Nhờ đó, ô tô cóthể vận hành ổn định, an toàn và đem lại cảm giác thoải mái, dễ chịu cho ngườilái khi di chuyển.Phân loại hệ thống treo trên ô tôTheo bộ phận dẫn hướng gồm có:- Hệ thống t
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO (HTT) TRÊN Ô TÔ
Định nghĩa, phân loại hệ thống treo trên ô tô
Định nghĩa: Hệ thống treo trên ô là bộ phận kết nối giữa khung xe với các bánh xe Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khả năng vận hành hành êm ái, ổn định cho chiếc xe Hệ thống treo giúp hấp thụ các tác động từ mặt đường truyền lên khung xe, giảm tối thiểu tối đa sự rung động và xóc khi di chuyển, đặc biệt khi đi qua những đoạn đường có nhiều trở ngại Nhờ đó, ô tô có thể vận hành ổn định, an toàn và đem lại cảm giác thoải mái, dễ chịu cho người lái khi di chuyển.
Phân loại hệ thống treo trên ô tô Theo bộ phận dẫn hướng gồm có:
- Hệ thống treo phụ thuộc.
- Hệ thống treo độc lập.
Theo những vật liệu chế tạo các phần tử đàn hồi gồm có:
- Vật liệu làm bằng kim loại (nhíp lá, lò xo, thanh xoắn).
-Vật liệu khí, thủy lực, cao su, liên hợp.
Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động:
- Phương pháp giảm chấn thủy lực (tác dụng 1 chiều, 2 chiều).
- Phương pháp ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng dẫn).
Phân loại dựa theo phương pháp điều khiển:
- Loại hệ thống treo bị động (không được điều khiển).
- Loại hệ thống treo chủ động.
Loại hệ thống treo được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là bộ dẫn hướng cho các xe có tải nhỏ và theo chế độ vật liệu tạo ra phần tử đàn hồi đối với các loại xe có tải trọng lớn
Bộ phận hướng dẫn sử dụng để xác định động học và tính chất chuyển giao của các loại bánh xe tương đối với khung hay vỏ xe Nó còn được sử dụng để truyền lực dọc (lực kéo hoặc phanh), lực ngang cũng như các mô men phản lực và mô men phanh
Khoảng các giữa các phân tử đàn hồi bị ảnh hưởng bởi bộ phận dẫn hướng (gọi tắt là khoảng cách nhíp) Ta có thể biết được khoảng cách này lớn hoặc bé là nhờ vào bộ phận dẫn hướng Ngoài ra vị trí tâm của độ nghiêng bên cũng bị bộ phận dẫn hướng ảnh hưởng đến
Bộ phận hướng dẫn phải đảm bảo bố trí hệ thống hướng dẫn trên ô tô để có thể thuận tiện thuận tiện hơn trong việc sử dụng khoảng không gian trong khoang xe Bộ phận hướng dẫn có thể làm cho chuyển động có thể tăng độ êm, nên bố trí lại phần được treo hợp lý sẽ làm tăng mô men quán tính đối với trục ngang đi qua tâm vị trí được treo
Bộ phận hướng dẫn phải có cấu hình đơn giản và dễ sử dụng Điều này phụ thuộc vào số khớp, số điểm phải bôi trơn của hệ thống treo và chỉ số các đăng (đối với bánh xe chủ động)
Bộ hướng dẫn hướng và đặc biệt là phần không được treo phải có trọng lượng nhỏ Khi phần không được treo có thể giảm được khối lượng thì sẽ làm tăng độ êm dịu của chiếc xe.
Các bộ phận chính trong hệ thống treo (HTT)
Bộ phận đàn hồi của hệ thống treo ô tô là bộ phận nối giữa bánh xe và thùng xe nhằm biến đổi tần suất dao động, các thành phần hoặc cơ chế được sử dụng để giảm và điều chỉnh sự rung lắc và va đập trong quá trình di chuyển của ô tô Vai trò chính của bộ phận đàn hồi là giúp cải thiện sự ổn định, thoải mái và an toàn của xe khi di chuyển trên mọi loại địa hình Nó bao gồm 1 hay 1 số phần tử đàn hồi và được chia ra loại phần tử đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lò xo trụ, thanh xoắn) và phần tử đàn hồi phi kim loại (vấu cao su, khí nén, thủy khí…). a Bộ lá nhíp.
Bộ nhíp lá được sử dụng phổ biến trên nhiều ô tải, xe khách du lịch với khối cầu liền Nhíp được làm từ các loại vật liệu thép cong được gọi là lá nhíp
Bộ nhíp thường được ghép lại từ nhiều lá nhíp, sắp xếp theo trình tự từ ngắn đến dài và ghép lại với nhau bằng bulong trung tâm
Bộ nhíp được liên kết lại với nhau bằng bulong quang nhíp dạng chữ U, với khung xe bằng bộ phận treo trước thông qua chốt nhíp và bộ phận treo sau ở dạng quang treo hoặc quang tì Bộ phận treo trước và sau được bắt vào khung xe bằng đinh tán hay bulong
Nhìn chung nhíp dài hơn thì mềm hơn bộ nhíp với nhiều lá hơn thì sẽ chịu được tải trọng lớn hơn, cùng với đó nhíp sẽ cứng hơn và độ êm dịu khi chuyển động sẽ thấp hơn.
Hình 1.1 Bộ đàn hồi loại nhíp Để có thể đảm bảo khả năng làm êm dịu trong khi ô tô chuyển động với các chế độ tải trọng, thì người ta thường sử dụng các bộ phận đàn hồi có khả năng làm thay đổi độ cứng trong giới hạn rộng Khi xe đang chạy với tải nhỏ, thì độ cứng cần thiết của bộ phận đàn hồi nhỏ Khi tải tăng lên, thì độ cứng của bộ phận đàn hồi cần phải lớn hơn Do vậy, ngoài bộ phận đàn hồi chính ra ta có thể bố trí thêm các bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tì bằng cao xu biến dạng
* Ưu điểm: Với kết cấu đơn giản nhưng chắc chắn và có giá thành rẻ do đã đủ độ cứng vững chắc để giữ cầu xe ở vị trí chính xác, nên không cần phải sử dụng đến các thanh nối Mặt khác, việc chế tạo hay sữa chữa nhíp cũng rất đơn giản.
* Nhược điểm: có trọng lượng lớn, tuổi thọ thì thấp và có đường đặc tính là tuyến tính
Hình 1.2 Bộ đàn hồi có nhíp chính và nhíp phụ b Lò xo trụ
Lò xo trụ thường chủ yếu được sử dụng trong các loại ô tô du lịch làm bộ phận đàn hồi Lò xo trụ có thể có tiết diện tròn hay tiết diện vuông.
Lò xo trụ được làm từ vật liệu là dây thép lò xo đặc biệt, quấn lại thành dạng hình ống Khi đặt tải lên, nó bị nén lại làm cho dây lò xo bị xoắn Lúc này, ngoại lực được sinh ra bởi các vụ va đập sẽ bị giảm bớt.
