khai thác hệ thống treo xe minivan apv

Hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới có đặt cơ cấu điều chỉnh, giảm chấn đặt theo phương đứng, một đầu giảm chấn gối trên khớp cầu ngoài của đòn ngang, một đầu bắt với khung xe thường là

LỜI NÓI ĐẦU Ôtô máy kéo dùng trong nhiều ngành lĩnh vực: trong Giao thông vận

tải, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng, thuỷ lợi, quốc phòng Ngành ô tô chiếm vị trí rất quan trọng đối với các ngành khác Khi

ô tô chạy trên đường không bằng phẳng thường phát sinh dao động Những dao động này thường ảnh hưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ của xe và đặc biệt ảnh hưởng người lái và hành khách ngồi trên xe Người ta cũng tổng kết rằng, những ôtô chạy trên đường xấu, gồ ghề so với ôtô chạy trên đường tốt, bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40 : 50%, quãng đường chạy giữa hai chu kỳ đại tu giảm từ 35 : 40%, năng suất vận chuyển giảm

từ 35 : 40% Điều đặc biệt nguy hiểm của dao động là nếu con người chịu lâu trong tình trạng xe bị rung, xóc nhiều sẽ gây mệt mỏi Một số nghiên cứu gần đây về dao động và ảnh hưởng của nó tới sức khoẻ con người đều

đi tới kết luận: Nếu con người bị ảnh hưởng một cách thường xuyên của dao động thì sẽ mắc phải bệnh thần kinh và não Trong vận tải ô tô máy kéo, người lái là người quyết định chủ yếu cho an toàn chuyển động và mọi chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác Nếu dao động của xe mà nằm ngoài phạm vi dao động cho phép (80:120 lần/phút) thì sẽ làm tăng lỗi điều khiển của người lái, gây ra hàng loạt những nguy hiểm đến tính mạng của con người

và hàng hoá Ở những nước phát triển, dao động của ô tô được quan tâm đặc biệt Dao động của xe được nghiên cứu đa về mức tối ưu làm giảm đến mức thấp nhất những tác hại của nó đến con người đồng thời làm tăng tuổi thọ của xe cũng như các bộ phận được treo

Ở nước ta hiện nay, công nghệ sản xuất xe hơi cũng không ngừng được cải tiến với sự trợ giúp về khoa học kỹ thuật của các nước tiên tiến Ngành sản xuất xe hơi đã từng bước trở thành mũi nhọn của nền kinh tế, trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Mục tiêu của ngành công nghiệp ô tô nước ta trong những năm tới là nội địa từng phần và tiến

tới nội địa toàn phần sản phẩm ô tô Không chỉ dừng lại ở đó, chúng ta đã

bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an toàn chuyển

động hay nói cách khác là tính năng động lực học ô tô, từ đó có những cải

tiến hợp lý với điều kiện sử dụng của nước ta Để hoàn thành được mục

tiêu này, thì việc khai thác các hệ thống treo của các xe đã và đang sản xuất

trên thế giới đóng góp phần không nhỏ cho công việc nghiên cứu và thiết

kế hệ thống treo cho phù hợp điều kiện sử dụng ở Việt Nam

Trước những yêu cầu thực tế đó trong đồ án tốt nghiệp chuyên ngành ô

tô em được giao nhiệm vụ: Khai thác hệ thống treo xe Minivan APV

Nội dung đồ án gồm 5 bản vẽ A0 và bản thuyết minh gồm 4 chương:

Chương 1 Giới thiệu chung về xe Minivan APV

Chương 2 Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống treo xe

Minivan APV Chương 3 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo xe

Minivan APV Chương 4 Những chú ý trong khai thác, bảo dưỡng và

sửa chữa hệ thống treo xe Minivan APV

Qua việc nghiên cứu trên một xe cụ thể như vậy giúp em rèn luyện

thêm được nhiều kỹ năng tính toán, tra cứu tài liệu và tiếp cận dần với công

việc cụ thể của một người kỹ sư trong tương lai

Được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn Thượng úy-Th.s Vũ

Ngọc Tuấn, và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô Quân sự cùng các bạn

