Cơ sở lý thuyết của ồn trên ô tô
Tiếng ồn trên ô tô là gì?
Độ ồn được biết đến là mức cường độ âm thanh của tiếng ồn Sẽ được đo bằng đơn vị dB (decibel) Thông thường những âm thanh không mong muốn, gây khó chịu cho người nghe được gọi là tiếng ồn Hoặc cũng có thể hiểu theo một cách khác: tiếng ồn là những âm thanh không có giá trị, phát ra không đúng thời điểm, không phù hợp với mong muốn của người nghe.
Tiếng ồn trên xe ô tô là một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến trải nghiệm của những người bên trong xe Tuỳ thuộc vào từng mức độ mà có thể sẽ làm ảnh hưởng rất nhiều đến cảm xúc của người bên trong xe, nếu ở một mức nặng thì có thể gây bực mình, khó chịu mỗi khi sử dụng xe, nhất là với ai chưa quen Như vậy tiếng ồn trên xe ô tô là gì?
Hình 2.1 Tiếng ồn trong xe ô tô Tiếng ồn trên xe ô tô được chia ra làm hai loại: Ồn ngoài: Một phần năng lượng tiếng ồn từ ô tô phát ra môi trường xung quanh (exterior noise) Tiếng ồn ngoài của ô tô là nguyên nhân chủ yếu của tiếng ồn giao thông tại các đô thị và các vùng lân cận. Ồn trong: Một phần năng lượng tiếng ồn được truyền vào không gian bên trong xe khi không gian này được đóng kín (interior noise). Ồn trong là tổng hợp của rất nhiều nguồn ồn và rung động, qua các đường truyền khác nhau tạo ra sự biến thiên áp suất không khí, gây tiếng ồn trong khoang xe.
Tác hại của tiếng ồn trên ô tô
Đối với cơ quan thính giác và thính lực
Khi chịu tác dụng của tiếng ồn lặp lại nhiều lần, thính giác và thính lực không còn khả năng phục hồi hoàn toàn về trạng thái bình thường được và sẽ gây ra thoái hóa và dần dần sẽ phát triển thành những biến đổi có tính chất bệnh lý gây về cơ quan thính giác (gây ra bệnh điếc nghề nghiệp) và thính lực (không có cảm giác về mùi vị).
Hình 2.2 Tác động của tiếng ồn Đối với hệ thần kinh trung ương
Tiếng ồn cường độ trung bình và cao gây kích thích mạnh đến hệ thần kinh trung ương gây đau đầu, chóng mặt, cảm giác sợ hãi, hay bực tức, trạng thái tâm thần không ổn định, trí nhớ giảm sút Đối với hệ thống chức năng khác của cơ thể Ảnh hưởng xấu đến hệ thống tim mạch, gây rối loạn nhịp tim Làm giảm bớt sự tiết dịch vị, ảnh hưởng đến co bóp bình thường của dạ dày Làm cho hệ thống thần kinh bị căng thẳng liên tục có thể gây ra bệnh cao huyết áp.
Có thể chia tác hại của tiếng ồn làm 4 mức độ: Độ 1: Nguy hiểm, mất khả năng giao tiếp, điếc vĩnh viễn. Độ 2: Gây rối loạn chức năng và gây bệnh (stress, điếc có thể hồi phục). Độ 3: ảnh hưởng đến khả năng lao động (stress, giảm kỹ năng thao tác và giao tiếp, mất ngủ). Độ 4: ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống (mất sự yên tĩnh cá nhân, cản trở sự giao tiếp, giảm thính lực).
Mức độ ồn cho phép trên xe ô tô (cả VN và TG)
Theo quy định tại tiêu chuẩn TCVN 7880 “Phương tiện giao thông đường bộ. Tiếng ồn phát ra từ ô tô Yêu cầu và phương pháp thử trong phê duyệt kiểu” không được vượt quá mức ồn tối đa cho phép quy định tại bảng sau:
Bảng 2.1 Mức ồn tối đa cho phép (Theo QCVN 09:2015/BGTVT)
Thông thường 0 dB chính là ngưỡng âm thanh thấp nhất Trong khi đó ngưỡng chói tai ở mức 140 dB Tuy nhiên từng người sẽ có ngưỡng chói tai khác nhau Có người có ngưỡng chói tai ở mức 85 dB nhưng cũng có một số người ở ngưỡng 115 dB.
Bảng 2.2 Thời gian chịu đựng theo từng mức độ tiếng ồn
Các nguồn ồn trên ô tô
2.4.1 Tiếng ồn từ hệ thống động cơ xe ô tô
Tiếng ồn do quá trình cháy: Do áp suất khí cháy biến thiên trong xy lanh (sóng nổ) truyền vào khoang hành xe.
