Mục đích ý nghĩa đề tài
Giao thông vận tải đường bộ đóng vai trò quan trọng đối với nền kinh tế của một quốc gia Nền kinh tế ngày càng phát triển kèm theo đó nhu cầu của con người ngày càng đòi hỏi cao, nhu cầu đi lại là một nhu cầu không thể thiếu trong thời đại ngày nay.Ô tô không chỉ là phương tiện vận tải nửa mà như là ngôi nhà thứ hai của con người đăc biệt là ở các nước phát triển Vì vậy ô tô ngoài tốc độ cao con phải tạo cảm giác êm dịu thoải mái và an toàn cho người sử dụng Công nghiệp ô tô ngày càng có những tiến bộ vượt bậc để đuổi kịp nhu cầu của xã hội.Một trong những hệ thống tạo cảm giác thoải mái êm dịu cho tài xế và hành khách là hệ thống treo.Ngày nay hệ thống treo khí nén được đưa vào sử dụng ngày càng nhiều.Hệ thống treo khí nén có nhiều ưu đểm vượt trội so với các hệ thống treo khác, tạo cảm giác êm dịu thoải mái người sử dụng
Mục đích của đề tài: Phân tích kết cấu hệ thống treo sử dụng khí nén trên xe bus
KB 120SE để hiểu nguyên lý làm việc của hệ thống treo khí nén, và có ưu điểm nổi bật của nó. Ý nghĩa của đề tài: Giúp sinh viên làm quen với các kết cấu mới của hệ thống treo khí nén, qua đó thấy được tại sao ô tô có trang bị hệ thống treo khí nén có kết cấu phức tạp hơn loại khác và giá thành lai cao Nhưng tại sao người ta vẫn ưa chuộng loại này và nó có xu hướng được sử dụng rộng rải trong tất cả các loại xe ngày nay.
Lý thuyết hệ thống treo, đặc điểm cấu tạo hệ thống treo trên ô tô
Công dụng yêu cầu của hệ thống treo
Trên ôtô, hệ thống treo và cụm bánh xe được gọi là phần chuyển động của ôtô Chức năng cơ bản của phần chuyển động là tạo điều kiện thực hiện “chuyển động bánh xe” của ôtô đảm bảo các bánh xe lăn và thân xe chuyển động tịnh tiến, thực hiện nhiệm vụ vận tải của ôtô Chuyển động bánh xe đòi hỏi các tương hổ giữa bánh xe và thân xe phải có khả năng truyền lực và mômen theo các quan hệ nhất định Trong chức năng của phần chuyển động nếu bị mất một phần hoặc thay đổi khả năng truyền lực và mômen có thể làm phá hỏng chức năng của phần chuyển động.
Sự chuyển động của ôtô trên đường phụ thuộc nhiều vào khả năng lăn êm bánh xe trên nền và hạn chế tối đa các rung động truyền từ bánh xe lên thân xe Do vậy giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết có sự liên kết mềm Hệ thống treo là tập hợp tất cả những chi tiết tạo nên liên kết đàn hồi giữa bánh xe và thân vỏ hoặc khung xe nhằm thỏa mãn các chức năng chính sau đây:
- Đảm bảo yêu cầu về độ êm dịu trong chuyển động, tạo điều kiện nâng cao được tính an toàn cho hàng hóa trên xe, đó là tập hợp các điều kiện nhằm đảm bảo duy trì sức khoẻ và giảm thiểu những mệt mỏi vật lý và tâm sinh lý của con người (lái xe, hành khách) Các dao động cơ học của ôtô trong quá trình chuyển động bao gồm: biên độ, tần số, gia tốc, các yếu tố này có thể ảnh hưởng tới sự an toàn của hàng hóa và trạng thái làm việc của con người trên ôtô.
- Đảm bảo yêu cầu về khả năng tiếp nhận các thành phần lực và mômen tác dụng giữa bánh xe và đường nhằm tăng tối đa sự an toàn trong chuyển động, giảm thiểu sự phá hỏng nền đường của ôtô, trong đó một chỉ tiêu quan trọng là độ bám đường của bánh xe.
Hệ thống treo nói chung, gồm có ba bộ phận chính là: bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và bộ phận giảm chấn Mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng và nhiệm vụ riêng biệt.
- Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làm giảm va đập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô máy kéo khi chuyển động.
- Bộ phận dẫn hướng: dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, ngang cũng như các mômen phản lực và mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động học của bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung vỏ.
- Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng của dao động thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
Ngoài ba bộ phận chính trên, trong hệ thống treo của các ô tô du lịch, ô tô khách và một số ô tô vận tải, còn có thêm một bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các dao động lắc ngang của thùng xe.
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau đây:
- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft và hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc độ cho phép Khi xe quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không 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 và có tính điều khiển cao, cụ thể là:
+ Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trụ quay đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
+ Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh gây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay của nó.
- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động được hiệu quả và êm dịu.
- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là các phần không được treo.
- Kết cấu đơn giản, dễ bố trí Làm việc bền vững, tin cậy.
- Không gây nên tải trọng lớn tại các mối kiên kết với khung hoặc vỏ.
- Có độ bền cao, giá thành thấp và mức độ phức tạp kết cấu không lớn.
- Có độ tin cậy lớn, trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ thuật, không gặp hư hỏng bất thường. Đối với ôtô buýt còn được chú ý thêm các yêu cầu:
- Có khả năng chống rung, ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt.
- Tính điều khiển và ổn định chuyển động cao ở mọi tốc độ.
Hệ thống treo của ôtô luôn được hoàn thiện, các yêu cầu được thoả mãn ở các mức độ cao, bởi vậy tính đa dạng của chúng cũng rất lớn.
Phân loại hệ thống treo
Theo dạng bộ phận dẫn hướng, hệ thống treo được chia làm các loại:
Theo loại phần tử đàn hồi, gồm có:
- Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn.
- Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn.
- Loại khí nén và thuỷ khí.
Theo phương pháp dập tắt dao động, chia ra:
- Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng một chiều và hai chiều.
- Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận dẫn hướng.
Theo sự thay đổi đặc tính điều chỉnh, có:
- Hệ thống treo không tự điều chỉnh.
- Hệ thống treo tự động điều chỉnh (bán tích cực, tích cực).
Cấu tạo, nguyên lý cơ bản các bộ phận trong hệ thống treo
Bộ phận đàn hồi nằm giữa thân xe và bánh xe (nằm giữa phần được treo và không được treo) Với phương pháp bố trí như vậy, khi bánh xe chuyển động trên đường mấp mô, hạn chế được các lực động lớn tác dụng lên thân xe, và giảm được tải trọng động tác dụng từ thân xe xuống mặt đường.
Bộ phận đàn hồi có thể là loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, buồng khí nén, buồng thuỷ lực Đặc trưng cho bộ phận đàn hồi là độ cứng, độ cứng liên quan chặt chẽ với tần số dao động riêng (một thông số có tính quyết định đến độ êm dịu) Muốn có tần số dao động riêng phù hợp với sức khỏe của con người và an toàn của hàng hoá cần có độ cứng của hệ thống treo biến đổi theo tải trọng Khi xe chạy ít tải độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, còn khi tăng tải cần phải có độ cứng lớn Do vậy có thể có thêm các bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng, a Nhíp lá:
Trên ôtô tải, ôtô buýt, rơmooc và bán rơmooc phần tử đàn hồi nhíp lá thường được sử dụng
Nếu coi bộ nhíp như là một dầm đàn hồi chịu tải ở giữa và tựa lên hai đầu, khi tác dụng tải trọng thẳng đứng lên bộ nhíp cả bộ nhíp sẽ biến dạng Một số các lá nhíp có xu hướng bị căng ra, một số lá nhíp khác có xu hướng bị ép lại Nhờ sự biến dạng của các lá nhíp cho phép các lá có thể trượt tương đối với nhau và toàn bộ nhíp biến dạng đàn hồi.
Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thấy bán kính cong của chúng có quy luật phổ biến: các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn (hình 1-1) Khi liên kết chúng lại với nhau bằng bulông xiết trung tâm, hay bó lại bằng quang nhíp một số lá nhíp bị ép lại còn một số lá khác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bán kính cong gần đồng nhất Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban đầu (được gọi là tạo ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp), cho phép giảm được ứng suất lớn nhất tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và thu nhỏ kích thước bộ nhíp trên ôtô Như vậy tính chất chịu tải và độ bền của lá nhíp được tối ưu theo xu hướng chịu tải của ôtô.
Hình 1-1 Kết cấu bộ nhíp.
1- Bulông trung tâm; 2- Vòng kẹp.
Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính cong lớn hơn các lá trên Kết cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phân khúc làm việc Khi chịu tải nhỏ chỉ có một số lá trên chịu tải (giống như bộ nhíp chính) Khi bộ nhíp chính có bán kính cong bằng với các lá nhíp dưới thì toàn thể hai phần cùng chịu tải và độ cứng tăng lên Như thế có thể coi các lá nhíp phía dưới có bán kính cong lớn hơn là bộ nhíp phụ cho các lá nhíp trên có bán kính cong nhỏ hơn.
Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và đột ngột, thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải, người ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ Khi xe không và non tải chỉ có một mình nhíp chính làm việc Khi tải tăng đến một giá trị quy định thì 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 trên (hình 1-2a) hay dưới (hình 1-2b) nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và khung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp.
Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì nhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặt trên nhíp chính. a) b)
Hình 1-2 Các phương án bố trí nhíp phụ. a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính;
Nhíp là loại phần tử đàn hồi được dùng phổ biến nhất, nó có các ưu - nhược điểm:
- Kết cấu và chế tạo đơn giản.
- Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng.
- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn.
- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, do thế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanh xoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: σ = τ) Theo thống kê, trọng lượng của ) Theo thống kê, trọng lượng của nhíp cộng giảm chấn thường chiếm từ (5,5 ÷ 8,0)% trọng lượng bản thân của ôtô.
- Thời hạn phục vụ ngắn: do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứng suất phức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mômen cũng như các lực dọc và ngang khác) Khi chạy trên đường tốt tuổi thọ của nhíp đạt khoảng
(10 ÷ 15) vạn Km Trên đường xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm từ (10 ÷ 50) lần. b Lò xo trụ:
Lò xo trụ là loại được dùng nhiều ở ô tô du lịch với cả hệ thống treo độc lập và phụ thuộc So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lò xo trụ có những ưu - nhược điểm sau:
- Kết cấu và chế tạo đơn giản.
- Kích thước gọn, nhất là khi bố trí giảm chấn và bộ phận hạn chế hành trình ngay bên trong lò xo.
- Nhược điểm của phần tử đàn hồi loại lò xo là chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được các lực dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm bộ phận hướng riêng.
Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyến tính Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận được đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng.
Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:
- Lắp không bản lề (hình 1-3a).
- Lắp bản lề một đầu (hình 1-3b).
- Lắp bản lề hai đầu (hình 1-3c).
Hình 1-3 Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo. a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.
Khi lắp không bản lề, lò xo sẽ bị cong khi biến dạng làm xuất hiện các lực bên và mô men uốn tác dụng lên lò xo, khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sẽ triệt tiêu, khi lắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bằng không.
Vì thế trong hai trường hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cân bằng tĩnh mômen uốn và lực bên đều bằng không Khi lò xo bị biến dạng max, lực bên và mô men uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịu lực nén max.
Các loại hệ thống treo thông dụng
1.2.4.1 Hệ thống treo độc lập: Đặc điểm của cơ cấu treo độc lập là hai bánh trước không nối liền bằng một dầm cứng mà bằng dầm cầu cắt, bánh này không phụ thuộc vào bánh kia, cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ phận hướng trong trường hợp này có thể là loại đòn, loại đòn - ống hay còn gọi là Makferxon Loại đòn lại có loại: 1 đòn, 2 đòn, loại đòn lắc trong mặt phẳng ngang, lắc trong mặt phẳng dọc và lắc trong mặt phẳng chéo.
Trên hình 1-16 là cơ cấu treo độc lập với cơ cấu dẫn hướng loại hai đòn, gồm có: lò xo xoắn ốc 1 là phần tử đàn hồi của cơ cấu treo, tựa lên tay đòn dưới 2 Tay đòn 2 nối liền với trục 4 nhờ khớp bản lề 3, trục 4 nối liền với dầm ngang Đầu dầm ngang dùng làm điểm tựa của lò xo Giữa lò xo và dầm cầu đặt một đệm cao su có gờ Bộ giảm xóc kiểu ống lồng 5 lắp vào phía trong lò xo Đầu trên của cán piston bộ giảm xóc được bắt chặt vào giá đỡ, qua các gối cao su Cùng với trục của các tay đòn trên, giá đỡ được bắt chặt vào dầm ngang Phía dưới, ở vấu của bộ giảm xóc là bản lề cao su, trục của bản lề được hai bulông xiết chặt vào ống lót lò xo Các tay đòn trên và dưới của cơ cấu treo nối liền với nhau bằng trụ 11, ngõng quay 10 bắt chặt vào trụ 11 nhờ chốt Trụ 11 nối với tay đòn trên và tay đòn dưới bằng những thanh ống lót có ren Khi bánh trước của ôtô vấp phải vật cản thì tay đòn dưới nâng lên và ép lò xo mang tải của phần khối lượng ôtô đè lên bánh xe đó Cơ cấu treo độc lập có bộ cân bằng ngang Khi vỏ xe bị nghiêng, làm tăng tải trọng lên một phía của cơ cấu treo thì trụ của bộ cân bằng chống lại lực xoắn nhằm giữ cho vỏ xe ở tư thế cân bằng Bộ cân bằng ngang 6 lắp trên trụ 8, bắt chặt vào gối cao su 7 và 9 ở bên phải và trái của tay đòn treo dưới.
Hình 1-16 Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn.
1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản lề; 4- Trục; 5- Giảm xóc;
6- Cân bằng ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ của bộ cân bằng;
10- Ngõng quay; 11- Trục của cơ cấu treo phía trước.
Các đầu trong của tay đòn trên được nối với vỏ xe Phía dưới của các lò xo hình trụ tựa vào tay đòn lắp dưới, còn phía trên đi vào các ống lót bằng thép dập, có đệm cao su cách biệt Lò xo này giữ vai trò của bộ phận đàn hồi.
Bộ phận giảm chấn là giảm xóc kiểu ống lồng đặt trong lò xo có phần trên bắt chặt vào vỏ xe nhờ cán có ren ở mút, phần dưới của bộ giảm xóc bắt chặt vào tay đòn lắc nhờ lỗ trên thân bộ giảm xóc, lỗ này có trục xuyên qua. Ưu - nhược điểm của hệ thống treo độc lập:
- Cho phép tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ êm dịu chuyển động.
- Không gian gầm xe ít bị chiếm chỗ do vậy có khả năng giảm chiều cao trọng tâm ôtô, điều này rất cần thiết với các loại ôtô con.
- Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mômen con quay.
- Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe.
- Hạn chế khả năng truyền lực bên giữa hai bánh xe.
- Phức tạp và đắt tiền khi sử dụng ở các cầu chủ động Vì thế các ôtô du lịch hiện đại thường dùng hệ thống treo phụ thuộc ở cầu sau Hệ thống treo độc lập ở các cầu chủ động chỉ sử dụng trên các ôtô có tính cơ động cao.
1.2.4.2 Hệ thống treo phụ thuộc: Đặc trưng cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc là dầm cầu liền liên kết cứng giữa hai bánh xe Bởi vậy, dịch chuyển của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mômen từ bánh xe lên khung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh 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 trong toàn bộ cụm truyền lực cầu xe Sự liên kết cầu xe với thân xe thông qua dầm cầu và hệ thống treo Trong quá trình chuyển động, nếu một bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng sẽ xảy ra các chuyển vị phụ theo các trục tọa độ ảnh hưởng tới các chuyển vị của bánh xe bên kia và dẫn tới giảm khả năng lăn phẳng của các bánh xe.
