khung vỏ; cơ cấu truyền lực bao gồm các chốt, trục,thanh đòn, dầm cầu liên kết với bánh xe để truyền lực đẩy từ bánh xe và phản lựccủa mặt đường lên khung vỏ; cơ cấu này đảm bảo xe có thể chuyển động với tốc độcao mà không bị xô lệch khung vỏ xe; cơ cấu giảm chấn để dập tắt dao động củabánh xe khi di chuyển, nhất là khi di chuyển ở mặt đường gồ ghề.
Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chạy với tốc độ cao, đảmbảo các bánh luôn tiếp xúc với mặt đường, nhất là hai bánh dẫn hướng của cầutrước Chính trên cơ sở này hệ thống treo được phân ra làm hai loại: Hệ thống treođộc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
Ngày nay các nhà nghiên cứu và thiết kế đã đạt được những thành tựu trongviệc phát triển hệ thống treo Dựa trên sự kết hợp giữa khoa học chuyên ngành cơbản với ứng dụng các thành tựu về khoa học điện tử, tin học và kỹ thuật điều khiển.Chính nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật này vào thực tế mà hệ thốngtreo ngày càng hoàn thiện hơn về tính năng, kích thước cũng như phạm vi hoạt độngcủa nó
Hệ thống treo điều khiển điện khiển điện tử chính là xu hướng phát triển củahệ thống treo trong tương lai Nó hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng các cảmbiến để thu nhân thông tin, các thông số cần thiết trong quá trình vận hành xe Cácthông số đó có thể là tải trọng xe, gia tốc dao động thẳng đứng, góc đặt bánh xe, độcao sàn xe… Sau đó các thông số này được mã hoá và đưa đến các mạch điều khiển
Trang 15để tự động điều khiển các cơ cấu chấp hành Như vậy ta có một hệ thống treo có thểtự động điều chỉnh được đường đặc tính của nó phù hợp với điều khiện chuyểnđộng Đây chính là ưu điểm nổi bật mà các hệ thống treo trước đó không có được.
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài trong suốthơn một thế kỷ Các hệ thống treo ban đầu được thiết kế đơn giản và cơ bản, vớimục đích giảm xóc khi di chuyển trên đường xá gồ ghề Sau đó, các công nghệ mớiđược áp dụng để tăng cường tính năng của hệ thống treo, cải thiện độ an toàn vàgiảm thiểu độ rung của xe.
Trước đây, hệ thống treo thường sử dụng những bộ lò xo đơn giản để giảmxóc Tuy nhiên, đến những năm 1930, hệ thống treo bằng lò xo đã được cải tiếnbằng việc thêm bộ đệm xóc
Đến những năm 1950, hệ thống treo bằng lò xo đã bị thay thế bởi hệ thốngtreo bằng lò xo xoắn và sau đó là hệ thống treo bằng lò xo không khí.
Trong những năm 1970, hệ thống treo bằng lò xo không khí đã trở nên phổ biếnhơn và đã được sử dụng rộng rãi trong các loại xe hạng sang và các loại xe tải lớn
Bộ điều khiển điện tử được thêm vào hệ thống treo trên ô tô vào cuối nhữngnăm 1990 và đầu những năm 2000 Tuy nhiên, các tính năng và chức năng của hệthống điều khiển này đã được cải tiến và phát triển trong những năm sau đó, đặcbiệt là trong những năm gần đây khi công nghệ và kỹ thuật ngày càng tiên tiến.Hiện nay, hầu hết các loại xe hơi đều được trang bị các hệ thống treo điện tử để cảithiện trải nghiệm lái xe và tăng độ an toàn cho hành khách.
1.3 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết giữa bánh xe với khung xe hoặc vỏ xe,liên kết ở đây là liên kết đàn hồi Hệ thống treo có những chức năng chính sau:
- Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theophương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe Hạn chế những chuyển động khôngmong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc dọc của bánh xe.
