Đồ án khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ô tô

Đồ án khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động của ô tô MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO 6 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO. 6 1.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO. 6 1.2.1 Phân loại theo cấu tạo của phần tử hướng gồm có: 6 1.2.1. Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động gồm có: 7 1.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ DU LỊCH 7 1.4. MỘT SỐ YÊU CẦU CƠ BẢN HỆ THỐNG TREO 7 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE DU LỊCH 9 2.1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO CỦA Ô TÔ DU LỊCH 9 2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc 9 2.1.2. Hệ thống treo độc lập. 10 2.2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO. 11 2.2.1. Hệ thống treo hai đòn ngang. 11 2.2.2. Hệ thống treo MacPherson 13 2.2.4. Hệ thống treo đòn dọc có thanh ngang liên kết. 13 2.2.5. Hệ thống treo đòn chéo. 14 2.2.6. Hệ thống treo loại khí 14 2.3. BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 14 2.3.1. Kết cấu phần tử giảm chấn tác đông hai chiều hai lớp vỏ 14 2.3.2. Giảm chấn một lớp vỏ tác dụng hai chiều 15 2.4. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC ÔTÔ DU LỊCH KIỂU MACPHERSON 16 2.4.1. Cấu tạo hệ thống treo trước xe ôtô du lịch ( MacPherson ) 16 2.4.2. Kết cấu các phần tử của hệ thống treo trước. 17 2.5. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO SAU Ô TÔ DU LỊCH 17 2.5.1. Cấu tạo của hệ thống treo sau 17 2.5.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống treo sau 18 2.5.3. Kết cấu của phần tử của hệ thống treo sau 19 2.6.XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO 20 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG ÔTÔ 21 3.1. GIỚI THIỆU ÔTÔ DU LỊCH MINIVAN AVP 21 3.1.1. Hình dáng kích thước bao xe Minivan APV. 22 3.1.2. Các thông số kĩ thuật của xe Minivan APV 22 3.2. CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG 23 3.2.1. Chỉ tiêu về tần số 23 3.2.2. Chỉ tiêu về gia tốc dao động 23 3.2.3. Chỉ tiêu dựa trên số liệu cảm giác về vận tốc và tần số dao động 23 3.2.4. Đánh giá cảm giác theo công suất dao động 23 3.2.5. Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống đường 24 3.3. KHẢO SAT DAO DỘNG HỆ THỐNG TREO BỊ DỘNG OTO Ở MO HINH 12 24 3.3.1. Chọn mô hình khảo sát 24 3.3.2. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống treo 25 3.3.3 Thiết lập phương trình mô hình phẳng 26 3.3.4 Giải bài toán dao động 27 3.3.5 Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống 27 3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA CAC THONG SỐ TỚI DỘ EM DỊU CHUYỂN DỘNG Ở HỆ THỐNG TREO. 28 3.4.1.Ảnh hưởng của độ cứng nhíp 28 3.4.2. Ảnh hưởng của hệ số giảm chấn k 29 CHƯƠNG 4 : HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 30 4.1. NHỮNG VẤN ĐỀ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE DU LỊCH 30 4.1.1. Những vấn đề trong quá trình khai thác, sử dụng xe 30 4.1.2. Những vấn đề trong quá trình bảo dưỡng định kỳ 30 4.2. MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 30 4.3. CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TREO 32 4.4. SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO 33 4.4.1. Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo trước 33 4.4.2. Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo sau 33 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, công nghiệp ôtô Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng có bước phát triển vượt bậc Các hãng sản xuất xe lớn ( Toyota, Merceders, Huyndai… ) đầu tư xây dựng nhà máy lắp ráp Việt Nam Với kinh tế phát triển hội nhập, việc sở hữu xe ôtô trở nên đơn giản làm tăng nhanh số lượng chủng loại xe Ơtơ phổ biến tồn kinh tế quốc dân nhiều kĩnh vực khác nông lâm nghiệp, giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, thăm quan du lịch… Sự đời dòng xe sang trọng với đầy đủ tiện nghi trang bị an toàn, khiến xe không phương tiện lại mà trở thành nơi để thư giãn, đồng thời thể đẳng cấp người sở hữu Vì vậy, hãng sản xuất ôtô không phát triển số lượng mà phải nâng cao chất lượng sử dụng cho phù hợp với tiêu chuẩn khắt khe thị trường, có họ tồn phát triển Từ đó, họ buộc phải đầu tư ngiên cứu vào áp dụng công nghệ chế tạo tiên tiến hướng đến : Tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, nâng cao tính an tồn, tiện nghi giảm giá thành… Để đạt mục tiêu đó, cần quan tâm nghiên cứu sâu cụm chi tiết, hệ thống, điều kiện làm việc tơ Việt Nam để có giải pháp, can thiệp sâu vào cụm, hệ thống nhằm tạo sản phẩm chất lượng cao phù hợp với điều kiện đường xá, môi trường khí hậu nước ta Điều kiện đường xá giao thơng nước ta cịn hạ chế ( chất lượng mặt đường, độ bám, góc nghiêng mặt đường…) ảnh hưởng nhiều đến độ êm dụi, tính an tồn xe di chuyển Nghiên cứu hệ thống treo ơtơ nhằm mục đích nâng cao độ êm dịu an toàn chuyển động vấn đề cấp thiết, định đến tiện nghi, an tồn ơtơ nhiều mặt hài lịng hành khách xe Xuất phát từ thực tế với tìm hiểu thân, tơi lựa chọn đồ án tốt nghiệp: "Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động tơ ” Nội dung đồ án ngồi phần mở đầu phần kết luận cịn có vấn đề trình bày bốn chương: chương giới thiệu chung hệ thống treo ôtô; để tìm hiểu sâu hệ thống treo, chương tập trung phân tích hệ thống treo ơtơ; chương nhằm đánh giá hệ thống, tiến đến khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động ôtô; cuối cùng, chương hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống treo ôtô đảm bảo cho hệ thống vận hành hiệu quả, tuổi thọ cao MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO 1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Phân loại theo cấu tạo phần tử hướng gồm có: 1.2.1 Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động gồm có: 1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ DU LỊCH 1.4 MỘT SỐ YÊU CẦU CƠ BẢN HỆ THỐNG TREO CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE DU LỊCH 2.1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO CỦA Ô TÔ DU LỊCH 2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc 2.1.2 Hệ thống treo độc lập 10 2.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO 11 2.2.1 Hệ thống treo hai đòn ngang 11 2.2.2 Hệ thống treo MacPherson 13 2.2.4 Hệ thống treo địn dọc có ngang liên kết 13 2.2.5 Hệ thống treo đòn chéo 14 2.2.6 Hệ thống treo loại khí 14 2.3 BỘ PHẬN GIẢM CHẤN 14 2.3.1 Kết cấu phần tử giảm chấn tác đông hai chiều hai lớp vỏ 14 2.3.2 Giảm chấn lớp vỏ tác dụng hai chiều 15 2.4 KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC ÔTÔ DU LỊCH KIỂU MACPHERSON 16 2.4.1 Cấu tạo hệ thống treo trước xe ôtô du lịch ( MacPherson ) 16 2.4.2 Kết cấu phần tử hệ thống treo trước 17 2.5 KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO SAU Ô TÔ DU LỊCH 17 2.5.1 Cấu tạo hệ thống treo sau 17 2.5.2 Ưu, nhược điểm hệ thống treo sau 18 2.5.3 Kết cấu phần tử hệ thống treo sau 19 2.6.XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG TREO 20 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG ÔTÔ 21 3.1 GIỚI THIỆU ÔTÔ DU LỊCH MINIVAN AVP 21 3.1.1 Hình dáng kích thước bao xe Minivan APV 22 3.1.2 Các thông số kĩ thuật xe Minivan APV 22 3.2 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG 23 3.2.1 Chỉ tiêu tần số 23 3.2.2 Chỉ tiêu gia tốc dao động 23 3.2.3 Chỉ tiêu dựa số liệu cảm giác vận tốc tần số dao động 23 3.2.