Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
LỜI NÓI ĐẦU
Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và
đạt được nhiều thành tựu to lớn.
Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công
nghiệp ôtô đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống treo có tính năng kỹ thuật rất
cao để đảm bảo vấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô.
Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được giao đề tài ”Khảo sát hệ thống treo
trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT”. Nội dung của đề tài này giúp em hệ
thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói
chung và hệ thống treo của ôtô ISUZU HI-LANDER X-Treme MT nói riêng, từ đây
có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn.
Trong quá trình làm việc của hệ thống treo không thể tránh khỏi những hư
hỏng, hao mòn các chi tiết. Vì vậy đề tài này còn đề cập đến vấn đề chẩn đoán hư
hỏng, sửa chữa.
Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo Lê Văn Tụy cùng các thầy
giáo trong khoa, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài này. Vì thời gian và kiến
thức có hạn nên trong tập đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhất định.
Vì vậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của em được
hoàn thiện hơn.
Đà nẵng, ngày 3 tháng 6 năm 2010.
Sinh viên thực hiện.
Hồ Văn Chắt.
1
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
Để đảm bảo cho xe khi chuyển động trên đường có độ êm dịu cần thiết, tránh
những va đập giữa khung vỏ với các cầu hay hệ thống chuyển động trên đường tốt
cũng như trên đường xấu. Khi quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị
nghiêng, ngữa hay chúc đầu. Xe chuyển động phải có tính ổn định và điều khiển
cao. Mà hệ thống treo đảm nhận những yêu cầu đó, điều đó đòi hỏi hệ thống treo

ngang cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dung lên xe. Động học của bộ
phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung và vỏ.
+ Bộ phận giảm chấn : Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo
lực cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng
thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ôtô du lịch còn có
thêm bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dung làm giảm
độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
2.1.2. Yêu cầu
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau :
Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tỉnh f
t
, và hành
trình động f
đ
) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và
không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng
phẳng với tốc độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không
bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu.
Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe
chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là :
Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe
dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
3
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh
gây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ
quay của nó.
Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động
hiệu quả và êm dịu.

-Nhược điểm :
+ khi tốc độ lớn không đảm bảo tính ổn định và điều khiển so với hệ thống
treo độc lập.
5
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Hình 2-2: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.
1- Nhíp lá; 2- Vòng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giá đỡ;
6- Giảm chấn; 7- Ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cầu.
Ngoài ra hệ thống treo còn phân loại theo phần tử đàn hồi và theo phương
pháp dập tắt dao động.
Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:
+Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn
+Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn
+Loại khí nén và thuỷ khí
Theo phương pháp dập tắt dao động:
+Loại giảm chấn thuỷ lực: Tác dung một chiều và hai chiều
+Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: Ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ
phận dẫn hướng.
2.1.3.3. Hệ thống treo khí nén
Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén được sử dụng như một khả năng
hoàn thiện kết cấu ôtô. Tuy vậy với các loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýt
cũng được ứng dụng với những mức độ khác nhau. Phổ biến nhất trong các kết cấu
là áp dụng cho ôtô buýt tiên tiến. Với hệ thống treo này cho phép giữ chiều cao thân
xe ổn định so với mặt đường với các chế độ tải trọng khác nhau.
6
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Hệ thống treo khí nén dùng trên ôtô được hình thành trên cơ sở khả năng điều
chỉnh độ cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch của thân xe. Sơ
đồ nguyên lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được trình bày trên hình 2-3.
Sự hình thành bộ tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt cơ khí.