Lò xo được dùng nhiều ở xe du lịch với hệ thống treo độc lập Ưu điểm của lò xo trụ là có kết cấu đơn giản và kích thước đơn giản, gọn gàng Nếu lò xo và nhíp có cùng độ cứng và độ bền thì lò xo trụ sẽ có khối lượng nhỏ hơn so với nhíp, tuổi thọ cũng sẽ cao hơn nhíp Giảm chấn ống có thể bố trí nằm lồng trong lò xo, và khi làm việc thì các vành lò xo sẽ không có ma sát giống như nhíp Đồng thời cũng không cần phải bảo dưỡng và chăm sóc giống như nhíp
Lò xo trụ có nhược điểm là khi làm việc các vòng lò xo không có nội ma sát như nhíp nên thường phải bố trí thêm giảm chấn kèm theo để dập tắt nhanh dao động Lò xo chỉ có nhiệm vụ làm đàn hồi còn bộ phận dẫn hướng và giảm chấn sẽ do các bộ phận khác đảm nhận công việc nên hệ thống treo dùng lò xo trụ thì sẽ phức tạp hơn về kết cấu và khả năng sử dụng, do đó cần phải bố trí thêm đòn dẫn hướng để có thể dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực kéo hay lực phanh. c Thanh xoắn
Thanh xoắn được dùng ở một số ô tô du lịch, có kết cấu đơn giản nhưng bố trí khó khăn vì thanh xoắn có chiều dài khá lớn Thanh xoắn được làm bằng thép lò xo, sử dụng tính đàn hồi xoắn của nó đẻ nhằm cản trở sự rung lắc của xe.
Một đầu của thanh xoắn được gắn cố định vào khung, đầu còn lại được gắn vào kết cấu chịu tải xoắn.
Thanh xoắn cũng có thể được sử dụng để làm thanh ổn định.
- Có trọng lượng nhỏ, giá thành lại rẻ và rất dễ để chế tạo;
- Chiếm ít không gian có thể bố trí đối với chiều cao của thân xe;
- Khả năng hấp thụ năng lượng lớn hơn so với các phần tử đàn hồi khác nên hệ thống treo có thể làm nhẹ hơn, bố trí đơn giản hơn.
- Vì nó không thể kiểm soát được dao động, nên cần phải có giảm chấn kèm theo. d Đàn hồi loại khí Đàn hồi loại khí được sử dụng rất tốt ở các loại xe có trọng lượng treo thay đổi khá lớn như: xe tải, xe khách, đoàn xe
Hình 1.5 Bộ phận đàn hồi loại khí
Bộ phận đàn hồi loại khí có cấu hình tạo theo dạng bình cao xu, trong đó có chứa khí nén
Có thể tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo (bằng cách thay đổi áp suất bên trong phần tử đàn hồi) để phù hợp với các tải trọng tĩnh khác nhau thì độ võng tĩnh và tần số dao động riêng biệt sẽ không bị thay đổi
Giảm độ cứng của hệ thống treo sẽ làm cho sự chuyển động trở nên tốt hơn, êm dịu hơn, làm giảm độ dịch chuyển biên độ của lái xe ở tần số thấp, hai là đưa vùng cộng hưởng xuống vùng tần số thấp hơn, gia tốc của buồng lái sẽ giảm đi và tốc độ chuyển động của bánh xe cũng sẽ giảm. Đường đặc tính của hệ treo khí là tính năng phi tuyến tính và khả năng tăng cường trong quá trình nén và trả. e Đàn hồi thuỷ khí
Là sự kết hợp của bộ điều khiển thủy lực và bộ chấp hành khí nén
Nguyên lý cấu tạo và làm việc của hệ thống treo
1.3.1 Hệ thống treo khí nén
Máy nén khí 1 nén khí qua bình tách ẩm rồi đi tới bình chứa (bầu hơi).
Khi áp suất trong bình chứa đủ 5 (Kg/ cm²) 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 thuộcvào tải trọng xe vàchất lượng mặt đường mà cấp và xả khí vào các túi hơi 5 và 9 làm cho xe chuyển động trở nên êm dịu hơn khi di chuyển trên đường.
Bình tích năng có công dụng bổ sung khí nén trong một thời gian nhất định, 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/ cm²).
- Có thể điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo làm sao cho độ võng và tần số dao động riêng của phần được treo sẽ không thay đổi với các tải trọng tĩnh khác nhau bằng cách thay đổi áp suất khí.
- Có thể điều chỉnh vị trí của thùng xe với mặt đường Đối với hệ thống treo độc lập còn có thể điều chỉnh khoảng sáng của gầm xe.
Hình 1.10 Hệ thống treo khí nén
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; 7Van áp suất; 8- Bầu hơi; 9- Túi hơi sau
- Khối lượng nhỏ; làm việc nhẹ nhàng.
- Trong phần tử đàn hồi không có ma sát.
- Kết cấu khá là phức tạp, rất đắt tiền.
- Kích thước lớn, cồng kềnh.
- Phải sử dụng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập.
1.3.2 Hệ thống treo điện tử
Với hệ thống treo điện tử người lái có thể dùng công tắc để có thể lựa chọn một trong hai chế độ của giảm chấn là chế độ bình thường hay chế độ thể thao mà người tài xế thích Lực giảm chấn sẽ tự động điều chỉnh đến một trong ba chế độ (mềm, trung bình, cứng) nhờ TEMS ECU (bộ điều khiển điện tử) dựa trên chế độ đã chọn và điều kiện khi đang lái xe Nó làm tăng tính dịu nhẹ của chuyển động và cải thiện tính ổn định khi đang lái xe. Đặc đ iểm:
Thay đổi chế độ giảm chấn: Hệ thống giảm chấn trên xe có thể thay đổi chế độ hoạt động để phù hợp với điều kiện vận hành khác nhau Người lái có thể lựa chọn chế độ bình thường hoặc thể thao bằng công tắc trên bảng điều khiển.
Khi xe chạy ở chế độ bình thường, do phải đảm bảo tính chuyển động êm dịu nên ECU đặt ở chế độ mềm Điều khiển chống chúi đuôi xe: Nó hạn chế đuôi xe chúi xuống khi khởi hành hay khi tăng tốc đột ngột
- Điều khiển chống nghiêng ngang: Hạn chế độ nghiêng ngang của thân xe khi vào cua ECU đặt lực giảm chấn ở mức cứng để ổn định xe, ngăn không cho thân xe bị nghiêng quá nhiều.
- Chống chúi mũi: Hạn chế đầu xe chúi xuống khi phanh gấp ECU đặt lực giảm chấn ở mức cứng để ổn định xe, ngăn không cho đầu xe bị chúi xuống quá nhiều.
- Điều khiển ở tốc độ cao: Tự động điều chỉnh lực giảm chấn ở mức trung bình khi xe di chuyển ở tốc độ cao Giúp cải thiện hệ thống lái và tăng độ ổn định cho xe.
- Chống chúi đuôi khi chuyển số: Hạn chế hiện tượng chúi đuôi ở xe số tự động khi chuyển số từ các vị trí N hoặc P sang các vị trí khác ECU đặt lực giảm chấn ở mức cứng để ổn định xe.