đồng nghiệp em đã hoàn thành đồ án, đạt được các mục tiêu đặt ra trong

thời gian quy định Mặc dù đã rất nỗ lực nhưng do năng lực bản thân có

hạn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy em kính mong

được sự chỉ bảo của các thầy, và sự góp ý của các bạn để đồ án của em

được hoàn thiện hơn

Sinh viên

Đỗ Tiến Bộ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MINIVAN APV

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN XE APV

Suzuki là hãng xe Nhật xuất hiện tại Việt Nam rất lâu với các dòng

xe máy, còn ô tô của hãng Suzuki mới có mặt trên thị trường vài năm gần đây Suzuki có các dòng xe: Minivan APV, Super Cary, Window Van, Blind Van, và Swift Với kiểu dáng vuông vắn độc đáo, nội thất rộng rãi với 8 chỗ ngồi Trong giới hạn của đồ án chỉ nghiên cứu dòng xe Minivan APV

Hình 1.1: Xe Minivan APV

Dòng xe Minivan APV là xe đa dụng được thiết kế riêng cho thị trường Châu Á, có 2 phiên bản là: APV GLX-S và APV GL-B Nó xuất hiện đầu tiên tại Việt Nam là năm 2006, đến năm 2009 được thiết kế lại kiểu dáng ngoại thất và nội thất đáp ứng phong cách sống và đem lại cho những hoạt động đa dạng hàng ngày Nội thất có các dãy ghế ngồi thật sự thoải mái và tiện ích của APV có thể được điều chỉnh theo nhiều cách để thích ứng với mọi nhu cầu khác nhau của hành khách và hành lý mang theo, điều này đã nâng sự tiện nghi trong khoang cabin lên một tầm cao mới Hệ thống điều hòa không khí tạo cho hành khách luôn mát mẻ dù ở bất cứ nơi đâu họ đến Máy điều hòa không khí phía sau với các nút điều

chỉnh cá nhân được đặt một cách tinh tế ở trên đầu, cho phép cả hành khách

ở hàng ghế thứ 3 vẫn tận hưởng được không khí mát lạnh đến tuyệt vời

Đây chính là dòng xe cạnh tranh với các xe đa dụng của các hãng khác như: Ford, Toyota, Isuzu… Xe APV được trang bị những tính năng an toàn vượt trội như Túi khí đôi SRS được trang bị cho hàng ghế trước cùng với dây đai an toàn 3 điểm ELR giúp bảo vệ tối đa cho hành khách ngồi phía trước nếu xảy ra va chạm

APV mới vẫn gồm hai phiên bản GL và GLX Động cơ giữ nguyên với kiểu I4, dung tích 1,6 lít công suất 91 mã lực tại vòng tua 5.750 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 127Nm Để đáp ứng tiêu chuẩn Euro 2 và giảm lượng khí thải, Suzuki áp dụng hệ thống tuần hoàn khí thải EGR Thay đổi lớn trên Suzuki APV thế hệ mới, phiên bản GLX, là hệ thống an

toàn với túi khi đôi, ở ghế lái và ghế phụ, thắng ABS chống bó cứng phanh với hệ thống phân bổ lực phanh điện tử EBD giúp bánh xe không bị bó cứng và ổn định ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn trượt

Hình 1.3: Nội thất xe APV

Những cải tiến này không hề mới lạ với ngành công nghiệp ô tô nhưng mang lại hiệu quả rõ rệt như: thiết kế mâm xe mới với chất liệu nhẹ hơn và sáng bóng hơn, lốp xe ECO được làm từ chất liệu đặc biệt vừa góp phần tiết kiệm nhiên liệu vừa bảo vệ môi trường

