ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO XE HYUNDAI ACCENT

TRƯỜNG ĐH ĐÔNG Á KHOA Ô TÔ ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG TREO XE HYUNDAI ACCENT GVHD: Trần Minh Hổ Nhóm: SVTH: Võ Thành Đơ ID: 46906 AE19A1B Huỳnh Nhơn Khánh ID: 47140 AE19A1B Lê Văn Hào ID: 47141 AE19A1B Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI MỤC LỤC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, Ơ tơ máy kéo phương tiện giới không thể thiếu rất nhiều lĩnh vực khác Như vậy ô tô máy kéo cần có sự trang bị, cải tiến để đám ứng được những điều kiện làm việc đòi hỏi chất lượng ngày cao ở người sử dụng Khi ô tô chạy đường không bằng phẳng thường phát sinh dao động Những dao động thường ảnh hưởng xấu tới hàng hóa, tuổi thọ của xe, đặc biệt ảnh hưởng tới người lái hành khách ngồi xe Dao động của xe đảm bảo hay không đều được quyết định ở hệ thống treo mà xe được trang bị Chính vì vậy việc nghiên cứu, khai thác, cải tiến hệ thống treo dòng xe hiện có rất cần thiết Tạo sở cho việc nghiên cứu thiết kế hệ thống treo xe cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở Việt Nam ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ 1.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 1.1.1 Công dụng Trên ô tô hệ thống treo cụm bánh xe được gọi phần chuyển động của ô tô Chức bản của phần chuyển động tạo điều kiện thực hiện “chuyển động bánh xe” của ô tô đảm bảo bánh xe lăn thân xe chuyển động tịnh tiến, thực hiện nhiệm vụ vận tải của ô tô Chuyển động bánh xe đòi hỏi tương trợ giữa bánh xe thân xe phải có khả truyền lực mômen theo quan hệ nhất định Trong chức của phần chuyển động nếu bị mất một phần hoặc thay đổi khả truyền lực mơmen có thể làm phá hỏng chức của phần chuyển động Sự chuyển động của ô tô đường phụ thuộc nhiều vào khả lăn của bánh xe nền hạn chế tối đa rung động truyền từ bánh xe lên thân xe Do vậy giữa bánh xe khung vỏ cần thiết có sự liên kết mềm Hệ thống treo tập hợp tất cả những chi tiết tạo nên liên kết đàn hồi giữa bánh xe thân vỏ hoặc khung xe nhằm thỏa mãn chức chính sau đây: - Đảm bảo yêu cầu về độ êm dịu chuyển động, tạo điều kiện nâng cao tính tiện nghi sử dụng của ôtô, đó tập hợp điều kiện nhằm đảm bảo trì sức khoẻ giảm thiểu những mệt mỏi vật lý tâm sinh lý của người (lái xe, hành khách) - Các dao động học của tơ q trình chủn đợng bao gồm: biên độ, tần số, gia tốc, yếu tớ có thể ảnh hưởng tới trạng thái làm việc của người ô tô - Đảm bảo yêu cầu về khả tiếp nhận thành phần lực mômen tác dụng giữa bánh xe đường nhằm tăng tới đa sự an tồn chủn đợng, giảm thiểu sự phá hỏng nền đường của ô tô, đó một tiêu quan trọng độ bám đường của bánh xe Hệ thớng treo nói chung, gờm có ba bợ phận là: bợ phận đàn hời, bộ phận dẫn hướng bộ phận giảm chấn Mỗi bộ phận đảm nhận một chức nhiệm vụ riêng biệt ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI - Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận truyền tải trọng thẳng đứng, làm giảm va đập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô chuyển động - Bộ phận dẫn hướng: dùng để tiếp nhận truyền lên khung lực dọc ,ngang mômen phản lực mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động học của bợ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung - Bộ phận giảm chấn: với ma sát hệ thớng treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt dao động của phần được treo không được treo, biến của dao động thành nhiệt tiêu tán mơi trường xung quanh Ngồi ba bợ phận trên, hệ thớng treo của tô du lịch, ô tô khách một số ô tơ vận tải, cịn có thêm mợt bợ phận phụ nữa bộ phận ổn định ngang Bộ phận có nhiệm vụ giảm đợ nghiêng dao đợng lắc ngang của thân võ xe 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống treo phải đảm bảo được yêu cầu bản sau đây: - Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết chạy đường tốt không bị va đập liên