1.3.3 Hệ thống treo điện tử kết hợp khí nén
- Hệ thống treo truyền thống sử dụng lò xo xoắn, nhíp lá hoặc thanh xoắn đã xuất hiện từ rất lâu nhưng không thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu về độ êm ái cho xe con Hệ thống treo khí nén ra đời từ những năm 1950 cùng với hệ thống treoMcPherson cũng có những hạn chế nhất định về độ bền và yêu cầu kỹ thuật Ở hệ thống treo khí nén người ta thường sử dụng những gối cao su có chứa khí nén thay vì dùng loại lò xo xoắn, nhíp lá hay là thanh xoắn Nhưng ở thời kỳ ngành công nghệ vật liệu chưa đáp ứng được nhu cầu về độ bền cũng như yêu cầu kĩ thuật cho các chi tiết có trong hệ thống treo khí nén nên người ta vẫn phải lựa chọn dùng lò xo xoắn, nhíp lá, thanh xoắn để làm cơ cấu giảm chấn
- Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực vật liệu và kỹ thuật cơ điện tử, hệ thống treo khí nén điện tử (EAS) ra đời, mang đến những ưu điểm vượt trội so với các hệ thống treo thông thường EAS được trang bị trên các dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus, Với hệ thống treo này, người lái có thể dễ dàng lựa chọn, điều chỉnh độ đàn hồi sao cho phù hợp với chế độ vận hành của xe trên đường thông qua bộ điều khiển để lựa chọn chế độ Comfort hay Sport
Chế độ"Comfort": nhằm tạo ra cảm giác dịu nhẹ tối đa cho người ngồi trên xe còn chế độ "Sport" sẽ giúp làm tăng độ ổn định và an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao.
- Hoạt động của hệ thống treo khí nén-điện tử dựa vào nguyên lý đàn hồi của không khí khi bị nén lại Khi hoạt động, máy nén sẽ cung cấp một lượng khí tới mỗi xi lanh khí theo các đường dẫn riêng, làm cho độ cao của xe cũng sẽ tăng lên tương ứng tại mỗi xi lanh tuỳ vào lượng khí được cấp Và ngược lại, độ cao của xe sẽ giảm xuống do không khí có trong xi lanh được phóng ra ngoài thông qua van Mỗi xi lanh khí nén sẽ có một van điều khiển hoạt động có hai chế độ bật-tắt (on-off) để có thể nạp hoặc xả khí theo lệnh của ECU Với sự điều khiển của ECU thì độ cứng và độ đàn hồi của các loại giảm chấn trên các bánh xe sẽ thay đổi tự động theo độ nhấp nhô của mặt đường và nhờ đó ta hoàn toàn có thể khống chế chiều cao ổn định của xe.
Hình 1.11 Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén điện tử
Các chi tiết trong hệ thống treo; 1: Giảm xóc khí nén tự động điều chỉnh độ giảm chấn; 2: cảm biến gia tốc của xe; 3: ECU ( Hộp điều khiển điện tử của hệ thống treo ); 4: Cảm biến độ cao của xe; 5: Cụm van phân phối và cảm biến áp suất khí nén; 6: Máy nén khí; 7: Bình chứa khí nén; 8: Đường dẫn khí
Giảm xóc khí nén: Trong mỗi xi lanh, sẽ được trang bị một bộ giảm chấn có thể điều chỉnh lực giảm chấn theo 3 chế độ: mềm, trung bình và cứng Buồng khí bao gồm buồng khí chính và buồng khí phụ Buồng khí chính chứa lượng khí nén chính và được điều chỉnh bởi van điều khiển độ cao để có thể thay đổi được độ cao của gầm xe, buồng khí phụ làm thay đổi độ cứng của lò xo theo hai chế độ: mềm và cứng Màng được dùng để điều chỉnh độ cao cua xe theo hai hay ba chế độ: thấp, bình thường, cao Van điều khiển độ cao có chức năng điều khiển lượng khí nén vào và khí nén ra khỏi buồng khí chính trong bốn xy lanh, giúp cho gầm xe có thể thay đổi được độ cao Cung cấp khí nén cho toàn bộ hệ thống thômg qua máy nén khí.
CẤU TẠO VÀ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN
Cấu tạo của hệ thống treo (HTT) trên xe TOYOTA VIOS 2015
Hệ thống treo là một trong những nhân tố giảm chấn chính trên ô tô, giúp công cuộc lái xe mượt mà, ít bị xóc nảy Khi đi qua những đoạn đường gồ ghề, hệ thống này sẽ loại bỏ những dao động thẳng đứng, hạn chế các ảnh hưởng cơ học đến khung và các chi tiết kim loại, hạn chế việc xe bị "chồm" lên quá nhiều, đồng thời đem lại sự thoải mái cho người ngồi trong xe.
2.1.1 Hệ thống treo độc lập Macpherson
Cấu tạo cơ bản của hệ thống treo độc lập Macpherson gồm có 3 bộ phận chính là: bộ phận dẫn hướng, bộ phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn (trong đó thì bộ phận quan trọng nhất quyết định đến sự êm dịu của chiếc xe chỉnh là bộ phận đàn hồi).
Hệ thống treo độc lập Macpherson là mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng biệt gắn vào thân xe tạo ra sự linh hoạt cho mỗi bánh xe Vì thế bánh xe trái và phải chuyển động độc lập với nhau Trong đó hệ thống treo độc lập dạng phần tử đàn hồi là: bộ phận đàn hồi lò xo loại Macpherson Sau đây chúng ta cùng tìm hiểu ưu điểm và nhược điểm của hệ thống treo độc lập như sau:
Khối lượng không được treo bé vì vậy xe chạy êm hơn Lò xo không liên quan đến việc định vị các bánh xe, vì thế ta có thể sử dụng các lò xo mềm Vì nó không có trục nối giữa các bánh xe phải và bánh xe trái nên sàn xe và động cơ có thể hạ thấp xuống. Điều này có nghĩa là trọng tâm của xe sẽ thấp hơn.
Tuy nhiên, cấu tạo khá phức tạp Khoảng cách và định vị của bánh xe được thay đổi cùng với việc chuyển động lên và chuyển động xuống của bánh xe Nhiều loại xe có trang được ổn định để giảm bớt các phản ứng khi xe quay vòng và tăng tốc độ của xe Nếu kích thước đòn treo trên của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về bằng 0 thì ta có kết cấu mới gọi là hệ thống treo Macpherson
Hệ thống treo MacPherson gồm: đòn ngang (5), lò xo trụ (2), giảm chấn(1) Đòn ngang có đầu trong liên kết với thân xe bởi hai khớp trụ, đầu ngoài nối với đầu dưới của giảm chấn bởi khớp cầu (7) Đòn ngang có dạng hình chữ A để đảm bảo khả năng tiếp nhận lực ngang và dọc tác động lên hệ thống treo khi xe chuyển động Trục của bánh xe được nối cùng với vỏ của giảm chấn Đầu trên của giảm chấn nối với thân xe bằng khớp tự lựa (8), đòn dưới liên kết với đòn ngang bằng khớp cầu, như vậy giảm chấn đóng vai trò vừa là trụ xoay của bánh xe dẫn hướng và giảm chấn.
Hình 2.2 Hệ thống treo MacPherson
1: giảm chấn thủy lực 6: cao su giảm chấn.
2: lò xo trụ 7: rotuyn đứng dưới.
3: rotuyn cân bằng 8: khớp tự lựa (bát bèo).