a. Hệ thống treo bán tích cực:
Hệ thống treo bán tích cực là hệ thống có khả năng dập tắt nhanh dao động
thẳng đứng trong khoảng làm việc rộng, được tạo nên bởi sự điều khiển thông qua
núm chọn hay nhờ điều khiển điện tử.
Trên hình 2-4 là sơ đồ hệ thống treo có giảm chấn làm việc theo vị trí núm
điều khiển của ôtô Porsche 959. Tính chất điều chỉnh của dao động khi xe hoạt
động được chọn theo các chế độ đường định trước theo ý đồ sử dụng của lái xe, có
thể là: thành phố, xa lộ, liên tỉnh; đường ngắn, đường trường, đường đua. Ba
chương trình hoạt động được thiết lập sẵn phụ thuộc vào trạng thái làm việc của
giảm chấn thông qua núm chọn trên bảng điều khiển của xe. Lực cản của giảm chấn
8
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
có thể tăng hay giảm tuỳ thuộc vào sự tăng hay giảm của tốc độ dịch chuyển piston
giảm chấn thông qua việc thay đổi các lỗ van tiết lưu để thay đổi dòng chảy chất
lỏng bên trong.
Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959.
1- Đồng hồ tốc độ; 2- Núm chọn; 3- Bộ điều khiển điện tử;
4- Giảm chấn; 5- Block van điều khiển; 6- Cảm biến mặt đường;
Trên xe còn sử dụng ba chế độ điều chỉnh khoảng sáng gầm xe chọn sẵn bằng
núm chọn, bộ điều khiển điện tử 3 duy trì các khoảng làm việc trong vùng được
thiết lập (hình 2-4b). Mục đích của hệ thống thiết lập và điều chỉnh chiều cao thân
xe nhằm đảm bảo khả năng hoạt động ở tốc độ cao, duy trì ổn định góc nghiêng
ngang bánh xe, tối ưu hệ số cản không khí, áp lực không khí tác dụng lên đầu xe.
Hệ thống là bán tích cực vì không thực hiện hoàn thiện các chế độ tự động:
- Không có cảm biến xác định lực trong giảm chấn.
- Không có khả năng tự chuyển sang chế độ làm việc khác, khi tốc độ dịch
chuyển của các piston giảm chấn vượt quá giá trị cho phép.
- Không điều chỉnh chế độ làm việc theo các thông tin của trạng thái làm
việc tức thời.
b. Hệ thống treo tích cực:

định trong khoảng làm việc rộng của bánh xe và bánh xe cần phải lăn theo hình
dạng hình học của mặt đường. Bởi vậy hành trình dịch chuyển của bánh xe đòi hỏi
lớn hơn nhiều so với hệ thống treo thụ động. Việc này còn liên quan tới sự thay đổi
rất lớn của độ chụm bánh xe xuất hiện ở hành trình nén và trả, đặc biệt là khi
chuyển động thẳng.
10
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Hình 2-5: Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực.
a- Hệ thống lutus; b- Hệ thống Wiliams; c- Hệ thống điều chỉnh với môđun đàn hồi
thuỷ lực có điều chỉnh áp suất thuỷ lực bổ trợ và lò xo đàn hồi xoắn ốc; d- Hệ thống
Horvat; 1- Thân xe; 2- Cảm biến lực; 3- Cảm biến hành trình; 4- Bình tích năng; 5-
Bơm cấp; 6- Van điều khiển; 7- Xylanh dẫn hướng; 8- Cảm biến gia tốc; 9- Van tiết
lưu; 10- Van tỷ lệ; 11- Nguồn cấp khí; 12- Van phân phối khí; 13- Van điều hoà;
14- Bình chứa dầu; 15- Piston van giảm chấn; 16- Lò xo xoắn ốc; 17- Môđun đàn
hồi bổ sung.
Trên hình 2-5c là hệ thống tương tự hệ thống đàn hồi thuỷ khí nhưng chỉ điều
chỉnh chuyển dịch thân xe xuất hiện khi vượt mấp mô liên tục.
Hệ thống sử dụng ballon khí làm bộ phận đàn hồi, vì không đòi hỏi nhiều
năng lượng, được thể hiện trên hình 2-5d. Trên hệ thống đàn hồi thuỷ khí cần phải
có bình tích năng phụ để chứa chất lỏng có áp suất dư thừa, đảm bảo sự chuyển dịch
theo yêu cầu của thân xe. Lượng dầu này cũng nhận được từ bình tích năng chính
với áp suất lớn nhất. Sự khác nhau về áp lực giữa hai bình được thực hiện nhờ van
tiết lưu.
11
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Trên hệ thống đàn hồi bằng khí nén. Khí nén được cung cấp vào môđun lấy
từ bình chứa trung tâm (đảm bảo cả về thể tích và áp suất). Trong ballon khí nén,
lượng khí tuy lớn nhưng áp suất thấp hơn bình chứa trung tâm, do vậy ở bình chứa
trung tâm cần thể tích nhỏ và áp suất cao hơn, để có khả năng cấp khí vào các
ballon tương ứng. So với loại sử dụng môđun thuỷ - khí thì tổn thất năng lượng nhỏ

