1 MỞ ĐẦU Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thố[.]
1 MỞ ĐẦU Trong vài năm gần đây, kinh tế Việt Nam có bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân nâng cao, với việc phủ đầu tư nhiều vào quy hoạch xây dựng hệ thống giao thông vận tải, khiến ô tô trở thành phương tiện lại tiện nghi phổ biến, nhiều người quan tâm Không nước phát triển, với Việt Nam ơtơ chủ đề mẻ, đặc biệt ứng dụng cơng nghệ tiên tiến xe Vì việc nghiên cứu ô tô cần thiết, sở để nhà nhập nhà sản xuất nước kiểm tra chất lượng xe nhập sau xe xuất xưởng, đồng thời trang bị kiến thức cho người dân mua sử dụng xe có hiệu kinh tế cao Khi xe chuyển động đường, có nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc chuyển động, lực cản khơng khí, điều kiện mặt đường… yếu tố thay đổi gây ảnh hưởng khơng nhỏ tới q trình chuyển động xe Chúng làm trình chuyển động xe ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi thọ xe… đặc biệt gây an tồn tính mạng cho người ngồi xe Với yêu cầu ngày cao công nghệ vận tải kỹ thuật tính thẩm mỹ tính tiện nghi tơ ngày phải hồn thiện hơn, đặc biệt tính êm dịu chuyển động xe để tạo cho người cảm giác thoải mái ngồi xe, nhà sản xuất xe hàng đầu giới không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm kiểu dáng, độ bền, đặc biệt tiện nghi, thân thiện mang lại thoải mái, an toàn cho người sử dụng Và nghiên cứu nhằm đáp ứng yêu cầu nghiên cứu hệ thống treo 2 Với lý mà em chọn đề tài hệ thống treo em thấy đề tài phù hợp với chuyên nghành em học trường, nghành công nghệ ôtô Nội dung đồ án gồm chương: Chương I: Tổng quan hệ thống treo Chương II: Các hư hỏng thường gặp cách khắc phục Do thời gian làm đồ án có hạn với kiên thức hạn chế, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy: Phạm Minh Hiếu, thấy tổ môn công nghệ giúp đỡ em nhiều thời gian làm đồ án Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2010 Sinh viên Đoàn Văn Nghiệp Chương I: TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ I- CÔNG DỤNG Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ xe với cầu, bánh xe ôtô thực chức sau: + Khi tơ chuyển động, với lốp hấp thụ cản lại rung động, dao động va đập tác dụng lên xe mặt đường không phẳng, để bảo vệ hành khách, hành lý cải thiện tính ổn định + Xác định động học chuyển động bánh xe, truyền lực kéo, lực phanh sinh ma sát mặt đường bánh xe, lực bên mô men phản lực tới gầm thân xe + Dập tắt dao động thẳng đứng khung vỏ sinh ảnh hưởng mặt đường không phẳng Khi ôtô chuyển động đường không phẳng chịu dao động mặt đường mấp nô sinh Những dao động ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ xe, hàng hóa đặc biệt ảnh hưởng tới hành khách Theo số liệu thống kê cho thấy, ôtô chạy đường gồ ghề, so với ôtô loại chạy đường tốt phẳng tốc độ trung bình giảm 40 – 50%, quãng đường chay hai chu kỳ đại tu giảm 35 – 40%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 50 – 70%, suất vận chuyển giảm 30 – 40%, giá thành vận chuyển tăng 50 – 70% Ngoài ra, người phải chịu đựng lâu tình trạng xe chạy bị rung xóc nhiều dễ sinh mêt mỏi Các kết nghiên cứu ảnh hưởng dao động ôtô tới thể người tới kết luận người phải chịu đựng lâu môi trường dao động ôtô mắc phải bệnh thần kinh não Vì vậy, tính êm dịu chuyển động tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng xe 4 Tính êm dịu ơtơ phụ thuộc vào kết cấu xe trước hết hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm cường độ kích thích, sau phụ thuộc vào trình độ lái xe Lực kích thích gây dao động không cân liên hợp