Trên hình 1-17 là hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp lá bao gồm: dầm cầu, nhíp lá, giảm chấn, thanh ổn định Trong hệ thống treo này có dầm cầu liền nối giữa hai bánh xe Hai đầu nhíp lá nối với khung xe thông qua khớp quay và quang treo, tạo điều kiện cho sự biến dạng của nhíp lá ở các tải trọng khác nhau Phần giữa nhíp lá gắn với cầu xe Nhíp lá vừa tạo khả năng nối mềm với thân xe vừa có khả năng cố định vị trí của cầu với thân xe Như vậy, nhíp lá vừa là bộ phận đàn hồi và vừa là bộ phận dẫn hướng.
Hình 1-17 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.
1- Nhíp lá; 2- Vòng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giá đỡ;
6- Giảm chấn; 7- Ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cầu.
Dầm cầu 10 được nối với nhíp nhờ các quang nhíp Nhíp lá 1 bao gồm các lá nhíp ghép lại, lá nhíp chính được cuốn tròn ở hai đầu tạo nên các ổ quay khớp trụ Đầu trước của nhíp lá cố định trên khung xe và có thể quay tương đối nhờ các ổ cao su, đồng thời có thể truyền lực dọc từ bánh xe lên khung và ngược lại Đầu sau là khớp trụ di động theo kết cấu quang treo 4 Quang treo bố trí giữa khung xe và đầu sau của bộ nhíp Các lực bên có thể truyền từ khung xe qua khớp trụ, nhíp lá, quang nhíp, dầm cầu tới bánh xe Giảm chấn 6 bắt giữa dầm cầu và khung xe được đặt nghiêng theo chiều dọc thân xe Hệ thống treo không sử dụng thanh ổn định ngang. Ưu, nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
- Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ trong khi vẫn đảm bảo được các yêu cầu cần thiết, nhất là đối với những xe có tốc độ chuyển động không lớn.
- Khi tổng ngoại lực theo phương ngang tác dụng lên ôtô lớn hơn tổng khả năng bám bên của cả hai bánh xe, sẽ xảy ra hiện tượng trượt ngang Nếu dầm cầu liền, khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe được liên kết cứng sẽ hạn chế được hiện tượng trượt bên bánh xe.
- Dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành thấp.
- Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt trên cầu chủ động Khi xe đi trên đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh giữa phần không treo và phần treo (thùng xe), làm giảm độ êm dịu chuyển động của ôtô Mặt khác, bánh xe va đập mạnh trên nền đường làm xấu sự tiếp xúc bánh xe với đường.
- Khoảng không gian phía dưới gầm xe phải lớn, đủ đảm bảo cho dầm cầu thay đổi vị trí, do vậy: hoặc chiều cao trọng tâm phải lớn, hoặc phải giảm bớt thể tích khoang chứa hàng của xe.
Với các ưu, nhược điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc được dùng nhiều cho ôtô tải và ôtô buýt.
1.2.4.3 Hệ thống treo khí nén:
Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén được sử dụng như một khả năng hoàn thiện kết cấu ôtô Tuy vậy với các loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýt cũng được ứng dụng với những mức độ khác nhau Phổ biến nhất trong các kết cấu là áp dụng cho ôtô buýt tiên tiến Với hệ thống treo này cho phép giữ chiều cao thân xe ổn định so với mặt đường với các chế độ tải trọng khác nhau.
Hệ thống treo khí nén dùng trên ôtô được hình thành trên cơ sở khả năng điều chỉnh độ cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch của thân xe Sơ đồ nguyên lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được trình bày trên hình 1- 18.
Sự hình thành bộ tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt cơ khí Các ballon khí nén 2 được bố trí nằm giữa thân xe 3 và bánh xe 1 thông qua giá đỡ bánh xe 4 Trên thân xe bố trí bộ van trượt cơ khí 5 Van trượt gắn liền với bộ chia khí nén (block) Khí nén được cung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block và cấp khí nén vào các ballon.
Các thông số kỹ thuật xe KB 120 SE
Bảng 2-1 Thông số kỹ thuật của xe KB 120 SE.
Loại xe THACO KB 120 SE (
Giường nằm) Ôtô cơ sở XMQ 6120 P2
Trọng lượng bản thân (KG) 12800
Phân bố cầu trớc/sau (KG) 4060 / 8740
Phân bố cầu trớc/sau (KG) 5700 / 10000
Tải trọng cho phép (KG)
Số người cho phép chở 42 Động cơ
Kiểu MD9M-Diesel common rail
Loại 6 xy lanh, turbo intercooler Đường kính xi lanh (mm) 125
Công suất max (Kw/v/ph) 257 / 2200
Tỉ số truyền hộp số.
Dây số (mm) vỏ: 9730 - ruột: 9200
Tổng thể xe (DxRxC)(mm) 11950 x 2500 x 3800
Chiều dài cơ sở (mm) 6000
Khoảng sáng gầm xe (mm) 230
Chiều dài đuôi xe (mm) 3400
Chiều dài đầu xe (mm) 2550
Góc thoát trước / sau (độ) 12,5 / 12 Đường kính vô lăng (mm) 480
Cỡ lốp trước/sau 12 R 22,5-16 Áp suất lốp (kg/cm2) 8,4 / 8,1 (sau)
Khái quát các hệ thống trên xe
Động cơ
- Động cơ Nissan common – rail Sản xuất tại Nhật.
Bảng 2-2 Thông số động cơ. Động cơ MD9M
Loại Diesel, 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng, làm mát bắng nước, có turbo tăng áp, mát khí nạp, phun dầu điện tử. Đường kính x hành trình pitton
Thể tích xy lanh (cm3) 9.203
Công suất cực đại/ tốc độ quay
Mômen xoắn cực đại/tốc độ quay
Tốc độ cầm chừng (vòng/phút) 700 - 750
Xú páp hút Góc mở sớm 17 0
Xú páp thải Góc mở sớm 61 0
Góc đóng muộn 18 0 Khe hở xú páp
Hệ thống nhiên liệu Phun dầu điện tử
Suất tiêu hao nhiên liệu
197Thể tích thùng nhiên liệu 270 lít
Hệ thống bôi trơn
Bảng 2-3 Đặc tính kỹ thuật.
Phương pháp làm trơn Làm trơn cưỡng bức
Bơm nhớt Kiểu (loại) Loại bánh răng
Lọc nhớt Kiểu Nối tiếp Lọc bằng giấy
Mạch tắt Lọc bằng giấy
Bộ làm mát nhớt Loại Gá lắp vào khối xi lanh, làm mát bằng nước
Thể tích lượng nhớt [lít]
Lượng nhớt toàn hệ thống
Lượng nhớt tại cạc te
Mạch tắt 2.6 Lượng nhớt toàn bộ hệ thống là thể tích nhớt tất cả cần thiết để châm đầy khi đại tu động cơ (gồm có mạch chính và bộ làm mát nhớt).
2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn.
Hình 2-4 Hệ thống bôi trơn.
1- Trục cần mổ; 2- Bộ lọc bắt mạch rẽ; 3- Trục cam; 4- Nắp máy; 5- Bơm tăng áp; 6- Nhớt về cạc te; 7- khớp nối oldham; 8-Máy nén khí; 9-Hệ bánh răng; 10- Mạch nhớt chính; 11- Vòi phun nhớt làm mát piston; 12-Van cúp nhớt; 13-Cốt máy; 14- Van ngắn lọc nhớt; 15-Lọc nhớt nối tiếp; 16-Bộ làm mát nhớt; 17-Nhớt về cạc te; 18-Van điều áp; 19;Van an toàn; 20-Van ngắn mạch làm mát nhớt; 21-Cạc te;22- Bơm nhớt; 23-Công tắc áp lực.