Tiếng ồn cơ khí từ động cơ: Tiếng gõ pít tông, con đội, đóng mở xu páp, sự chuyển động dồn dập của xu páp với lò xo xu páp; cơ cấu dẫn động xu páp (xích cam, bánh răng), bạc trục khuỷu mòn.
Tiếng ồn hệ thống nạp: Phát sinh chủ yếu khi dòng khí nạp đi qua các cửa nạp, phụ thuộc vào cấu tạo bộ lọc gió, đường kính và chiều dài ống nạp.
Tiếng ồn xả: Tiếng ồn xả chiếm phần lớn tiếng ồn động cơ Khí xả từ động cơ có áp suất vào khoảng 294÷490 kPa, làm cho không khí giãn nở tức thời và gây ra những tiếng nổ lớn.
Hình 2.3 Tiếng ồn của động cơ
Tiếng ồn quạt: Do các cánh quạt cắt không khí hoặc do xoáy không khí sinh ra phía sau các cánh quạt của hệ thống làm mát nước, máy phát điện, của hệ thống điều hoà không khí.
2.4.2 Tiếng ồn từ hệ thống truyền lực
Rung động và tiếng ồn từ hệ thống truyền lực do: Mất cân bằng của kết cấu ly hợp sinh ra rung động
Hình 2.4 Hệ thống truyền lực
Do quá trình ăn khớp bánh răng ở hộp số, mà chủ yếu hệ số trùng khớp của bánh răng thấp (hệ số trùng khớp xác định bằng số lượng các răng ăn khớp động thời), do ma sát ổ bi hộp số, v.v…
Do sự không cân bằng (tĩnh và động) của trục các đăng và các bán trục; do sai lệch góc khớp các đăng; do độ đảo lớn của bề mặt mặt bích nối các đăng v.v…
Do khe hở ăn khớp của vi sai bộ truyền lực chính không đúng gây ra va đập, rung động và tiếng ồn.
2.4.3 Tiếng ồn từ lốp xe ô tô
Sự đồng đều của lốp
Mất đồng đều về phân bố khối lượng, sinh ra mất cân bằng bánh xe (cả tĩnh và động) Cân bằng bánh xe là cân bằng của cụm bánh xe gồm vành xe có gắn lốp. Mất đồng đều về kích thước, còn gọi là độ đảo của lốp và bánh xe, bao gồm cả độ đảo hướng kính và độ đảo mặt đầu bánh xe.
Mất đồng đều về độ cứng: Khi lốp xe chịu tải trọng, nó biến dạng và hoạt động giống như một lò xo Bề mặt lốp, cạnh lốp, lớp bố, lớp đai và các vật liệu khác cấu tạo nên lốp bị nén không đều quanh chu vi lốp nên độ cứng của lốp không đều.\
Tiếng ồn của gai lốp
Thường dễ nhận thấy ở những xe có hoa lốp kiểu vấu hay kiểu khối, khi xe chạy tốc độ cao trên mặt đường nền cứng như nhựa, bê tông Nguyên nhân là do hiệu ứng bơm khí của hoa lốp Khi lốp lăn trên mặt đường, không khí bị kẹp trong các rãnh của hoa lốp và bị nén khi các phần hoa lốp đó tiếp xúc với mặt đường Khi lốp lăn, không khí nén sau đó được giải phóng khỏi các rãnh trên mặt lốp và giãn nở tạo ra tiếng ồn
Tiếng ồn sinh ra do tương tác giữa luồng không khí với các bề mặt bên ngoài của vỏ xe Khi luồng khí đi qua các phần lồi lõm trên mặt vỏ xe sẽ sinh ra khí rối phía sau chúng, biến thiên áp suất của khí rối làm rung vỏ xe và tạo ra tiếng ồn. Tiếng ồn khí động có thể xẩy ra ở bất kỳ vùng nào của vỏ xe Bốn vùng chính có ảnh hưởng nhiều nhất đến tiếng ồn trong khoang ca bin: kính trước, nóc xe, kính sau và hai bên sườn xe.