- Hấp thụ và giảm chấn: Hệ thống treo giúp hấp thụ và giảm chấn những chấn
động từ đường, tránh làm rung chuyển cả xe và giảm thiểu tác động lên hành kháchvà các bộ phận khác của xe.
Trang 16- Điều chỉnh độ cao: Hệ thống treo còn có thể điều chỉnh độ cao của xe để
đảm bảo sự ổn định và an toàn trên đường.
- Hệ thống treo còn có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và
khung xe: Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường ), lực dọc
(lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực lytâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang, ), momen chủ động hoặc momen phanh.
Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe
(xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau).
- Cân bằng tải trọng: Hệ thống treo giúp cân bằng tải trọng của xe, đặc biệt là
khi xe chở hàng hoặc số hành khách trên xe nhiều.
- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệthống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệđộng học và động lục học của chuyển động bánh xe.
- Không gây lên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
- Tăng tuổi thọ của lốp: Khi hệ thống treo hoạt động tốt, lốp sẽ bị mài mòn ít
hơn và tuổi thọ của lốp sẽ tăng.
1.4 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Hệ thống treo trên ô tô có một số yêu cầu cơ bản nhằm đảm bảo an toàn vàhiệu suất vận hành của xe, bao gồm:
- Hệ thống treo phải giúp xe đảm bảo độ ổn định và bám đường tốt, tránh trượtbánh hoặc lật xe khi qua cua hoặc đường quanh co.
- Hệ thống treo cần giảm xóc và rung động khi xe di chuyển trên địa hình gồghề hay đường xấu, giúp cho tầm nhìn của tài xế không bị lung lay và giảm thiểucảm giác khó chịu cho hành khách.
- Hệ thống treo phải đảm bảo an toàn cho hành khách, tài xế và các phương tiệnkhác trên đường Hệ thống phải chịu được áp lực và tải trọng khi xe duy chuyển với tốcđộ cao.
- Hệ thống treo phải có độ bền và ổn định cao, chịu được thời gian sử dụng vàđiều kiện thời tiết khắc nghiệt như đường xấu, mưa bão hay đường đèo dốc.
- Hệ thống treo phải đảm bảo phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹthuật của xe như trên đường tốt hoặc có thể chạy trên nhiều địa hình khác nhau
Trang 17- Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của hệthống treo làm mềm dịch chuyển theo phương thẳng đứng nhưng không ảnh hươngđến quan hệ động học và động lực học của bánh xe theo phương dịch chuyển.
1.5 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Tùy thuộc vào quy chuẩn thiết kế của từng hãng sản xuất cũng như nhu cầu sửdụng khác nhau của khách hàng mà hệ thống treo trên xe ô tô tương đối đa dạng vềmặt kết cấu và phân loại, bao gồm các dạng cơ bản như:
1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc
Ở hệ thống này, các bánh xe được nối trên 1 dầm cầu liền, các chi tiết hệ thốngtreo sẽ nối dầm cầu với thân xe Cái tên “phụ thuộc” cũng xuất phát từ đó, vì ở hệthống này, dao động của hai bánh xe ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau.