Vì vậy nó đã nhanh chóng chiếm lĩnh được thị trường Việt Nam

1.2 HÌNH DÁNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT VỀ XE APV

1.2.1 Hình dáng kích thước bao xe Minivan APV

APV

2625 4230

1.2.2 Thông số kỹ thuật của xe Minivan APV

Bảng 1.1: Bảng thông số kỹ thuật của xe Minivan APV

Khối lượng xe không tải M0 kg 1250 - 1270

Công suất cực đại N_emax (KW/rpm) 91/5750

Mô-men xoắn cực đại M_emax (N.m/rpm) 127/4500

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Phun xăng điện

tử đa điểm (MPI)

1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG CỦA XE APV

1.3.1 Hệ thống lái

Hệ thống lái có chức năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe Hệ thống lái của xe APV dẫn động lái là loại cơ khí có trợ lực thuỷ lực là loại dùng thiết bị thuỷ lực để tăng lực quay tay lái Do đó người lái xe sẽ quay tay lái được nhẹ nhàng hơn, dễ khắc phục được lực cản điều khiển xe an toàn hơn Cơ cấu lái kiểu bánh răng, thanh răng, xylanh của bộ trợ lực lái nằm ở cơ cấu lái Mỗi đòn ngang bên có hai khớp cầu, một khớp nối với đòn dẫn động bánh xe, một khớp nối với thanh răng Bánh răng nằm ở bên phải cơ cấu lái Giảm chấn của hệ thống lái, một đầu bắt với thanh răng, một đầu bắt với vỏ xe, giảm chấn đặt ở đòn ngang bên trái

nhằm hạn chế rung động đặt lên hệ thống lái

1.3.2 Hệ thống phanh

Hệ thống phanh của xe APV gồm có phần phanh chân (phanh công tác) và phanh tay (phanh dừng)

Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường

Phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ

Hệ thống phanh xe APV có cơ cấu phanh trước là phanh đĩa được dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không Ngoài ra còn gắn cơ cấu tự điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh, bộ phân bố lực phanh Còn phanh sau là phanh tang trống

chiều dài Hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới (có đặt cơ cấu điều chỉnh), giảm chấn đặt theo phương đứng, một đầu giảm chấn gối trên khớp cầu ngoài của đòn ngang, một đầu bắt với khung xe (thường là tai xe), đòn ngang nối với thanh xoắn Bánh xe nối cứng với vỏ giảm chấn Lò xo đặt bao ngoài giảm chấn và trục giảm chấn 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

Hệ treo sau Minivan APV là hệ treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lá nhíp Đối với xe Minivan APV là xe du lịch 7&8 chỗ ngồi nên việc sử dụng

hệ treo này cũng hoàn toàn hợp lý Cấu tạo đơn giản nhưng khá vững chắc, giá thành giảm Kết cấu của nó 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 được đặt nghiêng góc 450

.

1.3.4 Các góc đặt bánh xe dẫn hướng

Việc bố trí các góc đặt bánh xe dẫn hướng liên quan đến tính điều khiển và ổn định chuyển động Xe phải có tính năng ổn định khi đi trên đường thẳng và khi đi ra khỏi đường vòng thì phải có khả năng hồi phục trạng thái đi thẳng Do đó bánh xe được lắp đặt với các góc khác nhau so với mặt đường và đối với hệ thống treo khác nhau

Góc nghiêng ngang của bánh xe là góc được xác định trong mặt phẳng ngang của xe tạo nên bởi mặt phẳng dọc đi qua tâm bánh xe với phương thẳng đứng:γ0= 0° 45’

Góc γ0= 0° 45’ dương nên khi góc quay vòng dương sẽ làm giảm tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ổ trục và cam lái Giữ cho bánh xe khỏi bị tuột do có thành phần lực dọc trục khi đặt bánh xe có góc γ 0 dương

b Độ chụm của bánh xe

Độ chụm của bánh xe là độ lệch của phần trước so với phần sau bánh

xe khi nhìn từ trên xuống dưới theo hướng chuyển động của xe Góc lệch của bánh xe được gọi là góc chụm “B” – “A”: 0 ± 1.5 mm