Hình 2.6 Các vùng của vỏ xe ảnh hưởng nhiều từ tiếng ồn khí động
2.4.5 Tiếng ồn do rung động thân vỏ xe
Khi ô tô hoạt động sẽ liên tục nhận được kích thích gây rung động từ động cơ, hệ thống truyền lực, lốp xe, mấp mô mặt đường, v.v… Những kích động này truyền qua các liên kết khớp nZối, hệ thống treo đến khung vỏ xe gây nên rung động và các tải trọng uốn, xoắn và tải quán tính Rung động của vỏ xe đến mức độ nhất định (về biên độ, tần số) sẽ phát tiếng ồn vào khoang xe (đường truyền cơ – âm học) Khi tần số kích thích trùng với tần số riêng của vỏ xe, biên độ rung động tăng lên bất thường làm cho mức độ ồn rung sẽ tăng cao Điều này rất dễ xẩy ra trong quá trình vận hành của ô tô vì khung vỏ ô tô là một cấu trúc phức tạp gồm nhiều tấm, mảng có nhiều tần số riêng, đồng thời dải tần số của các nguồn kích thích làm rung vỏ xe rất rộng Tiếng ồn do rung của vỏ xe, vì thế liên quan chặt chẽ với cấu trúc của vỏ và kích thích rung động mà nó nhận được.
2.4.6 Tiếng ồn do hệ thống treo
Hệ thống treo là hệ thống kết nối một chiếc xe với bánh xe của nó và cho phép chuyển động tương đối giữa hai phần này Hệ thống treo bao gồm lò xo (bộ đàn hồi), giảm xóc (bộ giảm chấn), bộ phận dẫn hướng, bánh xe và lốp xe.
Hình 2.8 Ảnh hưởng của hệ thống treo Tiếng ồn do hệ thống treo gây ra sẽ không dễ dàng nhận ra được Tiếng ồn gây ra trực tiếp từ hệ thống treo chỉ khi xe đi qua các ổ gà hay gờ giảm tốc… hoặc là hệ thống treo gặp vấn đề Thông thường xe đi qua các ổ gà hay gờ giảm tốc thì hệ thống treo sẽ tác động lên các hệ thống khác trên xe Những hệ thống chịu tác động lớn nhất đó là hệ thống khung gầm, sàn xe và vỏ xe, những hệ thống này sẽ gây ra những tiếng ồn rất đặc trưng.
Phân loại và cấu tạo của hệ thống treo tới độ ồn của xe
Hệ thống treo là gì?
Hệ thống treo là bộ phận có tác dụng khử hầu hết các lực mà ô tô tác động trên đường, đảm bảo cabin không bị chấn động Đó có thể đến từ những tảng đá nhỏ trên đường hay những ổ gà lớn.Tuy nhiên, công việc của hệ thống treo chưa dừng lại ở đó.
Nó còn có nhiệm vụ tối đa hóa ma sát giữa lốp xe và mặt đường, mang lại sự ổn định khi lái và đảm bảo sự thoải mái cho mọi người ngồi trên xe.
Hình 3.1 Hệ thống treo Như vậy, hệ thống treo của ô tô thực chất là một phần của khung xe, bao gồm tất cả các hệ thống quan trọng nằm bên dưới thân ô tô Các hệ thống này bao gồm: khung xe; hệ thống treo; hệ thống lái; các lốp và bánh xe giúp thực hiện 6 chức năng cơ bản sau: Duy trì chiều cao đi xe chính xác;
Giảm ảnh hưởng của lực xung kích;
Duy trì căn chỉnh bánh xe chính xác;
Hỗ trợ trọng lượng xe;
Giữ cho lốp xe tiếp xúc với mặt đường;
Kiểm soát hướng di chuyển của xe.
Phân loại hệ thống treo
Lò xo và bộ giảm chấn là những bộ phận cơ bản của hệ thống treo Cùng với các bộ phận khác được phối kết hợp để tạo thành các loại hệ thống treo cơ bản, sử dụng trên các xe khác nhau.
3.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc
Các bánh xe được kết nối trên cùng 1 thanh dầm cầu liền, thanh dầm cầu này sẽ được nối với thân xe Đây là một mô hình hệ thống treo đơn giản, đặc điểm của nó là có độ bền rất cao do đó phù hợp với loại xe tải trọng lớn Tuy nhiên nếu xe không tải bất kì cái gì thì hệ thống này lại trở nên khá cứng nhắc và không êm dịu, dễ bị rung động.
Hình 3.2 Hệ thống treo phụ thuộc
3.2.2 Hệ thống treo độc lập
Những chiếc bánh xe sẽ không cùng được kết nối với nhau mà sẽ được gắn vào thân xe một cách độc lập với nhau Do đó khi di chuyển chúng không phụ thuộc vào những chiếc bánh còn lại mà hoàn toàn có thể chuyển động độc lập.