2.2.2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn.
4- Mạch trục cần mổ; 5- Cần mổ xu páp; 6- khớp nối oldham; 7- Máy nén khí; 8- Mạch nhớt tại nắp máy; 9- Chốt piston, piston và xilanh; 10- Các cổ trục cốt cam 1-3-5-7; 11- Các cổ trục cốt cam 2-4-6; 12- Van cúp nhớt vòi phun; 13- Bơm tăng áp; 14- Mạch nhớt chính; 15- Lọc nhớt nối tiếp; 16- Van an toàn; 17- Bạc lót cổ trục chính; 18- Bạc lót và trục bánh răng trung gian; 19- Vòi phun nhớt; 20- Bộ lọc bắt mạch tắt; 21- Van điều áp; 22- Bộ làm mát nhớt; 23- Van an toàn; 24- Mạch nhớt cốt máy; 24- Mạch nhớt cốt máy; 25- Bơm nhớt; 26- Van điều áp; 27- Bạc lót cổ trục thanh truyền; 28- Lưới lọc; 29- Cạc te.
Hệ thống làm mát
1.Mạch làm trơn 2.Mạch tắt 3.Nhớt trở về cạc te
Bảng 2-3 Đặc tính kỹ thuật.
Phương pháp làm mát Loại luân chuyển cưỡng bức
Bơm nước Loại Loại ly tâm
Bộ điều nhiệt Loại Loại chứa nhiều sáp viên
Nhiệt độ mở van 76.5°C Dung tích nước làm mát động cơ
25 (chỉ lượng nước chứa trong động cơ).
2.2.3.1 Sơ đồ hệ thống làm mát.
Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống làm mát.
2.2.3.3 Nước làm mát động cơ. a.Kiểm tra mực nước làm mát động cơ
Kiểm tra mực nước làm mát động cơ tại ống trong suốt gắn trên bình nước phụ Nên sử dụng nước sạch cho hệ thống làm mát, tránh dùng nước bẩn, ao hồ Không bao
Bộ s ởi ấm trong xe B×nh n íc
Bơm n ớc giờ mở nắp két nước khi động cơ còn nóng vì hơi nước nóng có thể phun bắn ra dể làm tổn thương nghiêm trọng. b.Thay nước làm mát:
Xả nước làm mát bằng cách mở vòi xả ở đáy két nước Sau khi xả hết nước thì khóa vòi lại và châm nước mới vào Cho động cơ vận hành chừng 10 phút, sau đó kiểm tra lại mực nước làm mát.
Trường hợp thêm chất chống đông vào nước làm mát thì nên làm sạch bên trong két nước và bọng nước với 2 lần trong 1 năm (vào mùa xuân và mùa thu)
Hình 2-7 Bình nước làm mát phụ
Chú ý: Để tránh sự lắng cặn bẩn, ăn mòn, hệ thống làm mát và rò rỉ hư hỏng cũng như chống đông, nước làm mát được trộn lẫn với 30% dung dịch để sử dụng được bảo đảm Không nên sử dụng nước làm mát một cách tùy tiện, điều này sẽ gây nguy hiểm cho động cơ.
Hệ thống nhiên liệu
Bảng 2-4 Đặc tính kỹ thuật hệ thống nhiên liêu.
Phương pháp cháy Tự cháy cuối kỳ nén Đặc để dấu cân bơm
Hệ thống phun nhiên liệu Hệ thống phun dùng ống chung cao áp (Điều khiển bằng điện tử).
Bơm cao áp Loại Dùng ống chung
Loại bơm tiếp vận Loại bánh răng Đường kính piston bơm cao áp [mm]
Thể tích đường ống chung
Kim phun Loại gá lắp kim phun Bằng cần gấp
Loại kim phun Loại có nhiều lỗ
Số lỗ và đường kính lỗ phun [mm]
9 – 0.14 áp lực bắt đầu phun [Mpa {kgf/cm 2 }]
Loại Bằng giấy lọc (thẩm thấu)
Giá trị biểu thị về áp lực mở kim nói trên có thể khác với áp lực phun thực tế Vì rằng đây là áp lực khởi phun của kim được ấn định do sự mở của van điện từ được điều khiển bằng vi mạch, để áp lực phun được tối ưu dưới điều kiện hoạt động bình thường của động cơ.
2.2.4.1.Mạch nhiên liệu. Đường cung cấp. Đường dầu về Đường dầu về khi có sự cố
Hệ thống thiết bị điện
2.2.5.1 Nhiêm vụ của hệ thống
-Hệ thống điện được trang bị trên ô tô có nhiệm vụ :
+ Phục vụ cho quá trình khởi động trên ôtô được dễ dàng thông qua người tài xế
+ Phục vụ cho sinh hoạt cho mọi người đi trên ôtô
+ Cung cấp điện cho các đèn cũng như các bộ phận khác xung quanh động cơ
Bơm cao áp Ống chung cao áp Kim phun
Lọc nhiên liệu sơ cấp Thùng nhiên liệu
Lọc nhiên liệu sơ cấp #2 (với bơm tiếp vận)
Bơm cao áp Ống chung cao áp Kim phun
Lọc nhiên liệu sơ cấp 1 Thùng nhiên liệu
Lọc nhiên liệu sơ cấp 2 (với bơm tiếp vận)
+ Ngoài ra hệ thống điện còn cung điện đến các hệ thống phanh , abs, thông báo toàn bộ các thông số hoạt động của động cơ cho người lái biết thông qua bản táp lô.
HÌNH 4 SO Đ? M? CH ĐI?N CH? Y TRÊN CHASSIS dây điện chassis
Công tắc nắp hầm máy Đèn hầm động cơ
Ghim dèn chữa cháy §Ìn dê mi Đèn lái Đèn cản Sau Đèn đờ mi §Ìn Stop Đèn đờ mi Đèn cản Sau
Dây ghim đề phụ Dây ghim đề phụ Đèn hầm động cơ
Mát (GND) Dây ga bù Dây lửa máy lạnh Dây dốn đờ mi dây điện đuôi CHASSIS
Qu ạt xông k Ýnh giã
51R L ửa TiV i Đ èn đọc sách Đờ mi hông tài Không sài
Xi nhanh tài Đ èn đờ mi h ông tài
Không sài Đ èn đờ mi hông tài Đờ mi tài §Ìn hÇm §Ìn hÇm
Báo sạc Lửa đi NA Đ èn X i nh anh T ắt máy § Ìn Xi nh anh § Ìn § ê m i § Ìn Stop Đ èn Lù i
Vào hộp cóp b×nh Vào hộp cóp b×nh Đèn cản sau Ghim hộp đề phụ Ghim hộp đề phụ
(Lử a đ ề ) D ây M át Bình nu?c phụ Lửa CT nắp hầm (Qu a chìa kh óa)
Lử a D ina mô Đ ền ch ?a ch áy
L ửa đề L ửa đờ mi
L ửa đề Đ ền ch ?a ch áy X i nhanh bên tà i G a bù (6120 kh ông d ùng) Đ èn tam cấp c?a lê n x uống
Không sài Đờ mi hông Không sài
Khôn g sài Đờ mi hông
Gh im chữ a ch áy §Ìn Stop
Bình nu?c ph? Đèn lái
Y1-0.75 L?c-Ga bù máy l?nh 27a-1.0 Đ?/Vàng-T?t máy 12-0.75Cam-Cúp bô
C hìa khó a Cúp bình Báo d?u
Báo nh i?t d? n u?c làm m át Báo nh i?t d? nu?c làm m át Báo ng ?t bô E Đ èn bàn d?p
Hình 2-9 Sơ đồ hệ thống điên chassis
Hệ thống truyền lực
Ly hợp
Ly hợp loại đĩa ma sát một đĩa ép loại lò xo trụ.
