Ôtô máy kéo dùng trong nhiều ngành lĩnh vực: trong Giao thông vận tải, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng, thuỷ lợi, quốc phòng... Ngành ô tô chiếm vị trí rất quan trọng đối với các ngành khác. Khi ô tô chạy trên đường không bằng phẳng thường phát sinh dao động. Những dao động này thường ảnh hưởng xấu tới hàng hoá, tuổi thọ của xe và đặc biệt ảnh hưởng người lái và hành khách ngồi trên xe. Người ta cũng tổng kết rằng, những ôtô chạy trên đường xấu, gồ ghề so với ôtô chạy trên đường tốt, bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40 : 50%, quãng đường chạy giữa hai chu kỳ đại tu giảm từ 35 : 40%, năng suất vận chuyển giảm từ 35 : 40%. Điều đặc biệt nguy hiểm của dao động là nếu con người chịu lâu trong tình trạng xe bị rung, xóc nhiều sẽ gây mệt mỏi. Một số nghiên cứu gần đây về dao động và ảnh hưởng của nó tới sức khoẻ con người đều đi tới kết luận: Nếu con người bị ảnh hưởng một cách thường xuyên của dao động thì sẽ mắc phải bệnh thần kinh và não. Trong vận tải ô tô máy kéo, người lái là người quyết định chủ yếu cho an toàn chuyển động và mọi chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác. Nếu dao động của xe mà nằm ngoài phạm vi dao động cho phép (80:120 lầnphút) thì sẽ làm tăng lỗi điều khiển của người lái, gây ra hàng loạt những nguy hiểm đến tính mạng của con người và hàng hoá. Ở những nước phát triển, dao động của ô tô được quan tâm đặc biệt. Dao động của xe được nghiên cứu đa về mức tối ưu làm giảm đến mức thấp nhất những tác hại của nó đến con người đồng thời làm tăng tuổi thọ của xe cũng như các bộ phận được treo.
GIỚI THIỆU CHUNG VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN XE APV
Suzuki, một hãng xe Nhật Bản, đã có mặt tại Việt Nam từ lâu với các dòng xe máy, trong khi ô tô của hãng này chỉ mới xuất hiện trong vài năm gần đây Các dòng xe ô tô của Suzuki bao gồm Minivan APV, Super Cary, Window Van, Blind Van, và Swift Đặc biệt, Minivan APV nổi bật với kiểu dáng vuông vắn độc đáo và nội thất rộng rãi, có khả năng chở tới 8 người Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu dòng xe Minivan APV.
Dòng xe Minivan APV, được thiết kế riêng cho thị trường Châu Á, bao gồm hai phiên bản: APV GLX-S và APV GL-B, ra mắt tại Việt Nam vào năm 2006 và được cải tiến vào năm 2009 với kiểu dáng ngoại thất và nội thất hiện đại Nội thất của APV mang đến sự thoải mái với các dãy ghế có thể điều chỉnh linh hoạt, đáp ứng nhu cầu của hành khách và hành lý, nâng cao tiện nghi trong khoang cabin Hệ thống điều hòa không khí đảm bảo hành khách luôn mát mẻ, ngay cả ở hàng ghế thứ ba, nhờ vào các nút điều chỉnh cá nhân được thiết kế tinh tế APV cạnh tranh với các mẫu xe đa dụng từ Ford, Toyota và Isuzu, đồng thời được trang bị tính năng an toàn vượt trội như Túi khí đôi SRS cho hàng ghế trước và dây đai an toàn 3 điểm ELR, đảm bảo bảo vệ tối đa cho hành khách trong trường hợp va chạm.
Hình 1.2: Túi khí an toàn
Công nghệ TECT độc quyền của Suzuki giúp bảo vệ hành khách bằng cách phân tán lực va chạm, với đầu xe hoạt động như một vật cản an toàn Mẫu xe APV chứng minh rằng sự cân bằng trong vận hành không chỉ phụ thuộc vào năng lượng mà còn vào sự phối hợp nhịp nhàng giữa các yếu tố Hệ thống giảm xóc trước McPherson nhẹ nhưng bền bỉ, đảm bảo an toàn khi phanh gấp, trong khi hệ thống giảm xóc sau phụ thuộc với hai bộ nhíp song song mang lại sự ổn định Hiện nay, hệ thống giảm xóc với cấu trúc ba điểm liên kết và lò xo cuộn mang lại hiệu quả giảm chấn tuyệt vời, tạo cảm giác thoải mái cho cả người lái và hành khách.
Suzuki APV mới có hai phiên bản GL và GLX, sử dụng động cơ I4 1,6 lít với công suất 91 mã lực và mô-men xoắn 127Nm Để đáp ứng tiêu chuẩn Euro 2 và giảm khí thải, xe được trang bị hệ thống tuần hoàn khí thải EGR Phiên bản GLX nổi bật với hệ thống an toàn bao gồm túi khí đôi cho ghế lái và ghế phụ, cùng với hệ thống phanh ABS và phân bổ lực phanh điện tử EBD, giúp duy trì ổn định và ngăn chặn bó cứng bánh xe khi phanh gấp trên đường trơn trượt.
Hình 1.3: Nội thất xe APV
Ngành công nghiệp ô tô đã chứng kiến nhiều cải tiến không mới nhưng mang lại hiệu quả rõ rệt, như thiết kế mâm xe mới với chất liệu nhẹ và sáng bóng hơn Bên cạnh đó, lốp xe ECO được chế tạo từ chất liệu đặc biệt giúp tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường.
Vì vậy nó đã nhanh chóng chiếm lĩnh được thị trường Việt Nam.
HÌNH DÁNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT VỀ XE APV
1.2.1 Hình dáng kích thước bao xe Minivan APV
Hình 1.4: Sơ đồ bố trí chung xe Minivan APV
1.2.2 Thông số kỹ thuật của xe Minivan APV
Bảng 1.1: Bảng thông số kỹ thuật của xe Minivan APV
Tên Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài tổng thể La mm 4230
Chiều rộng tổng thể Ba mm 1655
Chiều cao tổng thể Ha mm 1865
Chiều dài cơ sở L mm 2,625
Khoảng cách từ trục bánh xe trước đến đầu xe L1 mm 715
Khoảng cách từ trục bánh xe sau đến đuôi xe L2 mm 890
Chiều rộng cơ sở Trước mm 1435
Khoảng sáng gầm xe H mm 180
Bán kính quay tròn nhỏ nhất R m 4,9
Khối lượng xe không tải M0 kg 1250 - 1270
Khối lượng xe toàn tải Ma kg 1950
Dung tích bình xăng lít 46 ĐỘNG CƠ
Thể tích làm việc cm³ 1590 Đường kính x Hành trình làm việc DxS mm 75,0 x 90,0
Công suất cực đại N_emax (KW/rpm) 91/5750
Mô-men xoắn cực đại M_emax (N.m/rpm) 127/4500
Hệ thống cung cấp nhiên liệu Phun xăng điện tử đa điểm (MPI)
Bố trí động cơ đặt giữa
Tỷ lệ phân bố trọng lượng trên trục bánh xe
Hệ thống lái Thanh răng và bánh răng
Tay lái trợ lực Có
Trước Độc lập kiểu Mac
Sau Hệ treo phụ thuộc kiểu nhíp
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG CỦA XE APV
Hệ thống lái của xe APV sử dụng cơ chế lái cơ khí với trợ lực thủy lực, giúp người lái điều khiển xe dễ dàng hơn Cấu trúc lái bao gồm bánh răng, thanh răng và xi lanh của bộ trợ lực, với hai khớp cầu ở mỗi đòn ngang Bánh răng được đặt bên phải của cơ cấu lái Hệ thống giảm chấn kết nối với thanh răng và vỏ xe, được lắp đặt ở đòn ngang bên trái để hạn chế rung động, đảm bảo an toàn khi điều khiển xe.