tục lên ụ hạn chế chạy đường xấu không bằng phẳng với tốc độ cho phép Khi xe quay vòng, tăng tớc hoặc phanh vỏ xe khơng 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 có tính điều khiển cao, cụ thể là: + Đảm bảo cho chiều rộng sở góc đặt trụ quay đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể + Đảm bảo sự tương ứng động học giữa bánh xe truyền động lái, để tránh gây hiện tượng tự quay vịng hoặc dao đợng bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay của - Giảm chấn phải có hệ sớ dập tắt dao đợng thích hợp để dập tắt dao đợng được hiệu quả êm dịu - Có khới lượng nhỏ, đặc biệt phần không được treo - Kết cấu đơn giản, dễ bớ trí , làm việc bền vững, tin cậy - Không gây nên tải trọng lớn tại mối kiên kết với khung hoặc vỏ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI - Có đợ bền cao, giá thành thấp mức độ phức tạp kết cấu không lớn - Có độ tin cậy lớn, điều kiện sử dụng phù hợp với tính kỹ thuật, không gặp hư hỏng bất thường Đối với ôtô buýt còn được ý thêm yêu cầu: - Có khả chớng rung, ờn trùn từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt - Tính điều khiển ổn định chuyển động cao ở mọi tốc độ 1.1.3 Phân loại Theo dạng bộ phận dẫn hướng, hệ thống treo được chia làm loại: - Phụ thuộc - Độc lập Theo loại phần tử đàn hời, gờm có: - Loại kim loại, gờm: nhíp lá, lị xo xoắn, xoắn - Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn - Loại khí nén thuỷ khí Theo phương pháp dập tắt dao động, chia ra: - Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng một chiều hai chiều - Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: gồm ma sát bộ phận đàn hồi bộ phận dẫn hướng Theo sự thay đổi đặc tính điều chỉnh, có: - Hệ thống treo không tự điều chỉnh - Hệ thớng treo tự đợng điều chỉnh (bán tích cực, tích cực) 1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập Đặc điểm của cấu treo độc lập hai bánh trước không nối liền bằng một dầm cứng mà bằng dầm cầu cắt, bánh không phụ thuộc vào bánh kia, cho phép bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ phận hướng trường hợp có thể loại địn, loại đòn - ớng hay cịn gọi Macpherson Loại đòn lại có loại: đòn, đòn, loại đòn lắc mặt phẳng ngang, lắc mặt phẳng dọc lắc mặt phẳng chéo Ưu - nhược điểm của hệ thống treo độc lập: - Cho phép tăng độ võng tĩnh động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI - Khơng gian gầm xe bị chiếm chỗ vậy có khả giảm chiều cao trọng tâm ôtô, điều rất cần thiết với loại ôtô - Giảm được hiện tượng dao động bánh xe dẫn hướng hiệu ứng mômen quay - Tăng được khả bám đường, đó tăng được tính điều khiển ổn định của xe - Hạn chế khả truyền lực bên giữa hai bánh xe - Phức tạp đắt tiền sử dụng ở cầu chủ đợng Vì thế ôtô du lịch hiện đại thường dùng hệ thống treo phụ thuộc ở cầu sau Hệ thống treo độc lập ở cầu chủ động sử dụng ơtơ có tính đợng cao Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống treo độc lập 1- Bánh xe; 2- Thùng xe; 3-Dầm cầu; 4- Khớp nối 5- Giảm chấn ; 6- Phần tử đàn hồi 1.1.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trưng cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc dầm cầu liền liên kết cứng giữa hai bánh xe Bởi vậy, dịch chuyển của bánh xe một cầu phụ thuộc lẫn Việc trùn lực mơmen từ bánh xe lên khung có thể thực hiện trực tiếp qua phần tử đàn hời dạng nhíp hay nhờ đòn Trên cầu bị động, dầm cầu cứng thường làm bằng thép định hình liên kết dịch chuyển của hai bánh xe Trên cầu chủ động, dầm cầu vừa liên kết giữa hai bánh xe vừa chứa bên tồn bợ cụm trùn lực cầu xe Sự liên kết cầu xe với thân xe thông qua dầm cầu hệ thống treo ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI Trong q trình chuyển động, nếu một bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng xảy chuyển vị phụ theo trục tọa độ ảnh hưởng tới chuyển vị của bánh xe bên dẫn tới giảm khả lăn phẳng của bánh