Hộp số
Bảng 2-5 thông số hộp số
Thể tích nhớt hộp số 13.0 lít
Cắc đăng
- Các đăng đồng tốc: Tốc độ quay của trục chủ động và bị động qua một khớp các đăng là bằng nhau
- Các đăng có trục chữ thập.
Hệ thống phanh
Thắng điện từ
I Ưu điểm: o Chế độ phanh không tiếp xúc trực tiếp – không bị hao mòn. o Lượng điện tiêu thụ thấp. o Trọng lượng nhẹ. o Dễ dàng kết nối với hệ thống phanh chính.
II Công dụng: o Giống như thắng trên đường ống xả (Cúp pô), thắng điện từ được thiết kế để sử dụng trong trường hợp xe đổ dốc, đèo dài. o Hoặc những nơi cần lực phanh lớn. o Thắng điện từ còn được kết hợp với thắng chân để tăng hiệu quả thắng khi tốc độ xe trên 20km/giờ Lúc này, khi đạp phanh lực thắng điện từ có trước sau đó tới lực phanh tại các bánh xe.
III Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Thắng điện từ được cấu tạo gồm 3 phần:
1 Phần cấp nguồn và bộ chấp hành:
Phần này gồm có: Ac qui hoặc máy phát, các dây dẫn, rơ le nguồn và bộ chấp hành.
Phần này có chức năng cung cấp nguồn điện 24V đến các cuộn dây thắng điện từ khi nhận được dòng điều khiển từ hộp điều khiển thắng điện từ.
Gồm có 02 phần: Stator và rotor.
Stator gồm 08 cuộn dõy ị được mắc nối tiếp từng cặp một, sau đú mắc chỳng song song với nhau.
Các cuộn dây được quấn trên các lỏi thép non để tạo ra lực điện từ khi có dòng điện chạy qua.
Hình 2-11 Cuộn dây và lõi thép thắng điện từ
Rotor thắng điện từ được lắp trên trục ra của hộp số Trục rotor quay cùng với trục ra hộp số
Hai đĩa rotor được bố trí ở hai đầu stator Trên hai đĩa rotor có các cánh tản nhiệt.
Tùy theo nguồn điện được cung cấp tới thắng điện từ
Lực từ trường sinh ra ngược với chiều quay của rotor
3 Phần điều khiển: o Thắng điện từ được bố trí ở phía sau hộp số, hảm tốc độ xe thông qua lực tác dụng vào láp dọc. o Ac qui hoặc máy phát cung cấp nguồn điện đến các cuộn dây để sinh ra từ trường và cảm ứng từ xoắn qua các rotor để hút rotor quay chậm lại. Điều khiển o Có 03 công tắc để điều khiển thắng điện từ:
Công tắc chữ I: Công tắc có 03 nấc:
Bình thường ở vị trí tắt.
Khi cần lực phanh lớn, để công tắc chữ I ở nấc 1, lúc này đèn báo hình chữ I trên táp lô sáng Bây giờ đạp phanh sẽ có thắng điện từ kết hợp với thắng chân.
Khi nhấn công tắc đến nấc 2 thì nó sẽ cung cấp lực thắng lớn hơn.
Bàn đạp phanh: Khi tốc độ xe trên 20km/giờ, công tắc chữ I bật ở nấc 1 hoặc 2, đạp phanh thì thắng điện từ sẽ làm việc kết hợp với phanh chân, lực thắng điện từ xuất hiện trước, sau đó lực phanh tại 04 bánh xe mới xuất hiện.
Công tắc thắng điện từ 04 nấc: Khi xe xuống dốc, đèo, không thể sử dụng thắng điện từ thông qua phanh chân vì như thế sẽ làm bố phanh và tăm bua nhanh mòn hoặc bị chay cứng Lúc này, tuỳ theo độ dốc thực tế mà để công tắc này ở nấc
1, 2, 3 hay 4 ứng với 04 cấp lực phanh là 25%, 50%, 75& và 100%
Hình 2-13 Sơ đồ thắng điện từ
Hệ thống phanh khí nén
Xe KB120SE sử dụng phanh khí nén có ABS. Đu?ng hoi di?u khi?n ly h?p 19
24 30 Đu ? ng hoi lên cabin
Hình 2-14 Hệ thống hơi xe KB 120 SE
1- Máy nén; 2- Bầu hơi phanh trước; 3- Bầu hơi phanh sau; 4- Bầu hơi điều khiển ly hợp, lốc kê; 5- Bầu hơi phanh chính; 6- Bầu phanh trước; 7- Bầu phanh sau; 8-Tổng phanh; 9- Van ABS; 10- Van tải trọng; 11- Tui hơi trước; 12- Túi hơi sau; 13-Van xả nhanh lốc kê; 14- Cốc xả nhanh; 15- Bình tích ẩm; 16-Bình tích năng; 17- Cảm biến bầu hơi; 18 Van lốc kê; 19 Van xả nước.
Khảo sát hệ thống treo
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống treo xe KB 120SE
Hệ thống treo trên xe KB120SE sử dụng 4 túi hơi 2 túi hơi trước và 2 túi hơi sau.
- Hai túi hơi trước có kí hiệu: W01-675-9534.Hai túi trước có đường kính d(0mm.
- Hai túi hơi sau có ký hiệu: W01-675-9141 Hai túi sau có đường kính d312 mm.
Hình 3-1 Sơ đồ hệ thống treo xe KB 120SE
1- Máy nén khí; 2- Bình tách ẩm; 3- Bình tích năng; 4-Van tải trọng; 5-Túi hơi sau; 6- Các đầu nối ống khí; 7- Van áp suất; 8- Bầu hơi; 9- Túi hơi sau.
Máy nén khí 1 nén khí qua bình tách ẩm rồi tới bình chứa ( bầu hơi ) Khi áp suất trong bình chứa đủ 5 ( Kg/cm 2 ) thì van áp suất 7 mở, cho khí nén vào các đường ống dẫn tới các van tải trọng 4 Van tải trọng được gắn trên khung sắt si có cần điều khiển , điều khiển cấp phụ thuộc vào tải trọng xe và chất lượng mặt đường mà cấp và xả khí vào các túi hơi 5 và 9 làm cho xe chuyển động được êm dịu trên đường.
Bình tích năng có tác dụng bổ sung khí nén trong một thời gian tức thời, ngoài ra còn có tác dụng dập tắt dao động áp suất.
Van áp suất chỉ mở khi áp suất trong bình chứa đạt 5 ( Kg/cm 2 ).
Hình 3-2 Hệ thống treo trước.
Hình 3-3 Hình chiếu đứng hệ thống treo trước xe KB120SE
1- Sắt si; 2- Bát lắp nhíp trước; 3- Bu lông lắp nhí trước; 4- Tấm tôn boc ngoài nhíp; 5- Nhíp trước.; 6- Bát lắp thanh giằng; 7- Thanh giằng; 8- Bọc nhựa boc ngoài thanh giằng; 9- bu lông; 10- Cầu trước; 11- Túi hơi trước; 12- Bat lắp giảm chấn; 13- Giảm chấn; 14- Đủa đẩy; 15- Van tải trọng; 16- Bát lắp túi hơi trước.
Hình 3-4 Hình chiếu bằng hệ thống treo trước xe KB120SE
1- Thanh điều chỉnh độ đồng tâm của cầu trước và sắt si; 2-Lỗ lắp ống hơi vào túi hơi.
Hình 3-5 Hình chiếu cạnh hệ thống treo trước xe KB120SE
1- Giảm chấn; 2- Cầu trước; 3- Thanh điều chỉnh độ đồng tâm cầu trước và sắt si; 4- Túi hơi trước; 5- Bát lắp giảm chấn vào sắt si; 6- Bát lắp túi hơi vào sắt si; 7- Sắt si
-Hệ thống treo trước sử dụng 2 túi hơi có đường kính 280 mm Mỗi túi hơi được điều chỉnh bởi một van tải trọng, hoạt động độc lập nhau.Hệ thống treo trước đảm bảo cho người lái điều khiển xe dể dàng khi đi qua đường gập ghềnh và đảm bảo cho xe cân bằng.