So với hệ thống treo độc lập thì các chi tiết ở hệ thống treo phụ thuộc ít và đơngiản hơn, độ bền cao, chịu tải tốt và đặc biệt phù hợp với các loại ô tô tải cũng như
ô tô con sử dụng kết cấu khung vỏ rời (body-on-frame) Tuy nhiên, do khối lượng
phần không được treo lớn nên hệ thống này kém êm dịu và ổn định, xe rất dễ bịrung động,
Đối với xe con, hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng ở cầu sau củacác mẫu SUV quen thuộc như Toyota Fortuner, Chevrolet Trailblazer, Ford Everest,Ford Explorer, và những chiếc bán tải sử dụng chung khung gầm như ToyotaHilux, Chevrolet Colorado hay Ford Ranger,
Trang 18Hình 1.1: Hệ thống treo phụ thuộc
1.5.2 Hệ thống treo độc lập
Ở hệ thống này, các bánh xe được gắn với thân xe một cách “độc lập” với nhau.Qua đó, hai đầu bánh xe có thể chuyển động riêng lẻ, dịch chuyển tự do mà không gâyảnh hưởng lẫn nhau Nhờ vậy, các dao động từ mặt đường lên khung vỏ xe có thể đượckiểm soát tốt hơn Các kiểu hệ thống treo độc lập tiêu biểu là hệ thống treo
MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết
So với hệ thống treo phụ thuộc, phần không được treo nhỏ nên khả năng bámđường của bánh xe cao, tính êm dịu chuyển động cao Do không có dầm cầu liềnnổi thân xe nên có thể bố trị trọng tâm xe thấp đi, nhưng ngược lại hệ thống treo độclập có cấu trúc và thành phần phức tạp hơn,
Trang 19Hình 1.1: Hệ thống treo độc lập
1.5.3 Hệ thống treo bán độc lập
Hệ thống treo này vẫn cho phép hai bánh xe chuyển động tương đối vớinhau, tuy nhiên chuyển động của chúng vẫn có ảnh hưởng đến nhau Ngàynay, hệ thống treo này xuất hiện phổ biến nhất dưới dạng thanh xoắn kết hợpvới thanh cân bằng Hệ thống này thường được sử dụng ở cầu sau một sốmẫu xe như Toyota Corolla Altis, Toyota Vios.
Hình 1.3: Hệ thống treo bán độc lập
Trang 201.5.4 Hệ thống treo MacPherson
Thiết kế đơn giản, tương đối nhẹ và nhỏ gọn (cấu tạo chỉ gồm giảm xóc, lò xo,
cánh tay điều chỉnh hướng và đệm cao su giảm chấn) Tiết kiệm được diện tích cho
các thành phần truyền động khác nên đặc biệt thích hợp với những xe dẫn động cầu
trước (FWD) Độ ma sát và mài mòn của bộ phận giảm chấn được giảm, do đó không
phải bảo trì quá nhiều.
Hình 1.4: Hệ thống treo MacPherson
1.5.5 Hệ thống treo khí nén (Air suspension system)
Hệ thống treo này được sử dụng trên các loại xe hơi và xe tải cao cấp Nó baogồm một bộ phận bơm khí nén, các bộ van điều khiển và các bộ phận treo để duy trìđộ cao của xe và giảm rung động Hệ thống treo khí nén giúp cải thiện độ êm ái vàđộ ổn định của xe trên đường gồ gề.
Cấu tạo hệ thống treo khí nén khá phức tạp Hệ thống treo này hoạt động dựatrên tính đàn hồi của không khí khi bị nén Khí nén dự trữ được chứa trong một bầuhơi Độ cứng của bộ phận đàn hồi sẽ phụ thuộc vào áp suất khí nén bên trong bầuhơi Để thay đổi độ cứng của bầu hơi khí nén chỉ cần thay đổi áp suất bên trong Dođó khác với các loại bộ phận đàn hồi khác, bộ phận đàn hồi loại khí nén được điều
khiển điện tử (còn gọi là hệ thống treo khí nén điện tử) Khi tải trọng ở các bánh xe bị
thay đổi, van cam biến sẽ báo về ECU Từ đây ECU sẽ truyền lệnh cho tăng hoặcgiảm áp suất khí nén.