xe Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc 1- Bánh xe; 2- Thùng xe; 3-Giảm chấn; 4- Dầm cầu 5- Phần tử đàn hồi Ưu, nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc: - Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ đảm bảo được yêu cầu cần thiết, nhất đới với những xe có tớc đợ chủn động không lớn - Khi tổng ngoại lực theo phương ngang tác dụng lên ôtô lớn tổng khả bám bên của cả hai bánh xe, xảy hiện tượng trượt ngang Nếu dầm cầu liền, chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe được liên kết cứng hạn chế được hiện tượng trượt bên bánh xe - Dễ tháo lắp sửa chữa, giá thành thấp - Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt cầu chủ động Khi xe đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh gây nên va đập mạnh giữa phần không treo phần treo (thùng xe), làm giảm độ êm dịu chuyển động của ôtô Mặt khác, bánh xe va đập mạnh nền đường làm xấu sự tiếp xúc bánh xe với đường 1.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Bộ phận đàn hồi Trên ô tơ bợ phận đàn hời có thể dùng loại: Nhíp, lị xo, xoắn, cao su, khí nén hay thuỷ khí ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI 1.2.1.1 Phần tử đàn hồi loại nhíp Là loại đàn hồi dùng rất phổ biến - Ưu điểm: + Kết cấu chế tạo đơn giản + Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng + Có thể đờng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng một phần nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn - Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại - Thời gian phục vụ ngắn Kết cấu nhíp được xây dựng xuất phát từ điều kiện: kích thước nhỏ gọn có độ bền đều để dễ bố trí lên xe, tăng hệ số sử dụng vật liệu giảm khới lượng nên có thể nhíp sử dụng nhíp nhiều hoặc nhíp (nhíp parabol) a Nhíp khơng có nhíp phụ: Hình 1.3: Nhíp parabol (tiết diện thay đổi theo chiều dài) 1-Tai nhíp; 2- Vịng kẹp; 3- Nhíp ; 4-Đệm cánh ;5-Bu lơng Nhíp thường có chiều dài lớn nên khó bớ trí lên xe Tuy vậy chúng có ưu điểm là: hệ số sử dung vật liệu cao, khối lượng nhỏ, tuổi thọ lớn Để giảm chiều dài nhíp có thể tăng chiều rợng của hoặc dùng mợt sớ có chiều dài bằng Để giảm ảnh hưởng của ma sát đến độ êm dịu chủn đợng tổi thọ của nhíp ,người ta dùng vật liệu chất dẻo hay cao su lót giữa nhíp ở chổ trùn lực chổ bắt chặt nhíp với cầu Khi tải trọng cầu thay đổi nhiều có thể dung nhíp phụ đễ tăng đợ êm dịu cho hệ thớng b Nhíp có nhíp phụ: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI Hình 1.4: Kết cấu nhíp lá có nhíp phụ 1-Giá đở nhíp chính; 2-Vòng kẹp; 3-Quang nhíp; 4-Tấm đệm dưới 5-Trục bánh xe; 6-Giảm chấn; 7-Nhíp chính; 8-Quang treo 9-Gối đỡ; 10-Tai cường hóa; 11-Giá đỡ; 12-Đinh tán 13-Giá đở nhíp phụ; 14-Nhíp phụ; 15-Tấm đệm 16-Chốt định vị; 17-Khung xe Trên xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi giới hạn lớn đột ngột thì để cho xe chạy êm dịu không hay non tải nhíp đủ cứng đầy tải, người ta dùng nhíp kép gờm: + Mợt nhíp + Mợt nhíp phụ Khi xe khơng non tải có mợt nhíp làm việc Khi tải tăng đến mợt giá trị quy định 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 hay dưới nhíp tùy theo vị trí giữa cầu khung củng kích thước biến dạng yêu cầu của nhíp Tiết diện nhíp: có thể hình chử nhật , hình thang, chử T hay có rãnh ở giữa Kết cấu đầu nhíp có thể theo dạng chử nhật, hình thang hay van vát mỏng - Để lắp nhíp lên khung xe, đầu một hay hai nhíp cùng được uốn cong lại thành tai nhíp - Để giảm tải cho nhíp phân bớ đều tải lên dưới người ta chế tạo có đợ cong ban đầu khác - Các nhíp sau chế tạo được lắp ghép với thành bợ nhíp ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI D F 0,0324 = 0,0384 [m]  7. 