Lò xo được lồng ra ngoài giảm chấn để thu gọn kích thước của hệ thống treo Các thanh cân bằng và rotuyn cân bằng làm tăng độ cứng vững và giúp chống momen lật xe.
Hệ thống treo MacPherson sử dụng xương đòn, có thể đi kèm với một liên kết nén đáng kể được ổn định bằng liên kết phụ Nó cung cấp một điểm gắn cho bộ phận vận chuyển trung tâm hoặc trục của bánh xe Hệ thống này cung cấp cả vị trí bên và dọc của bánh xe
Phần giá đỡ trung tâm được cố định chắc chắn vào phần dưới của phần bên ngoài của hệ thống treo một cách thích hợp Phần này có khả năng trượt lên và xuống phần bên trong của nó Điều này cho phép phần giá đỡ có thể kéo dài lên trực tiếp để lắp vào thân vỏ của xe. Đường từ giá đỡ trên cùng của thanh chống đến khớp bi dưới cùng trên tay điều khiển tạo ra góc nghiêng cho trục lái Trục của thanh chống có thể hơi nghiêng vào trong so với trục lái ở phía dưới.
Hệ thống treo MacPherson cần một cấu trúc đơn giản vì nó yêu cầu một không gian thẳng đứng lớn và một giá đỡ vững chắc Đồng thời, hệ thống này mang lại lợi ích bằng cách phân phối ứng suất hiệu quả.
Hệ thống treo Macpherson có thể có tay lái tích hợp vào phần bên ngoài thấp hơn Toàn bộ lắp ráp đơn giản và có thể được lắp ráp trước thành một đơn vị Hoặc bằng cách loại bỏ cánh tay điều khiển trên nó cho phép có thêm chiều rộng trong khoang động cơ Điều này rất hữu ích cho những chiếc xe loại nhỏ, đặc biệt với động cơ đặt bánh ngang hầu hết các loại xe dẫn động cầu trước đều có
Nó có thể được đơn giản hơn, bằng cách thay thế một thanh chống lật (thanh xoắn) cho tay bán kính Những lý do đó, nó trở nên gần như phổ biến với các nhà sản xuất chi phí rẻ.
Nhiều thiết bị hiện nay được thay thế tay điều khiển dưới bằng xương đòn Một thanh chống lật và được gắn bằng một thanh có khớp bi vào bộ giảm chấn lò xo hoặc bằng bi hoặc thanh có khớp đàn hồi với xương đòn. a Ưu điểm hệ thống treo MacPherson
Hệ thống treo độc lập được xem là đơn giản nhất, MacPherson sử dụng ít linh kiện Việc lắp ráp số lượng lớn cũng như bảo dưỡng được đơn giản hơn rất nhiều.
Do số lượng chi tiết ít, hệ thống treo MacPherson có trọng lượng nhẹ, góp phần giảm trọng lượng của xe và tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng.
Hệ thống treo này tập trung vào hoạt động của bánh xe trước, cho phép giảm khối lượng phần đầu xe và tăng không gian trong khoang lái.
Hệ thống MacPherson sử dụng thanh chống như một phần quan trọng của cấu trúc chống xóc trong các tình huống va chạm Thiết kế thanh chống trên hệ thống treo xương đòn giúp xe xử lý tốt hơn trong các va chạm.
Vì thế, đến nay các dòng xe như Mercedes E-Class, Honda Civic, Honda Accord… vẫn đang dùng hệ thống treo MacPherson.
Hệ thống này tập trung hoạt động vào bánh trước, giúp giảm khối lượng phần đầu xe. b Nhược điểm hệ thống treo MacPherson
Cấu tạo và làm việc của các bộ phận chính trong hệ thống treo (HTT)
Hệ thống treo Toyota Vios 2015 dùng bộ phận dẫn hướng là các cơ cấu tay đòn được bố trí và thiết kế theo kiểu Macpherson có cấu tạo đơn giản dễ dàng cho việc sửa chữa, và có độ bền cao.
- Cấu tạo chung thanh ổn định có dạng hình chữ U, làm việc giống như thanh xoắn đàn hồi Các đầu chữ U nối với bánh xe (dầm cầu), còn thân thanh ổn định được nối với thân xe nhờ các ổ đỡ bằng cao su.
- Khi xe quay vòng, lực ly tâm làm cho xe nghiêng ra ngoài Thanh ổn định giúp kiểm soát điều này bằng lực xoắn của lò xo, giữ cho lốp xe bám chắc trên mặt đường Nó cũng có tác dụng khi lốp xe ở một bên đi qua các bề mặt có độ cao khác nhau.
- Khi xe bị nghiêng và lốp xe bị chìm xuống một bên, thanh ổn định bị xoắn lại có tác dụng như một lò xo, nó nâng lốp xe (thân xe) ở phía bị chìm lên phía trên Trường hợp lốp xe bị chìm cả hai bên bằng nhau thì thanh ổn định không hoạt động cũng như chức năng của lò xo vì nó không bị xoắn.
2.2.2 Bộ phận đàn hồi a Lò xo trụ
Lò xo trụ được làm từ dây thép đặc biệt, quấn thành hình ống Khi đặt tải lên lò xo, nó sẽ bị xoắn do nó bị nén Vì thế, năng lượng ngoại lực được dự trữ và va đập được giảm bớt.
- Thường được sử dụng ở xe du lịch có hệ thống treo độc lập, lò xo trụ có nhiệm vụ là bộ phận đàn hồi Lò xo trụ được tạo ra từ thép có tiết diện vuông hoặc tròn.
- Nếu có cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lò xo trụ có khối lượng nhỏ và tuổi thọ cao hơn nhíp.
- Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có ma sát như nhíp.
- Kết cấu gọn gàng là khi được bố trí lồng vào giảm chấn.
- Không phải bảo dưỡng và chăm sóc như nhíp.
- Khi làm việc các lò xo không có nội ma sát như nhíp nên thường bố trí thêm giảm chấn kèm theo để dập tắt các dao động Lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn bộ phận dẫn hướng và giảm chấn do các bộ phận khác đảm nhận nên hệ thống treo với lò xo trụ có kết cấu phức tạp hơn, do đó phải làm thêm hệ thống đòn dẫn hướng để dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực kéo hay lực phanh. b Thanh xoắn
Thanh xoắn là một thanh bằng thép lò xo, tính đàn hồi xoắn của nó cản lại sự lắc của xe Trong đó một đầu của thanh xoắn được cố định vào khung, đầu kia gắn vào kết cấu của chịu tải xoắn.
Thanh xoắn cũng có thể được dùng làm thanh ổn định.
-Chiếm ít không gian, ít phải chăm sóc.
-Đơn giản, gọn, dễ chế tạo.
-Có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe.
Hình 2.6 Các dạng kết cấu của thanh xoắn a, b và e Thanh xoắn tiết diện tròn loại đơn; d Thanh xoắn tiết diện tròn ghép chum; c Thanh xoắn dạng tấm dẹt ghép chùm.
- Mức độ hấp thụ năng lượng lớn hơn so với các bộ phận đàn hồi khác nên hệ thống treo có thể làm nhẹ hơn, bố trí đơn giản hơn.
- Trên xe bộ phận đàn hồi thanh xoắn được sử dụng phổ biến chỉ sau lò xo xoắn ốc.
