Khai thác kỹ thuật hệ thống treo dựa trên xe hyundai tucson 2016

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống 1.1.1 Công dụng hệ thống treo 1.1.2 Yêu cầu hệ thống treo .4 1.1.3 Phân loại hệ thống treo 1.2 Cấu tạo chung hệ thống treo .8 1.2.2 Phần tử đàn hồi 1.2.3 Phần tử giảm chấn 1.2.4 Phần tử hướng 1.2.5 Phần tử ổn định 1.3 Đặc điểm kết cấu hệ thống treo .9 1.3.1 Bộ phận đàn hồi .9 1.3.2 Bộ phận dẫn hướng 15 1.3.3 Bộ phận giảm chấn 19 CHƯƠNG II: KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HYUNDAI TUCSON 2016 26 2.1 Kết cấu hệ thống treo xe Huyndai Tucson 2016 26 2.1.1 Giới thiệu vế xe Hyundai Tucson 2016 26 2.1.2 Kết cấu hệ thống treo xe Hyundai Tucson 2016 30 2.2 Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe Hyundai Tucson 2016 36 2.2.1 Các thông số ban đầu .36 2.2.2 Động học hệ thống treo mc.pherson 31 2.2.3 Đồ thị động học hệ thống treo Mc.Pherson .47 2.2.4 Chọn kiểm bền phận 55 2.2.5 Tính tốn lị xo 61 CHƯƠNG III: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HYUNDAI TUCSON 2016 .66 3.1 Chẩn đoán bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo trước .66 3.2 Chẩn đoán bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo sau 69 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NĨI ĐẦU Ơtơ máy kéo dùng nhiều ngành lĩnh vực: Giao thông vận tải, công nghiệp,nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng, thuỷ lợi, quốc phòng Ngành ô tô chiếm vị trí rấtquan trọng ngành khác Khi ô tô chạy đường không phẳng thường phát sinh dao động Những dao động thường ảnh hưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ xe đặc biệt ảnh hưởng người lái hành khách ngồi xe Điều đặc biệt nguy hiểm dao động người chịu lâu tình trạng xe bị rung, xóc nhiều gây mệt mỏi Ở nước phát triển, dao động ô tô quan tâm đặc biệt Dao động xe nghiên cứu đa mức tối ưu làm giảm đến mức thấp tác hại đến người đồng thời làm tăng tuổi thọ xe phận treo Ở nước ta nay, công nghệ sản xuất xe không ngừng cải tiến với trợ giúp khoa học kỹ thuật nước tiên tiến Ngành sản xuất xe bước trở thành mũi nhọn kinh tế, cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Mục tiêu ngành cơng nghiệp ô tô nước ta năm tới nội địa phần tiến tới nội địa toàn phần sản phẩm tơ Khơng dừng lại đó, bắt đầu quan tâm đến tính êm dịu chuyển động, tính an tồn chuyển động hay nói cách khác tính động lực học tơ, từ có cải tiến hợp lý với điều kiện sử dụng củanước ta Để hoàn thành mục tiêu này, việc khai thác hệ thống treo xe sản xuất giới đóng góp phần khơng nhỏ cho cơng việc nghiên cứu thiết kế hệ thống treo cho phù hợp điều kiện sử dụng Việt Nam Trước yêu cầu thực tế đồ án tốt nghiệp chuyên ngành ô tô em giao nhiệm vụ: Khai thác kỹ thuật hệ thống treo dựa xe Hyundai Tucson 2016 Qua việc nghiên cứu xe cụ thể giúp em rèn luyện thêm nhiều kỹ tính tốn, tra cứu tài liệu tiếp cận dần với công việc cụ thể người kỹ sư tương lai Được giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn Đỗ Thành Phương giúp em hoàn thành đồ án, đạt mục tiêu đặt thời gian quy định Mặc dù nỗ lực lực thân có hạn nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì em kính mong bảo thầy, góp ý bạn để đồ án em hoàn thiện Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực Nguyễn Thành Trung CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại hệ thống 1.1.1 Công dụng hệ thống treo Hệ thống treo tổ hợp cấu thực liên kết bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu an toàn chuyển động sở tạo dao động thân xe bánh xe theo ý muốn, giảm tải trọng va đập cho xe chuyển động địa hình khơng phẳng Ngồi hệ thống treo cịn dùngđể truyền lực mômen tác động bánh xe khung xe (vỏ xe) Chức năng: - Khi ô tô 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 - 1.1.2 