7.3,14 Chọn D = 0,039 [m] Với l  7.D , ta có được l = 7.39 = 273 (mm) - Xác định kích thước bên của giảm chấn: - Đường kính đẩy piston dt , dt = (0,4 ÷ 0,6) dp Với: dp đường kính piston Chọn dt = 0,5dp - Đường kính xi lanh làm việc, dx = dp + 2δ δ chiều dày thành xi lanh, δ = (1,5 ÷ 2,5) mm; chọn δ = 2mm Hình 2.14 Sơ đờ tính đường kính giảm chấn Suy ra: dx = d p + Ta có : 2 d D   d t  x D đường kính của vỏ giảm chấn, D = 39 [mm] Chọn D  4d t2  d x2  39  40,5.d p   d p  4 2 Ta biến đổi phương trình bậc theo dp sau: d p2  4.d p  752 ,5  Giải phương trình ta tìm được dp = 25,5 [mm] Lấy dp = 26 [mm] Vậy: Đường kính piston dp = 26 (mm) Đường kính đẩy piston dt = 0,5dp = 13 [mm] Đường kính xi lanh làm việc dx = dp + = 30 [mm] - Xác định chiều dài của giảm chấn: + Chiều dài nắp giảm chấn: LY=(0,4  0,6)dx = 12  18 [mm] Chọn LY = 16 [mm] + Chiều dài nắp piston: 64 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI LP= (0,75  1,1)dx = 22,5  33 [mm] Chọn LP = 28 [mm] Hình 2.15 Sơ đờ cấu tạo giảm chấn + Hành trình piston HP : Với hệ thống treo sau kiểu treo phụ thuộc dầm xoắn Eta beam, đó HP được chọn phụ thuộc vào biến dạng động của hệ thống treo Coi vị trí piston giảm chấn ứng với tải trọng tĩnh vị trí trung bình, thì hành trình piston có thể lấy gần bằng lần độ võng động (fđ) của hệ thống treo quy dẫn về vị trí phương bố trí giảm chấn Vậy ta có thể xác định hành trình piston theo công thức sau: HP = fđ 2.99,1 = = 200 [mm] cos  gc cos o + Khoảng cách từ đáy xi lanh đến đỉnh của piston piston nằm ở điểm chết dưới.Chọn LK = 30 [mm] + Khoảng cách từ đáy của vỏ tới đáy của vỏ ngồi Lb : Lb = (1 ÷ 1,5)dx = 30 ÷ 45 (mm), ta chọn: Lb = 35 [mm] Như vậy, chiều dài xi lanh giảm chấn là: Lx = LY + Hp + 2Lp + LK + Lb = 16 + 200 + 2.28 + 30 + 35 = 337 [mm] + Chiều dài ty đẩy được xác định sau: L  1,3.( f t  f đ ) = 1,3.297,3 = 386,5 [mm] Suy chiều dài từ ụ hạn chế tới đầu của ty đẩy Lv bằng: LV = L – Hp – LY = 386,5 – 200 – 16 = 170,5 [mm] Chiều dài tồn bợ giảm chấn: 65 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI LT=LX+LV= 337 + 170,5 = 507,5 [mm] - Xác định kích thước lỗ van giảm chấn - Xác định kích thước lỗ van nén mạnh: Trong hành trình nén, piston giảm chấn xuống, đó lưu lượng của chất lỏng qua lỗ van nén được tính theo công thức, theo [2]:  Qn = Fp.Vgmax = d2p Vgmax Trong đó: Vgmax - Vận tốc piston ở hành trình nén mạnh, Vgmax = 0,6 [m/s] dp – Đường kính piston, dp = 26 [mm] = 0,026 [m]  Vậy: Qn = 0,0262.0,6 = 3,2.10-4 [m3/s] + Áp suất dầu hành trình nén mạnh là: Pn  Pn max Fp Trong đó: Pnmax – Lực cản sinh hành trình nén mạnh, Pnmax = 182,4 [N] Fp – Diện tích piston giảm chấn: Fp   d p2 = 3,14.0,0262  5,3.10 4 [m ] Vậy áp suất dầu hành trình nén mạnh là: Pn  182,4  344150,9 [N/m2] 5,3.10  + Tổng diện tích lỗ van nén mạnh tính theo công thức, theo [2]: Fvn   Qn 2.g.Pn  Trong đó: Qn - Lưu lượng của chất lỏng qua van nén giây µ - Hệ sớ tổn thất lng; à=0,6 ữ 0,75 Chon = 0,7 Pn - Áp suất chất lỏng giảm chấn; Pn= 344150,9 [N/m2] 66 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI γ - Trọng lượng riêng chất lỏng làm việc giảm chấn: γ = 860 ÷ 980 (kG/m3 ), chọn γ = 860 (kG/m3) 3,2.10 4 Fvn  Vậy: 0,7 n. d vn2 Mà: Fvn  2.9,81.344150,9 8600  d vnm  = 1,63.10-5 [m2] 4.Fvn n. Với: n số lỗ van nén Chọn n = dvnm – Đường kính của một lỗ van nén mạnh d vnm 4.1,63.10 -5  = 2,28.10-3 [m] = 2,28 [mm] 4.3,14 Vậy đường kính của một lỗ van nén là: dvnm = 2,28 (mm) - Xác định kích thước lỗ van trả mạnh Trong hành trình trả, piston giảm chấn lên, đó lưu lượng của chất lỏng qua lỗ van trả được tính theo công thức, theo [2]: Qt = FpVgmax =  (d p - d2t)Vgmax Trong đó: Vgmax – Vận tốc piston ở hành trình trả mạnh, Vgmax = 0,6 [m/s] dp – Đường kính piston, dp = 0,026 [m] dt – Đường kính đẩy piston, dt = 0,013 [m] Vậy: Qt =  (0,0262 - 0,0132).0,6 = 2,4.10-4 [m3/s] + Áp suất dầu hành trình trả mạnh là: Ptr  Ptr max F Trong đó: Ptr max – Lực cản sinh hành trình trả mạnh, Ptr max = 547,3 [N] F  (d p2  d t2 ) 3,14.