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động 23 3.2.5 Chỉ tiêu an toàn chuyển động tải trọng tác dụng xuống đường 24 3.3 KHẢO SAT DAO DỘNG HỆ THỐNG TREO BỊ DỘNG OTO Ở MO HINH 1/2 24 3.3.1 Chọn mơ hình khảo sát 24 3.3.2 Tính tốn thơng số hệ thống treo 25 3.3.3 Thiết lập phương trình mơ hình phẳng 26 3.3.4 Giải toán dao động 27 3.3.5 Tính tốn thơng số hệ thống 27 3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CAC THONG SỐ TỚI DỘ EM DỊU CHUYỂN DỘNG Ở HỆ THỐNG TREO 28 3.4.1.Ảnh hưởng độ cứng nhíp 28 3.4.2 Ảnh hưởng hệ số giảm chấn k 29 CHƯƠNG : HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 30 4.1 NHỮNG VẤN ĐỀ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE DU LỊCH 30 4.1.1 Những vấn đề trình khai thác, sử dụng xe 30 4.1.2 Những vấn đề trình bảo dưỡng định kỳ 30 4.2 MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 30 4.3 CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TREO 32 4.4 SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO 33 4.4.1 Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo trước 33 4.4.2 Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo sau 33 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO - Hệ thống treo tổ hợp cấu liên kết cầu xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu an toàn chuyển động sở tạo dao động thân xe cầu xe theo ý muốn, giảm tải trọng va đập cho xe chuyển động địa hình khơng phẳng - Phần tử đàn hồi : phần tử chịu tải, biến dao động tần số cao mấp mô mặt đường tần số thấp dao động thân xe Dùng để truyền lực theo phương thẳng đứng từ mặt đường lên khung xe, giảm tải trọng động bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô chuyển động loại đường khác - Phần tử giảm chấn : phần tử dập tắt nhanh dao động tần số thấp chuyển hóa thành nhiệt tỏa môi trường Giảm chấn sử dụng xe với mục đích: Giảm dập tắt nhanh dao động truyền lên khung xe bánh xe lăn đường không phẳng, nhờ mà bảo vệ phận đàn hồi tăng tính tiện nghi cho người sử dụng 1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO 1.2.1 Phân loại theo cấu tạo phần tử hướng gồm có: - Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo mà bánh xe bên trái bên phải liên kết cứng với dầm cầu liền vỏ cầu cứng Khi dao động chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang thẳng đứng) bánh xe bên làm ảnh hưởng, tác động đến bánh xe bên ngược lại - Hệ thống treo độc lập hệ thống treo mà bánh xe bên trái bánh xe bên phải khơng có liên kết cứng, chúng nối gián tiếp với qua khung xe vỏ xe Chính mà dao động hay chuyển dịch bánh xe độc lập - 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 - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang: Hệ thống treo độc lập với hai đòn ngang có cấu tạo sau: Một địn ngang phía địn ngang phía Mỗi địn 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 1.2.1 Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động gồm có: - Dập tắt dao động nhờ giảm chấn (mà chủ yếu giảm chấn thuỷ lực dạng đòn dạng ống) - Dập tắt dao động nhờ ma sát chi tiết phần tử đàn hồi phần tử hướng Hệ thống treo không trang bị giảm chấn nên hiệu dập tắt dao động so với trường hợp có giảm chấn 1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ DU LỊCH Một số hệ thống treo xe ô tô du lịch thể nhưu bảng 1.1 Hiện có nhiều loại hệ thống treo dùng dịng ơtơ khác nhau, loại có ưu nhược điểm định, tùy vào công dụng chức loại ôtô mà người ta chọn hệ thống treo thích hợp Kết thúc chương 1, phạm vi đồ án đề cập đến số hệ thống