Ngược lại với hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo độc lập có cấu phức tạp hơn hẳn Xe được trang bị hệ thống này có khả năng bám đường cao, di chuyển êm ái Vì không cần dầm cầu nên gầm xe có thể thiết kế thấp xuống.
Cũng do treo độc lập phức tạp hơn mà dựa theo bộ phận đàn hồi và giảm chấn sẽ chia thành các loại hệ thống treo sau:
3.2.2.1 Hệ thống treo MacPherson (1 càng chữ A)
Bao gồm 3 bộ phận cơ bản là: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng, giảm số điểm gắn với khung xe từ 4 xuống còn 2, bộ phận ống nhún là phần dẫn hướng của hệ thống chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe Với thiết kế đơn giản, ít chi tiết hơn, MacPherson giúp đẩy nhanh quá trình lắp ráp, hạ giá thành sản xuất, giảm nhẹ và tạo thêm không gian cho khoang động cơ vốn rất chật hẹp của xe dẫn động cầu trước, đồng thời giúp cho việc sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản và tiết kiệm hơn Vì vậy đây loại hệ thống treo phổ biến nhất trên các xe ô tô.
Hình 3.3 Hệ thống treo tay đòn kép (MacPherson)
3.2.2.2 Treo tay đòn kép (2 càng chữ A)
Bao gồm 3 bộ phận là lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng.
Tuy nhiên, khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng bao gồm
2 thanh dẫn hướng với thanh ở trên có chiều dài ngắn Chính vì vậy mà nó này được gọi là tay đòn kép Ưu điểm của hệ thống này là giúp cảm giác lái khi xe vào cua tốt hơn nhờ góc đặt bánh ổn định Hạn chế lắc ngang và giúp tài xế tối ưu hóa quá trình
22 vận hành tùy vào từng mục đích khác nhau Nhưng hệ thống này lại rất phức tạp trong cấu tạo và sửa chữa, đi kèm với sự tốn kém trong việc bảo dưỡng.
Hình 3.4 Hệ thống treo tay đòn kép
3.2.2.3 Treo đa liên kết (Multi-Link) Được cải tiến từ hệ thống tay đòn kép, treo đa liên kết sử dụng ít nhất 3 cần bên và
1 cần dọc Những cần này không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo các hướng khác nhau so với ban đầu Mỗi cần đều có 1 khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ thống treo trước và sau Tuy nhiên, đối với treo trước, cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu nối với moayer.
Hình 3.5 Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link)
3.2.2.4 Hệ thống treo khí nén
Hiện nay, ngày càng nhiều những chiếc xe sang và SUV được trang bị hệ thống treo khí nén Đây là một hệ thống sử dụng lò xo không khí (thường là thùng chứa đầy không khí) thay cho lò xo cuộn thép truyền thống Khi mỗi lò xo không khí di chuyển lên hoặc xuống, hệ thống sẽ loại bỏ hoặc thêm không khí để duy trì sự thoải mái và giảm thiểu việc thân xe nghiêng ở các góc.
Nó được điều khiển bởi bộ vi xử lý mạnh mẽ, có thể làm cho các lò xo không khí hoạt động riêng lẻ hoặc cùng nhau Nhờ đó, nó cung cấp khả năng tự cân bằng cho xe hoặc thậm chí nâng xe lên trên mặt đường, và cũng có thể hạ thấp xe để cải thiện độ ổn định, cũng như mức tiêu hao nhiên liệu.
Hình 3.6 Hệ thống treo khí nén
3.2.2.5 Hệ thống treo thích ứng
Thay vì sử dụng những pit-tông thủy lực đơn giản, phản ứng với chuyển động của lò xo ô tô, bộ giảm chấn của hệ thống treo thích ứng có thể kiểm soát mọi tình huống một cách thông minh bằng cách sử dụng điện từ để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng bên trong van điều tiết.
Cụ thể, khi dòng điện chạy qua chất lỏng thủy lực, nó có thể thay đổi độ nhớt hoặc độ dày của nó ngay lập tức theo lực tác động lên van điều tiết.
Hình 3.7 Hệ thống treo thích ứng
Cấu tạo của hệ thống treo
Hệ thống treo làm giảm và dập tắt độ giao động một cách tăng dần khi xe đi qua các cung đường gập ghềnh nhờ cấu tạo 3 phần như sau:
Bộ phận đàn hồi: Tạo điều kiện cho bánh xe dao động, có tác dụng đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số thích hợp với người sử dụng, đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động và nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe.