(0,0262  0,0132 ) = = 4.10-4 [m2] Vậy áp suất dầu hành trình trả mạnh là: 67 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI Ptr  547,3 = 1368250 [N/m2] 4.104 + Tổng diện tích lỗ van trả mạnh được tính sau: Fvt   Mà: Fvt  Qt = 2.g.Ptr  2,4.10 4 = 0,614.10-5 [m2] 2.9,81.1368250 0,7 8600 n. d vt2 Với n số van trả mạnh Chọn n = Ta có được:  d vtm  4.Fvt = n. 4.0,614.10 5 = 0,0014 [m] = 1,4 [mm] 4.3,14 Vậy đường kính của một lỗ van trả dvtm = 1,4 (mm) Xác định kích thước lỗ van nén nhẹ, trả nhẹ được thực hiện tương tự với Vgc = 0,3 m/s Ta có được số liệu sau: + Đường kính của một lỗ van nén nhẹ là: dvnn = 2,2 (mm); n = + Đường kính của một lỗ van trả nhẹ là: dvtn = 1,4 (mm); n = - Xác định kích thước lỗ van giảm tải Khi vận tốc piston giảm chấn Vg = 0,6 (m/s) giảm chấn làm việc rất căng thẳng hệ thống treo lúc đó làm việc cứng Để khắc phục điều này, giảm chấn được thiết kế thêm van giảm tải Khi Vg > (m/s) van giảm tải mở, diện tích lưu thông chất lỏng giảm chấn tăng lên, hệ số cản giảm chấn giảm đi, lực cản giảm chấn không tăng nhiều + Kích thước lỗ van giảm tải hành trình trả mạnh Tổng diện tích của lỗ van giảm tải được xác định: Fvgt  Fvt Qk Qt Trong đó: Qk – Lưu lượng chất lỏng giây đẩy piston chiếm chỗ trả mạnh: 3,14.0,0132  0,8.10 4 [m3 / s] Qk = Vgmax.Ft = 0,6 Thay vào công thức (2.48), ta được: 68 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI Fvgt 0,8.104  0,614.10  2,05.10 [m ] 4 2,4.10 5 .dgt Mà: F vgtn Chọn số lỗ van giảm tải n = 4.2,05.10 6  0,8.10 3 [m] 4.3,14  d gt  Vậy đường kính lỗ van giảm tải hành trình trả là: dgt = 0,8 (mm) + Kích thước lỗ van giảm tải hành trình nén mạnh: Lưu lượng chất lỏng qua lỗ van giảm tải là: Qgt = Qnmax - Qk Với : Qnmax – Lưu lượng chất lỏng qua van nén hành trình nén mạnh Vậy: Qgt = Qnmax - Qk = 3,2.10-4 – 0,8.10-4 = 2,4.10-4 [m3/s] Tổng diện tích van giảm tải: Qgt Fgt   2.g.Pn  Trong đó: Pn – Áp suất dầu hành trình nén mạnh; Pn = 344150,9 [N/m2] Qgt Fgt  Vậy:  Mà: Fgt  n  d gt2 2.g.Pn   d gt  2,4.10 4  2.9,81.344150,9 8600 0,7 4.Fgt n.   1,22.10 5 [m2] 4.1,22.10 5 = 1,97.10-3[m] 4.3,14 Vậy đường kính lỗ van giảm tải hành trình nén dgt = 1,97 [mm] 2.4.3 Tính toán nhiệt Tính toán nhiệt nhằm mục đích xác định nhiệt độ tối đa của chất lỏng giảm chấn làm việc Các kích thước của giảm chấn phải đảm bảo cho nhiệt độ không vượt giới hạn cho phép Cơ sở tính toán phương trình cân bằng nhiệt, theo [2]: Nt = α1Sg(tg – tm) [Nm/s] Trong đó: Nt – Công suất tiêu thụ bởi giảm chấn: 69 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI N t  ( Pgt  Pgn ) Vg  ( K gt  K gn ) Vg2 Với tớc đợ piston giảm chấn tính tốn lấy Vg = 20 ÷ 30 (cm/s), theo [2] Chọn Vg = 30 (cm/s) = 0,3 (m/s) N t  (1216,2  405,4) => 0,32  72,97 [Nm/s] αt – Hệ số truyền nhiệt từ thành giảm chấn vào không khí Nếu thừa nhận gần tốc độ không khí bằng tớc đợ ơtơ thì αt = 58 ÷81 [W/(m2 đợ)] Chọn αt = 58 [W/(m2 độ)] Sg – Diện tích mặt của giảm chấn, ta có: D  S g  D  l g  2  Ở lg – Chiều dài phần chứa dầu của giảm chấn, ta có thể xác định gần đúng: lg ≈ Hp + Lp = 200 + 28 =228 [mm] = 0,228 [m] =>  0,039  S g   0,039  0,228   0,03 [m2]   Tm – Nhiệt độ môi trường xung quanh, tm = 35 oC Từ phương trình cân bằng nhiệt ta tính được nhiệt độ của thành giảm chấn: tg  Nt 72,97  tm =  35 = 76,9(oC) t Sg 58.0,03 Với giá trị tính toán được tg = 76,9 oC, thỏa mãn điều kiện nhiệt độ thành giảm chấn không được vượt giá trị cho phép (100 ÷ 120) oC 70 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI CHƯƠNG 3: CHUẨN ĐOÁN SỮA CHỮA HỆ THỐNG TREO 3.1 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP - Hư hỏng bộ phận giảm chấn Bộ phận giảm chấn cần thiết làm việc với lực cản hợp lý nhằm dập tắt nhanh chóng dao động thân xe Hư hỏng giảm chấn dẫn tới thay đổi lực cản này, tức giảm chấn mất khả dập tắt dao động của thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính nền đường Các hư hỏng thường gặp là: + Mòn bộ đôi