treo ô tơ điển hình, để biết ưu nhược điểm loại hệ thống treo ta vào chương phân tích hệ thống treo ơtơ du lịch 1.4 MỘT SỐ YÊU CẦU CƠ BẢN HỆ THỐNG TREO Hệ thống treo ô tô phần quan trọng xe đảm bảo ổn định an toàn di chuyển đường Dưới số yêu cầu hệ thống treo ô tô: Đảm bảo độ ổn định xe: Hệ thống treo ô tô phải giữ cho xe cân ổn định di chuyển đường Giảm thiểu rung động: Hệ thống treo ô tô phải giảm thiểu rung động chấn động xe di chuyển đường gồ ghề có nhiều vết nứt Đảm bảo an tồn: Hệ thống treo tơ phải đảm bảo an toàn cho hành khách cách giảm thiểu va chạm va đập xe di chuyển Dễ dàng bảo trì: Hệ thống treo ô tô nên thiết kế để dễ dàng kiểm tra bảo trì để đảm bảo hoạt động hiệu Đáp ứng yêu cầu vận hành: Hệ thống treo ô tô nên thiết kế để đáp ứng yêu cầu vận hành khác nhau, chẳng hạn tải trọng, tốc độ địa hình Đáp ứng tiêu chuẩn an tồn: Hệ thống treo ô tô cần phải đáp ứng tiêu chuẩn an toàn tiêu chuẩn an toàn châu Âu (ECE) tiêu chuẩn an toàn Hoa Kỳ (FMVSS) Đảm bảo độ bền: Hệ thống treo ô tô cần thiết kế để đảm bảo độ bền độ tin cậy trình sử dụng Có thể điều chỉnh: Hệ thống treo tơ cần thiết kế để điều chỉnh, tùy chỉnh để phù hợp với điều kiện khác đường tải trọng xe CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE DU LỊCH 2.1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO CỦA Ô TÔ DU LỊCH Hiện xe du lịch hệ thống treo bao gồm nhóm chính: * Hệ thống treo phụ thuộc hệ thống treo độc lập Đối với hệ treo độc lập, vào đặc tính động học đặc điểm kết cấu người ta thường chia làm loại sau : - Treo hai đòn ngang - Treo Macpherson - Treo đòn dọc 2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc Đặc trưng hệ thống treo phụ thuộc bánh xe lắp dầm cầu cứng Trong trường hợp cầu xe bị động dầm thép định hình, cịn trường hợp cầu chủ động dầm phần vỏ cầu có phần hệ thống truyền lực * Hệ thống treo phụ thuộc xe gặp dạng sau : - Treo phụ thuộc có phận đàn hồi nhíp - Treo phụ thuộc có lị xo xoắn ốc nhiều đòn liên kết (treo nhiều khâu) - Treo phụ thuộc có cấu trúc dạng địn dọc 2.1.2 Hệ thống treo độc lập * Đặc điểm : - Hai bánh xe không lắp dầm cứng mà lắp loại cầu rời, chuyển dịch bánh xe không phụ thuộc vào (nếu coi thùng xe đứng yên) - Mỗi bên bánh xe liên kết đòn ngang làm cho khối lượng phần không treo nhỏ mơ men qn tính nhỏ xe chuyển động êm dịu Hệ thống treo độc lập (Independent Suspension System) dạng hệ thống treo ô tô, bánh xe treo độc lập với bánh xe khác Với hệ thống treo độc lập, chuyển động bánh xe không ảnh hưởng đến bánh xe cịn lại, giúp cải thiện độ ổn định khả lái xe Hệ thống treo độc lập có nhiều ưu điểm so với hệ thống treo liên kết (Solid Axle System) như: Tăng độ ổn định an toàn: Khi xe chuyển động đường cong địa hình khơng phẳng, bánh xe có quỹ đạo di chuyển riêng, giúp tăng độ ổn định an tồn cho xe 3.1.1 Hình dáng kích thước bao xe Minivan APV Minivan APV có kích thước tổng thể khoảng 4.165 mm (chiều dài) x 1.655 mm (chiều rộng) x 1.860 mm (chiều cao), khoảng cách trục bánh xe 2.625 mm Xe chở tối đa hành khách, bao gồm người lái Về hình dáng, Minivan APV có kiểu dáng hộp, với mũi xe thấp cạnh bo tròn phía trước phía sau Xe có đường nét đơn giản trơn tru, tạo nên diện mạo đơn giản lịch Trên mặt trước xe, có lưới tản nhiệt hình kim cương đèn pha tròn, tạo nên thiết kế truyền thống phong cách Các bánh xe Minivan APV lớn chắn, giúp xe vận hành ổn định đường 3.1.2 Các thông số kĩ thuật xe Minivan APV Các thông số kĩ thuật hệ thống treo lấy sở thông số kỹ thuật xe APV bảng Động xi-lanh thẳng hàng, dung tích 1.5L Cơng suất cực đại 102 mã lực vòng tua máy 6,000 vòng/phút Mơ-men xoắn cực đại 135 Nm vịng tua máy 4,400 vòng/phút Hộp