lại còn một số lá khác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bán kính cong gần
đồng nhất. Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban đầu (được gọi
là tạo ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp), cho phép giảm được ứng suất lớn nhất
tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và thu nhỏ kích thước bộ nhíp trên ôtô. Như vậy
tính chất chịu tải và độ bền của lá nhíp được tối ưu theo xu hướng chịu tải của ôtô.
Hình 2-6: Kết cấu bộ nhíp.
1- Vòng kẹp; 2- Bulông trung tâm; 3- Lá nhíp; 4- Tai nhíp.
Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính cong lớn
hơn các lá trên. Kết cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phân khúc làm
việc. Khi chịu tải nhỏ chỉ có một số lá trên chịu tải (giống như bộ nhíp chính). Khi
bộ nhíp chính có bán kính cong bằng với các lá nhíp dưới thì toàn thể hai phần cùng
chịu tải và độ cứng tăng lên. Như thế có thể coi các lá nhíp phía dưới có bán kính
cong lớn hơn là bộ nhíp phụ cho các lá nhíp trên có bán kính cong nhỏ hơn.
Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và đột
ngột, thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải,
người ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ. Khi xe không và non
tải chỉ có một mình nhíp chính làm việc. Khi tải tăng đến một giá trị quy định thì
13
1 2 3 4
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
nhíp phụ bắt đầu tham gia chịu tải cùng nhíp chính, làm tăng độ cứng của hệ thống
treo cho phù hợp với tải.
Nhíp phụ có thể đặt trên hay dưới nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và
khung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp.
Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì
nhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặt trên nhíp
chính.
Hình 2-7: Các phương án bố trí nhíp phụ.
a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính;
1,12- Giá treo; 2- Vòng kẹp; 3,11- Giá đỡ nhíp phụ; 4- Quang nhíp; 5, 8- Nhíp

tuyến tính. Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận được
đặc tính đàn hồi phi tuyến. Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên
ít dùng.
Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:
- Lắp không bản lề.
- Lắp bản lề một đầu.
- Lắp bản lề hai đầu.
15
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Hình 2-8: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.
a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.
1 và 4- Thanh đòn; 2 và 5- Lò xo; 3 và 6- Bản lề.
Khi lắp không bản lề, lò xo sẽ bị cong khi biến dạng làm xuất hiện các lực
bên và mô men uốn tác dụng lên lò xo, khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sẽ
triệt tiêu, khi lắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bằng không.
Vì thế trong hai trường hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cân
bằng tĩnh mômen uốn và lực bên đều bằng không. Khi lò xo bị biến dạng max, lực
bên và mô men uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịu
lực nén max.
Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong. Giữa lò xo và bộ
phận định tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để bù cho
sai số do chế tạo không chính xác.
Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của nó
cần phải lấy bằng 1÷1,5 đường kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo không được
chạm nhau ở tải trọng bất kỳ.
2.2.1.3. Thanh xoắn
- Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhỏ, tải
trọng phân bố lên khung tốt hơn.
- Nhược điểm : Chế tạo khó khăn , bố trí lên xe nhỏ hơn do thanh xoắn
thường có chiều dài lớn hơn.

Hình 2-10: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu
1. Vỏ bầu ; 2. Đai xiết ; 3. Vòng kẹp;4. Lõi thép tăng bền;5.Nắp; 6. Bu lông.
Hình 2.8 : Phần tử đàn hồi khí nén loại ống
Hình 2-11: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống
1. Piston ; 2. Ống lót; 3. Bu lông; 4,7. Bích kẹp; 5. Ụ cao su;
6. Vỏ bọc; 8. Đầu nối ; 9. Nắp
18
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
2.2.1.5. Phần tử đàn hồi thuỷ khí
Được dùng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn.
- Ưu điểm: Tương tự phần tử đàn hồi khí nén, ngoài ra còn có ưu điểm như:
+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến.
+ Đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn.
+ Kích thước nhỏ gọn hơn.
- Nhược điểm :
+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền.
+ Yêu cầu độ chính xác chế tạo cao.
+ Nhiều đệm làm kín.
- Kết cấu : Do áp suất làm việc cao nên phần tử đàn hồi thuỷ khí có kết cấu kiểu
xi lanh kim loại và piston dịch chuyển trong đó . Xi lanh được nạp dầu như thế nào để
không khí không trực tiếp tiếp xúc với pittông. Tức là áp suất được truyền giữa piston
và khí nén thông qua môi trường trung gian là lớp dầu.
Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết
hợp trong kết cấu.
Phần tử đàn hồi thuỷ khí có các loại sau: Có khối lượng khí không đổi hay thay
đổi; có hay không có buồng đối áp ; không điều chỉnh hay điều chỉnh được.
2.2.2. Bộ phận hướng
2.2.2.1. Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc
Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẻ đảm nhận luôn vai trò của bộ phận
hướng. Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện chức năng của bộ phận hướng thì người