Nhíp (Chủ yếu trên các xe tải)
Lò xo (Chủ yếu trên xe con)
Hình 3.9 Các loại giảm chấn lò xo thường gặp
Hình 3.10 Giảm chấn thanh xoắn Khí nén (Xe con hạng sang như Merc S class, BMW 7… Nó rất đắt đỏ)
Hình 3.11 Bầu hơi giảm chấn
Hình 3.12 Giảm chấn cao xu trên xe Captiva
Bộ phận dẫn hướng: Có tác dụng xác định tính chất chuyển động của bánh xe đối với khung vỏ xe Tiếp nhận và truyền lực, momen giữa bánh xe với khung vỏ xe.
Có tác dụng dập tắt dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo cho bánh xe bám đường tốt hơn, tăng tính êm dịu và ổn định của xe.
Giảm chấn thủy lực (Đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này)
Ma sát cơ (Các lá nhíp trên hệ thống treo cũng đóng 1 phần vai trò giảm chấn nhờ ma sát giữa các lá nhíp)
Cấu tạo và phân loại lốp xe đến độ ồn
Cấu tạo của lốp xe
Lốp xe là bộ phận có chức năng đỡ toàn bộ khối lượng xe và hàng hóa trên xe Lốp xe ô tô là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với mặt đường vì vậy nó điều khiển khi khởi hành, sự tăng tốc, khi giảm tốc, sự dừng, sự dẫn hướng Ngoài ra lốp xe còn giảm sự rung động do mặt đường không bằng phẳng Vậy lốp xe ô tô được cấu tạo như thế nào để có thể tạo nên độ bền bỉ như vậy.
Hình 4.1 Cấu tạo lốp xe
Là khung của lốp Nó phải đủ cứng để giữ khi áp suất cao, nhưng cũng phải đủ mềm để hấp thụ dao động Bố lốp gồm nhiều lớp dây lốp được ghép xen kẽ với cao su.Lốp xe tải và xe buýt các dây thường được làm bằng thép, còn ở xe du lịch được làm bằng nylon hoặc polyester Lốp thường được phân loại theo hướng của bố lốp: bố lốp chéo và bố lốp tròn.
Phần khung lốp bố chéo được làm từ các sợi bố sắp xếp theo lớp và theo một góc nhất định Các lớp này được xếp sao cho các sợi bố tạo thành hình đan chéo nhau Toàn bộ kết cấu là đồng nhất, từ đỉnh lốp đến hông lốp đều có các đặc tính cơ học tương đồng với nhau.
Với cấu trúc xuyên tậm, các sợi bố từ tâm lốp tỏa ra xung quanh Ngoài ra, đỉnh lốp được làm từ những lớp bố tạo thành một vành đai Vì vậy, đỉnh lốp và hông lốp có các đặc tính riêng của nó.
Hình 4.3 Lốp bố tỏa tròn
Là lớp cao su bên ngoài bảo vệ lớp bố không bị mài mòn và các hư hỏng bên ngoài do các tác động của mặt đường Nó là phần trực tiếp tiếp xúc với mặt đường và sinh ra lực ma sát để truyền lực chủ động và lực phanh lên mặt đường.
Bề ngoài gai lốp được thiết kế có nhiều rãnh để làm tăng hiệu quả phanh và truyền lực.
4.1.2.1 Gai lốp đối xứng Đây là loại gai lốp thông dụng nhất trên thị trường hiện nay Loại gai lốp này được sử dụng rộng rãi trên hầu hết những dòng xe phổ thông Loại gai lốp này có cấu tạo thiết kế và cấu trúc gai cũng như chất liệu tương xứng đồng đều ở cả 2 bên thành lốp Thế nên đối với loại lốp này, chúng ta có thể xoay đảo chiều lốp một cách dễ dàng mà không sợ ảnh hưởng đến chất lượng điều khiển xe.
Hình 4.4 Gai lốp đối xứng
4.1.2.2 Gai lốp bất đối xứng
Chúng ta sẽ bắt gặp loại lốp xe này được trang bị nhiều trên những mẫu xe cao cấp, sang trọng Để tối ưu hóa khả năng vận hành của lốp, người ta sẽ chia nhỏ từng khu vực trên bề mặt của lốp để thiết kế gai lốp khác nhau, chất liệu cao su khác nhau (loại cứng, loại mềm) hay thậm chí là sẽ gia cố thêm các lớp bố kim loại ở thành lốp bên ngoài để tăng khả năng chịu tải ở mặt ngoài thành lốp –giúp xe ổn định hơn khi xe vào cua ở tốc độ cao hay bảo vệ vành xe khỏi tác động của mặt đường tốt hơn.