Hình 2.7 Thanh xoắn và lực tác dụng của mô men
Bên trong vỏ (ống ngoài) có một xi lanh (ống nén) và một pittông chuyển động lên xuống trong xi lanh Đầu dưới cần pittông có một van để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn giãn ra, trong khi đáy xi lanh có van đáy để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn bị nén lại.
Bên trong xi lanh chứa đầy chất lỏng hấp thụ chấn động, nhưng buồng chứa chỉ được nạp đầy đến 2/3 thể tích, phần còn lại là không khí ở áp suất khí quyển hoặc khí áp suất thấp Buồng chứa này là nơi chất lỏng đi vào và ra khỏi xi lanh Đối với loại buồng khí áp suất thấp, khí được nạp ở áp suất thấp (3 – 6 kgf/cm²).
Làm như vậy để chống phát sinh tiếng ồn do hiện tượng tạo bọt và xâm thực, hay xảy ra trong các bộ giảm chấn chỉ sử dụng chất lỏng đó chính là kiểu nạp khí Nạp khí làm giảm thiểu hiện tượng xâm thực và tạo bọt còn giúp tạo ra lực cản ổn định, nhờ thế mà tăng độ êm ái và vận hành ổn định của xe.
Hình 2.8 Sơ đồ cấu tạo giảm chấn hai lớp
+ Tốc độ chuyển động của cần pittông cao:
Khi pittông chuyển động xuống, áp suất trong buồng A sẽ tăng cao Dầu sẽ đẩy mở van một chiều (van pittông) và chảy vào buồng B mà không bị sức cản nào đáng kể Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích mất đi của cần pittông (khi nó đi vào trong xi lanh) bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa Đây là lúc mà lực giảm chấn được sức cản dòng chảy tạo ra.
Hình 2.9 Quá trình nén giảm chấn
+ Tốc độ chuyển động của pittong thấp:
Nếu tốc độ của cần pittông thấp thì van một chiều của van pittông và van lá của van đáy sẽ không mở vì áp suất trong buồng A nhỏ
Tuy nhiên, các lỗ nhỏ trong van pittông và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứa, vì vậy sẽ tạo ra một lực cản nhỏ.
+Tốc độ chuyển động của cần pittông cao:
Khi pittông chuyển động lên, áp suất trong buồng B (trên pittông) sẽ tăng Dầu sẽ đẩy mở van lá (của van pittông) và chảy vào buồng A.
Lúc này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn.
Hình 2.10 Quá trình giãn giảm chấn
Vì cần pittông chuyển động lên, một phần cần thoát ra khỏi xy-lanh nên thể tích choán chỗ của nó giảm xuống. Để bù vào khoảng hụt này dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều và vào buồng A mà không bị sức cản đáng kể.
+Tốc độ chuyển động của cần pittông thấp:
Những sai lệch, hư hỏng thường gặp trên hệ thống treo (HTT)
2.3.1 Hư hỏng bộ phận đàn hồi
Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Các lá nhíp mất tính đàn hồi
Làm việc lâu ngày Lốp bị mà mòn vào thân xe nên xe chóng mòn Nếu chạy ẩu nhíp có thể gãy đẫn đến cầu xe bị lệch.
Nhíp bị gãy hoặc hỏng
Do xe quá tải khi đi vào đường xấu, và tuổi thọ của nhíp quá lâu
Thùng xe nghiêng, xe chạy không an toàn, có thể làm gãy các nhíp tiếp theo.
Lò xo gãy hoặc hỏng
Làm việc lâu ngày hoặc do lỗi của vật liệu
Thân xe bị lắc khi đi ngang chỗ xóc và xe bị lắc khi đi vào đường vòng.
Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả Độ võng tĩnh của các lá nhíp giảm
Làm việc lâu ngày Làm giảm ma sát giữa các lá nhíp Việc đó sẽ làm giảm dập tắt dao động của nhíp.
Các bu long, đai ốc, các ren bị trờn hỏng, gãy
Tháo lắp ko đúng kỹ thuật, quai nhíp bị hỏng
Các lá nhíp bị xê dịch theo chiều dọc.
Chốt và bạc nhíp bị mòn
Khi chạy xe các chốt nhíp bị bẩn nhiều gây mòn nhanh
Mòn cao su, hạn chế hành trình của cầu
Oto chạy quá tải hoặc quá nhanh trên đường xấu
Gây tiếng gõ nếu không sửa sẽ làm hỏng hệ thống treo. Đai nhíp bị hỏng Làm việc lâu ngày Gây tiếng kêu có thể làm gãy bulong trung.
Lò xo xoắn trụ bị giảm cứng
Do làm việc lâu ngày nên vật liệu bị mỏi
Làm giảm chiều cao của thân xe, tăng khả năng va đập cứng khi phanh hoặc tăng tốc Gây ra các tiếng ồn khi xe chuyển động tăng gia tốc dao đông của thân xe.
Thanh xoắn, thanh giằng bị cong
Do thường xuyên chịu quá tải khi làm việc Do mỏi vật liệu
Làm mất tác dụng của bộ đàn hồi
Gây rung lắc khi xe chuyển động.
Nứt vỡ các vấu cao su tăng cứng, các vấu hạn chế hành trình
Do làm việc lâu ngày Tháo lắp không đúng kỹ thuật
Làm tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi Tăng độ ồn khi làm việc của hệ thống treo Kéo dài hành trình dập tắt dao động.
2.3.2 Hư hỏng bộ phân giảm chấn
Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Vòng chắn dầu bị hỏng
Do là việc lâu ngày Bộ giảm chấn làm việc kém đi ở giảm chấn một lớp vỏ, sự hở phớt bao kín dẫn tới đẩy hết dầu ra ngoài Ngoài ra sự hở phớt kéo theo bụi bẩn bên ngoài vào trong và tăng thêm tốc độ mài mòn.
Phớt chắn dầu bị hỏng Hệ thống treo làm việc có tiếng kêu, sự thiếu dầu còn dẫn tới lọt không khí vào buồng khí làm giảm tích chất ổn định (đối với giảm chấn hai lớp vỏ ).
Kẹt ván giảm chấn ở trạng thái luôn mở
Do thiếu dầu hay dầu bẩn, do phớt dầu bị hở
Dẫn tới lực giảm chấn giảm
Kẹt van giảm chấn ở trạng thái luôn đóng
Do thiếu dầu hay dầu bẩn, do phớt bao bị hở
Làm tăng lực cản giảm chấn, làm giảm chấn không được điều chỉnh.
Mòn bộ đôi xilanh, pitong
Do làm việc lâu ngày, do ma sát
Làm xấu khả năng dẫn hướng và bao kín, gây giảm lực cản trong cả hai quá trình nén và trả.
Dầu bị biến chất sau một thời gian sử dụng
Do có nước hay các tạp chất hóa học lẫn vào dầu
Làm dầu bị biến chất làm tác dụng của giảm chấn mất đi có khi làm bó kẹt giảm chấn.
Trục giảm chấn bị cong
Do quá tải Gây kẹt hoàn toàn giảm chấn.
Nát cao su ở chỗ liên kết
Do va đập khi ô tô chạy vào đường xấu
Làm tăng tiếng ồn Gây nên va đập mạnh.