xylanh, piston Piston xylanh đóng vai trò dẫn hướng cùng với vòng gioăng hay phớt làm nhiệm vụ bao kín khoang dầu Trong trình làm việc của giảm chấn pistong xylanh dịch chuyển tương đối, gây mòn nhiều piston làm xấu khả dẫn hướng bao kín Khi đó sự thay đổi thể tích khoang dầu, việc dầu có thể lưu thông qua lỗ tiết lưu, còn chảy qua giữa khe hở của pittông với xylanh gây giảm lực cản cả hai hành trình nén trả, mất dần tác dụng dập tắt nhanh dao động + Hở phớt bao kín chảy dầu của giảm chấn Hư hỏng hay xảy đối với giảm chấn dạng ống, đặc biệt ở giảm chấn dạng ống một lớp vỏ Do điều kiện bôi trơn của phớt bao kín cần pistong hạn chế, nên sự mòn không thể tránh được sau thời gian dài sử dụng, dầu có thể chảy qua khe phớt làm mất dần tác dụng giảm chấn Sự thiếu dầu ở giảm chấn hai lớp vỏ dẫn tới lọt không khí vào buồng bù giảm tính chất ổn định làm việc Ở giảm chấn một lớp vỏ, sự hở phớt bao kín dẫn tới đẩy hết dầu giảm nhanh áp suất Ngoài sự hở phớt còn kéo theo bụi bẩn bên ngồi vào tăng nhanh tớc đợ mài mòn đó phải thay mới phớt bao kín + Dầu bị biến chất sau một thời gian sử dụng Thông thường dầu giảm chấn được pha thêm phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ làm việc ở nhiệt độ áp suất thay đổi, giữ được độ nhớt khoảng thời gian dài Khi có nước hay tạp chất hoá học lẫn vào dễ làm dầu bị biến chất Các tính chất lý thay đổi làm cho tác dụng của giảm chấn mất đi, có làm bó kẹt giảm chấn + Kẹt van giảm chấn có thể xảy ở hai trạng thái: mở, đóng Nếu van kẹt mở thì dẫn tới lực cản giảm chấn bị giảm nhỏ Nếu van giảm chấn kẹt đóng 71 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI thì lực cản giảm chấn không được điều chỉnh, làm tăng lực cản giảm chấn Sự kẹt van giảm chấn xảy dầu thiếu, hay dầu bị bẩn, phớt bao kín bị hở Các biểu hiện của hư hỏng phụ thuộc vào trạng thái kẹt của van ở hành trình trả hay van làm việc ở hành trình nén, van giảm tải + Thiếu dầu, hết dầu đều xuất phát từ hư hỏng của phớt bao kín Khi bị thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn còn khả dịch chuyển thì nhiệt phát sinh vỏ lớn, nhiên đó độ cứng giảm chấn thay đổi, làm xấu chức của nó Có nhiều trường hợp hết dầu có thể gây kẹt giảm chấn, cong trục + Đôi sự tải làm việc, cần pistong giảm chấn bị cong, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn + Nát cao su chỗ liên kết có thể phát hiện thông qua quan sát đầu liên kết Khi bị nát vỡ, ôtô chạy đường xấu gây nên va chạm mạnh kèm theo tiếng ồn Các hư hỏng của giảm chấn kể có thể phát hiện thông qua cảm nhận về độ êm dịu chủn đợng, nhiệt đợ vỏ ngồi giảm chấn, sự chảy dầu hay đo bệ kiểm tra hệ thống treo - Hư hỏng bộ phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi quyết định tần số dao động riêng của ôtô, vậy hư hỏng ảnh hưởng nhiều tới tiêu chất lượng kể Bộ phận đàn hồi bộ phận dễ hư hỏng điều kiện sử dụng như: + Giảm độ cứng, hậu quả của nó giảm chiều cao thân xe, tăng khả va đập cứng tăng tốc hay phanh, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng gia tốc dao động thân xe, làm xấu độ êm dịu xe nền đường xấu + Vỡ ụ tăng cứng của hệ thống treo làm mềm bộ phận đàn hồi, tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi Vỡ ụ tỳ hạn chế hành trình làm tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi Cả hai trường hợp đều gây nên va đập Các tiếng ồn hệ thống treo làm cho tồn bợ thân xe hay vỏ xe phát tiếng ồn lớn, làm xấu môi trường hoạt động của ôtô + Rơ lỏng liên kết như: bu lông , đai kẹp, giá đỡ lò xo , đều gây nên tiếng ồn, xô lệch cầu xe, ôtô khó điều khiển, gây nặng tay lái, tăng độ ồn xe hoạt động, dễ gây tai nạn giao thông - Hư hỏng bộ phận dẫn hướng 72 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI Trong sử dụng hư hỏng hoặc sai lệch kết cấu bộ phận dẫn hướng hay gặp là: + Mòn khớp trụ, khớp cầu + Biến dạng khâu: đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay, dầm cầu, giá đỡ lò xo… + Sai lệch thông số cấu trúc, chỗ điều chỉnh, vấu giảm va, vấu tăng cứng… Các hư hỏng làm cho bánh xe mất quan hệ động học, động lực học đúng, gây nên mài mòn nhanh lốp xe, mất khả ổn định chuyển động, mất tính dẫn hướng của xe Tuỳ theo mức độ hư hỏng mà biểu hiện của nó rõ nét hay mờ - Hư hỏng đối với bánh xe Bánh xe có thể được coi một phần hệ thống treo, hư hỏng thường gặp đối với bánh xe là: Áp suất lốp không quy định, lốp mềm làm tăng sức cản chuyển động mau mòn lốp, còn lốp cứng dễ gây hiện tượng trượt bánh xe chịu tác động của lực dọc hoặc lực ngang lớn diện tích tiếp xúc giữa bánh xe mặt đường giảm gây mất tính ổn định của ôtô Lốp bị mòn dễ gây hiện tượng trượt quay xe tăng tốc, giảm khả vượt lầy làm giảm tính động của ôtô, Khi áp suất lốp không quy định ta tiến hành điều chỉnh bằng cách xả bớt hoặc bơm thêm không khí, lốp bị mòn ta tiến hành thay mới - Hư hỏng đối với ổn định Hư hỏng của ổn định chủ yếu là: nát gối tựa cao su, giảm độ cứng, hư hỏng đòn liên kết Hậu quả của hư hỏng tương tự của bộ phận đàn hồi, xảy ôtô bị nghiêng hay xe chạy đường có dạng “sóng ghềnh” Các bộ phận kể của hệ thống treo có quan hệ chặt chẽ biểu hiện giống Để có thể tách biệt hư hỏng cần thiết phải có kinh nghiệm hay sử dụng suy luận Trong biểu hiện trên, biểu hiện có thể dùng làm thơng sớ chẩn đốn hay dùng: + Tiếng ờn, gõ ở mọi tốc độ hay ở một vùng tốc độ đó + Rung động ở khu vực bánh xe hay thùng xe + Va đập cứng tăng nhiều qua “ ổ gà” hay đường xấu + Chiều cao thân xe bị giảm, thân xe bị xệ, vênh + Giảm khả bám dính đường + Tăng mài mòn lốp, hoặc mài mòn lốp không đều + Không có khả ổn định hướng chủn đợng, lái nặng 73 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ MỚI + Quá nóng ở vỏ giảm chấn + Có dầu chảy vỏ giảm chấn 3.2 CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HƯ HỎNG HỆ THỐNG TREO - Khắc phục hư hỏng của giảm chấn: + Đối với hiện tượng mòn xylanh, piston ta tháo giảm chấn quan sát mức độ hư hỏng, nếu thấy xylanh piston mòn nhiều so với kích thước ban đầu, làm việc kém hiệu qua thì ta dùng phương pháp thay thế xylanh, piston mới, có kích thước với kích thước chế tạo của giảm chấn + Với hiện tượng hở phớt bao kín chảy dầu ta tháo nắp giảm chấn, quan sát mức độ hư hỏng tìm hiểu nguyên nhân hư hỏng thời gian sử dụng lâu ngày phớt làm kín bị oxy hóa, cần xylanh bị trầy xước hay vì những nguyên nhân khác… Qua đó ta tìm cách khắc phục hư hỏng, thường thay mới phớt làm kín có cùng kích thước với kích thước chế tạo + Đối với hiện tượng dầu bị biến chất sau một thời gian sử dụng, hoặc nước, bụi bẩn lọt vào ta thay thế dầu mới có cùng tính chất độ nhớt đối với yêu cầu dầu dùng cho giảm chấn + Đối với hiện tượng kẹt van giảm chấn thường dầu bị bẩn, phớt bao kín bị hở ta kiểm tra làm sạch lỗ van đồng thời thay thế dầu hoặc phớt làm kín bị hỏng + Hiện tượng hỏng sự tải trình làm việc, dẫn đến cong cần piston, gây kẹt giảm chấn thì cần phải thay mới cần piston cần thiết phải cho xe hoạt động ở chế độ tải cho phép + Khi cao su ở đầu giảm chấn bị dập nát ta cần thay thế bằng cao su mới Nhìn chung hư hỏng của giảm chấn ta có thể khắc phục được, giảm chấn có giá thành rẻ nên, có hỏng mòn xylanh,piston, chảy dầu…Ta có thể thay mới toàn bộ giảm chấn cũ bằng một giảm chấn mới, để tiết kiệm thời gian giảm thiệt hại kinh tế xe dừng làm việc để sửa chữa - Khắc phục hư hỏng của bộ phận đàn hồi: + Đối với hiện tượng gãy lò xo làm việc tải, hay mỏi của vật liệu… Do yêu cầu về tính an tồn chủn đợng vật liệu chế tạo lò xo nên cách khắc phục nhất để đảm bảo tính an toàn chất lượng của hệ thớng treo thay thế tồn bợ lò xo 74 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI + Bộ phận đàn hồi một phận rất quan trọng của hệ thống treo nên việc khác phục, sửa chữa đóng một vai trò rất quan trọng, vì nó