Yêu cầu hệ thống treo Hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu sau: Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính kỹ thuật xe chạy đường tốt xe có khả chạy địa hình khác - Bánh xe có chuyển động khơng mong muốn hạn chế - Có độ bền cao - Không gây tải trọng lớn mối liên kết khung vỏ - Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích hệ thống treo, làm mềm theo phương thẳng đứng không phá hỏng quan hệ động học động lực học chuyển động bánh xe Ngoài yêu cầu nêu trên, hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu đặc biệt sau đây: - Có tần số dao động riêng vỏ thích hợp, tần số dao động xác định độ võng tĩnh (ft) - Có độ võng động (fđ) đủ khơng sinh va đập lên ụ đỡ cao su - Có độ dập tắt dao động vỏ bánh xe thích hợp - Khi quay vịng phanh tơ khơng bị nghiêng trục đứng bánh xe dẫn hướng không đổi - Đảm bảo cho chiều rộng sở góc đặt trục đứng bánh xe dẫn hướng không đổi - Đảm bảo cho tương ứng động học bánh xe động học truyền động lái Đảm bảo tương ứng động học bánh xe truyền động lái, để tránh gây tượng tự quay vòng dao động bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu êm dịu Có khối lượng nhỏ, đặc biệt phần không treo Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy 1.1.3 Phân loại hệ thống treo 1.1.3.1 Phân loại theo cấu tạo phần tử hướng 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 Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, bảo đảm độ êm dịu chuyển động cần thiết cho ô tô có tốc độ chuyển động không cao Nếu hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi loại nhíp làm nhiệm vụ phận dẫn hướng Hình 1.1 Hệ thống treo phụ thuộc - 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 nhau, dịch chuyển bánh xe không gây nên dịch chuyển bánh xe bên Loại hệ thống treo bảo đảm độ êm dịu cao cho ôtô, kết cấu phức tạp, giá thành đắt nên sử dụng hầu hết cầu trước tơ con, tơ du lịch Hình 1.2 Hệ thống treo độc lập - Hệ thống treo cân bằng: hai bánh xe phía hai cầu xe liền có chung phần tử đàn hồi bố trí xung quanh trục cân Hệ thống treo cân thường gặp tơ có tính thơng qua cao với cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc hai hàng bánh xe hai cầu liền nhau… 1.3.Hệ thống treo cân - 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.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 Ngoài ra, nhíp truyền mơ men kéo mơ men phanh từ bánh xe lên khung Trong 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 định Đối với nhíp trước đầu cố định phía trước hay phía sau cịn phụ thuộc vào vị trí đặt cấu lái để phối hợp đúngđộng học hệ thống treo hệ thống lái Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ: Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí cầu bị động cầu chủ động Vì lị xo trụ có khả chịu lực kéo theo phương thẳng đứng nên lị xo trụ phải bố trí phần tử phận dẫn hướng Đối với hệ thống treo này, người ta thường bố trí giằng ổn định vào phận dẫn hướng Hình 1.4 Hệ thống treo phụ thuộc, đàn hồi nhíp - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ, địn treo dọc: Hệ thống treo địn dọc có nghĩa liên 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 đòn 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 khơng treo nhỏ Hình 1.5 Hệ thống treo độc lập, đàn hồi lò xo - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson: Nếu kích thước địn treo hệ thống treo độc lập hai địn ngang giảm ta có kết cấu gọi hệ thống treo Macpherson Cấu tạo hệ thống treo Macpherson bao gồm đòn treo Đầu đòn treo liên kết lề với khung dầm ô tơ, đầu ngồi liên kết với xoay đứng đồng thời vỏ giảm chấn ống thủy lực Đầu giảm chấn ống thủy lực liên kết với gối tựa khung vỏ xe Phần tử đàn hồi lị xo đặt đầu tì vào chặn vỏ giảm chấn cịn đầu tì vào gối tựa khung