Hệ thống phanh của xe APV gồm có phần phanh chân (phanh công tác) và phanh tay (phanh dừng)
Phanh chân dùng để điều chỉnh tốc độ xe chạy trên đường.
Phanh tay dùng để dừng xe tại chỗ.
Hệ thống phanh của xe APV bao gồm phanh trước dạng đĩa, được điều khiển bằng thủy lực và có trợ lực chân không Hệ thống này còn tích hợp cơ cấu tự điều chỉnh khe hở giữa má phanh và đĩa phanh, cùng với bộ phân bố lực phanh Phanh sau của xe sử dụng loại phanh tang trống.
Là cơ cấu nối giữa khung xe với bánh xe Hệ thống treo gồm có hệ thống treo trước và treo sau :
Hệ treo trước của xe APV sử dụng kiểu treo độc lập MacPherson, bao gồm lò xo dẫn hướng và trục giảm chấn, là biến thể của hệ treo hai đòn ngang Cấu trúc này thay thế đòn ngang trên bằng một đòn có khả năng thay đổi kích thước chiều dài Hệ treo bao gồm một đòn ngang dưới với cơ cấu điều chỉnh, giảm chấn đặt theo phương đứng, và các điểm kết nối với khung xe và thanh xoắn Bánh xe được kết nối cứng với vỏ giảm chấn, trong khi lò xo được đặt bên ngoài giảm chấn So với hệ treo đòn ngang, cấu trúc này có ít chi tiết hơn, giúp giảm trọng lượng phần không treo, tiết kiệm không gian và tạo điều kiện cho khoang truyền lực hoặc khoang hành lý rộng rãi hơn.
Hệ treo sau của Minivan APV sử dụng hệ treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi lá nhíp, phù hợp cho xe du lịch 7&8 chỗ ngồi Thiết kế đơn giản nhưng vững chắc giúp giảm chi phí Kết cấu bao gồm phần tử đàn hồi lá nhíp, đồng thời đóng vai trò là bộ phận dẫn hướng Khi biến dạng, chiều dài của nhíp thay đổi, với hai tai nhíp gắn lên dầm: một đầu cố định và một đầu di động Giảm chấn được đặt nghiêng với góc 45 độ.
1.3.4 Các góc đặt bánh xe dẫn hướng
Bố trí các góc bánh xe dẫn hướng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính điều khiển và ổn định của xe Xe cần đảm bảo tính ổn định khi di chuyển trên đường thẳng và có khả năng tự phục hồi trạng thái đi thẳng khi ra khỏi đường cong.
Bánh xe được lắp đặt với các góc khác nhau so với mặt đường và hệ thống treo, trong đó góc nghiêng ngang của bánh xe là một yếu tố quan trọng.
Góc nghiêng ngang của bánh xe được xác định trong mặt phẳng ngang của xe, hình thành bởi mặt phẳng dọc đi qua tâm bánh xe và phương thẳng đứng, với giá trị là 0 = 0° 45’.
Góc 0 = 0° 45’ dương giúp giảm tải trọng thẳng đứng lên ổ trục và cam lái, ngăn chặn hiện tượng tuột bánh xe nhờ vào thành phần lực dọc trục Độ chụm của bánh xe được xác định bởi độ lệch giữa phần trước và phần sau khi nhìn từ trên xuống, với góc chụm được quy định là “B” – “A”: 0 ± 1.5 mm Ngoài ra, góc nghiêng dọc của trụ đứng được ký hiệu là 0.
Là góc được xác định trong mặt phẳng dọc của xe và tạo nên bởi tâm đường trụ đứng với phương thẳng đứng trong mặt phẳng dọc.
Khi xem xét chuyển động dọc của xe, góc lệch 0 sẽ có giá trị dương nếu đường tâm trụ đứng lệch về phía sau và giá trị âm nếu lệch về phía trước, với giá trị cụ thể là 0 = 3° 30’.
CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO MACPHERSON
2.1.1 Công dụng của hệ thống treo
Hệ thống treo của xe Minivan APV là một liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chấn và cải thiện sự ổn định Mối liên kết treo này có chức năng đàn hồi, giúp xe vận hành êm ái và an toàn hơn trên mọi địa hình.
Bánh xe được thiết kế để di chuyển theo phương thẳng đứng so với khung xe hoặc vỏ xe, nhằm đảm bảo sự dao động “êm dịu” Điều này giúp hạn chế tối đa các chuyển động không mong muốn như lắc ngang và lắc dọc, mang lại trải nghiệm lái xe ổn định và thoải mái.
Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc và lực bên.
Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung và đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển
Bộ phận dẫn hướng chịu trách nhiệm truyền lực dọc, ngang và mômen từ đường lên các bánh xe Động học của bộ phận này xác định tính chất dịch chuyển tương đối của bánh xe so với khung.
Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo và không dược treo của ô tô.
2.1.2 Yêu cầu của hệ thống treo
Trong hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần phải mềm mại nhưng vẫn đủ khả năng truyền lực Độ võng tĩnh phải nằm trong giới hạn để đảm bảo tần số dao động riêng của vỏ xe, trong khi độ võng động cần đủ để cho phép ô tô di chuyển trên đường xấu mà không gây va đập lên bộ phận hạn chế Hơn nữa, động học của các bánh xe dẫn hướng phải được duy trì chính xác khi chúng di chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng, đảm bảo khoảng cách giữa hai vết bánh trước và các góc đặt trụ đứng cùng bánh dẫn hướng không thay đổi.
Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và bánh xe.
Giảm tải trọng động khi ô tô qua những đường gồ ghề.
Hệ thống treo của xe cần được điều chỉnh phù hợp với điều kiện sử dụng và tính năng kỹ thuật của phương tiện, nhằm đảm bảo hiệu suất tối ưu khi xe di chuyển trên các loại đường khác nhau, bao gồm cả đường tốt và đường xấu.
Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
Quan hệ động học của bánh xe cần được thiết lập hợp lý để đảm bảo rằng hệ thống treo thực hiện chức năng chính của nó là làm mềm chuyển động theo phương thẳng đứng Đồng thời, điều này không được làm ảnh hưởng đến các quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường.
Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.
Vỏ xe được thiết kế với khả năng chống rung và giảm tiếng ồn hiệu quả từ bánh xe lên khung, giúp đảm bảo tính ổn định và khả năng điều khiển của ô tô ở tốc độ cao Điều này mang lại trải nghiệm lái xe nhẹ nhàng và an toàn hơn.
KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO MACPHERSON
2.2.1 Ưu nhược điểm của hệ thống treo a Ưu điểm
Hệ thống treo trước của xe Minivan APV sử dụng kiểu treo McPherson, một công nghệ phổ biến trên các mẫu xe du lịch hiện đại và ngày càng được áp dụng cho xe tải hạng nhỏ.