số Số sàn cấp số tự động cấp Kích thước tổng thể (DxRxC) 4,155 x 1,655 x 1,865 (mm) Chiều dài sở 2,625 (mm) Trọng lượng không tải 1,080 - 1,135 (kg) Dung tích bình nhiên liệu 42 (L) Hệ thống treo Phía trước kiểu Macpherson, phía sau kiểu lị xo nhíp Hệ thống phanh Đĩa trước tang trống sau, hỗ trợ phanh ABS Hệ thống lái Trợ lực lái điện Đường kính vịng quay tối thiểu 9.8 (m) Khoảng sáng gầm xe 180 (mm) Hệ thống điều hòa nhiệt độ Có, điều hịa Hệ thống âm Có, hệ thống âm với đầu đĩa CD, kết nối USB Jack cắm AUX Sức chứa chỗ ngồi 3.2 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG 3.2.1 Chỉ tiêu tần số Con người từ nhỏ có quen với nhịp điệu bước (dao động) Tuy nhiên người có vóc dáng, thói quen khác nên bước có khác thường họ thực khoảng 60¸90 bước/phút, tương ứng từ 1¸1,5Hz - n = 60 - 85 lần /phút xe du lịch - n = 100 -120 lần /phút xe vận tải 3.2.2 Chỉ tiêu gia tốc dao động Xác định dựa sở trị số bình phương trung bình gia tốc theo phương X, Y, Z là: , , Cụ thể theo : £ 2,5 (m.s-2) ; £ 0,7 (m.s-2) ; £ 1,0 (m.s-2) 3.2.3 Chỉ tiêu dựa số liệu cảm giác vận tốc tần số dao động 3.2.4 Đánh giá cảm giác theo công suất dao động Ở đây, coi thứ nguyên gia tốc (m.s-2) thứ nguyên công suất dao động (W) Số liệu thực nghiệm theo trị số cho phép [Nc] có giá trị sau - [Nc] = 0,2 ¸ 0,3 (W) - tương ứng với cảm giác thoải mái - [Nc] = ¸ 10 (W) - giới hạn cho phép ơtơ có tính thơng qua cao 3.2.5 Chỉ tiêu an toàn chuyển động tải trọng tác dụng xuống đường Theo quan điểm an tồn chuyển động (tính điều khiển) tải trọng tác dụng xuống đường giá trị lực tác dụng thẳng đứng bánh xe với đường thông số quan trọng để đánh giá Khi ôtô chuyển động đường có biên dạng mang tính ngẫu nhiên dáng điệu tải trọng thẳng đứng bánh xe Rk(t) mang tính ngẫu nhiên 3.3 KHẢO SAT DAO DỘNG HỆ THỐNG TREO BỊ DỘNG OTO Ở MO HINH 1/2 Trong mục khảo sát dao động ôtô theo trình tự sau: - Đưa giả thiết khảo sát - Tính tốn thơng số hệ dao động - Thiết lập hệ phương trình vi phân - Giải hệ phương trình xây dựng đường đặc tính TSBĐ - Xét ảnh hưởng thông số tới độ êm dịu chuyển động hệ thống treo bị động 3.3.1 Chọn mô hình khảo sát Dao động vật rắn khơng gian có bậc tự do: bậc tự tịnh tiến theo trục: X, Y, Z bậc tự quay quanh trục Tuy nhiên thực tế khảo sát dao động ôtô người ta thấy thường có hai dao động có tác động lớn đến người hàng hoá xe, dao động tịnh tiến theo phương thẳng đứng Z dao động góc j quanh trục Y Ta có: a, b Khoảng cách từ trọng tâm xe đến tâm cầu trước tâm cầu sau L Chiều dài sở xe z Chuyển dịch thẳng đứng trọng tâm thân xe theo trục Z j- Chuyển dịch góc thân xe quanh trục Y x1, x2 Chuyển dịch khối lượng phần không treo q1, q2 Mấp mô mặt đường điểm tiếp xúc bánh trước bánh sau 3.3.2 Tính tốn thơng số hệ thống treo Trước hết ta cần tính tốn xác định thơng số hệ thống treo như: Tần số dao động riêng khối lượng treo, tần số dao động riêng khối lượng không treo, hệ số cản dao động thân xe hành trình tĩnh, hành trình động bánh xe Thì hệ phương trình (3.21) viết lại: a11.Z(p) + a12 j(p) + a13.x1(p) + a14.x2(p) = 0; a21.Z(p) + a22 j(p) + a23.x1(p) + a24.x2(p) = 0; (3.22) a31.Z(p) + a32 j(p) + a33.x1(p) + a34.x2(p) = w012 q1(p); a41.Z(p) + a42 j(p) + a43.x1(p) + a44.x2(p) = w022.q2(p); Lấy vế hệ (3.8) chia cho q1(p), ta hệ pt có ẩn hàm truyền: a11.Wz(p) + a12.Wj(p) + a13.Wx1(p) + a14.Wx1(p) = 0; a21.Wz(p) + a22.Wj(p) + a23.Wx1(p) + a24.Wx2(p) = 0; (3.9) a31.Wz(p) + a32.Wj(p) + a33.Wx1(p) + a34.Wx2(p) = w012; a41.Wz(p) + a42.Wj(p)+ a43.Wx1(p) + a44.Wx2(p)= w022.q2(p)/q1(p); Khi khảo sát dao động ơtơ, người ta thường đơn giản hoá cách cần khảo sát chuyển dịch thẳng đứng điểm xe tương ứng