Máng che bụi bị rách
Do sử dụng lâu ngày các chất hóa học, vật cứng bắn vào
Làm bụi vào trong bộ giảm chấn.
2.3.3 Hư hỏng bộ dẫn hướng
Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Mòn các khớp cầu Do làm việc lâu ngày, điều kiện bôi trơn kém hoặc chất bôi trơn có lẫn tạp chất cơ học
Làm mất tính đẫn hướng
Sai lệch các thông số có cấu trúc ở các chỗ điều chỉnh các vấu giảm ra các vấu tăng cứng
Do điều chỉnh sai kỹ thuật, tháo lắp không đúng kỹ thuật
Làm cho các bánh xe mất quan hệ động học, gây mòn nhanh lốp xe, làm mất tính dẫn hướng của xe.
2.3.4 Những hư hỏng khác 2.3.4.1 Hư hỏng đối với bánh xe
Bánh xe có thể coi là một phần trong hệ thống treo, các hư hỏng thường gặp là: áp suất lốp không đúng quy định, khi lốp quá mềm sẽ làm tăng sức cản chuyển động và mau mòn lốp, còn khi lốp quá cứng dễ gây ra trượt bánh xe khi chịu tác động của lực dọc hoặc lực ngang lớn do diện tích tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường giảm gây mất tính ổn định của ôtô Lốp bị mòn dễ gây ra hiện tượng trượt quay khi xe tăng tốc, giảm khả năng vượt lầy làm giảm tính cơ động của xe, Khi áp suất lốp không đúng quy định ta tiến hành điều chỉnh bằng cách xả bớt hoặc bơm thêm không khí, khi lốp bị mòn ta tiến hành thay mới.
2.3.4.2 Hư hỏng đối với thanh ổn định.
Hư hỏng của thanh ổn định chủ yếu là: nát các gối tựa cao su, giảm độ cứng, hư hỏng các đòn liên kết Hậu quả của các hư hỏng này cũng giống như của bộ phận đàn hồi, nhưng xảy ra khi ô tô bị nghiêng hay xe chạy trên đường có dạng “sóng ghềnh” Để khắc phục ta phải sửa chữa hoặc thay mới các chi tiết khi xảy ra hư hỏng.
Hình 2.11 Hệ thống treo độc lập kiểu thanh giằng Mac Pherson
Các bộ phận kể trên của hệ thống treo có quan hệ chặt chẽ với nhau Để phân biệt được các hư hỏng này ta cần thiết phải có kinh nghiệm hoặc sử dụng những suy luận logic.
Trong các biểu hiện trên, biểu hiện có thể dùng làm thông số chẩn đoán hay dùng là:
- Tiếng ồn, gõ ở mọi tốc độ hay ở một vùng tốc độ nào đó.
- Rung động ở khu vực bánh xe hay trong thùng xe.
- Va đập cứng tăng nhiều khi đi qua “ổ gà” hay trên đường xấu.
- Chiều cao thân xe bị giảm, thân xe bị xệ, vênh.
- Giảm khả năng bám dính trên đường.
- Tăng mài mòn lốp, hoặc mài mòn lốp không đều.
- Không có khả năng ổn định hướng chuyển động, lái nặng.
- Quá nóng ở vỏ giảm chấn.
- Có dầu chảy trên vỏ giảm chấn.
QUY TRÌNH CHUẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO (HTT) TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015
Quy trình chuẩn đoán
* Bước 1: Kiểm tra và chẩn đoán giảm chấn Nội dung:
Kiểm tra hệ số cản.
Kiểm tra sự chảy dầu của giảm chấn.
Kiểm tra độ cong cần piston.
Kiểm tra xem pittong, xi lanh có bị trầy xước hay không.
Kiểm tra dầu trong xi lanh.
Dụng cụ dùng để kiểm tra: Bệ thử, đồng hồ đo, bộ clê, tuýp, khay để đồ, dẻ lau, dầu, mỡ bôi trơn
Yêu cầu đối với thao tác: Khi kiểm tra bằng tay cần quan sát kỹ và đúng vị trí chảy dầu, các vết trầy xước của xi lanh và piston Sử dụng các dụng cụ đo như đồng hồ đo, bể thử hệ số cản 1 cách chính xác và đúng khoa học.
* Bước 2: Kiểm tra và chẩn đoán thanh ngang.
Kiểm tra thanh ngang có bị cong không, nếu cong ít thì nắn lại, cong nhiều thì thay, nứt nhỏ thì hàn đắp.
Kiểm tra mối bắt gen với giảm sóc nếu trờn thì taro lại.
Kiểm tra bu lông đai ốc có trờn hay hỏng ren không.
* Bước 3: Kiểm tra và chẩn đoán đòn dưới và cam quay.
Kiểm tra bạc cao su mòn vỡ không, nếu hỏng thì thay.
Kiểm tra độ biến dạng và rạn nứt của đòn dưới.
Kiểm tra xem tình trạng biến dạng và rạn nứt của cam quay.
Kiểm tra ren của khớp cầu.
* Bước 4: Kiểm tra và chẩn đoán thanh giằng và thanh ổn định.
Kiểm tra độ cong của thanh giằng Giá trị chuẩn 3mm.
Kiểm tra khoảng cách giữa hai thanh giằng nếu không đúng điều chỉnh lại.
Kiểm tra các ren nối của thanh giằng, các mối nối thanh giằng và đòn ngang bị nứt.
Kiểm tra sự nứt hỏng và biến dạng gối đỡ thanh giằng.
* Bước 5: Kiểm tra và điều chỉnh độ chụm của bánh xe.
Công việc kiểm tra và điều chỉnh độ chụm thực hiện sau khi đã sửa chữa cơ cấu lái, chốt chuyển hướng và chỉnh moay ơ.
Trước khi kiểm tra và điều chỉnh lại độ chụm cần kiểm tra bánh xe có rơ hay không.
Kiểm tra lại áp suất không khí ở trong lốp xe Nếu đúng với yêu cầu kĩ thuật thì mới bắt đầu tiến hành công việc trên.
Kiểm tra điều chỉnh Theo hai cách sau:
* Cách 1: Để ô tô trên đường phẳng, hai bánh xe ở vị trí chạy thẳng. Để thước tì vào 2 má lốp sao cho các đầu dây xích chớm chạm nền. Đọc đúng kích thước và đánh dấu đúng vào vị trí vừa được đo của hai má lốp.
Dịch ô tô về phía trước sao cho hai bánh xe quay 180 0 Đặt thước vào hai vị trí đã dánh dấu và đọc kích thước.
Lấy hiệu của hai kích thước vừa mới đo được thì đó là độ chụm của bánh xe.
Tùy theo loại xe mà có yêu cầu về độ chụm khác nhau Độ chụm quy định thông thường là 2 ÷ 6mm.
Trên xe con độ chụm thông thường có giá trị 2 ÷ 3 mm, đối với xe có cầu trước chủ động dẫn hướng là -3mm ÷ -2mm.
Khi điều chỉnh cho phép sai lệch ±1mm. Độ chụm của một số xe hiện nay là:
Loại xe Độ chụm ( mm ) Dung sai cho phép
* Cách 2: Để ô tô đứng trên đường thẳng, hai bánh xe ở vị trí chảy thẳng.