Nó là biến dạng của hệ thống treo hai đòn ngang, trong trường hợp này độ dài đòn trên được thu nhỏ lại bằng không.
Hệ thống treo hai đòn ngang không chỉ mang lại nhiều ưu điểm mà còn có cấu trúc đơn giản và gọn nhẹ, giúp tối ưu hóa không gian cho hệ thống truyền lực và khoang hành lý của xe.
Cấu tạo của hệ thống treo này khá đơn giản, vì có ít chi tiết, nhẹ nên giảm được phần khối lượng không được treo
Khoảng cách lớn giữa các điểm đỡ của hệ thống treo giúp giảm thiểu vấn đề căn chỉnh góc đặt bánh trước do lắp ghép sai hoặc lỗi trong sản xuất Do đó, ngoài việc điều chỉnh độ chụm của hai bánh xe trước, việc điều chỉnh góc đặt bánh xe thường không cần thiết.
Hình 2.1: Bố trí hệ thống treo trước trên xe Minivan APV b Nhược điểm
Hạn chế động học của hệ treo: Chiều cao tâm quay dao động lớn; đặc tính điều chỉnh của góc nghiêng ngang của bánh xe ( 0 ) thấp.
Khó giảm chiều cao mũi xe.
Có khả năng gây ra sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết bánh xe.
2.2.2 Cấu tạo hệ thống treo
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống treo trước xe Minivan APV (kiểu MC.Pherson)
1 Giảm chấn; 2 Đòn treo; 3.Bánh xe; 4 Lò xo trụ; 5 Cần đẩy piston
Hệ thống treo được cấu tạo bởi một đòn ngang dưới 5, với đầu trong liên kết với khung qua khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu, và đầu trên giảm chấn kết nối với khung vỏ Giảm chấn đóng vai trò quan trọng như một trụ xoay dẫn hướng cho bánh xe Bánh xe được gắn chặt với vỏ giảm chấn, trong khi lò xo trụ được lồng vào giảm chấn nhằm tạo sự gọn gàng cho hệ treo.
Hình 2.3: Kết cấu hệ thống treo trước Minivan APV
1 Giảm chấn; 2 Thanh ổn định; 3 Trục ngõng; 4 Vành bánh xe;
5 Đòn ngang; 6 Nắp lazăng bánh xe; 7 Thanh giằng; 8 Rô tuyn a Phần tử đàn hồi lò xo trụ
Lò xo, được chế tạo từ dây thép lò xo đặc biệt, có hình dạng ống và hoạt động bằng cách xoắn khi chịu tải Khi lò xo bị nén, năng lượng ngoại lực được lưu trữ, giúp giảm thiểu va đập.
Kết cấu lò xo trong hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự vững chắc Lò xo trụ được lồng vào bộ giảm chấn giúp hệ treo trở nên gọn gàng hơn, với vị trí lệch khỏi đường tâm của bộ giảm chấn, tạo ra các phản lực a và b đối kháng với các lực A và B Mặc dù bộ giảm chấn hoạt động như một phần của hệ liên kết treo và chịu tải trọng thẳng đứng, nhưng chúng vẫn phải chịu tải trọng từ bánh xe, dẫn đến hiện tượng uốn Điều này gây ra ứng lực ngang, tạo ma sát giữa cần đẩy piston và dẫn hướng, cũng như giữa piston và ống lót xylanh, từ đó phát sinh tiếng ồn và ảnh hưởng đến độ êm ái khi vận hành xe.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí lò xo
Lò xo được chặn bởi hai vòng đệm và hai giá đỡ trên và dưới như hình 2.6
Hình 2.6: Lắp đặt lò xo trên hệ thống treo trước
1 Ê cu bắt đầu giảm chấn; 2 Ổ bi; 3 Giá đỡ lò xo trên; 4 Ụ hạn chế; 5 Vòng chắn bụi; 6 Lò xo; 7 Khóa hãm; 8 Giá đỡ lò xo dưới; 9 Vỏ giảm chấn; 10. Đũa đẩy; 11 Vòng đệm lò xo; 12 Bu lông; 13 Giá đỡ giảm chấn trên; 14.
Khung, vỏ xe; 15 Ê cu. b Thanh ổn định
Trong hệ treo, để giảm biến dạng và nâng cao khả năng chống lật của xe, người ta sử dụng thanh ổn định hình chữ U Thanh này được gắn lỏng ở giữa khung xe và nối mềm với thanh giằng hai bên bánh xe Khi một bên treo bị nén, thanh ổn định sẽ biến dạng, tăng độ cứng cho hệ treo và phân bổ tải trọng sang bên kia Bên cạnh đó, khi thùng xe nghiêng, thanh ổn định cũng giúp tăng cường độ cứng của hệ thống treo, từ đó cải thiện khả năng chống lật.
Hình 2.7: Thanh ổn định c Giảm chấn
Khi xe di chuyển trên mặt đường gồ ghề, hệ thống treo với các lò xo sẽ hấp thu chấn động, nhưng do lò xo có khả năng dao động kéo dài, xe sẽ không chạy êm Bộ giảm chấn có nhiệm vụ hấp thu những dao động này, từ đó cải thiện độ êm ái khi lái xe, tăng cường độ bám đường của lốp và ổn định khả năng điều khiển Việc đảm bảo dao động phần không treo ở mức tối thiểu giúp bánh xe tiếp xúc tốt hơn với mặt đường, nâng cao khả năng bám đường và đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển Sơ đồ lắp đặt bộ giảm chấn trên hệ treo trước APV được minh họa như hình dưới.
Hình 2.8: Lắp đặt giảm chấn trên hệ thống treo
1 Ê cu; 2 Vòng đệm; 3 Giá đỡ trên; 4 Vòng đệm; 5 Giá đỡ dưới; 6, Vòng hãm; 7 Đệm cao su; 8 Lò xo; 9 Giảm chấn; 10 Ê cu; 11 Ê cu; 12 Bu lông;
- Kết cấu của giảm chấn
Vỏ giảm chấn và trục của nó quay tương đối khi xe quay vòng, với lò xo được lồng vào giảm chấn và đầu trên của lò xo tựa trên ổ bi để giảm ma sát Giảm chấn không chỉ có chức năng giảm chấn mà còn là trụ xoay dẫn hướng, do đó có đường kính lớn hơn 20 mm Bộ phận giảm chấn của xe Minivan APV thuộc loại ống thủy lực, có tác động 2 chiều và được trang bị van giảm tải.
Giảm chấn ống thủy lực nổi bật với kích thước nhỏ gọn, vượt trội hơn so với các loại giảm chấn khác như giảm chấn đòn, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng duy trì sự êm dịu trong chuyển động của xe.
Có độ bền cao giá thành hạ và làm việc tin cậy ở cả hai hành trình Điều kiện bao kín và tuổi thọ cao.
So với loại một lớp vỏ: Điều kiện tỏa nhiệt kém hơn, nếu cùng kích thước thì piston sẽ nhỏ hơn hoặc thể tích dầu làm việc nhỏ hơn.