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG

TREO XE MINIVAN APV

2.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO

2.1.1 Công dụng của hệ thống treo

Hệ thống treo xe Minivan APV ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính sau đây:

Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động

“êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe như lắc ngang, lắc dọc

Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc và lực bên

Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh

xe lên khung và đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển

Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc, ngang và mômen từ đường lên các bánh xe Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính chất dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung

Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo và không dược treo của ô tô

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống treo

Trên hệ thống treo, 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:

Độ võng tĩnh (độ võng sinh ra do tác dụng của tải trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe

và độ võng động (độ võng sinh ra khi ô tô chuyển động) phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động của ô tô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép Ở giới hạn này không có sự va đập lên bộ phận hạn chế

Động học của các bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa là khoảng cách hai vết bánh trước và các góc đặt trụ đứng và bánh dẫn hướng không thay đổi)

Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và bánh xe

Giảm tải trọng động khi ô tô qua những đường gồ ghề

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 không gặp hư hỏng bất thường 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

2.2 KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO TRƯỚC XE MINIVAN APV 2.2.1 Ưu nhược điểm của hệ thống treo trước

a Ưu điểm

Hệ thống treo trước xe Minivan APV là hệ treo MC.Pherson được dùng rộng rãi trên các xe du lịch hiện đại và có xu hướng áp dụng cho xe tải hạng nhỏ

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 đơn giản, vì có ít chi tiết, 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

Hình 2.1: Bố trí hệ thống treo trước trên xe Minivan APV

b 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 (γ0) thấp

Khó giảm chiều cao mũi xe

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

xe

2.2.2 Cấu tạo hệ thống treo trước

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống treo trước xe Minivan APV (kiểu MC.Pherson)

1 Giảm chấn; 2 Đòn treo; 3.Bánh xe; 4 Lò xo trụ; 5 Cần đẩy piston

Cấu tạo của hệ thống treo gồm : Một đòn ngang dưới 5, 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

Hình 2.3: Kết cấu hệ thống treo trước Minivan APV

1 Giảm chấn; 2 Thanh ổn định; 3 Trục ngõng; 4 Vành bánh xe;

5 Đòn ngang; 6 Nắp lazăng bánh xe; 7 Thanh giằng; 8 Rô tuyn

a Phần tử đàn hồi lò xo trụ

- Công dụng

Lò xo được làm từ dây thép lò xo, là một loại thép đặc biệt, được quấn thành hình ống (hình 2.4) Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn

do ống lò xo bị nén Lúc này năng lượng ngoại lực được dự trữ trong lò xo

và va đập được giảm bớt

Hình 2.4: Lò xo trụ

- Kết cấu lò xo trên hệ thống treo trước

Đảm bảo kết cấu vững chắc Lò xo trụ được lồng vào giảm chấn để

hệ treo được gọn hơn Lò xo 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 2.5) Điều này giải quyết được vấn đề khi bộ giảm chấn có tác dụng như một bộ phận của hệ liên kết treo, chịu tải trọng thẳng đứng 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

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí lò xo

Lò xo được chặn bởi hai vòng đệm và hai giá đỡ trên và dưới như hình 2.6

Hình 2.6: Lắp đặt lò xo trên hệ thống treo trước

1 Ê cu bắt đầu giảm chấn; 2 Ổ bi; 3 Giá đỡ lò xo trên; 4 Ụ hạn chế; 5 Vòng chắn bụ; 6 Lò xo; 7 Khóa hãm; 8 Giá đỡ lò xo dưới; 9 Vỏ giảm chấn; 10 Đũa đẩy; 11 Vòng đệm lò xo; 12 Bu lông; 13 Giá đỡ giảm chấn

trên; 14 Khung, vỏ xe; 15 Ê cu

b 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

Hình 2.7: Thanh ổn định

Hình 2.8: Lắp đặt giảm chấn trên hệ thống treo

1 Ê cu; 2 Vòng đệm; 3 Giá đỡ trên; 4 Vòng đệm; 5 Giá đỡ dưới; 6, Vòng hãm; 7 Đệm cao su; 8 Lò xo; 9 Giảm chấn; 10 Ê cu; 11 Ê cu; 12