3.1.2.Hệ thống treo sau xe KB120SE.
Hình 3-6 Hệ thống treo sau.
Hình 3-7 Hình chiếu đứng hệ thống treo sau xe KB120SE
1- Sắt si; 2- Bu lông; 3- Bat lắp giò gà; 4- Bu lông lắp giò gà; 5- Giò gà; 6- Cấu sau; 7- Giảm chấn; 8- Thanh giằng; 9- Đai ốc; 10- Túi hơi; 11- Bát lắp giảm chấn lên sắt si; 12- Van tải trọng.
Hình 3-8 Hình chiếu bằng hệ thống treo sau xe KB120SE.
1-Sắt si; 2-Pat lắp thanh giằng; 3-Đai ốc; 4-Thanh giằng; 5-Đai ốc lắp thanh giằng; 6-Bat lắp thanh giằng được hàn với cầu xe; 7- Lỗ lắp ống hơi; 8-Bu lông túi hơi.
Hình 3-9 Hình chiếu cạnh hệ thống treo sau xe KB120SE.
1-Bu lông lắp giò gà với thanh giằng; 2- Thanh giằng.; 3- Cầu sau; 4- Túi hơi sau; 5- Bát lắp gảm chấn lên khung sắt si; 6- Sắt si; 7- Thanh giằng nghiêng; 8- Giảm chấn.
-Hệ thống treo sau sử dụng hai túi hơi có đường kính d12mm.Hai túi hơi sau được điều chỉnh bởi một van tải trọng nên khoảng cách gầm xe hai bên trai và phải luôn luôn bằng nhau tạo sự cứng vững cho xe.
3.1.3 Ưu nhược điểm của hệ thống treo sử dụng khí nén:
- Bằng cách thay đổi áp suất khí, có thể tự động điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo sao cho độ võng và tần số dao động riêng của phần được treo là không đổi với các tải trọng tĩnh khác nhau.
- Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường Đối với hệ thống treo độc lập còn có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe.
- Khối lượng nhỏ; làm việc êm dịu;
- Không có ma sát trong phần tử đàn hồi;
- Kết cấu phức tạp, đắt tiền;
- Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập.
3.1.4.Các cụm chi tiết trong hệ thống treo.
Phần tử đàn hồi khí nén thường dùng kết hợp với bộ phận điều chỉnh tự động chiều cao thùng xe theo tải trọng tĩnh là van tải trọng.
Nguyên lý làm việc của van tải trọng (bộ phận điều chỉnh tự động chiều cao thùng xe theo tải trọng tĩnh) Khi tải trọng tăng lên, thùng xe hạ xuống và khoảng cách giữa nó với cầu giảm đi Lúc này đòn dẫn động sẽ tác dụng lên van phân phối của bộ điều chỉnh cho khí nén từ bình chứa đi thêm vào phần tử đàn hồi cho đến khi thùng xe được nâng lên độ cao ban đầu.
Khi giảm tải trọng thì quá trình xảy ra ngược lại
Hình 3-10 Kết cấu của van tải trọng.
1- Đường hơi vào; 2- Vỏ xi lanh; 3-Lỗ bắt bu lông; 4-Đường khí tới túi hơi; 5- Nơi bắt cần điều chỉnh; 6- Lỗ thoát hơi; 7- Lỗ hơi vào đường hơi tới túi hơi; 8- Xilanh hơi; 9- Lỗ hơi thoát khí ra; 10- Piston hơi; 11- Lỗ định vị; 12- Cơ cấu xoay.; 13- Seal lam kín.
Khí được cấp từ bầu hơi vào đường hơi 1,khi xe ở vị trí cân bằng thì seal làm kín 13 sẽ bịt kín đường hơi chính dẫn hơi vào hai túi hơi.Khi tải trọng xe tăng, thùng xe hạ xuống và khoảng cách giữa nó với cầu giảm đi Lúc này đòn dẫn động sẽ tác dụng lên cơ cấu xoay đẩy piston hơi đi lên mở đường cấp hơi chính 1.Khí nén được cấp vào túi hơi lam khoảng cách thùng xe cao lên trở về lại vị trí cân bằng.
Khi giảm tải trọng thì quá trình xảy ra ngược lại, thùng xe được nâng cao lên Lúc này đòn dẫn động sẽ tác dụng lên cơ cấu xoay hạ piston hơi xuống mở đường hơi thoát ra ngoài qua lỗ hơi số 7 và số 9 sau đó thoát ra ngoai qua đường 6.
Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làm giảm va đập và tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô máy kéo khi chuyển động.
Phần tử đàn hồi có thể có dạng bầu tròn hay dạng ống Vỏ bầu cấu tạo gồm hai lớp sợi cao su (ni lông hay capron), mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp cao su làm kín Thành vỏ dày từ 3 5 mm.Phía trong có ụ su.
Tính toán kiểm tra bộ phận đàn hồi
4.1.1 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo trước.
Bảng 4-1 Bảng thông số tính toán từ Công Ty ô tô Chu Lai Trường Hải
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
Trọng lượng đặt lên hệ thống treo(KG) Treo trước Treo sau
Tính toán dao động riêng độc lập của hệ thống treo trước và hệ thống treo sau: Lực P tác dụng lên phần tử đàn hồi các loại được xác định:
- P áp suất không khí nén dư bên trong.
- Fh,Rh diện tích và bán kính hiệu dụng của phần tử đàn hồi.
Khi tải trọng động thay đổi không khí nén dư sẽ thay đổi theo định luật :
- Pt áp suất khí nén dư khi có tải trọng tĩnh.
- V0 thể tích đầu tiên của phần tử đàn hồi khi có tải trọng tĩnh và áp suất tĩnh của không khí.
- V thể tích phần tử đàn hồi tại thời điểm đang xét.
- Vp thể tích bình chứa phụ, xe KB120SE không có bình chứa phụ.
- k : chỉ số nén đa biến. Để xác định độ cứng của hệ thống treo ta cần tìm đạo hàm của tải trọng P theo độ võng f (theo dich chuyển):
C= df dP = P dF d f h + Fh df dP
Thay thế các phương trình trên vào nhau và rút ra
Trong đó Vt = V0+ Vp và Vd = V+ Vp
Mặt khác ta có: dV df = -Fh
Sau khi biến đổi ta có :
- k là chỉ số nén đa biến phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, và chất khí k 1.38 ( không khí ) Độ cứng của phần tử đàn hồi phụ thuộc vào giá trị tức tời của V và Fh và thể tích bình chứa khí ni tơ lỏng Bằng cách thay đổi áp suất không khí ta có một họ dường đặc tính đàn hồi ứng với tải trọng tĩnh khác nhau tác dụng lên phần tử đàn hồi.
Có thể xác định bằng phương pháp giải tích quan hệ của thể tích phần tử đàn hồi và diện tích hiệu dụng nhưng rất phức tạp Vì vậy ta dùng phương pháp tính gần đúng và giải quyết bằng phương pháp đồ thị Bằng thực nghiệm ứng với mỗi giá trị biến dạng f ta vẽ hình dạng bên ngoài của một mặt bên ở một vài vị trí hành trình nén và trả Đối với mỗi vị trí tính thể tích và diện tích hiệu dụng từ các kết quả ta xây dựng các đường đặc tính C=p(f) , V= P(f) với tần số dao động n, n f t
300 (lần/ phút) (6) với f là độ võng (cm)
Bảng 4-2 tính toán cho hệ thống treo trước theo tải trọng ô tô tăng từ lúc không tải đến đầy tải.(Nhà máy lắp ráp ô tô Chu Lai Trường Hải)
BẢNG TÍNH KẾT QUẢ HỆ THỐNG TREO TRƯỚC
Hình 4-1 Đồ thị đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước.
4.1.2 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo sau.