Tốc độ chuyển động của cần piston rất cao, dẫn đến áp suất trong buồng A (dưới piston) tăng mạnh khi piston hạ xuống Dầu sẽ mở van một chiều của van piston, chảy vào buồng B (trên piston) mà không gặp sức cản đáng kể, do không phát sinh lực giảm chấn Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích cần piston sẽ được ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa, tạo ra lực giảm chấn từ sức cản dòng chảy.
Tốc độ chuyển động của cần piston ảnh hưởng đến hoạt động của van một chiều và van lá Khi tốc độ cần piston rất thấp, áp suất trong buồng A không đủ để mở các van này Tuy nhiên, nhờ vào các lỗ nhỏ trong van piston và van đáy, dầu vẫn có thể chảy vào buồng B và buồng chứa, dẫn đến lực cản chỉ tạo ra một mức độ nhỏ.
Trả mạnh là quá trình mà tốc độ chuyển động của cần piston rất cao, dẫn đến việc áp suất trong buồng B tăng lên Khi piston di chuyển lên, dầu sẽ đẩy van lá mở và chảy vào buồng A Trong giai đoạn này, sức cản dòng chảy hoạt động như một lực giảm chấn Khi cần piston di chuyển lên, một phần của nó thoát ra khỏi xylanh, làm giảm thể tích choán chỗ Để bù đắp cho khoảng hụt này, dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều vào buồng A mà không gặp phải sức cản đáng kể.
Khi cần piston di chuyển với tốc độ thấp, áp suất trong buồng B giảm, khiến cả van lá và van một chiều đều đóng Điều này cho phép dầu từ buồng B chảy qua các lỗ nhỏ trong van piston vào buồng A, đồng thời dầu trong buồng chứa cũng chảy qua lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, tạo ra lực cản tối thiểu.
Hình 2.9:Kết cấu giảm chấn
1 Tai trên giảm chấn; 2 nắp đầu trên; 3 Ống bịt; 4 Gioăng; 5 Bạc ép; 6 Lò xo; 7 Xilanh; 8 Thanh đẩy piston; 9 Ống giảm chấn; 10 Lò xo van nén nhẹ;
11 Lỗ van nén nhẹ; 12 pitton; 13 Lò xo van trả mạnh; 14 Lò xo van trả nhẹ;
KIỂM NGHIỆM CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG TREO
3.1.1 Các thông số kĩ thuật của xe Minivan APV
Các thông số kĩ thuật của hệ thống treo được lấy dựa trên cơ sở từ bảng thông số kỹ thuật của xe APV (bảng 1.1).
- Tải trọng của toàn xe khi không tải G0: G0 = 1300 (kg).
- Tải trọng của toàn xe khi đầy tải GT: GT 50 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G01: G01 = 640 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G02: G02 = 660 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải GT1: GT1 = 959 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải GT2: GT2 = 991 (kg).
- Chiều dài cơ sở của xe L: L = 2625 (mm)
- Kích thước bao dài x rộng x cao: 4230 x 1655 x 1865 (mm).
- Khoảng sáng gầm xe H: H= 180 (mm).
- Khối lượng không được treo của cầu trước mkt1: mkt1 = 50 (kg)
- Khối lượng không được treo của cầu sau mkt2: mkt2 = 70 (kg)
- Khối lượng của một bánh xe mbx: mbx = 15 (kg).
- Bán kính bánh xe rbx: rbx = 195 (mm)
- Chiều rộng cơ sở của cầu trước B01: B01 = 1435 (mm).
- Chiều rộng cơ sở của cầu sau B02: B02 = 1435(mm).
- Chiều cao trọng tâm xe khi đầy tải Hg: Hg = 600 (mm)
- Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau b: b = 1250 (mm).
3.1.2 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo
Đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô có thể dựa vào nhiều chỉ tiêu như tần số dao động, gia tốc dao động và vận tốc dao động Trong đồ án này, chúng tôi tập trung vào tần số dao động n để đánh giá độ êm dịu của ôtô Đối với xe con và xe minibus, tần số dao động lý tưởng nằm trong khoảng n từ 60 đến 90 dđ/ph, nhằm đảm bảo không gây mệt mỏi cho người lái và hành khách.
Do đó chọn n = 80 (dd/ph)
- Xác định độ cứng của hệ thống treo trước: Độ cứng của hệ thống treo được xác định theo công thức:
C _ Độ cứng của hệ thống treo.
_ Tần số dao động của hệ thống treo.
Mt _ Khối lượng được treo của cầu trước.
Khi xe ở trạng thái không tải thì khối lượng của phần được treo là:
Với Mkt1 _ Khối lượng không được treo của cầu trước,
Mkt1 = mkt1 + 2mbx = 50 + 2.15 = 80 (kg) (3.4) Vậy suy ra: Mt01 = 640 - 80 = 560 (kg).
Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:
Thay số vào công thức 3.1 được độ cứng của 1 bên hệ treo trước khi không tải và khi đầy tải là:
Như vậy độ cứng của 1 bên hệ treo được lấy từ giá trị trung bình:
- Xác định độ võng của hệ thống treo trước: Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở chế độ đầy tải: ft
0,140 m = 140 (mm) (3.6) Độ võng động của hệ thống treo được tính theo công thức: fđ = (0,7 1,0)ft (3.7)
Khi phanh thì cầu trước bị chúi xuống do đó độ võng động cần đảm bảo sao cho: fđ b f t max h g
Với max là hệ số bám cực đại, max = 0,75 0,80.
Chọn max = 0,80 thay vào công thức 3.8 được: fđ
Vậy theo công thức 3.7 thì lấy fđ = 0,85ft = 0,85.140 = 119 (mm).
- Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở trạng thái không tải: f0t = 1
- Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn:
Hệ số dập tắt dao động của hệ thống treo được tính theo công thức: h =2 (rad/s) (3.10)
_ Hệ số tắt chấn tương đối, = 0,15 0,25 chọn = 0,2
Vậy thay vào 3.10 suy ra: h = 2.0,2.8,37 = 3,35 (rad/s).
Suy ra hệ số cản trung bình của giảm chấn quy về bánh xe:
2 = 1472 (Ns/m) 3.1.3 Các thông số hình học của hệ thống treo
- Góc nghiêng dọc trụ đứng 0 : 0 = 3 o 30 ’
- Góc nghiêng ngang bánh trước
- Bán kính bánh xe quay quanh trụ đứng r0: r0 = 25 (mm).
- Độ võng tĩnh ft: ft = 140 (mm)
- Độ võng động fđ: fđ = 119 (mm).
- Độ võng tĩnh của hệ treo khi không tải f0t: f0t = 89,7 (mm).
- Khoảng cách từ tâm quay bánh xe tới đòn dưới kc: kc = 85 (mm).
- Khoảng cách từ mặt đường tới tâm quay trụ đứng hO2: hO20(mm). 3.1.4 Động lực học hệ thống treo
Các phản lực từ đường tác dụng lên bánh xe bao gồm:
Hình 3.1: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe
Ta xét trường hợp xe chỉ chịu tải trọng động theo phương thẳng đứng
Trong trường hợp này chỉ có lực Z, còn các lực X = 0 và Y = 0.
Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tâm bánh xe là:
= 4556,7 (N) (3.11) Nhưng do xe chịu tải theo chế độ tải trọng động cho nên:
Với Kđ _ Hệ số tải trọng động, Kđ = 1,5 2,5 chọn Kđ = 1,9.