và hệ số cản trả K
t
, giảm chấn được chia
ra các loại: tác dụng một chiều, tác dụng hai chiều đối xứng, tác dụng hai chiều không
đối xứng.
Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn ống tác dụng hai chiều có đặc tính
không đối xứng và có van giảm tải. Tỷ số K
t
/K
n
= 2÷5. Hệ số cản nén được làm nhỏ
hơn nhằm mục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp chướng
ngại vật.
Giảm chấn ống được bố trí trên ô tô như trên hình 1-14. Do được bố trí như vậy
nên lực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rất tốt.
Hình 2-14: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.
1- Lốp xe; 2- Giảm chấn.3- Lò xo.4- đòn ngang.5-bộ truyền lực
Áp suất làm việc p
max
của giảm chấn ống chỉ khoảng (6÷8) MPa, thành giảm
chấn ống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần.
Kết cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm chấn
ống được sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô.
2.2.4. Thanh ổn định ngang
Thanh ổn định ngang có tác dụng làm giảm góc nghiêng ngang thân xe, tức là
làm tăng tính chất chuyển động ổn định của ôtô. Trong ôtô, thanh ổn định ngang
thường thấy trên cả hai cầu của ôtô buýt, cầu trước (đôi khi cả trên cầu sau) của ôtô
tải.
21
1

- Các gối đỡ cao su: làm chức năng liên kết mềm. Nó có mặt ở hầu hết các mối
ghép với khung vỏ. Ngoài chức năng liên kết, nó còn có tác dụng chống rung truyền từ
bánh xe lên, giảm tiếng ồn cho khoang người ngồi.
22
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
3.TỔNG THỂ VỀ XE ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
Ô tô ISUZU HI-LANDER X-Treme MT là loại xe du lịch do hãng ISUZU
sản xuất có các điểm nổi bật sau:
- Đầu ca bin thoải, dài, có kiểu dáng thể thao.
- Mang đậm tính cách ISUZU, phía trước rắn chắc, khỏe.
- Đèn pha và cụm đèn trước rộng, đẹp, sắc nét.
- Kiểu dáng thân xe thanh lịch, trang nhã.
- Cửa sổ đẹp.
- Kiểu dáng khung cửa dạng chữ D chắc chắn.
- Chỗ chứa bánh xe trên thân xe tạo độ ổn định cho phần gầm xe.
- Chỗ bắt biển số và bậc lên xuống sau được thiết kế kết hợp.
3.1. Sơ đồ tổng thể về xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
ISUZU HI-LANDER
1770
1890
1480
2680
4805
950
1175
1455
Hình 3-1 : Sơ đồ tổng thể về xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT.
23
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản

Thông số khác
Hộp số 5 số tay
Tốc độ tối đa của xe (km/h) 180
Số cửa 5
Số chỗ ngồi 8
3.3. Giới thiệu chung về động cơ
Động cơ diesel 4JA1 được trang bị cho xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT có
dạng buồng đốt được tạo ra trên đỉnh piston thiết kế đặc biệt. Thiết kế này tạo ra mức
tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn ở mọi điều kiện hoạt động của động cơ. Piston tự điều tiết
nhiệt có gắn thép đúc ở vấu chốt piston dùng để làm giảm dãn nở nhiệt và giảm tiếng
gõ khi động cơ còn lạnh. Xy lanh khô mạ crôm để tạo độ bền cao nhất. Trục khuỷu
24
Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT
được xử lý bề mặt để tăng tuổi thọ. Động cơ 4JA1 sử dụng bơm cao áp VE do hãng
Bosch chế tạo. Động cơ có thông số kỹ thuật như sau :
Loại động cơ: 4 kỳ, OHV, làm mát bằng nước.
Loại buồng đốt: Phun trực tiếp.
Loại nòng xylanh: Loại khô, mạ crôm, thép không rỉ.
Hệ thống truyền động cam: Truyền động bánh răng.
Đường kính piston: D = 93 (mm).
Hành trình piston: S = 92 (mm).
Dung tich xylanh: 2449 (cm
3
).
Tỷ số nén: ε = 17,9.
Áp suất nén: 30 kg/cm
2
với 200 v/p.
Thời điểm phun: 10
0