Hình 4-1 Lực phân bố ở hệ thống treo sau.
Từ sơ đồ lực phân bố trên hệ thông treo sau ta có phương trình:
P: Trọng lượng đặt lên hệ thống treo sau (KG) p1+ p2 = 3707,5 (KG)
Thế vào phương trình 7 ta có p2 = 2224,5 (KG)
Ta có giá trị P từ không tải đến đầy tải lần lượt là: 3707,5 (KG); 3838 (KG); 3968 (KG); 4098 (KG); 4228 (KG); 4357,5 (KG).
Tính tương tự như trên ta có giá trị p2 lần lượt là: 2224,5 (KG); 2302,8 (KG); 2380 (KG); 2458,8 (KG); 2536,8 (KG); 2614,5 (KG)
Bảng 4-3 tính toán cho hệ thống treo sau theo tải trọng ô tô tăng từ lúc không tải đến đầy tải (Nhà máy lắp ráp ô tô Chu Lai Trường Hải, đã có sữa chữa)
BẢNG TÍNH KẾT QUẢ HỆ THỐNG TREO SAU
C (KG/cm) 205,79 206,61 207,31 208,1 207,08 207,9 n2(lần/phút) 81,95 80,76 79,61 78,51 77,20 76,20 f (cm)
Hình 4-2 Đồ thị đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau.
Bảng 4-4 kết quả tính toán
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Trường hợp không tải Treo trước Treo sau
Tần số dao động riêng độc lập; n1,n2 (lần/phút) 85,02 81,95
Trường hợp không tải Treo trước Treo sau
Tần số dao động riêng độc lập; n1,n2 (lần/phút) 78,65 76,20
Số lần dao động trong một phút của khối lượng được treo ở cầu trước và cầu sau đều nằm trong giới hạn cho phép đối với ô tô khách (không lớn hơn 90 lần / phút), như vậy ô tô khách ( KB 120 SE ) đảm bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết.
Tính toán giảm chấn
Do trên xe KB 120 SE sử dụng giảm chấn trước và giảm chấn sau giống nhau nên ta kiểm tra chung cho cả giảm chấn trước và sau.
Mối quan hệ của lực cản của giảm chấn (Pg) với tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được thể hiện qua biểu thức sau:
+ Kgn , Kgt - hệ số cản của giảm chấn ở hành trình nén và trả
+ m - số mũ, giá trị phụ thuộc kích thước lỗ tiết lưu, độ nhớt chất lỏng và kết cấu các van Giá trị m = (1 ÷ 2), để đơn giản khi tính toán có thể xem m = 1 Để xây dựng đường đặc tính của giảm chấn ta lần lượt tính toán xác định các giá trị Pgn , Pgn max , Pgt , Pgt max , Kgn , Kgn '
+ Pgn , Pgt - lực cản của giảm chấn ở hành trình nén và trả (N)
+ Pgn max , Pgt max - lực cản lớn nhất của giảm chấn hành trình nén và trả (N) + Kgn , Kgt - hệ số cản của giảm chấn khi van giảm tải đóng ở hành trình nén và trả (Ns/m)
+ Kgn ' , Kgt ' - hệ số cản của giảm chấn khi van giảm tải mở ở hành trình nén và trả (Ns/m) Để tính toán các giá trị Pgn , Pgn max , Pgt , Pgt max , Kgn , Kgn '
, Kgt , Kgt ' trước hết ta cần tiến hành xác định các thông số và kích thước cơ bản của giảm chấn
Hình 4-5 Các kích thước của giảm chấn
4.2.1 Các kích thước và thông số cho trước của giảm chấn:
- Đường kính piston giảm chấn dp = 42 (mm)
- Đường kính cần piston giảm chấn dc = 21 (mm)
- Đường kính ngoài của giảm chấn D v (mm)
- t = 2,5 (mm) - chiều dày thành giảm chấn;
Hình 4-6 Sơ đồ tính đường kính ngoài của giảm chấn
- Diện tích làm việc của piston ở hành trình trả:
- Diện tích làm việc của piston ở hành trình nén:
+ Pgt max - lực cản lớn nhất của giảm chấn khi van giảm tải mở ở hành trình trả + Pgn max - lực cản lớn nhất của giảm chấn khi van giảm tải mở ở hành trình nén
+ Vgmax - vận tốc dịch chuyển lớn nhất của piston giảm chấn
Vgmax = (5060) cm/s; chọn Vgmax = 50 cm/s
( t gn t gn t gn t gn t gn V V
+ Vg - vận tốc dịch chuyển của piston giảm chấn lúc van giảm tải mở
Vậy lực cản của giảm chấn ở hành trình nén và hành trình trả là:
P gn gn gn gn gn
P gt gt gt gt gt
Vậy hệ số cản của giảm chấn ở hành trình nén và hành trình trả là:
P gn gn gn gn gn gn
P gt gt gt gt gt gt
Hình 4-7 Sơ đồ đường đặc tính của giảm chấn
Tính toán nhiệt nhằm mục đích xác định nhiệt độ tối đa của chất lỏng khi giảm chấn làm việc Các kích thước ngoài của giảm chấn phải đảm bảo cho nhiệt độ này không vượt quá giới hạn cho phép.
- Phương trình cân bằng nhiệt của chất lỏng trong giảm chấn: s m t N t S
+ Nt - công suất tiêu thụ bởi giảm chấn (W)
Vg - tốc độ của piston giảm chấn, Vg = 20 cm/s
+ t - hệ số truyền nhiệt từ thành giảm chấn vào không khí (W/m 2 độ)
Nếu coi tốc độ không khí gần bằng tốc độ ô tô thì t ( 58 81 ) , chọn t = 75
+ Sg - diện tích mặt ngoài của giảm chấn (m 2 )
D = dngc - đường kính ngoài của giảm chấn lg - chiều dài phần chứa dầu của giảm chấn
+ tm - nhiệt độ môi trường ( o C), tm= 30 o C
Vậy từ phương trình cân bằng nhiệt trên ta có:
- Nhiệt độ cho phép của thành giảm chấn t g C
Vì t g t g , vậy thanh giảm chấn đảm bảo điều kiện làm việc.
Bảo dưỡng sữa chữa và biện pháp khắc phục hư hỏng của của hệ thống treo
Đặc biệt sử dụng cho các loại xe tải, Hệ thống treo trong loạt seri AD (Air Drive) được điều khiển bởi các van điều khiển độ cao Đặc biệt sử dụng trong máy kéo, hệ thống treo trong seri AD có thể được điều khiển bởi van điều khiển độ cao đơn hoặc đôi. Đối với các loại xe bus và xe du lịch thì phụ thuộc vào thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để có thể sử dụng van điều khiển độ cao đơn hoặc đôi.
Khi được điều chỉnh hợp lý, các van điều khiển độ cao sẽ tự động duy trì được khoảng sáng gầm xe phù hợp nằm trong khoảng có tải hoặc không tải Các van điều khiển độ cao sẽ tự động nạp khí vào (hoặc xả khí ra) khỏi hệ thống treo bằng hơi nhằm duy trì được khoảng sáng gầm xe thích hợp.
Trước khi đưa vào hoạt động, tạo ra một áp suất hơi vượt quá 70 P.S.I.G điều này sẽ làm mở van bảo vệ áp suất và cho phép lượng áp suất hơi vào trong các van điều khiển độ cao.
Hệ thống điều khiển khí hổ trợ Để tránh hư hỏng hệ thống treo trong quá trình kéo, tải hoặc sử dụng vào các mục đích khác khi thay đổi tải trọng đột ngột, thì luôn luôn trang bị thêm một hệ thống điều khiển khí cho hệ thống treo bằng khí cho cầu xe của bạn Điều này sẽ ngăn chặn việc gia tăng đột ngột tải trọng khung xe của bạn trong suốt quá trình vận hành không tải trọng do các hệ thống treo bằng khí không có khí
Hằng ngày hoặc trước khi vận hành, kiểm tra hệ thống treo để đảm bảo chắc chắn rằng nó hoạt động tốt Kiểm tra bằng mắt các hệ thống treo bằng khí xem lượng khí có đủ hoặc cân bằng không và kiểm tra hệ thống treo phải được cài đặt đúng độ khoảng sáng gầm xe Bảo dưỡng khi cần thiết.