Đây là hệ thống treo được đánh giá ưu việt nhất bởi có thể hấp thụ các rung động dùlà nhỏ nhất, mang đến sự êm ái cao nhất khi xe chuyển động Nhược điểm hệ thống treo
Trang 21khí nén là chế tạo phức tạp, chi phí cao Do đó hệ thống treo này chủ yếu chỉ được sử dụngtrên các dòng xe sang cao cấp như Mercedes, Audi, BMW, Lexus…
Hình 1.5: hệ thống treo khí nén
1.5.6 Hệ thống treo thanh xoắn
Cấu tạo thanh xoắn khá phức tạp, gồm thanh thép lò xo, sử dụng tính đàn hồixoắn để cản lại sự xoắn Một đầu thanh xoắn được cố định trên khung xe, đầu còn lạilắp vào kết cấu chịu tải xoắn trong hệ thống treo Ưu điểm hệ thống treo thanh xoắn làtrọng lượng nhẹ, kết cấu nhỏ gọn, giúp giảm khoảng sáng gầm xe, giá thành rẻ, dễ chếtạo… Nhược điểm của hệ thống treo thanh xoắn là không có nội ma sát nên cần giảmchấn để dập tắt dao động nhanh.
Hệ thống treo thanh xoắn cũng được sử dụng nhiều trên xe ô tô con, nhất làcác dòng xe SUV, xe bán tải… Một số dòng xe hiện nay sử dụng hệ thống treothanh xoắn như Toyota Hilux, Mitsubishi Triton, Ford Ranger…
Trang 22Hình 1.6: Hệ thống treo thanh xoắn
1.6 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TREO1.6.1 Hệ thống treo phụ thuộc
1.6.1.1 Ưu điểm
- Cấu tạo hệ thống khá đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo trì bảo dưỡng.
- Hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững để chịu được tải nặng thích hợpcho các dòng xe tải hoặc bán tải.
- Khi xe vào cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng giúp người ngồi cảm giác ổnđịnh, chắc chắn hơn.
- Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờthế lốp xe ít bị bào mòn.
- Về cơ bản hệ thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàngnặng hoặc có thể lắp cho trục bánh sau ở các dòng xe phổ thông, xe con.
- Khi vào đoạn đường cua xe dễ bị trượt bánh nếu đi với tốc độ cao nhất làtrong điều kiện mặt đường trơn trượt Điều này có thể dễ nhận thấy nhất trên cácdòng xe bán tải hay có hiện tượng văng đít như Toyota Hilux hay Ford Ranger.
1.6.2 Hệ thống treo độc lập1.6.2.1 Ưu điểm
- Khối lượng không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao,tính êm dịu cũng tốt hơn.
- Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng cáclò xo mềm.
- Do không có dầm cầu liền nối thân, cố định 2 bánh xe nên có thể bố trí sànxe và động cơ thấp nhằm hạ thấp trọng tâm, giúp xe vận hành ổn định ở tốc độ cao.
1.6.2.2 Nhược điểm
Trang 23- Cấu tạo khá phức tạp, việc bảo trì, bảo dưỡng, nhiều khó khăn.
- Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lênxuống của bánh xe, nên nhiều xe có trang bị thêm thanh ổn định để giảm hiện tượngxoay đứng khi xe quay vòng và tăng độ êm ái cho chiếc xe.
1.6.3 Hệ thống treo Mac Pherson1.6.3.1 Ưu điểm
- Đơn giản và hiệu quả: Hệ thống treo MacPherson được thiết kế đơn giản và dễ
sửa chữa, với ít bộ phận chuyển động Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và bảo trì.
- Tiết kiệm không gian: Hệ thống treo MacPherson không yêu cầu nhiều
không gian so với các hệ thống treo khác, giúp tăng không gian sử dụng cho hànhkhách hoặc để lắp đặt các bộ phận khác trên xe.
- Tính linh hoạt: Hệ thống treo MacPherson có khả năng tùy chỉnh và điều
chỉnh tốt, cho phép các kỹ sư điều chỉnh các thông số treo như độ cứng, độ nghiêngvà cỡ lốp dễ dàng.
- Độ ổn định và điều khiển: Hệ thống treo MacPherson cung cấp sự ổn định và
điều khiển tốt cho xe, đảm bảo sự ổn định khi lái xe và khả năng tạo cảm giác láithoải mái.