Vậy thay vào 3.12 suy ra:
Hệ thống treo trước kiểu McPherson có cấu trúc đặc biệt, trong đó trụ xoay đứng của bánh xe đóng vai trò là thân của giảm chấn Đầu trên B của trụ kết nối với thân xe, trong khi đầu dưới A liên kết với đầu ngoài C của đòn ngang Đầu trong D của đòn ngang được gắn kết với thân xe thông qua bản lề, tạo nên sự ổn định cho hệ thống treo.
Chính vì vậy nên các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang được xác định tại những chỗ khớp nối đó.
Hình 3.2: Sơ đồ lực trong trường hợp chịu tải động.
- Xác định các lực YA và YB:
Viết phương trình cân bằng mômen cho điểm B:
(3.13) Với chiều dài các đoạn l1, l2: l1 = 85 mm, l2 = 520 (mm) Thay vào 3.13 được:
Phương trình cân bằng mômen tại điểm A:
- Xác định các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang:
Phản lực tác dụng vào đầu dưới của giảm chấn ZA:
ZA = Z1/cos( 0) = 8657,8/cos(3 o 30’) = 8674 (N) (3.15) Như vậy lực tác dụng lên giảm chấn là: ZB = ZA = 8674 (N).
Và lực tác dụng lên đòn ngang: YC = YA 3,33 (N).
3.1.5 Tính toán kiểm nghiệm bền một số bộ phận của hệ thống treo a Tính toán kiểm nghiệm bền cho lò xo trụ
Trong hệ thống treo, lò xo trụ đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu chuyển động, giúp tạo cảm giác êm ái Lò xo này chỉ chịu tải trọng thẳng đứng, không truyền lực dọc hay lực ngang trong suốt quá trình hoạt động.
Hệ thống treo trước kiểu Macpherson sử dụng lò xo trụ lồng bên ngoài giảm chấn, với đầu trên tỳ lên khung xe và đầu dưới được cố định vào vỏ giảm chấn Lực dọc tác dụng lên giảm chấn cũng chính là lực tác động lên lò xo Qua tính toán động lực học, lực lớn nhất tác dụng lên lò xo được xác định là Flxmax = 8674 N.
Từ hành trình làm việc của hệ thống treo: f = fđ + ft = 0,119 + 0,140 = 0,259 (m).
Suy ra hành trình làm việc của lò xo: flx = f/cos( 0 ) = 0,259/ cos(3 o 30’) = 0,26 (m).
- Độ cứng của lò xo được xác định theo công thức:
Với CT1 là độ cứng của 1 bên hệ treo ở trạng thái đầy tải, CT1 0790(N/m).Suy ra: Clx = 30790/ cos(3 o 30’) = 30847 (N/m).
Chọn vật liệu làm lò xo là thép 50CrV4 có ứng suất tiếp cho phép x 00
- Tính bền lò xo khi ứng suất cắt lớn nhất:
D_Đường kính của một vòng xoắn lò xo : D0 (mm) d_Đường kính của dây lò xo: d (mm) k _ Hệ số xét đến độ cong của dây lò xo, k = 4 3
= 1,1 c = D/d _ Là hệ số tỷ lệ đường kính, suy ra c Thay các thông số vào 3.17 ta có:
Vậy max < [ x ] = 1600 N/mm 2 Lò xo đủ bền theo ứng suất cắt. b Tính toán kiểm nghiệm bền cho giảm chấn
Giảm chấn là thành phần quan trọng trong hệ thống treo, có chức năng dập tắt dao động của thân xe khi di chuyển trên những đoạn đường gồ ghề Quá trình này giúp cải thiện sự ổn định và thoải mái cho người lái và hành khách.
D d hiện theo nguyên tắc tiêu hao động năng của thân xe bằng việc chuyển thành nhiệt năng do ma sát bên trong giảm chấn
Giảm chấn của hệ thống treo trên xe APV là loại giảm chấn ống có tác dụng 2 chiều, 2 lớp vỏ.
- Các kích thước cơ bản của giảm chấn
+ Đường kính xylanh dx, dx = 50(mm).
+ Chiều dài từ ụ hạn chế tới đầu trên của ty đẩy LU, LU = 55 (mm)
+ Chiều dài nắp giảm chấn LY, LY = (0,4 0,6)dx
+ Chiều dày của piston LP, LP = (0,75 1,1)dx
Hình 2.14 - Cấu tạo và góc đặt giảm chấn
Hình 3.4:Cấu tạo và góc đặt giảm chấn
Hành trình làm việc của piston giảm chấn HP được xác định bởi mối quan hệ HP = fgc, trong đó fgc là biến dạng của hệ thống treo Cấu tạo của giảm chấn đảm nhiệm vai trò trụ xoay đứng, tuy nhiên, đường tâm trục của giảm chấn không trùng với đường tâm lý thuyết của trụ xoay đứng, và có góc nghiêng của giảm chấn là 0 = 3 o 30’ Do đó, công thức tính lực f được biểu diễn qua f = cos(0 d t) f f.
+ Chiều dài của ty đẩy là:
LT = LU + LY + HP = 55 +25 + 260 = 340 (mm).
+ Khoảng cách từ đáy của piston tới mặt trên của vỏ ngoài khi piston nằm ở điểm chết dưới Lk, Lk = (0,4 0,9)dx ; Lk= 0,6dx= 0,6.50 0(mm).
+ Khoảng cách từ đáy của vỏ trong tới đáy của vỏ ngoài Lb,
Lb =(0,1 1,5)dx ; Lb = dx = 50 (mm).
Như vậy chiều dài của xylanh giảm chấn là:
Lx = LY + HP + 2LP + Lk + Lb%+260,4 +2.40 +30 +50 = 445 (mm).
Suy ra chiều dài của toàn giảm chấn là:
- Tính hệ số cản của giảm chấn
Tỷ số truyền của giảm chấn được tính như sau: i = cos 0 gc bx l l = bx
Với lbx là khoảng cách từ bánh xe tới khớp trụ của đòn ngang: lbx = 600(mm).
Suy ra hệ số cản thực tế của giảm chấn:
Kn _ Hệ số cản trong hành trình nén nhẹ của giảm chấn.
Ktr _ Hệ số cản trong hành trình trả nhẹ của giảm chấn.
Trong quá trình hoạt động của giảm chấn, lực cản trong hành trình trả thường lớn hơn trong hành trình nén, nhằm giảm thiểu xung lực truyền lên khung xe khi bánh xe đi qua địa hình gồ ghề Điều này giúp bảo vệ độ bền của khung xe và sức khỏe của người ngồi trong xe, vì năng lượng chủ yếu được hấp thụ trong hành trình trả Thực nghiệm cho thấy mối quan hệ này là một yếu tố quan trọng trong thiết kế và hiệu suất của giảm chấn hiện nay.
Chọn Ktr = 3Kn thay vào công thức 3.19 suy ra:
Vậy suy ra: Ktr = 3Kn = 3.432,5 = 1831,5 (Ns/m).
+ Trong quá trình nén mạnh và trả mạnh thì:
+ Lực sinh ra trong quá trình làm việc của giảm chấn:
Trong đó: vP là vận tốc dịch chuyển của piston giảm chấn: vPmax = 0,6 (m/s 2 ) vPmin=0,3 (m/s 2 ) Lấy Vp=0,4 (m/s 2 ) = 400 (mm/s 2 ).