Bu lông; 13 Kẹp dây phanh

- Kết cấu của giảm chấn

Vỏ giảm chấn và trục của nó thường quay tương đối với nhau khi xe 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

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

+ 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

19 18 B

Hình 2.9:Kết cấu giảm chấn

1 Tai trên giảm chấn; 2 nắp đầu trên; 3 Ống bịt; 4 Gioăng; 5 Bạc ép; 6

Lò xo; 7 Xilanh; 8 Thanh đẩy piston; 9 Ống giảm chấn; 10 Lò xo van nén nhẹ; 11 Lỗ van nén nhẹ; 12 pitton; 13 Lò xo van trả mạnh; 14 Lò xo van trả nhẹ; 15 Lỗ van trả nhẹ; 16 Lò xo van nén mạnh; 17 Đế giảm chấn; 18 Đế chân van trả; 19 Khe hở van nén mạnh; 20 Lỗ van nén mạnh; 21 Khe hở van trả mạnh; 22 Lỗ van trả mạnh; 23 Gioăng làm kín;

24 Phớt làm kín

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 Minivan APV 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 sau

1 2

Hình 2.10: Vấu cao su

1 Giảm chấn cao su; 2 Vấu chặn cao sau

Hình 2.13: 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

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

2.3.2 Cấu tạo của hệ thống treo sau

Cấu tạo hệ thống treo sau 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 2.15) Sau đây ta sẽ nêu rõ kết cấu từng bộ phận của hệ thống treo sau

1 2 3 4 5 6 7 8

Hình 2.15: Hệ treo sau xe Minivan APV

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

a Bộ phận dẫn hướng và đàn hồi

- Công dụng

Bộ phận dẫn hướng và đàn hồi 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

- Cấu tạo

Bộ phận dẫn hướng và đàn hồi bó nhíp được làm bằng một số băng

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 hơi 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

Kết cấu bộ nhíp trên xe Minivan APV: Bộ nhíp có dạng nửa elíp gồm 5 lá nhíp ghép lại với nhau nhờ bulông trung tâm và các kẹp nhíp Hai đầu bộ nhíp được liên kết với khung xe qua các gối đỡ cao su, riêng gối đỡ trước của mỗi bộ nhíp có thêm đệm ở mặt đầu để truyền phản lực từ mặt đường lên khung xe, gối đỡ phía sau của bộ nhíp không có đệm cao su mặt đầu để cho bộ nhíp có thể di chuyển được trong một giới hạn nào đó

lá chính cần phải dày hơn, hoặc đặt hai, ba lá chính để cường hóa, nhưng kết cấu Minivan chỉ có một lá chính có chiều dày như các lá nhíp khác vì vậy mà tuổi thọ bộ nhíp càng giảm Đường đặc tính của nhíp là đường thẳng Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực

tế độ cứng nhíp lại là một hằng số Vì vậy mà trong kết cấu treo sau đã bố trí để làm cho độ cứng của nhíp thay đổi theo tải trọng (giảm hay tăng độ dài lá nhíp nhờ việc đầu phía sau có thể di động được) Muốn ô tô chuyển động được êm dịu thì lực ma sát giữ các lá nhíp hạn chế nhỏ hơn 5-8% Sở

dĩ như vậy vì sự ma sát trong nhíp thay đổi theo định luật không có lợi và giá trị lực ma sát không ổn định trong sử dụng Lực ma sát không thay đổi hoặc tăng một ít khi biến dạng tăng Vì vậy khi xe ít xóc lực truyền qua nhíp bé hơn lực ma sát nên nhíp như bị hãm chặt thành một khối Ô tô dao động với biên độ lớn thì lực ma sát lại không đủ để tắt nhanh dao động Khi nhíp làm việc không có bôi trơn lực ma sát có thể đạt 20-25% lực đàn hồi nhíp Chính vì lý do đó mà trong kết cấu treo sau xe APV số lá nhíp được giảm xuống còn 5 lá để giảm ma sát giữa các lá nhíp Các lá nhíp được đánh bóng và vuốt các đầu để áp suất phân bố tốt hơn Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp khi tiếp xúc với nhau