máy độ nhấp nhô mặt đường không phẳng Nếu xét phạm vi khả chế tạo ơtơ hệ thống treo mang tính chất định đến độ êm dịu chuyển động ôtô II- PHÂN LOẠI - Theo vật liệu chế tạo phần tử đàn hồi: + Bằng kim loại (nhíp lá, lị xo, xoắn) + Loại khí + Loại thủy lực + Loại cao su - Theo sơ đồ phận dẫn hướng: + Hệ thống treo phụ thuộc + Hệ thống treo độc lập - Theo phương pháp dập tắt dao động: + Loại giảm chấn thủy lực (loại tác dụng chiều, chiều) + Loại ma sát (ma sát phận đàn hồi, phận dẫn hướng) - Theo phương pháp điều khiển: + Hệ thống treo bị động( không điều khiển), + Hệ thống treo chủ động 1) Theo vật liệu chế tạo phần tử đàn hồi a) Phần tử đàn hồi kim loại * Nhíp Nhíp làm từ thép cong, xếp lại với theo thứ tự từ ngắn tới dài, cụm kẹp chặt lại với bu lông định tâm hay đinh tán Để giữ nhíp khơng bị trượt khỏi vị trí người ta dung kẹp vài điểm để kẹp chúng lại với Cả hai đầu dài uốn cong tạo thành mắt nhíp, sử dụng để gắn nhíp vào khung Nhìn chung nhíp dài mềm Nhíp nhiều chịu tải lớn hơn, song nhíp cứng tíh êm dịu chuyển động Tuy vậy, nhíp dùng phổ biến nhíp vừa cấu đàn hồi, vừa cấu dẫn hướng phần làm nhiệm vụ giảm chấn, tức làm toàn nhiệm vụ hệ thống treo Hình 1- Nhíp - Ưu điểm nhíp : Kết cấu đơn giản, chắn giá thành thấp Do than nhíp đủ độ cứng vững để giữ cầu xe vị trí xác, nên không cần sử dụng nối Mặt khác, chế tạo sửa chữa nhíp đơn giản - Nhược điểm nhíp: Trọng lượng lớn, tuổi thọ thấp có đường đặc tính tuyến tính Ngồi ra, việc bố trí nhíp bánh trước khó muốn đảm bảo độ võng tĩnh độ võng động lớn phải làm nhíp dài mà dài khó bố trí Do nội ma sát nên nhíp khó hấp thụ dao động nhỏ từ mặt đường Vì vậy, nhíp thường sử dụng cho xe thương mại lớn, tải nặng cần độ bền cao 6 *Lò xo trụ: Lò xo làm từ dây thép lò xo đặc biệt, quấn thành ống Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo bị xoắn lò xo bị nén Lúc lượng ngoại lực dự trữ, va đập giảm bớt Hình 2- Lò xo trụ Lò xo trụ sử dụng chủ yếu ôtô du lịch làm phận đàn hồi Lị xo trụ có tiết diện trịn hay vng - Ưu điểm lị xo trụ: Nếu độ cứng độ bền lị xo trụ có trọng lượng nhỏ nhíp, làm việc vành lị xo khơng có ma sát nhíp Đồng thời khơng phải bảo dưỡng chăm sóc nhíp - Nhược điểm lị xo: làm nhiệm vụ đà hồi, nhiệm vụ khác giảm chấn dẫn hướng phải có phần tử khác đảm nhận Vì vậy, kể chung hai phần tử sau hệ thống treo lị xo trụ có kết cấu phức tạp so với hệ thống treo loại nhíp *Thanh xoắn Thanh xoắn thép lị xo, dùng tính đàn hồi xoắn để cản lại xoắn Một đầu xoắn bắt chặt vào khung hay dầm củ than xe, đầu gắn vào kết cấu chịu tải xoắn Thanh xoắn dùng làm ổn định Hình 3- Thanh xoắn - Ưu điểm xoắn: Mức độ hấp thụ lượng đơn vị khối lượng lớn so với phần tử đàn hồi khác, nên hệ thống treo nhẹ Ngồi ra, cách bố trí hệ thống treo đơn giản - Nhược điểm: khơng có kiểm sốt dao động, cần phải dùng giảm chấn kèm với b) Phần tử đàn hồi phi kim loại *Phần tử đàn hồi loại khí Phần tử đàn hồi loại khí có tác dụng nhiều ơtơ có khối lượng phần đượ treo lớn thay đồi nhiều Có thể thay đổi độ cứng hệ thống treo( cách thay đổi áp suất bên phần tử đàn hồi) ứng với tải trọng tĩnh khác độ võng tĩnh tần số dao động riêng không đổi Giảm độ cứng hệ thống treo làm độ êm dịu chuyển động tốt hơn, giảm biên độ dịch chuyển buồn lái vùng tần số thấp, hai đẩy vùng cộng hưởng xuống vùng có tần số dao động thấp hơn, giảm gia tốc buồng lái, giảm dịch chuyển vỏ bánh xe 8 Đường đặc tính hệ thống treo khí phi tuyến tăng đột ngột hành trình nén trả, nên cho dù khối lượng phần treo khơng treo có bị giới hạn dịch chuyển