quyết định gần chất lượng làm việc của hệ thống treo + Khi độ cứng của lò xo giảm, dẫn đến việc dập tắt giao động của hệ thống treo giảm, ta thường thay mới lò xo bằng một lò xo có cùng kích thước + Đối với hiện tượng lỏng bu lông, đai kẹp,giá đỡ lò xo… Ta dùng dụng cụ chuyên dùng để siết lại,thay thế bu lông bị trờn ren, hoặc bị gãy Do bộ phận đàn hồi bộ phận rất quan trọng của hệ thống treo, tiết của bộ phận bị hỏng ta thường thay mới chi tiết bị hư hỏng để đảm bảo cho xe hoạt động an tồn đường - Cách khắc phục bợ phận dẫn hướng + Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi bộ phận dẫn hướng được làm riêng rẽ Bộ phận đàn hồi thường lò xo trụ, còn bộ phận dẫn hướng đòn.Vì vậy việc chẩn đốn sửa chữa bợ phận dẫn hướng, chủ yếu hư hỏng của dẫn hướng mòn khớp trụ, khớp cầu, sai lệch thông số cấu trúc, gãy đòn… Nên cách khắc phục kiểm tra điều chỉnh lại sai lệch thay thế mới bộ phận dẫn hướng - Bánh xe Khi ta xem bánh xe một phần hệ thống treo thì cách khắc phục sửa chữa với bánh xe sau: Khi áp suất lốp xe không quy định ta tiến hành điều chỉnh bằng cách xả bớt hoặc bơm thêm không khí vào để cho nó phù hợp với quy định đặt ra, nếu lốp xe mòn để tránh hiện tượng bị trượt đường gây nguy hiểm trình vận hành ta tiến hành thay mới lốp xe - Cách khắc phục sửa chữa đối với ổn định: Thanh ổn định có nhiệm vụ làm cho xe không bị lắc ngang trình chuyển động: Các hư hỏng thường gặp chủ yếu nát gối tụa cao su, hư hỏng đòn liên kết, giảm độ cứng, nứt gãy ổn định Nên cách khắc phục chủ yếu thay mới chi tiết bị hư hỏng gối tụa cao su, đòn liên kết bằng chi tiết mới, trường hợp bị gãy ổn định thì ta phải thay tồn bợ bợ phận ổn định Qua việc phân tích nguyên nhân hư hỏng thường gặp cách khắc phục hư hỏng của hệ thống treo ta nhận thấy Để tránh giảm thiểu hư hỏng thường xẩy ta cần phải tuân thủ tốt quy định về việc sử dụng xe không chở 75 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI tải…và phải thường xuyên kiểm tra xe trước đưa vào sử dụng, phải có chế độ bảo hành, bảo dưỡng theo định kỳ để đảm bảo cho xe hoạt đợng an tồn đường tránh gặp phải những sự cố đáng tiếc xẩy 76 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI KẾT LUẬN Hệ thống treo một bộ phận quan trọng của xe, chất lượng của hệ thống ảnh hưởng lớn đến chất lượng hoạt động của xe vì nó phải đảm bảo khả êm dịu, an toàn cho người trang thiết bị, hàng hóa xe xe vận hành loại địa hình khác Như vậy hệ thống treo có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng làm việc của xe Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô, hệ thống treo của ô tơ ngày được hồn thiện sở của xe sản xuất từ trước, để thỏa mãn yêu cầu ngày cao trình sử dụng của xe về tính êm dịu, độ tin cậy, tốc độ … Trên sở dòng xe hiện được sử dụng, việc nghiên cứu, khai thác thực hiện đề tài tính toán thiết kế hệ thống treo, đặc biệt hệ thống treo hiện đại có ý nghĩa rất lớn Đó khả tiếp cận, hiểu sâu với công nghệ hiện đại được sử dụng ôtô hiện nay, đặc biệt bối cảnh ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đường tìm chỗ đứng của mình thì nó có ý nghĩa Thực hiện tính toán thiết kế sở có cách giúp cải thiện, nâng cao tính hoạt động của xe; khai thác, bảo dưỡng xe được tốt; phục vụ ngày tốt trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Qua trình làm đồ án trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, nên không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự góp ý của thầy giáo cùng bạn để giúp có thể nâng cao trình độ chuyên môn của mình Xin chân thành cảm ơn! 77 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ MỚI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Tính tốn thiết kế tơ” – Đặng Q [2] “Giáo trình kết cấu, tính tốn và thiết kế ơtơ” – TS Nguyễn Hồng Việt [3] “Chi tiết máy tập & 2” – Nguyễn Trọng Hiệp [4] www.oto-hui.com [5] www.hyundai-thanhcong.vn 78