vỏ ô tô Trụ bánh xe lắp cố định với trụ xoay đứng Hình 1.6 Hệ thống treo Macpherson 1.1.3.2 Phân loại theo cấu tạo phân tử đàn hồi có loại sau: - Phần tử đàn hồi kim loại gồm: nhíp lá, lị xo, xoắn - Phần tử đàn hồi khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa cao su kết hợp sợi vải bọc cao su làm cốt, dạng màng phân chia dạng liên hợp - Phần tử đàn hồi thuỷ khí có loại kháng áp loại khơng kháng áp - Phần tử đàn hồi cao su có loại làm việc chế độ nén làm việc chế độ xoắn 1.1.3.3 Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động: - Dập tắt dao động nhờ giảm chấn (mà chủ yếu giảm chấn thủy lực dạng đòn dạng ống) - Dập tắt dao động nhờ ma sát chi tiết phần tử đàn hồi phần tử hướng Hệ thống treo xe không trang bị giảm chấn nên hiệu dập tắt dao động so với trường hợp có giảm chấn 1.2 Cấu tạo chung hệ thống treo Mặc dù có nhiều chi tiết cấu tạo chung hệ thống treo quy thành phần tử với chức riêng biệt là: Phần tử đàn hồi, phần tử giảm chấn, phần tử hướng phần tử ổn định 1.2.2 Phần tử đàn hồi Là phần tử 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 1.2.3 Phần tử giảm chấn Là phần tử dập tắt nhanh dao động tần số thấp cách biến thành nhiệt Giảm chấn sử dụng xe với mục đích: Giảm dập tắt nhanh va đập 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 Đảm bảo dao động phần không treo mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt tiếp xúc bánh xe đường, nâng cao tính chất chuyển động như: Khả thay đổi tốc độ, khả ổn định lực mô men tác dụng, khả điều khiển chuyển động Bản chất trình làm việc giảm chấn trình tiêu hao động (biến động thành nhiệt năng) Q trình xảy với nhíp lá, khớp trượt, khớp quay ổ kim loại, ổ cao su Nhưng trình tiêu hao động địi hỏi phải nhanh khống chế q trình nên giảm chấn đặt bánh xe thực chủ yếu chức 1.2.4 Phần tử hướng Là phần tử dùng để truyền lực ngang, lực dọc mômen từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe) ngược lại Động học phần tử hướng xác định đặc tính dịch chuyển bánh xe khung xe ảnh hưởng tới tính ổn định, tính quay vịng ơtơ Nó có chi tiết khác tùy thuộc hệ thống treo độc lập hay phụ thuộc, phần tử đàn hồi nhíp, lị xo hay xoắn 1.2.5 Phần tử ổn định Là phần tử chống xoắn khung ô tô 1.3 Đặc điểm kết cấu hệ thống treo 1.3.1 Bộ phận đàn hồi  Nhíp: Nhíp có ưu điểm độ cứng vững lớn, khả dập tắt dao động nên thường dùng nhiều loại xe buýt, xe tải nặng Nhíp gồm nhiều nhíp ghép lại, chúng kẹp chặt bu lông trung tâm, sử dụng cao su ngăn cách để làm giảm rung động tác dụng lên nhíp Cả hai đầu dài (lá chính) uốn cong tạo thành mắt nhíp, để gắn với khung xe dầm xe Ở trung tâm nhíp dùng then gắn chặt lại nhíp lại tránh trường hợp gắp lỏng tạo khoảng hở lớn nhíp Hình 1.7 Cấu tạo vị trí nhíp Vịng kẹp nhíp: Nhíp giữ vững hai vịng kẹp nhíp Một đầu nhíp gắn chặt với chốt vịng kẹp nhíp, có chức khơng cho nhíp di chuyển tới trước lùi sau Đầu lại nhíp gắn vào quang treo cho phép nhíp thay đổi kích thước (ngắn dài hơn) nhíp bị cong xuống hay cong lên Độ võng nhíp: Do nhíp ngắn có độ võng lớn nên độ cong lớn nhíp Khi bulơng định tâm siết chặt, nhíp thẳng vá làm đầu phía ép chặt vào bên Hình 1.8 Độ võng nhíp Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho nhíp sát vào nhau, ma sát sinh q trình cọ sát nhanh chóng dập tắt dao động tự nhíp Ma sát gọi nội ma sát, nội ma sát ảnh hưởng xấu đến tính êm dịu chuyển động Khi nhíp bật lên, độ võng ngăn cản việc tạo khe hở nhíp, có tác dụng ngăn cản bụi, cát…bám vào gây mịn nhíp Mức độ nhíp trở vị trí ban đầu giảm tải trọng khác với độ uốn nhíp tăng tải trọng tác dụng Sự khác nội ma sát xuất Hiện nay, loại xe tải xe có thay đổi lớn tải trọng Nhíp phụ bố trí nhíp Khi tải nhẹ có nhíp làm việc tải trọng vượt qua giới hạn nhíp nhíp phụ hoạt động 10