trục cầu trước trục cầu sau, mơ tả tốn học theo tọa độ z1, z2 Khi khảo sát dao động ô tô theo tọa độ suy rộng Sau thực biến đổi Laplace cho ẩn hệ (3.24), tiếp chia vế phương trình hệ cho q1(p) đặt hệ số sau: a11= (M1.p2 + k1.p + c1); a12= M3 a13 = - (k1 p + c1) ; a14 = a21= M3; a22= (M2.p2 + k2.p + c2) a23 = ; a24 = - (k2 p + c2) a31= – (K1.p + c1 ) ; a32= a33 = (m1.p2 + k1.p + c1+cL1) ; a34 = a41= ; a42= – (k2.p + c2 ) a43 = ; a44 = m2.p2 + k2.p + (cP2+cL2) Ta chọn kích động động học có dạng hàm điều hịa: q1 = q0.sin(wt); q2 = q0.sin[w(t-L/V)] Để xác định đặc tính truyền từ mặt đường tới điểm A xe có toạ độ x (tính từ trọng tâm xe), ta xác định sau: WA = Wz+x.Wj = (C1+x.C2) + j (D1+x.D2) (3.26) Khi cần thiết xác định đặc tính biến dạng phần tử đàn hồi, ta làm tương tự, ví dụ để xác định đặc tính biến dạng nhíp trước nhíp sau ta có: WZtd1 = Wx1 - WZ1 = C3+j.D3 - (C1+a.C2) - j (D1+a.D2) WZtd2 = Wx2 - WZ2 = C4+j.D4 - (C1+b.C2) - j (D1+b.D2) (3.27) Cũng tiến hành giải tương tự trường hợp trên, ta thu đặc tính tần số biên độ Trong chương trình tính tốn, giải tốn phẳng dao động liên kết cho hai trường hợp: Không xét đến dao động góc dọc có xét đến dao động góc dọc 3.3.3 Thiết lập phương trình mơ hình phẳng Các thơng số cần thiết để thiết lập phương trình mơ hình phẳng bao gồm: • Khối lượng khối đơn vị: m (kg) • Hệ số đàn hồi lị xo treo: k (N/m) • Hệ số ma sát phận treo khối đơn vị: c (N.s/m) • Cường độ tác động lực hấp dẫn: Fg = m * g (N) với g gia tốc trọng trường Giả định hệ thống treo khơng có chuyển động xoay hay nghiêng nào, phương trình mơ hình phẳng viết dạng: m * x''(t) + c * x'(t) + k * x(t) = Fg Trong đó: • x(t) vị trí khối đơn vị thời điểm t (m) • x'(t) vận tốc khối đơn vị thời điểm t (m/s) • x''(t) gia tốc khối đơn vị thời điểm t (m/s^2) Phương trình cho ta biết mối quan hệ thông số hệ thống treo lực tác động lên khối đơn vị Việc thiết lập phương trình quan trọng để ta mơ tối ưu hóa hiệu suất hệ thống treo tơ 3.3.4 Giải tốn dao động Phương trình dao động hệ thống treo ô tô là: my''(t) + cy'(t) + k*y(t) = Trong đó: • m khối lượng hệ thống treo tơ • y(t) vị trí hệ thống treo tơ thời điểm t • y'(t) vận tốc hệ thống treo tơ thời điểm t • y''(t) gia tốc hệ thống treo ô tô thời điểm t • c hệ số ma sát hệ thống treo tơ • k độ cứng lị xo hệ thống treo tơ Để giải phương trình dao động này, cần tìm hàm y(t) thỏa mãn phương trình với điều kiện ban đầu cho vị trí, vận tốc gia tốc ban đầu Có nhiều phương pháp để giải phương trình dao động này, bao gồm phương pháp RungeKutta, phương pháp Euler phương pháp giải phương trình vi phân thơng thường Sau tính tốn giá trị hàm y(t), sử dụng để tính tốn thơng số khác hệ thống treo ô tô vận tốc gia tốc thời điểm Từ đó, đưa đánh giá hiệu độ ổn định hệ thống treo tơ q trình hoạt động 3.3.5 Tính tốn thơng số hệ thống Các thông số hệ thống treo ô tô bao gồm: Khối lượng (m): Đây khối lượng tồn hệ thống treo tô, bao gồm khối lượng xe phận treo khác Độ cứng lò xo (k): Đây độ cứng lò xo hệ thống treo Nó xác định độ cứng hệ thống nén kéo dài Hệ số ma sát (c): Đây hệ số ma sát phận hệ thống treo ô tô Hệ số ma sát lớn, hệ thống treo ô tô chịu nhiều ma sát điều làm giảm độ ổn định hệ thống Vị trí ban đầu (y0): Đây vị trí ban đầu hệ thống treo tơ, đo từ vị trí hệ thống đứng n Vận tốc ban đầu (y'(0)): Đây vận tốc ban đầu hệ thống treo tơ, đo từ tốc độ hệ thống đứng yên Gia tốc ban đầu (y''(0)): Đây gia tốc ban đầu hệ thống treo tơ, đo từ gia tốc hệ thống đứng yên Thơng thường, thơng số tính tốn phương pháp đo lường thử nghiệm hệ thống treo tơ thực tế Sau đó, thơng số sử dụng để tính tốn giá trị hệ thống suốt trình dao động