1.6.3.2 Nhược điểm
- Hạn chế trong việc xử lý tải trọng lớn: Hệ thống treo MacPherson có giới
hạn về khả năng xử lý tải trọng lớn và độ cứng, do đó không phù hợp cho cácphương tiện mang hàng nặng hoặc chịu tải trọng lớn.
- Tác động đến không gian bánh xe: Do cấu trúc hệ thống treo MacPherson,
không gian bánh xe có thể bị hạn chế, đặc biệt là trong trường hợp sử dụng cácđường kính lớn của bánh xe hoặc khi thay đổi hình thức của xe.
- Tác động đến trọng lượng: Hệ thống treo MacPherson có thể tạo thêm trọng
lượng cho phần trước của xe, do đó ảnh hưởng đến trọng lượng và phân phối trọnglượng của xe.
- Độ bền và độ ổn định: Một số phiên bản hệ thống treo MacPherson có thể
không đảm bảo độ bền và độ ổn định tốt như những hệ thống treo
1.7 MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO PHỔ BIẾN TRÊN Ô TÔ
Trang 24- Hệ thống treo độc lập (Independent Suspension): Đây là hệ thống treo phổ
biến trên hầu hết các loại ô tô Mỗi bánh xe được treo độc lập, giúp tăng tính ổnđịnh, khả năng cân bằng và sự êm ái khi lái.
- Hệ thống treo MacPherson: Đây là một loại hệ thống treo độc lập phổ biến
được sử dụng trên nhiều loại ô tô Nó bao gồm một ống giảm chấn và lò xo nằmngang, giúp giảm kích thước và trọng lượng của hệ thống treo.
- Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link Suspension): Hệ thống treo này sử dụng
nhiều liên kết và cần treo để kết nối bánh xe với khung xe Loại hệ thống treo nàycung cấp sự ổn định, kiểm soát tốt và khả năng xử lý cao trên đường cong.
- Hệ thống treo tự định hướng (Semi-Trailing Arm Suspension): Loại hệ thống
treo này sử dụng cần treo hình chữ Z hoặc hình chữ U để giữ cho bánh xe theo hướngdi chuyển Nó thường được sử dụng trên các xe dẫn động cầu sau, đem lại sự ổn địnhvà kiểm soát tốt.
- Hệ thống treo khí nén (Air Suspension): Hệ thống treo khí nén sử dụng khí
nén để điều chỉnh độ cứng mềm và chiều cao của treo Nó cung cấp sự êm ái, khảnăng điều chỉnh cao và khả năng tăng chiều cao khi cần thiết.
- Hệ thống treo điện tử (Electronic Suspension): Hệ thống treo này sử dụng
cảm biến và công nghệ điện tử để điều chỉnh độ cứng mềm của treo dựa trên điềukiện đường và phong cách lái Nó cung cấp sự tinh chỉnh chính xác và tăng khảnăng ổn định của xe.
- Hệ thống treo tự điều chỉnh (Self-leveling Suspension): là một loại hệ thống
treo được thiết kế để tự động điều chỉnh độ cao của xe để duy trì sự cân bằng và ổnđịnh, đặc biệt khi có tải trọng thay đổi hoặc khi đường bị xóc.
1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hệ thống treo trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc giảm rung động, hấpthụ va đập và duy trì sự tiếp xúc ổn định giữa bánh xe và mặt đường Hệ thống treotrên ô tô phải đảm bảo sự thoải mái cho hành khách, ổn định cho việc lái xe và antoàn trong mọi tình huống Có nhiều loại hệ thống treo phổ biến được áp dụng trênô tô, bao gồm treo độc lập, treo trục cố định, treo McPherson, treo đa liên kết, treokhí nén và treo điện tử Mỗi loại hệ thống treo có ưu điểm và hạn chế riêng, tùythuộc vào loại xe và mục đích sử dụng Quá trình phát triển hệ thống treo trên ô tô
Trang 25luôn tiến bộ để cải thiện sự thoải mái, ổn định và khả năng vận hành của xe, manglại trải nghiệm lái xe tốt hơn cho người lái và hành khách Hệ thống treo trên ô tôcần được bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.Tóm lại, hệ thống treo trên ô tô là một phần quan trọng để đảm bảo sự thoải mái vàan toàn khi lái xe Việc lựa chọn và bảo trì hệ thống treo phù hợp sẽ cải thiện trảinghiệm lái xe và đảm bảo hiệu suất tối ưu của ô tô.