tương đối độ êm dịu chuyển động lớn Khơng có ma sát phần tử đàn hồi, phần tử đàn hồi có trọng lượng nhỏ giảm chấn động từ bánh xe lên buồng lái Ngoài ra, sử dụng hệ thống treo khí cịn thay đổi vị trí cỏ xe mặt đường *Phần tử đàn hồi loại thủy khí Là kết hợp cấu điều khiển thủy lực cấu chấp hành khí nén - Ưu điểm: tần số dao động riêng thấp gần trạng thái tĩnh, cho phép có đường đặc tính đàn hồi mong muốn Cả hai loại khí thủy khí ngồi ưu điểm nói cịn có nhược điểm phải có máy nén khí, bình chứa phụ, hệ thống van tự động điều chỉnh áp suất, hệ thống treo phức tạp, chế tạo yêu cầu xác cao, giá thành đắt, dễ bị hư hỏng ảnh hưởng tời tiết Ngoài ra, hệ thống treo thủy khí loại ống cịn có nhược điểm khó làm kín ma sát lớn *Phần tử đàn hồi cao su Vấu cao su hấp thụ dao động nhờ sinh nội ma sát bị biến dạng tác dụng ngoại lực - Ưu điểm: + Có độ bền cao không cần bảo dưỡng, bôi trơn, + Cao su thu lượng đơn vị thể tích lớn thép 5÷ 10 lần, + Trọng lượng phận làm cao su nhỏ đường đặc tính cao su phi tuyến nên dễ thích hợp với đường đặc tính mà t mong muốn - Nhược điểm: + Suất biến dạng thừa tác dụng tải trọng kéo dài, tải trọng thay đổi, + Thay đổi tính chất đàn hồi nhiệt độ thay đổi, đặc biệt độ cứng cao su tăng lên làm việc nhiệt độ thấp, + Cần thiết phải đặt giảm chấn phận dẫn hướng 9 Ưu nhược điểm cao su phụ thuộc vào công nghệ chế tạo chất lượng cao su 2) Theo sơ đồ dẫn hướng a) Loại phụ thuộc với cầu liền Hình 4- Mơ hình hệ thống treo phụ thuộc *Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp: Hình 5- Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp 1, 6- Tai nhíp, 2- Khung xe, 3- Ụ cao su hạn chế hành trình, 4- Giảm chấn 5- Ụ cao su tăng độ cứng cho nhíp, 7- Miếng vát, 8- Dầm cầu, 9- Bu lông quang nhíp, 10- Nhíp 10 Hệ thống treo hụ thuộc loại nhíp bao gồm nhíp phận dùng để bắt chặt phần tử đàn hồi dọc theo xe Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp có loại: loại nửa elip loại đảo lật *Hệ thống treo phụ thuộc loại lị xo: a) Hình 6- Hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ a : Kết cấu, b,c: Sơ đồ bố trí 11 1: Bộ phận đàn hồi lò xo trụ 2: Thanh truyền lực bên, 3: Đòn dẫn hướng trên, 4: Giảm chấn, 5: Đòn dẫn hướng dưới, 6: Thanh ổn định ngang, 7: Dầm cầu Loại chủ yếu sử dụng cầu sau chủ động ôtô So với hệ thống treo loại nhíp lị xo có trọng lượng nhỏ hơn, tuổi thọ cao Do sử dụng lị xo có độ cứng nhỏ nhíp nên tính êm dịu chuyển động tốt hơn, song phải có them phận dẫn hướng b) Loại hệ thống treo độc lập với cầu cắt Hình 7- Mơ hình hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập có đặc điểm sau: + Khối lượng khơng treo nhỏ, đặc tính bám đường xe tốt Vì vậy, êm dịu chuyển động tính ổn định tốt + Do khơng có nối cứng bánh xe bên trái bánh xe bên phải nên hạ thấp sàn xe vị trí lắp động Có ngĩa hạ thấp trọng tâm xe + Cấu tạo phức tạp hơn, + Khoảng cách bánh xe góc đặt bánh xe thay đổi với dịch chuyển lên xuống bánh xe, + Nhiều xe trang bị ổn định để giảm lắc ngang quay vòng cải thiện đặc tính ổn định, đặc tính khác Tùy theo đặc tính dịch chuyển bánh xe hệ thống treo độc lập có loại sau: loại 12 bánh xe dịch chuyển mặt phẳng ngang, mặt phẳng dọc, hai mặt phẳng… III- CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN Hệ thống treo bao gồm phần tử sau: 1- Phần tử dẫn hướng: Bộ phận dẫn hướng xác định động học chuyển động bánh xe, truyền lực kéo, lực phanh, lực bên mô men phản lực chúng lên khung vỏ xe Nó có chi tiết khác tùy thuộc hệ thống treo độc lập hay phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp, lị xo hay xoắn a) Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp: Hệ thống treo phần tử đàn hồi nhíp bố trí cầu bị động cầu chủ động Hình 8- Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi nhíp Trong hai trường hợp trên, nhíp vừa phần tử đàn hồi vừa phần tử dẫn hướng Với chức phận dẫn hướng, nhíp truyền lực dọc (lực kéo lực phanh) lực ngang từ bánh xe qua cầu lên khung xe Ngồi ra, nhíp truyền mơ men kéo mô men phanh từ bánh xe lên khung Trong q trình biến dạng, chiều dài nhíp thay đổi nên tai nhíp bắt lên khung hay dầm xe, đầu cố định đầu di động Đối với nhíp sau thường đầu cố định phía trước cịn đầu di động phía sau để phù hợp với khả chịu lực đẩy lực kéo tác dụng từ bánh xe lên nửa trước có đầu cố 13 định Đối với nhíp trước đầu cố định phía trướ hay phía sau cịn phụ thuộc vào vị trí đặt cấu lái để phối hợp động học hệ thống treo hệ thống lái b) Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ xó thể bố trí cầu bị động cầ chủ động Vì lị xo trụ có khả chịu lực kéo theo phương thẳng đứng nên ngồi lị xo trụ phải bố trí phần tử phận dẫn hướng Hình 9- Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ Đối với hệ thống treo này, người ta thường bố trí giằng ổn định vào phận dẫn hướng 14 Hình 10- Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ sử dụng đòn cịu lực dọc lực bên Tải FULL (28 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ c) Hệ thống treo độclập, phần tử đàn hồi lò xo trụ, địn treo dọc Hệ thống treo địn dọc có nghĩa lien kết phần tử dẫn hướng bánh xe khung đòn dọc Các địn dọc thường bố trí song song sát hai bên bánh xe.Số lượng địn dọc hai bốn bố trí hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Nếu địn dọc nhỏ có khả chịu kéo nén phận dẫn hướng phải có them địn ngang Do lị xo có hình trụ rỗng nên người ta tận dụng khơng gian bên lị xo để bố trí giảm chấn Do đặc điểm mà hệ thống treo địn dọc có kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng phần không treo nhỏ d) Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang Hệ thống treo độc lập với hai địn ngang có cấu tạo sau: 15 Một địn ngang phía địn ngang phía Mỗi đị ngang khơng phải mà thường có cấu tạo dạng khung hình tam giác hình thang Cấu tạo cho phép đòn ngang làm chức phận dẫn hướng Đầu đòn ngang liên kết lề với khung dầm tơ Đầu cịn lại liên kết với đòn ngang đứng khớp cầu Bánh xe cố định với đòn đứng Nếu bánh xe dẫn hướng bánh xe địn đứng quay quanh trụ để quay bánh xe quay vòng Phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ống thủy lực có đầu liên kết với gối tựa khun vỏ ô tô, đầu liên kết lề cầu với đòn treo Một ổn định hai đầu liên kết với hai giá bánh xe giữ khung dầm hai khớp lề Thanh ổn định có tác dụng hạn chế biến dạng mức bên bánh xe nhằm giữ cho thân ô tơ ổn định Hình 11- Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang e) Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson 2273835 ... thuộc vào vị trí đặt cấu lái để phối hợp động học hệ thống treo hệ thống lái b) Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ xó thể bố... có them phận dẫn hướng b) Loại hệ thống treo độc lập với cầu cắt Hình 7- Mơ hình hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập có đặc điểm sau: + Khối lượng không treo nhỏ, đặc tính bám đường xe... công nghệ chế tạo chất lượng cao su 2) Theo sơ đồ dẫn hướng a) Loại phụ thuộc với cầu liền Hình 4- Mơ hình hệ thống treo phụ thuộc *Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp: Hình 5- Hệ thống treo phụ