đưa đánh giá hiệu độ ổn định hệ thống treo ô tô trình hoạt động 3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA CAC THONG SỐ TỚI DỘ EM DỊU CHUYỂN DỘNG Ở HỆ THỐNG TREO Nghiên cứu dao động tơ mục đích cuối nhằm xác định thông số hợp lý hệ thống tạo sơ sở cho việc thiết kế, cải tiến phần tử hệ thống treo bố trí kết cấu chung xe tô cách hợp lý Các thông số yếu tố có ảnh hưởng tới đặc tính dao động tơ chia thành nhóm: - Nhóm có thơng số kết cấu: kích thước, trọng lượng, độ cứng nhíp, cản giảm chấn - Nhóm thông số vận hành, sử dụng: Vận tốc, điều khiển - Nhóm thơng số đường 3.4.1.Ảnh hưởng độ cứng nhíp Bộ phận hệ thống treo phần tử đàn hồi Kết cấu phổ biến sử dụng phần tử đàn hồi nhíp lá, lo xo xoắn Hiện nay, số loại xe sử dụng phần tử đàn hồi dạng khí nén Trong phần khơng xét đặc tính riêng nhíp mà xét ảnh hưởng độ cứng phần tử đàn hồi (nhíp) đến dao động hệ Để nghiên cứu ta khảo sát đặc tính tần số biên độ qua việc thay đổi độ cứng nhíp (c) theo giá trị khác từ đánh giá ảnh hưởng tới Các đặc tính biên độ thể hình với giá trị độ cứng khác nhau: độ thay đổi Dc=20 (N/mm) Nhận xét: * Ảnh hưởng độ cứng nhíp đến (z1-x1)/q * Ảnh hưởng độ cứng nhíp đến chuyển dịch lốp (z1-x1)/q 3.4.2 Ảnh hưởng hệ số giảm chấn k Dao động xe dập tắt lực cản dạng ma sát khác hệ thống treo Thưòng hệ thống treo, ma sát xuất phần tử giảm chấn, phần tử đàn hồi khớp đòn treo, dẫn động lái lốp ta xét ảnh hưởng k đến dao động xe, k thay đổi khoảng biến thiên Dk = 1000 (N/m) Nhận xét: - Ảnh hưởng k đến (z1-x1)/q * Ảnh hưởng k đến z1''/q0 * Ảnh hưởng k đến (x1-q1)/q CHƯƠNG : HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 4.1 NHỮNG VẤN ĐỀ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE DU LỊCH 4.1.1 Những vấn đề trình khai thác, sử dụng xe Trong trình khai thác sử dụng xe, người lái xe người trực tiếp kiểm tra, đánh giá chất lượng làm việc hệ thống treo, tiến hành công việc bảo dưỡng thường xuyên tồn xe nói chung với hệ thống treo nói riêng để đảm bảo hệ thống treo làm việc ổn định, tin cậy bền lâu 4.1.2 Những vấn đề trình bảo dưỡng định kỳ Bảo dưỡng định sau khoảng hành trình hoạt động định xe kỹ thuật viên trạm sửa chữa bảo dưỡng, nhằm kiểm tra, bảo dưỡng cụm cấu xe nói chung hệ thống treo nói riêng, phát kịp thời hư hỏng hay biến xấu chi tiết dẫn tới hư hỏng giảm hiệu làm việc xe 4.2 MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Một số hư hỏng thường gặp hệ thống treo ô tô du lịch bao gồm: Má phanh bị mòn: Má phanh bị mòn dẫn đến việc khơng thể kiểm sốt xe gây tai nạn giao thông Lị xo giảm xóc bị hỏng: Khi lị xo giảm xóc bị hỏng, khả kiểm sốt xe giảm đi, đặc biệt địa hình gồ ghề Móng đỡ bị hỏng: Nếu móng đỡ bị hỏng, xe bị lệch rung lắc di chuyển Bánh xe không cân bằng: Nếu bánh xe khơng cân bằng, xe rung lắc khó kiểm sốt Dầu bơi trơn khơng đủ hết: Khi dầu bôi trơn không đủ hết, phận khí hệ thống treo khơng hoạt động tốt, dẫn đến hư hỏng Để khắc phục hư hỏng trên, người sử dụng cần thường xuyên kiểm tra hệ thống treo ô tô thực biện pháp bảo dưỡng, bảo trì thay lị xo giảm xóc, kiểm tra móng đỡ, kiểm tra thay má phanh định kỳ, thay dầu bôi trơn định kỳ Ngoài ra, phát hư hỏng cần sửa chữa kịp thời để đảm bảo an tồn sử dụng xe 4.3 CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG TREO Hệ thống treo tơ có nhiều thành phần, bao gồm phận lò xo, giảm xóc, bánh xe, cụm trục phận kết nối Để chẩn đốn hệ thống treo tơ, bạn cần thực số bước sau: Kiểm tra bánh xe: Kiểm tra trạng thái bánh xe, kiểm tra độ bền kiểm tra xem có dấu hiệu độ rung, bị vặn hay bị rách Kiểm tra lò xo: Kiểm tra trạng thái lò xo đảm bảo chúng hoạt động cách Kiểm tra giảm xóc: Kiểm tra giảm