Bắt đầu đo khoảng cách từ nền đất đến hai má ngoài của lốp của hai bánh xe, dẫn hướng sao cho các khoảng cách này bằng nhau. Đánh dấu phấn vào hai vị trí cần đo.
Quay hai bánh dẫn hướng một góc bằng 180 0 , tiến hành đo khoảng cách hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí vừa mới được đánh dấu và đọc đúng kích thước.
Hiệu của hai kích thước vừa mới đo được chính là độ chụm của bánh xe dẫn hướng. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng phải nằm trong phạm vi cho phép Nếu độ chụm của bánh xe không nằm trong phạm vi quy định ta cần phải tiến hành điều chỉnh lại.
Tùy từng loại xe mà trình tự điều chỉnh khác nhau.
*Đối với những loại xe có hệ thống treo phụ thuộc thì điều chỉnh theo trình tự sau:
- Để bánh xe trên nền phẳng, giữ bánh xe đẫn hướng ở vị trí chạy thẳng.
- Nới ê cu hai đầu thanh kéo ngang, rồi xoay thanh kéo ngang để điều chỉnh sau đó hãm ê cu lại.
- Kiểm tra lại độ chụm đên khi nào được mới thôi.
Hình 3.1 Điều chỉnh độ chụm
*Đối với những chiếc xe con có hệ thống treo độc lập thì sẽ có trình tự như sau: Điều chỉnh phải tiến hành khi ô tô đấy tải. Để ô tô ở vị trí chạy thẳng trên nền phẳng.
Hình 3.2 Điều chỉnh độ chụm ô tô khi đầy tải
Kích bánh lên, nới lỏng đai ốc siết các bu lông của thanh ngang của cơ cấu hình thang lái.
Dùng clê ống để xoay thanh ngang hình thang lái cho đến khi đảm bảo độ chụm quy định của bánh.
Vặn chặt các đai ốc của các bu lông lại.
*Nếu đưa ô tô vào sửa chữa hoặc sau khi đã tháo các đòn dẫn động lái thì điều chỉnh độ chụm các bánh xe dẫn hướng có thể tiến hành bằng cách sau:
Lúc đó cần phải đặt ô tô ở vị trí đúng với chuyển động thật thẳng của ô tô.
Nhờ đòn kéo bên trái của vận động lái, đặt bánh xe dẫn hướng bên trái ở vị trí thế nào cho mặt phẳng bên đằng trước và đằng sau của bánh xe dẫn hướng bên trái chạm được vào sợi dây căng từ sau ra bánh trước trên độ cao của tâm bánh xe.
Tiếp đó có thể điều chỉnh độ chụm lại bằng cách thay đổi kích thước chiều dài của đòn kéo bên phải.
Chú ý: Đo góc đặt các bánh xe hưỡng dẫn có liên quan với nhau Bởi vậy khi điều chỉnh độ chụm của bánh xe cần phải chắc chắn rằng độ doãng đã chính xác.
* Bước 6: Điều chỉnh góc doãng Góc doãng của bánh xe là góc được tạo ra từ đường tâm của bánh xe và đường thẳng vuông góc với mặt đất.
Góc doãng chỉ dương khi bánh xe nghiêng ra ngoài và chỉ âm khi bánh xe nghiêng vào trong. Điều chỉnh góc doãng bánh xe.
Kích hai bánh xe trước lên.
Nới lỏng các đai ốc và xoay cam lệch tâm. Đai ốc này hãm trục xoay của đòn tay dưới, là góc nghiêng trong mặt phẳng dọc tạo bởi đường tâm trụ đứng và phương thẳng. Điều chỉnh góc caster: Điều chỉnh góc caster bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các đòn treo ở phần dưới và thanh giằng, sử dụng các đai ốc và vòng đệm của thanh giằng.
Cách điều chỉnh này áp dụng cho các kiểu treo hình thang kiểu trạc kép, trong đó thanh giằng có thể ở phía trước hoặc phía sau đòn dưới.
* Bước 7: Điều chỉnh cả góc doãng và góc nghiêng trụ đứng cùng lúc. Điều chỉnh bằng cam lệch tâm.
Hai bạc gối trục ở hai đầu tay của tay đòn phía trên được gắn vào giá đỡ nhờ hai bu lông cam Khi xoay hai cam chỉnh đi cùng một góc độ và cùng về một hướng thì góc doãng sẽ có sự thay đổi.
Còn khi chỉ xoay một cam chỉnh hoặc xoay cả hai cam chỉnh theo hai chiều khác nhau thì lúc đó góc nghiêng dọc trụ đứng sẽ thay đổi.
Hình 3.3 Điều chỉnh góc doãng và góc nghiêng dọc trụ đứng bằng cam lệch tâm
Ngoài hai loại điều chỉnh trên còn có loại điều chỉnh bằng đệm (shim) thêm vào hoặc bớt ra.
Cách chêm đệm này được dùng để bố trí nơi trục bản lề của tay đòn trên.
Có thể lắp đặt chúng ở phía trong hoặc là ở phía ngoài của giá đỡ khung xe Nếu các đệm nằm phía trong giá đỡ, khi ta thêm đệm thì tay đòn trên xe sẽ được kéo vào, nên làm giảm góc doãng dương.
Ngược lại nếu các đệm và trục xoay bản lề của các tay đòn trên được bố trí ở ngoài giá đỡ thì khi ta thêm đệm sẽ làm dịch chuyển tay đòn ra bên ngoài nên làm tăng góc doãng dương.
Còn nếu khi ta thêm đệm ở phía đầu kia thì sẽ làm tăng hoặc giảm góc nghiêng dọc của trụ đứng.
Chú ý: Ở các xe dung hệ thống treo độc lập trụ McPherson thì không có sự điều chỉnh góc camber và caster, thường đó là các loại xe hơi đời gần đây và hiện đại.
Ngoài hai loại điều chỉnh trên còn có loại điều chỉnh bằng đệm (shim) thêm vào hoặc bớt ra.
Cách chêm đệm này được dùng để bố trí nơi trục bản lề của tay đòn trên.
Có thể lắp đặt chúng ở phía trong hoặc phía ngoài giá đỡ của khung xe.
Nếu các đệm nằm phía trong giá đỡ, khi ta thêm đệm thì tay đòn trên xe sẽ được kéo vào, nên làm giảm góc doãng dương.
Hạng mục kiểm tra Phương pháp kiểm tra
(nhíp, lò xo, thanh xoắn)
Quan sát, kết hợp dùng búa kiểm tra và dùng tay lắc khi xe đỗ trên hầm hoặc trên thiêt bị nâng. a) Không đúng kiểu loại, số lượn hoặc lắp đặt sai, không chắc chắn. b) Độ võng tĩnh quá lớn do hiện tượng mỏi các bộ phận đàn hồi. c) Các chi tiết bị nứt, gãy, biến dạng. d) Không đầy đủ hoặc hư hỏng các chi tiết lắp ghép, phòng lỏng.