Hình 4.5 Gai lốp bất đói xứng
4.1.2.3 Gai lốp hình mũi tên Đây là loại lốp dùng chủ đạo trên các xe thể thao, đòi hỏi điều kiện vận hành thường xuyên ở tốc độ cao Loại lốp này được chế tạo với thiết kế thành lốp cứng giúp tăng tính ổn định và bề mặt cao su mềm giúp tăng khả năng bám đường Đặc thù các rãnh gai theo hướng mũi tên cũng giúp việc thoát nước dễ dàng và nhanh chóng, tăng tính an toàn khi đi đường ướt Loại lốp này thường có qui định về chiều quay (Rotation) và người sử dụng bắt buộc phải tuân theo qui định này.
Hình 4.6 Gai lốp mũi tên
Cạnh lốp là các lớp cao su bao quanh sườn bên lốp và bảo vệ lớp bố khỏi những tác động bên ngoài Nó là phần rộng nhất, linh động nhất, liên tục biến dạng dưới tác dụng của tải khi di chuyển.
Lớp đệm là lớp vải nằm giữa bố lốp và gai lốp, giúp để tăng cường sự kết nối giữa 2 lớp này và giúp làm giảm những sự va đập trên mặt đường tác động lên bố lốp Lốp xe buýt và lốp xe tải và tải nhẹ thường sử dụng lớp đệm nilon còn xe du lịch dùng polyester.
4.1.5 Đai lốp (Đệm cứng) Đai (đệm cứng) là một loại đệm được dùng cho lốp bố tròn Nó chạy xung quanh chu vi lốp giữa bố lốp và gai lốp, nó giữ chắc chắn đúng vị trí của bố lốp Lốp xe du lịch thường làm bằng thép, tơ nhân tạo hay polyester còn xe tải và xe buýt sử dụng đai thép.
Dây mép lốp có tác dụng giữ lốp giúp không bị tuột ra khỏi vành do tác dụng của nhiều lực khác nhau các cạnh tự do hay hai bên của dây bố được cuốn quanh các dây thép rất chắc gọi là dây mép lốp Áp suất khí trong lốp đẩy các tanh sát vào vành và giữ chặt nó ở vị trí đó Tanh được bảo vệ khỏi sự cọ sát lên vành nhờ 1 lớp cao su cứng gọi là lớp lót.
Các ký hiệu thường gặp trên lốp xe
Lốp xe là một yếu tố hết sức quan trọng có ảnh hưởng đến sự an toàn của người ngồi trên xe Việc lựa chọn lốp không phù hợp với xe có thể ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành, tuổi thọ của xe và thậm chí là tạo nên các tình huống nguy hiểm cho người điều khiển cũng như hành khách Vậy lốp xe có tầm quan trọng như thế nào? Ngoài tên nhà sản xuất thì lốp xe còn "nói" điều gì với chúng ta?
Hình 4.8 Lốp xe và các ký hiệu thường gặp
4.2.1 Thông số kích thước lốp
Hình 4.9 Thông tin bên hông lốp
Thông số nằm ngay sau ký hiệu loại lốp Là khoảng cách từ hông bên này đến hông bên kia của lốp đo bằng đơn vị milimet Ví dụ P 225/45R17 91V, đây là lốp có chiều rộng 225mm Chiều rộng của lốp co thể được chuyển đổi sang đơn vị inch Ví dụ lốp P225 tương ứng với chiều rộng là 8,86 inch.
4.2.1.2 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp
Hình 4.11 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp Thông số thường được ghi phía sau chiều rộng, sau dấu "/" và trước ký hiệu cấu trúc bố (chữ R ở ví dụ sau) Tỷ lệ càng cao thì lốp càng dày và ngược lại, tỷ lệ càng thấp thì lốp càng mỏng Ví dụ như lốp P225/ 45R17 91V, tỷ lệ giữa chiều cao/chiều rộng là 45%
4.2.1.3 Đường kính mâm (vành, la zăng) Đo bằng đơn vị inch (1 inch = 25,4 mm) Ví dụ lốp P225/45R 17 91V sẽ được gắn vào mâm với đường kính 17 inch Một số đường kính mâm thường gặp là 8, 10, 12, 13, 14,
15, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 26 và 28 (đơn vị đều là inch) Đây đều là những loại mâm phổ biến cho sedan, SUV, minivan, van và xe tải nhẹ.
Phân loại lốp
Hiện nay trên thị trường có khá nhiều loại lốp xe ô tô nên chủ xe có nhiều sự lựa chọn cho việc thay thế hơn Nhưng không phải ai cũng biết cách phân loại lốp ô tô, để có thể lựa chọn cho mình sản phẩm phù hợp nhất.