Khi ta không xét đến đặc tính làm việc của lò xo thì đường đặc tính của giảm chấn coi như là tuyến tính, do đó hệ số m = 1.
Như vậy lực cản sinh ra trong quá trình nén nhẹ và trả nhẹ:
Và lực cản sinh ra trong quá trình nén mạnh và trả mạnh:
Pnmax = Pn+Knm.(vPmax - vPmim) 3,15 + 244,2.(0,6 - 0,3) %6,4 (N)
Ptrmax =Ptr+Ktrm.(vPmax - vPmim) = 549,45 +732,6.(0,6 - 0,3) v9,2 (N)
Từ mối quan hệ giữa lực cản và vận tốc dịch chuyển của piston giảm chấn, chúng ta có thể xây dựng đồ thị đặc tính của giảm chấn, như thể hiện trong hình 3.5.
Hình 3.5: Đồ thị đặc tính của giảm chấn
- Tính toán kiểm tra nhiệt độ nung nóng của giảm chấn Áp dụng công thức: T= 0
T_Nhiệt nung nóng của giảm chấn.
Tmax _ Nhiệt độ lớn nhất của thành giảm chấn trong quá trình làm việc (nhiệt độ nung nóng cho phép).
T0 _ Nhiệt độ của môi trường xung quanh.
Nt_Công suất khuếch tán của giảm chấn.
F_ Diện tích tiếp xúc giữa giảm chấn và môi trường (m 2 ).
K_Hệ số truyền nhiệt vào không khí của thành ống giảm chấn.
Thay các thông số vào 3.21 ta được:
Vậy thỏa mãn điều kiện: Tw,9 0 C< Tmax = 120 o C.
- Tính toán kiểm nghiệm công suất tỏa nhiệt của giảm chấn
Theo phương trình truyền nhiệt trong nhiệt động học, lượng nhiệt tỏa ra khi giảm chấn làm việc trong 1 giờ được tính theo công thức:
_ Hệ số tỉ lệ, chọn = 1.
_ Hệ số truyền nhiệt vào không khí của thành ống giảm chấn trong quá trình làm việc, = 50 70 Kcal/m 2 o C.h chọn = 60 (Kcal/m 2 o C.h). t _ Thời gian làm việc của giảm chấn trong 1h, t = 1 h = 3600 (s)
Thay số vào công thức 3.22 được:
Công suất toả nhiệt lớn nhất theo kích thước của vỏ giảm chấn:
Với A _ Hệ số quy đổi đơn vị, A = 4720 (Nm/Kcal).
Tính toán sao cho thỏa mãn điều kiện công suất của giảm chấn sinh ra phải nhỏ hơn công suất truyền nhiệt:
Công suất sinh ra của giảm chấn khi làm việc ở hành trình trả mạnh (có lực cản là lớn nhất):
N P max = H P P tr max (3.24) Trong đó:
_ Hệ số tăng năng lượng sức cản, = 1,5.
_ Hệ số thu năng lượng, = 0,05 0,13 chọn = 0,1.
_ Tần số dao động của hệ thống treo, = 8,37 (rad/s).
Thay vào công thức 3.24 suy ra:
N P max = 1,5.0,1.260.10 -3 8,37.769,2 = 251,09 (Nm/s).Vậy N P max < N Q max suy ra đảm bảo điều kiện truyền nhiệt.
MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CƠ BẢN ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG TREO
Hệ thống treo là một trong những hệ thống có tần suất sử dụng cao nhất trong quá trình vận hành của xe, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chuyển động êm dịu khi lưu thông trên đường Đặc biệt, đối với xe du lịch và xe chở khách, yêu cầu về sự êm ái càng trở nên khắt khe và nghiêm ngặt hơn, do đó, hệ thống treo phải đáp ứng những tiêu chuẩn rất cao.
Các quốc gia khác nhau có tiêu chuẩn riêng về đánh giá chất lượng hệ thống treo, phù hợp với mức độ phát triển kinh tế của mình, dẫn đến sự khác biệt trong các tiêu chuẩn sử dụng Tiêu chuẩn cơ bản để kiểm tra hiệu quả hệ thống treo được quy định trong bảng 4.1 của ECE (N0 41; N0 51)-1984 tại Châu Âu và bảng 4.2 của Việt Nam TCVN 5948:1999 áp dụng cho việc lắp ráp và xuất xưởng ô tô.
4.1.1 Tiêu chuẩn về độ ồn Độ ồn trên ô tô do nhiều nguyên nhân Các chỉ tiêu dưới đây là độ ồn tổng hợp: độ ồn do hệ thống treo, truyền lực, do động cơ qua khí thải và do tạo nên nguồn rung động từ động cơ, do cấu trúc thùng, vỏ xe gây nên… Khi tiến hành kiểm tra hệ thống treo có thể đo đạt xác định một số lần để kết luận nguyên nhân
Tiêu chuẩn độ ồn của xe được xác định qua phương pháp đo bằng microphone bên trong và bên ngoài xe Các chỉ tiêu này áp dụng cho xe mới xuất xưởng và yêu cầu đo cả khi xe đứng yên và khi đang chuyển động Đặc biệt, để đánh giá chính xác ảnh hưởng của hệ thống treo, cần kiểm tra độ ồn khi xe di chuyển Việc đo độ ồn khi xe đứng yên cũng cung cấp thông tin hữu ích để loại trừ ảnh hưởng của các yếu tố khác.
- Các thông số độ ồn cho phép của ECE (N0 41; N0 51)-1984 cho các loại ô tô khác nhau, khi thử trên đường tốt ở 80 km/h cho trong bảng
- Các thông số độ ồn cho phép của Việt Nam TCVN 5948:1999 khi thử trên đường tốt ở 50 km/h cho trong bảng.
Bảng 4.1 Các thông số độ ồn cho phép của ECE (N0 41; N0 51)-1984 Độ ồn trong ECE N0 41 Độ ồn ngoài ECE N0 51
Loại xe* Độ ồn dB (A) không quá
Loại xe* Độ ồn dB(A) không quá
82 M2- ô tô buýt có tải 3,5 tấn
82 Ô tô buýt 82 M2, M3 ô tô buýt có động cơ
Chú thích: (*) Loại xe xem trong phân loại xe.
N2 ô tô tải có tải 147kW
Bảng 4.2 Các thông số độ ồn ngoài cho phép của Việt Nam 1999 Độ ồn ngoài TCVN 5948:1999
Loại xe Độ ồn dB (A) không quá
M2- ô tô buýt có tải 3,5 tấn 78÷83 M2, M3 ô tô buýt có động cơ >147kW 77÷84
N2, N3 ô tô tải có tải 12 tấn động cơ >147kW 77÷84
4.1.2 Tiêu chuẩn về độ bám đường của ECE
Trong khoảng tần số kích động từ thiết bị gây rung, giá trị độ bám dính bánh xe trên nền không nhỏ hơn 70%
Hình 4.1: Tiêu chuẩn về độ bám đường
NHỮNG VẤN ĐỀ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO TRÊN XE MINIVAN APV
4.2.1 Những vấn đề trong quá trình khai thác, sử dụng xe
Trong quá trình sử dụng xe, người lái cần kiểm tra và đánh giá chất lượng hệ thống treo Việc bảo dưỡng thường xuyên cho toàn bộ xe, đặc biệt là hệ thống treo, là cần thiết để đảm bảo hệ thống này hoạt động ổn định, tin cậy và bền lâu.