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 mà trong kết cấu treo sau xe APV giảm hiện tượng uốn 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

Hình 2.16: Bố trí bó nhíp xe Minivan APV

Hình 2.17: Kết cấu bó nhíp xe Minivan APV

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 Giảm chấn

Bộ phận giảm chấn của xe Minivan APV thuộc loại giảm chấn ống thủy lực, tác động 2 chiều và có van giảm tải Cấu tạo và nguyên lý như giảm chấn hệ thống treo trước

Hình 2.18: Bố trí lắp đặt giảm chấn trên xe Minivan APV

Lắp đặt giảm chấn trên hệ treo sau: 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 Minivan APV việc sử dụng bac cao su

là hết sức hợp lý Sử dụng ở đầu nhíp (hình 2.18, hình 2.20), sử dụng ở vấu giảm chấn (hình 2.19)

Hình 2.19: Bạc đầu nhíp

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO XE

MINIVA APV

3.1 KIỂM NGHIỆM CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG TREO

3.1.1 Các thông số kĩ thuật của xe Minivan APV

Các thông số kĩ thuật của hệ thống treo được lấy dựa trên cơ sở từ bảng thông số kỹ thuật của xe APV (bảng 1.1)

- Tải trọng của toàn xe khi không tải G0: G0 = 1300 (kg)

- Tải trọng của toàn xe khi đầy tải GT: GT =1950 (kg)

- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G01: G01 = 640 (kg)

- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G02: G02 = 660 (kg)

- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải GT1: GT1 = 959 (kg)

- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải GT2: GT2 = 991 (kg)

- Chiều dài cơ sở của xe L: L = 2625 (mm)

- Kích thước bao dài x rộng x cao: 4230 x 1655 x 1865 (mm)

- Lốp: 195/65

- Khoảng sáng gầm xe H: H= 180 (mm)

- Khối lượng không được treo của cầu trước mkt1: mkt1 = 50 (kg)

- Khối lượng không được treo của cầu sau mkt2: mkt2 = 70 (kg)

- Khối lượng của một bánh xe mbx: mbx = 15 (kg)

- Bán kính bánh xe rbx: rbx = 195 (mm)

- Công thức bánh ôtô: 4x2

- Chiều rộng cơ sở của cầu trước B01: B01 = 1435 (mm)

- Chiều rộng cơ sở của cầu sau B02: B02 = 1435(mm)

- Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải Hg: Hg = 600 (mm)

- Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau b: b = 1250 (mm)

3.1.2 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo trước

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 đánh giá độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động n Đối với xe con và xe minibus 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

Do đó chọn n = 80 (dd/ph)

- Xác định độ cứng của hệ thống treo trước:

Độ cứng của hệ thống treo được xác định theo công thức:

Khi xe ở trạng thái không tải thì khối lượng của phần được treo là:

Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:

Thay số vào công thức 3.1 được độ cứng của 1 bên hệ treo trước khi không tải và khi đầy tải là:

Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở chế độ đầy tải:

37,8

81,9ω

f0t =

1 01

tT

t t

M

f M

= 560.140

Hệ số dập tắt dao động của hệ thống treo được tính theo công thức:

Trong đó:

3.1.4 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo sau

Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo

ta chỉ cần tính toán cho một bên Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treo sau:

V

Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe

Ta xét trường hợp xe chỉ chịu tải trọng động theo phương thẳng đứng

Trong trường hợp này chỉ có lực Z, còn các lực X = 0 và Y = 0

Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tâm bánh xe là:

) 2

Chính vì vậy nên các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang được xác định tại những chỗ khớp nối đó

Z 1

Hình 3.2: Sơ đồ lực trong trường hợp chịu tải động