Có rất nhiều các tiêu chí để có thể phân loại lốp xe Tuy nhiên thì theo các chuyên gia về ô tô thường phân loại lốp dựa vào điều kiện thời tiết, điều kiện vận hành và chất lượng lốp.
4.3.1 Phân loại lốp theo xe tải trọng
Có rất nhiều loại lốp xe, mỗi loại xe sẽ có lốp khác nhau Lốp xe dành cho xe ô tô con, lốp xe dành cho xe bán tải, lốp dành cho xe tải, xe giường nằm…… mỗi loại đều có sự khác nhau vì thế khi sử dụng hay thay đổi, chúng ta phải tìm hiểu đúng kích cỡ và đúng tải trọng để phù hợp với từng loại xe.
Bảng 4.1 Bảng quy đổi tải trọng và tốc độ tối đa của lốp xe
4.3.2 Phân loại lốp xe ô tô theo điều kiện vận hành
Tùy theo vào địa hình sử dụng mà lốp xe được thiết kế phù hợp với từng loại địa hình Bao gồm: lốp chạy đường trường, lốp chạy đường lầy lội, lốp có áp suất cao…
Hình 4.13 Lốp xe chạy đường trường
Là loại lốp được thiết kế chủ yếu dành cho dòng xe SUV, CUV và xe tải nhẹ Kích thước lốp lớn, thành bên cứng và ta lông lớn Tạo điều kiện cho xe di chuyển trên những đường nhiều cát, bùn tốt hơn.
4.3.2.2 Lốp ô tô chạy trên đường lầy lội
Hình 4.14 Lốp xe chạy đường lầy lội Đặc điểm của lốp này đó là ta lông lốp lớn, phù hợp chạy trên những đường có nhiều bùn đất và trơn trượt.
4.3.2.3 Lốp xe dự phòng (còn gọi là lốp T)
Lốp T (viết tắt cho chữ Temporary Space, ví dụ T145/70R17 106M) Đây là loại lốp xe tạm thời, thường được sử dụng như lốp dự phòng trên một số xe và cho phép thay vào, sử dụng trong một thời gian ngắn khi lốp chính gặp sự cố.
4.4.3 Phân loại dựa theo chất lượng hay thương hiệu lốp
Những thương hiệu lốp ô tô cao cấp như Bridgestone, gooyear, Dunlop, Continental, Michelin, Hankook, … Đều là những thương hiệu nổi tiếng và lâu đời, được nhiều người ưa chuộng và tùy theo sự lựa chọn của mỗi người.
Hình 4.16 Các hãng lốp trên thị trường
Ảnh hưởng của hệ thống treo và lốp đến độ ồn của xe
Ảnh hưởng của hệ thống treo đến độ ồn của xe
Hệ thống treo không trực tiếp gây ra tiếng ồn của xe, tuy nhiên khi hoạt động hệ thống treo sẽ tác động lên các hệ thống khác trên xe như: Hệ thống thân, gầm… Mỗi hệ thống sẽ bị tác động đến độ ồn của khoang xe một cách khác nhau.
Các hệ thống treo khác nhau sẽ gây ra các tác động khác nhau Hệ thống treo phụ thuộc gây ra tiếng ồn đến khoang xe lớn hơn hệ thống treo độc lập.
Hệ thống treo khí nén và hệ thống treo thích ứng là hai hệ thống treo mang lại độ êm dịu tốt nhất so với các hệ thống treo khác Đây là hệ thống thường được trang bị trên các dòng xe hạng sang.
Ảnh hưởng của lốp xe đến độ ồn của xe
5.2.1 Tại sao lại có tiếng ồn khi xe ô tô chạy?
Giống như một cái trống, không gian bên trong lốp xe lớn và trống rỗng Khi lốp xe lăn, sự rung động trong không gian này gây ra tiếng kêu với tần số thấp.
Dạng bề mặt lốp và luồng không khí cũng là một vấn đề: Lốp xe với các khối gai có hình dạng đồng đều (các đoạn của lốp giữa các rãnh) có thể tạo ra âm thanh khi xe chạy Các khối gai có hình dạng khác nhau tạo ra tiếng ồn ở các cao độ khác nhau có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau, làm cho nó ít chú ý đến tai người.
Lốp xe mòn không đều cũng gây ồn ào tương tự: Khi lốp xe mất hình dạng đồng nhất, các ưtính năng tắt âm thanh đợc tích hợp trong mô hình gai lốp bị biến dạng. Chúng không thể thực hiện các chức năng như dự định để giảm tiếng ồn.