xóc để đảm bảo chúng hoạt động bình thường khơng bị hư hỏng Kiểm tra độ nén độ giãn giảm xóc Kiểm tra phận kết nối: Kiểm tra phận kết nối để đảm bảo chúng không bị ảnh hưởng ảnh hưởng bên ngồi khơng gây tượng rung lắc Kiểm tra cụm trục: Kiểm tra cụm trục để đảm bảo hoạt động bình thường khơng bị hư hỏng Ngoài ra, bạn nên sử dụng thiết bị kiểm tra chuyên dụng để kiểm tra thông số kỹ thuật hệ thống treo, bao gồm độ lệch, độ bám đường, độ nén độ giãn giảm xóc lị xo 4.4 SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO 4.4.1 Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo trước a Quy trình tháo tồn hệ thống treo trước Tháo bánh xe Tháo rời đòn ngang hình 4.1: - Tháo đai ốc đệm, lực xiết 50 N.m - Tháo kẹp 6, tháo đai ốc bắt đầu ngồi địn ngang với trục ngõng xoay, lực xiết 53 N.m Tháo đai ốc đỉnh giảm chấn, lực xiết 25 N.m Tháo rời giảm chấn: - Kẹp giảm chấn lên ê tô vị trí tai dưới, kéo đẩy piston lên trên, sau tháo đai ốc đỉnh với lực xiết 82 N.m (hình 4.3) - Lấy xylanh ra, xả hết dầu khỏi giảm chấn - Kẹp giảm chấn lên ê tơ vị trí tai trên, tháo đai ốc piston Tháo nén van, đệm dẫn hướng - Tất chi tiết rửa xăng dầu hỏa, thổi khô kiểm tra cẩn thận tình trạng kỹ thuật để sửa chữa thay thế, kiểm tra chi tiết cụm van cần ý kiểm tra tình trạng mép van b Quy trình lắp tồn hệ treo trước Quy trình lắp ráp tiến hành theo thứ tự ngược lại, cần ý điểm sau - Các đệm trước lắp phải bôi lớp chất công tác - Các đệm cao su cần đẩy lắp cho bề mặt Trước lắp bôi lớp chất lỏng công tác - Xylanh công tác sau lắp cụm van nén đặt vào bầu dầu, sau đổ chất lỏng cơng tác 0.87 lít 4.4.2 Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo sau a Quy trình tháo hệ thống treo sau Quy trình tháo tồn hệ treo sau tiến hành theo trình tự sau Tháo hai ê cu hai đầu giảm chấn với lực xiết 45 Nm (hình 4.6) Tháo bánh xe tháo kẹp dây phanh (hình 4.10) Tháo ê cu đầu bu lơng chữ U để tháo rời kẹp nhíp Tháo đầu trước bó nhíp (hình 4.14) b Quy trình lắp hệ thống treo sau Quy trình lắp hệ thống treo sau tiến hành ngược lại, phải lưu ý vấn đề sau: - Thay tất núm cao su, bạc cao su - Thay nhíp bị nứt, vỡ tồn bó nhíp độ võng q độ võn cho phép KẾT LUẬN Hệ thống treo phận quan trọng xe, chất lượng hệ thống ảnh hưởng lớn đến chất lượng hoạt động xe phải đảm bảo khả êm dịu, an tồn cho người trang thiết bị, hàng hóa xe xe vận hành loại địa hình khác Như hệ thống treo có ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc xe Cùng với phát triển công nghiệp chế tạo ô tô, hệ thống treo tơ ngày hồn thiện sở xe sản xuất từ trước, để thỏa mãn yêu cầu ngày cao xe tốc độ, độ tin cậy, an tồn, tính êm dịu… Trên sở việc nghiên cứu, khai thác xe sử dụng có ý nghĩa lớn việc nâng cao tính năng, hoạt động xe, khai thác, bảo dưỡng xe tốt, phục vụ ngày tốt vào trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Qua trình làm đồ án tốt nghiệp trình độ thân cịn nhiều hạn chế, nên khơng tránh khỏi sai sót, mong góp ý Thầy giáo bạn để giúp em nâng cao trình độ chun mơn Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn: TS………… tồn thể thầy giáo Bộ mơn tơ quân giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày … tháng … năm 20… Sinh viên thực ……………… TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập Lý thuyết Ơtơ qn - HVKTQS – 2002 Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập Cấu tạo ôtô quân tập 1, - Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995 Lập trình MATLAB ứng dụng – Ebook Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên Thiết kế tính tốn tơ máy kéo (Tập II) NXB ĐH&THCN- 1971 Nguyễn Khắc Trai Kỹ thuật chẩn đốn tơ - NXB Giao thơng vận tải Ngô Hắc Hùng