Bảo dưỡng thường xuyên là quy trình quan trọng được thực hiện trước khi xe được đưa vào sử dụng và sau mỗi hành trình làm việc Nội dung công việc bao gồm kiểm tra, bảo trì và sửa chữa các bộ phận của xe để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và an toàn cho người sử dụng.
- Trước khi đưa xe vào sử dụng:
Kiểm tra tình trạng hệ thống treo bằng mắt là cần thiết, bao gồm việc đánh giá độ mòn và độ kín khít của các phớt chắn dầu giảm chấn cũng như các cụm trong hệ thống treo.
Nếu phát hiện các dấu hiệu bất thường trong hệ thống treo như chảy dầu giảm chấn hoặc nứt vỡ vấu cao su, bạn tuyệt đối không nên sử dụng xe Hãy đưa xe đến trạm sửa chữa để được kiểm tra và khắc phục kịp thời.
- Sau một hành trình sử dụng xe:
+ Quan sát, đánh giá lại tình trạng của hệ thống treo.
Để bảo vệ hệ thống treo của xe, việc rửa và vệ sinh toàn bộ xe là rất quan trọng Điều này giúp ngăn chặn bụi bẩn bám lên bề mặt các chi tiết, từ đó cải thiện khả năng thoát nhiệt và giảm thiểu nguy cơ ăn mòn cho các bộ phận này.
- Trong quá trình xe lưu thông trên đường:
Trong quá trình lưu thông, người lái cần chú ý đến sự êm dịu của xe, đặc biệt trên những đoạn đường gồ ghề Các tiếng ồn phát sinh từ hệ thống treo có thể là dấu hiệu cho thấy hệ thống này đã bị hư hỏng Việc phát hiện sớm những vấn đề này là rất quan trọng để khắc phục kịp thời, tránh những hư hỏng lớn hơn và đảm bảo an toàn cho cả người và xe.
Bảo dưỡng định kỳ xe là quá trình quan trọng được thực hiện bởi các kỹ thuật viên tại các trạm sửa chữa, nhằm kiểm tra và bảo trì các cụm cơ cấu, đặc biệt là hệ thống treo Quá trình này giúp phát hiện kịp thời những hư hỏng hoặc biến đổi xấu của các chi tiết, từ đó ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng và đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của xe.
- Định kỳ kiểm tra tình trạng lò xo, giảm chấn, kiểm tra xiết chặt các bu lông và khắc phục những hư hỏng phát hiện được.
Để đảm bảo hiệu suất của giảm chấn, cần kiểm tra rò rỉ dầu, đặc biệt là với giảm chấn ống; nếu phát hiện rỉ dầu nhiều, cần thay mới Ngoài ra, việc xiết chặt các mối ghép cũng rất quan trọng Trong quá trình bảo dưỡng định kỳ, cần xem xét sự bắt chặt và kiểm tra tình trạng các bạc cao su trong các tai bắt để duy trì hiệu quả hoạt động.
Trong quá trình sử dụng bộ giảm chấn, không nên điều chỉnh giảm chấn vì các chi tiết như phớt chắn dầu và cần piston được chế tạo với độ chính xác cao Do đó, việc bảo dưỡng cần chú ý đến những điểm quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ bền của thiết bị.
Để ngăn ngừa rò rỉ dầu trong xy lanh, cần đảm bảo rằng phần cần piston không bị cào xước Hơn nữa, cần piston cũng không được dính sơn hoặc dầu.
+ Để tránh làm hỏng phớt chắn dầu do tiếp xúc với van piston, không được quay cần piston và xylanh khi bộ giảm chấn giãn ra hết cỡ
- Chỉ tiến hành tháo giảm chấn trong các trường hợp:
+ Xuất hiện sự chảy dầu không khắc phục được.
+ Mất lực ở hành trình nén và trả.
+ Cần thay chất lỏng công tác.
- Ngoài các trường hợp trên tháo giảm chấn là không cần thiết Phải lau sạch bụi bẩn, rửa sạch , làm khô giảm chấn trước khi tháo.
Sau 3000 km chạy hoặc khi phát hiện chảy dầu qua đệm của thanh đẩy và đệm làm kín, cần xiết chặt các đai ốc Nếu tình trạng chảy dầu vẫn tiếp diễn, hãy tháo giảm chấn để kiểm tra các đệm kín và lỗ của bạc dẫn hướng thanh đẩy Nếu phớt mòn mặt trong, bạc dẫn hướng hoặc thanh đẩy bị hư hỏng, cần thay thế ngay lập tức.
Hiệu quả của hệ thống giảm chấn có thể bị giảm sút do kẹt van, hỏng lò xo hoặc nứt vỡ các chi tiết Để khắc phục, cần tháo giảm chấn, vệ sinh các bộ phận, thay thế lò xo hỏng và các chi tiết bị hư hại, hoặc thay mới toàn bộ hệ thống.
MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG TREO XE
Bảng 4.3 Bảng các hiện tượng hư hỏng và cách khắc phục
STT Các hiện tượng hư hỏng
Nguyên nhân Cách khắc phục
1 Độ võng của lò xo lớn
Làm việc quá tải lâu hoặc chạy nhiều trên đường xấu
Tiếng kêu trong hệ thống treo
Mòn gối cao su hoặc xiết không đủ chặt
Thay gối cao su hoặc tăng độ căng của gối Xiết lỏng hoặc mòn khớp của lò xo
Xiết chặt và thay thế chi tiết mòn
Không êm dịu trong chuyển động
Giảm hiệu quả làm việc của giảm chấn
Thay giảm chấn hoặc tháo để thay thế các chi tiết bị hỏng Không xiết chặt đai ốc phớt hoặc mòn phớt
Xiết chặt hơn hoặc thay mới
Chảy dầu qua phớt giảm chấn
Làm việc trong thời gian dài hoặc điều kiện khắc nghiệt
Mòn các khớp trụ, khớp cầu
Làm việc trong thời gian dài Đặt lại thông số cấu trúc
Sai lệch các thông số cấu trúc, các chỗ điều chỉnh, vấu giảm va,
Hết mỡ bôi trơn Tra mỡ bôi trơn vấu tăng cứng
Mòn bộ đôi xylanh, piston
Do lẫn các tạp chất, làm việc nhiều
Thay dầu mới, thay giảm chấn mới
8 Dầu giảm chấn biến chất
Do làm việc quá tải Thay giảm chấn mới
Cần piston bị cong Làm việc trong thời gian dài hoặc trong điều kiện xấu
10 Nát các gối tựa cao su thanh ổn định
Chịu tác dụng của lực tỳ lâu
CHUẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TREO
Hệ thống treo được chuẩn đoán thông qua những biểu hiện chung khi xác định toàn xe.