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬTRÊN XE AUDI A8 NĂM 2022
2.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN AUDI A8 NĂM 2022
Trang 26Khung gầm của Audi A8 (loại 4N) đã được thiết kế lại Các công nghệ và hệ
thống điều khiển mới giúp xe trở nên thoải mái hơn, thể thao hơn và an toàn hơn.Tất cả các khung xe có sẵn đều được trang bị hệ thống treo khí nén có tínhnăng điều khiển giảm xóc điện tử có độ chính xác cao, thiết kế năm liên kết, cả trụctrước và trục sau phần lớn được làm bằng nhôm nhẹ.
Hình 2.1: Hệ thống treo trên xe Audi A8
Hệ dẫn động bốn bánh quattro là tiêu chuẩn với tất cả các hệ thống treo của
Audi A8 (loại 4N) Ngoài ra còn các loại hệ thống treo khác:
- Hệ thống treo khí thích ứng (1BK): Hệ thống treo này là trang bị cơ bản.- Hệ thống treo khí thích ứng thể thao (2MA): Hệ thống treo này là trang bịtùy chọn Hệ thống treo và giảm xóc được thiết lập để xử lý thể thao khác biệt.
Sự phát triển của các chế độ hoạt động phụ thuộc vào các mục tiêu mâu thuẫnnhau Hiện tại, bên cạnh các mục tiêu "cổ điển" như chức năng, an toàn khi lái, sứcmạnh và độ bền, các yêu cầu như giảm trọng lượng, thoải mái khi lái xe và âmthanh ngày càng được coi trọng.
Nhìn sơ nhiều yêu cầu dường như đối lập nhau Một chiếc xe được thiết kế đểrất thoải mái sẽ bị thua thiệt về mặt an toàn khi lái xe ở giới hạn cho phép.
Mặt khác, một chiếc xe có khả năng điều chỉnh rất thể thao sẽ đạt được tốc độvào cua cao hơn đáng kể và sẽ đạt đến giới hạn sau đó Tuy nhiên, điều chỉnh thểthao này nhất thiết phải đòi hỏi sự thoải mái khi nói đến sự thoải mái.
Trên Audi A8, hệ thống treo khí nén hoàn toàn mới được phát triển và sử dụng.Cùng với điều khiển giảm chấn điện tử phụ thuộc vào trạng thái CDC, điều này đảmbảo rằng các yêu cầu chính và một phần xung đột được thỏa mãn một cách tối ưu trong
Trang 27giới hạn của các định luật vật lý.
CDC thay vì điều khiển giảm chấn PDC:
Việc kiểm soát có tính đến tình trạng chạy nhanh hiện tại Các chuyển độngcủa bánh xe (khối lượng không treo) và chuyển động của thân xe (khối lượng treo)được ghi lại.
Trong sự lựa chọn của bốn chương trình (chế độ), các đặc tính giảm xóc khác
Trang 28nhau được thực hiện Trong quá trình này, mỗi bộ giảm xóc có thể được điều khiểnđộc lập.
Do đó, ở mỗi chế độ được chọn (thoải mái hoặc thể thao), mức độ thoải mái
và an toàn khi lái được đảm bảo tối đa.
Thuật ngữ "mode" do đó có thể được hiểu là sự kết hợp cân bằng giữa chươngtrình treo khí nén thích ứng và sơ đồ giảm chấn.
Hệ thống cảm biến nâng cao:
Ba cảm biến gia tốc được sử dụng để ghi lại chuyển động của xe.
Hình 2.4: Bộ truyền tín hiệu từ cảm biến