5.000 dặm đầu tiên (8.000 km) hoặc 100 giờ kiểm tra bảo dưỡng
1 Khoảng sáng gầm xe của hệ thống treo (dưới khung xe đến đường tâm của cầu xe) PHẢI NẰM TRONG KHOẢNG 1/4” CỦA CHIỀU CAO THIẾT KẾ YÊU CẦU.
Cài đặt khoảng sáng của gầm xe không thích hợp sẽ làm hư hỏng các linh kiện của hệ thống treo hoặc độ rung kém.
2 Sau 5.000 dặm vận hành đầu tiên (8.000 km) hoặc 100 giờ bảo dưỡng, kiểm tra các bulông và đai ốc tại chổ nối đứng, chổ nối chữ I nằm ngang và chổ nối cầu để đảm bảo chúng được xiết chặt hợp lý Kiểm tra tất cả các đai ốc và bulông khác xem có đúng lực xiết không Sau đó nếu thấy cần xiết lại.
3 Khi xe ở trên mặt đất và áp suất khí vượt quá 70 P.S.I.G., tất cả các hệ thống treo bằng khí phải có đủ khí và độ vững cân bằng.
Các van điều khiển sẽ điều khiển tất cả các hệ thống treo bằng khí.Kiểm tra tất cả các chi tiết nhỏ xem có rò rỉ khí bằng cách sử dụng dung dịch nước xà bông và kiểm tra bong bóng tại tất cả các chổ nối và các chi tiết nhỏ khí.
Lịch trình bảo trì – 50.000 dặm (80.000 km) hoặc 1.000 giờ bảo dưỡng hoặc thấy cần thiết Ở mức 50.000 dặm hoặc 1.000 giừo bảo dưỡng hoặc khi bảo dưỡng hệ thống phanh, kiểm tra các linh kiện của hệ thống treo trên 5.000 dặm kiểm tra Đồng thời kiểm tra tất cả các linh kiện khác của hệ thống treo xem có dấu hiệu hư hỏng, lỏng, bị mịn hoặc bị nứt khơng Thay thế bất cứ chi tiết hư hỏng nào nhằm ngăn chặn hư hỏng thiết bị.
Sử dụng các loại dầu mỡ đặc biệt có chức năng hỗ trợ chống mài mịn như Anti-Seize hoặc Never-Seize Nếu không sẽ có thể dẫn tới hư hỏng bulông và tất cả các linh kiện khác.
Loại AD: Lực xiết tuân theo thông số kỹ thuật, sau đó dồn một cái sao cho cân bằng với mặt bằng của đai ốc.
Trước khi đưa vào sử dụng cần phải kiểm tra các hạng mục sau:
1 Tạo một lượng áp suất hơi của xe trên 70 P.S.I.G Với tình trạng động cơ không hoạt động, kiểm tra xem có rò rỉ khí không.
2 Khoảng hở tối đa giữa các giảm chấn bằng khí phải là 1 3/4”.
3 Kiểm tra bộ giảm chấn xem lắp đặt có phù hợp không.
4 Đai ốc giảm xúc ắ” phải được xiết theo thụng số đó cho tại bảng lực xiết trang 4.
5 Đai ốc giỏ của giảm chấn bằng khớ ẵ” và ắ” phải được xiết theo thụng số đó cho tại bảng lực xiết trang 4.
6 Đai ốc pivot 1 1/8” (đai ốc pivot 1ẳ” cho seri AD-130) phải được xiết theo thông số tại bảng.
7 Kiểm tra việc lắp đúng vòng đệm tại thanh ngang chữ I và chốt nối pivot.
Lưu ý: Với những khung có chiều rộng khác nhau thì cần phải thay thế nhiều miếng đệm tại chổ nối pivot.
8 Bulông nối pát treo cầu sau phải được xiết theo thông số kỹ thuật của nhà cung cấp
9 Bulụng nối thanh ngang chữ I (2ẳ”) phải được xiết theo thụng số tại bảng lực xiết Uốn cong lông đền lên trên sau khi xiết chặt đai ốc.
10 Mép dưới của bách khung phải dính chặt với cái chốt ngay tại phía dưới của thanh ngang.
11 Bulụng giỏ pỏt khung ắ” phải đđược xiết theo thụng số nhà cung cấp Miếng đđệm của nhà cung cấp đđược đặt giữa pát khung và thanh ngang khung xe.
12 Khi xe ở trên mặt đất bằng, lượng áp xuất khí cung cấp vượt quá 70 P.S.I.G., bộ giảm xóc khí về độ vững cân bằng.
Lưu ý: 100 P.S.I.G là áp suất hệ thống khí hoạt động cho phép tối đa Nếu áp suất hệ thống khí vượt quá 100 P.S.I.G., thì có khả năng dẫn tới hư hỏng bộ giảm xóc bằng khí.
13 Khoảng sỏng gầm xe phải nằm trong khoảng ẳ” của chiều cao thiết kế Xem sự điều chỉnh van điều khiển độ cao để có sự cài đặt thích hợp tại trang 10.
14 Hàn ống nối với cầu phải theo đúng thông số của nhà sản xuất cầu dí.
15 Góc đặt cầu cũng phải theo thông số của nhà cung cấp.
16 Chắc chắn phải gắn cao su gối cầu Thiết kế của cao su gối cầu có đủ khả năng và đúng độ cao; và tác dụng lực thẳng đứng vừa đủ lên vỏ cầu dí nhằm ngăn chặn hư hỏng cho khung xe hoặc cầu dí Nếu không do Holland Neway cung cấp, thì cao su gối cầu dí là trách nhiệm của nhà cung cấp xe. Điều chỉnh van điều chỉnh độ cao.
1 Trước khi điều chỉnh, lái xe chạy trên một đường thẳng ít nhất một quảng bằng 2 lần chiều dài của xe để loại bỏ ống lót Xe phải được đậu trên một mặt bằng phẳng và ở tình trạng không tải Chèn lốp trước của xe nhằm tránh trường hợp xe dịch chuyển về trước hoặc ra sau.
2 Tháo các mối nối tại các pát phía dưới ra, đẩy cánh tay đòn điều khiển đến vị trí “up” và nâng xe lên Sau đó dùng con đội đứng (mỗi bên mỗi cái) tại đúng vị trí khoảng sáng phù hợp giữa khung xe và mặt đất Khi đã đặt con đội đứng vào thì đẩy cánh tay đòn đến vị trí “down” để hạ xe xuống và xả hết tất cả khí bên trong bộ giảm chấn bằng khí và trong hệ thống xe
Không quá cần thiết khi chêm con đội đứng vào để đạt được khoảng sáng gầm xe
3 Dịch chuyển cánh tay đòn điều chỉnh độ cao đến vị trí xuống 45 0 trong vòng
10 – 15 giây Dịch chuyển chậm cánh tay đòn về vị trí trung tâm, sau đó gài các chốt định vị vào thanh điều chỉnh và pát.
4 Nới lỏng đai ốc khoỏ điều chỉnh ẳ” trờn bộ van điều khiển độ cao, nối lại cỏc chốt nối tại các pát dưới, với lực xiết từ 4 – 5 ft lbs.
5 Xiết chặt đai ốc khoỏ điều chỉnh ẳ” với lực xiết 2 – 4 ft.lbs (cú bụi dầu mỡ) Tháo chốt khoá định vị.
6 Bơm áp cho hệ thống khí với lượng khí vượt quá 70 P.S.I.G, và hệ thống treo phải đạt đúng khoảng sáng gầm xe Kiểm tra hệ thống khí và đảm bảo không có bị rò rỉ khí