- Thấy các hiện tượng dập vỡ ụ cao su, lò xo… Sự chảy dầu giảm chấn…
- Mài mòn lốp do sai lệch các thông số cấu trúc
Kiểm tra qua đi thử xe:
Khi xe tăng tốc hoặc phanh, tiếng ồn từ hệ thống treo và sự giảm chiều cao thân xe có thể xảy ra Cần kiểm tra bộ phận đàn hồi, vì độ cứng giảm có thể dẫn đến gia tăng dao động thân xe Ngoài ra, kiểm tra ụ tăng cứng và ụ tỳ cũng rất quan trọng; nếu bị vỡ, chúng sẽ hạn chế hành trình và gây ra va đập, làm tăng độ ồn trong hệ thống treo Tình trạng này sẽ làm giảm sự êm dịu khi xe di chuyển trên đường xấu.
- Xe chuyển động trên đường xấu bị rung xóc mạnh, mất độ êm dịu, khả năng bám dính kém.
- Trong quá trình hoạt động độ êm dịu của xe xấu, vỏ giảm chấn nóng.Cần kiểm tra giảm chấn Các nguyên nhân có thể xảy ra:
Mòn bộ đôi xylanh piston làm giảm khả năng dẫn hướng và kín khít, dẫn đến sự thay đổi thể tích các khoang dầu Khi đó, dầu không chỉ lưu thông qua lỗ tiết lưu mà còn chảy qua khe hở giữa piston và xylanh, gây giảm lực cản trong cả hai hành trình nén và trả, làm mất dần hiệu quả dập tắt dao động nhanh.
Hở phớt bao kín và chảy dầu của giảm chấn là hư hỏng thường gặp, đặc biệt ở giảm chấn ống một lớp vỏ Sự mòn không thể tránh khỏi do điều kiện bôi trơn hạn chế, dẫn đến dầu chảy qua khe phớt và làm mất tác dụng giảm chấn Thiếu dầu trong giảm chấn hai lớp vỏ gây lọt không khí vào buồng bù, giảm tính ổn định làm việc Ở giảm chấn một lớp vỏ, hở phớt bao kín đẩy hết dầu ra ngoài và làm giảm nhanh áp suất Hơn nữa, hở phớt còn cho phép bụi bẩn từ bên ngoài xâm nhập, tăng tốc độ mài mòn.
Dầu giảm chấn có thể biến chất sau một thời gian sử dụng do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất Để tăng tuổi thọ, dầu thường được pha thêm phụ gia đặc biệt giúp duy trì độ nhớt Tuy nhiên, khi có nước hoặc tạp chất hóa học xâm nhập, dầu dễ bị biến chất, dẫn đến sự thay đổi các tính chất cơ lý Điều này không chỉ làm giảm hiệu quả của giảm chấn mà còn có thể gây ra tình trạng bó kẹt.
Kẹt van giảm chấn có thể xảy ra ở hai trạng thái: luôn mở hoặc luôn đóng Khi van kẹt mở, lực cản giảm chấn sẽ bị giảm, trong khi nếu van kẹt đóng, lực cản không được điều chỉnh, dẫn đến tăng lực cản Nguyên nhân gây ra sự kẹt này thường do thiếu dầu, dầu bị bẩn hoặc phớt bao kín bị hở Các biểu hiện của hư hỏng sẽ khác nhau tùy thuộc vào trạng thái kẹt của van trong hành trình trả hoặc hành trình nén, cũng như van giảm tải.
Thiếu dầu hoặc hết dầu trong hệ thống giảm chấn thường xuất phát từ hư hỏng của phớt bao kín Khi thiếu hoặc hết dầu, nhiệt độ trên bề mặt giảm chấn tăng cao, dẫn đến sự thay đổi độ cứng và làm giảm hiệu suất hoạt động của nó Nhiều trường hợp, tình trạng hết dầu có thể gây ra hiện tượng kẹt giảm chấn và cong trục, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng của thiết bị.
+ Do quá tải trong làm việc, cần piston giảm chấn bị cong, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn
Nát cao su ở các điểm liên kết có thể được phát hiện qua việc quan sát các đầu nối Khi cao su bị hư hỏng do ô tô chạy trên đường xấu, sẽ xảy ra va chạm mạnh và phát ra tiếng ồn.
QUY TRÌNH THÁO, LẮP HỆ THỐNG TREO
4.5.1 Quy trình tháo toàn bộ hệ thống treo
2 Tháo rời đòn ngang hình 4.2:
- Tháo 2 đai ốc 7 và đệm, lực xiết 50 N.m.
- Tháo tấm kẹp 6, tháo đai ốc 5 bắt đầu ngoài đòn ngang với trục ngõng xoay, lực xiết 53 N.m.
- Tháo đai ốc 3 với lực xiết 100 N.m Tháo rời bu lông 2 ra.
- Tháo rời đòn ngang ra khỏi hệ thống treo.
Hình 4.2: Tháo rời đòn ngang
- Dùng đột hoặc máy ép thủy lực ép bac cao su hai đầu đòn ngang.
Hình 4.3: Tháo bạc cao su
3 Tháo càng phanh, tháo kẹp dây dẫn dầu phanh 3 (hình 4.4).
4 Tháo 2 bu lông 1, lực xiết 95 N.m.
5 Tháo 3 đai ốc đỉnh giảm chấn, lực xiết 25 N.m
Hình 4.4: Tháo hệ treo ra khỏi xe
- Kẹp giảm chấn lên ê tô ở vị trí tai dưới, kéo thanh đẩy piston lên trên, sau đó tháo đai ốc đỉnh với lực xiết 82 N.m (hình 4.5).
- Xoay nhẹ nhàng đầu trên, tháo thanh đẩy piston ra khỏi xylanh (chú ý không làm hỏng mặt làm việc của thanh đẩy).
Hình 4.6: Tháo rời giảm chấn
- Lấy xylanh ra, xả hết dầu khỏi giảm chấn.
- Kẹp giảm chấn lên ê tô ở vị trí tai trên, tháo đai ốc piston Tháo quả nén cùng các van, đệm dẫn hướng.
Tất cả các chi tiết cần được rửa sạch bằng xăng hoặc dầu hỏa, sau đó thổi khô và kiểm tra kỹ lưỡng tình trạng kỹ thuật để thực hiện sửa chữa và thay thế khi cần Đặc biệt, trong quá trình kiểm tra các chi tiết của cụm van, cần chú ý đến tình trạng của các mép van.
- Nếu có vết xước và vết mòn sâu thì phải khắc phục Thay mới các chi tiết bị nứt, vỡ.
4.5.2 Quy trình lắp toàn bộ hệ treo
Quy trình lắp ráp được tiến hành theo thứ tự ngược lại, nhưng cần chú ý những điểm sau.
- Các đệm mới trước khi lắp phải được bôi một lớp chất công tác.
- Các đệm cao su của cần đẩy lắp sao cho đúng bề mặt Trước khi lắp bôi lớp chất lỏng công tác.
- Xylanh công tác sau khi đã lắp cụm van nén được đặt vào bầu dầu, sau đó đổ chất lỏng công tác là 0.87 lít.
Lắp đặt thanh đẩy và piston vào xylanh công tác, sau đó gắn nắp dẫn hướng Cần chú ý điều chỉnh và lắp các đệm làm kín bầu dầu theo mép nắp dẫn hướng, cuối cùng là xiết chặt đai ốc chảy bầu dầu.
Trước khi lắp giảm chấn lên xe, cần kéo thanh đẩy piston vài lần cho đến khi lực đạt được ổn định ở các hành trình Điều này giúp xả hết không khí ra khỏi khoang làm việc của xylanh.