5.2.2 Những yếu tố hưởng của lốp tới độ của xe
Nếu ta bơm lốp quá non hoặc quá căng đều làm cho áp suất lốp không đúng tiêu chuẩn và như vậy lốp sẽ không phẳng khi nó tiếp xúc với mặt đường dẫn đến mòn nhanh.
42 Áp suất lốp quá cao khiến nó bị cứng, không triệt tiêu được các chấn động từ mặt đường dẫn đến xe chạy không êm Mỗi xe có một áp suất tiêu chuẩn ứng với tải trọng và đặc tính của nó vì vậy khi bơm lốp cần chú ý điều này.
Ngược lại, áp suất lốp quá thấp sẽ khiến lốp bị bẹp, làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường do vậy tăng sức cản khiến cho tay lái nặng hơn Mặt khác nếu áp suất giữa các lốp không đều nhau, sức cản giữa các lốp bên trái hay bên phải không đều dẫn đến hiện tượng xe bị lạng sang một bên.
Mòn ở hai vai hoặc phần giữa lốp: Nếu áp suất lốp quá thấp, các vai mòn nhanh hơn phần giữa Sự quá tải cũng gây ra hậu quả như vậy.Nếu áp suất lốp quá cao, phần giữa mòn nhanh hơn các vai.
Hình 5.1 Áp suất lốp không đủ và đủ
5.2.2.2 Mòn phía trong hoặc phía ngoài
Mòn do quay vòng được thể hiện ở hình bên trái là do quay vòng ở tốc độ quá mức.
Sự biến dạng hoặc độ rơ quá mức của các bộ phận của hệ thống treo ảnh hưởng đến độ chỉnh của bánh trước làm cho lốp mòn không bình thường Nếu một bên hoa lốp của lốp mòn nhanh hơn bên kia, nguyên nhân chính có thể là độ quặp của bánh xe không chính xác.
Hình 5.2 Lốp xe mòn không đều Ngoài ra, việc không đảm bảo các tiêu chuẩn về áp suất lốp sẽ gây ra hiện tượng sóng đứng & lướt nổi (lướt ván) khi điều khiển xe.
Tải trọng lớn làm tăng độ mòn của lốp cũng giống như khi lốp non Lốp mòn nhanh hơn khi xe chở nặng vì lực ly tâm lớn hơn khi quay tác động vào xe sẽ làm phát sinh lực ma sát lớn hơn giữa lốp và mặt đường. Áp suất lốp không đủ, vai lốp mòn nhanh hơn phần giữa Sự quá tải cũng gây ra hậu quả như vậy Nếu áp suất lốp quá lớn, phần giữa mòn nhanh hơn vai.
5.2.2.4 Cân chỉnh thước lái bị lệch
Cân chỉnh bánh xe hay cân chỉnh thước lái, là điều chỉnh bánh lái của xe và hệ thống treo, là hệ thống kết nối và kiểm soát chuyển động của bánh xe Đây không chỉ đơn giản là cân chỉnh lốp xe hay bánh xe.
Hình 5.3 Các góc đặt của bánh xeMục đích quan trọng của việc cân chỉnh là canh chính xác góc đặt của lốp xe và độ tiếp xúc với mặt đường dựa vào các thông số của nhà sản xuất xe quy định cho góc camber, góc toe và góc caster.
Hình 5.4 Mối quan hệ giữa quãng đường phanh và áp suất lốp Độ mòn của lốp không ảnh hưởng nhiều đến quãng đường phanh trên mặt đường khô Tuy nhiên, trên mặt đường ướt quãng đường phanh sẽ dài hơn đáng kể.
Tính năng phanh bị kém đi vzì hoa lốp đã mòn đến giới hạn nó không thể xả nước giữa hoa lốp và mặt đường, dẫn đến hiện tượng lướt nổi.
Như vậy, khi nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng được nâng cao thì các yêu cầu của người tiêu dung cũng tăng theo Ngoài các nhu cầu như động cơ, độ an toàn tiện nghi hay hệ thống âm thanh giải trí trên xe Tuy nhiên, tiếng ồn của xe cũng ảnh hưởng rất lớn tới trải nghiệm của người dùng Tiếng ồn sẽ gây ra những ảnh hưởng nhất định tới thính giác thính lực hay hệ thần kinh trung ương Tiếng ồn của ô tô có từ nhiều nguồn khác nhau Tiếng ồn từ hai nguồn là hệ thống treo và lốp xe sẽ gây ra những ảnh hưởng nhất định tới tiếng ồn của khoang xe.