Quy trình bảo dưỡng
3.2.1 Quy trình tháo hệ thống treo a, Hệ thống treo độc lập
Nội dung Hình vẽ Dụng cụ
Tháo hai bên bánh xe
Tháo ống dẫn dầu xilanh bánh xe, chú ý bịt đầu ống dẫn dầu và đầu xilinh bằng giẻ chống bụi bẩn lọt vào bên trong
Kích xe lên, đảm bảo chắc chắn
Tháo moay ơ, xilanh phanh, mâm phanh
Tháo thanh rằng dọc, thanh ổn định khỏi thân xe và đòn ngang dưới
Tháo phần đòn ngang dưới, chú ý kê kích thật chắc chắn để tháo khớp cầu
Tháo đai ốc phần trên giữa cụm giảm chấn và thân xe
Nới lỏng đai ốc phần dưới giảm chấn, nhấc cụm giảm chấn ra khỏi thân xe
Sử dụng dụng cụ chuyên dụng để tháo
( ST-2401) khớp cầu nối cam quay và đòn dưới
Cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo lắp chắn bụi của khớp cầu
Mở phanh để tháo phanh hãm
Tháo khớp cầu, ấn mạnh khớp cầu tụt khỏi đòn dưới
ST- 1405 b, hệ thống treo phụ thuộc
Nội dung các Hình vẽ minh họa Dụng cụ bước
Tháo bánh xe hai bên
Tháo kẹp, ống dẫn dầu
Chú ý dùng giẻ lau sạch để bịt kín ống dẫn dầu
Tháo thanh rằng dọc Cờ lê
Tháo thanh ổn định Cờ lê
Tháo khớp cầu liên kết giữa dầm cầu và phần càng đòn trên ở cụm bánh xe, nhấc dầm cầu ra khỏi thân xe
BúaDụng cụ kê kích
Tháo giảm chấn ra khỏi thân xe, nhấc cụm giảm chấn ra ngoài
Tháo khớp cầu ra khỏi dầm cầu
Mở phanh để tháo phanh hãm
Cậy đều xung quanh phanh hãm và tháo lắp chắn bụi ở khớp cầu
3.2.2 Bảo dưỡng hệ thống treo phụ thuộc
Hư hỏng Nguyên nhân Khắc phục
Xe chạy không êm Nhíp bị hỏng hoặc gãy.
Bộ giảm chấn hỏng. Áp xuất lốp không đúng.
Thay mớiThay mớiBơm lại lốp
Có tiếng kêu Lỏng các ốc
Gối đỡ cao su bị mòn Giảm chấn lỏng
Siết lại ốc Thay mới Thay mới
Nghiêng thùng xe Nhíp hỏng hoặc gãy Thay nhíp
Chú ý đến độ cong của nhíp
3.2.3 Bảo dưỡng hệ thống treo độc lập
Hư hỏng Nguyên nhân Khắc phục
Tay lái nặng Áp suất lốp thấp
Góc đặt bánh xe không đúng Ô bi của cầu bị kẹt Bôi trơn không đủ
Bơm lốp đủ tiêu chuẩn Kiểm tra và chỉnh ại Thay thế hoặc bôi trơn
Xe nhao về một phía Thanh giằng bị biến dạng Chiều dài cơ sở bên trái và bên phải không bằng nhau Ổ bi mòn hoặc hỏng Điều chỉnh hoặc thay thế Điều chỉnh thanh ngang Siết chặt hoặc thay thế
Tay lái rung Khớp cầu bị hỏng hoặc quá rơ Đòn dưới thanh giằng bị biến dạng
Trục đòn dưới và thanh giằng bỉ lỏng
Bạc lót đòn dưới và thanh giằng bị hỏng hoặc quá rơ
Thay thế Điều chỉnh và thay thế Siết chặt
Tay lái không ổn định Lò xo trước bị gãy hoặc hỏng Giảm xóc có khuyết tật Đòn dưới và thanh giằng bị biến dạng
Trục đòn dưới thanh giằng bị lỏng
Thay thế Điều chỉnh hoặc thay thế Điều chỉnh hoặc thay thếSiết chặt lại
Thân thanh giằng bỉ lỏng
Khớp cầu đòn dưới mòn Đòn dưới thanh giằng bị hỏng
Quy trình sửa chữa
3.3.1 Kiểm tra, sửa chữa cụm moay ơ bánh trước
Hình 3.4 Kết cấu của cụm moay ơ bánh xe trước a Quy trình tháo
Bước 2: Tháo rời cụm cơ cấu của phanh, sau đó tháo lắp moay ơ, chốt chẻ, lắp khoá các đai ốc hãm.
-Cơ cấu phanh và ống dẫn đầu phanh không cần phải tháo rời trừ khi cần thiết Giá đỡ cơ cấu phanh (nổi với ống dẫn dầu phanh) trên đòn dưới.
-Cần thận không để rơi ổ bi côn ngoài moay ơ và kéo dời đĩa phanh và moay ơ vì chúng lắp thành cụm với cam quay.
-Không cần phải tháo rời đĩa phanh và ống dẫn dầu trừ khi có yêu cầu.
Giá đỡ phanh cùng với ống dẫn dầu trên đòn dưới.
Bước 4: Sau khi lau sạch mỡ có trong bộ phận moay ơ của bánh xe, thì tiếp tục kéo ổ bi ra bằng dụng cụ tháo ổ bi (ST-1404 A/B) và đòn kéo (ST- 1402).
Chú ý: cần phải tháo ổ bi cùng với đệm làm kín.
Hình 3.6 Tháo ổ bi ngoài b Kiểm tra
- Bắt đầu tiến hành kiểm tra theo trình tự sau, sửa chữa hoặc có thể thay thế nếu có khuyết điểm.
- Cần phải lau sạch dầu ở cam quay và kiểm tra xem có bị rạn nứt hoặc cong không.
- Kiểm tra độ kín khít và độ mòn.
- Kiểm tra xem bộ phận giảm xóc lắp vào khớp cầu có rạn nứt không.
- Kiểm tra phần ổ bi có bị kêu rít hay bị kẹt không, đồng thời xem xét những hư hỏng của bị đũa và ca bi. c Quy trình lắp
Bước 1: Lắp moay ơ vào trục trước.
Bước 2: Khi lắp ổ bi phía ngoài vào moay ơ, cần phải bôi trơn đều lên bề mặt ngoài của ca bị, sau đó ép và đưa ca bị vào đúng vị trí bằng dụng cụ để lắp bạc lót (1403 A) và đòn (ST-1402).
* Trình tự bôi trơn mỡ trong ổ bi và moay ơ như sau:
*Các chỉ tiết cần phải được bôi trơn:
- Ổ bị: bôi mỡ đầy đủ vào mỗi bề mặt lăn và cả 2 đầu của ổ bi, cần phả bôi mạnh mỡ bằng tay.
- Đệm làm kín: Dùng mỡ bôi từng lớp làm sao cho mỡ không bị chảy ra ngoài thành trong của moay ơ Cần phải bôi đều mỡ vào thành trong của moay ơ bôi mỡ vào phía trong của nắp đậy.
Hình 3.8 Vị trí bôi trơn
Bước 3: Sau khi đa được bôi mỡ, thì tiếp tục lắp ổ bi trong vào moay ơ, lắp một cách cẩn thận để không làm biến dạng đệm làm kín, ép ổ bi vào trong moay ơ làm sao cho đầu ngoài của nó được ngang bằng với đầu của moay ơ và phía được làm kin được quay ra ngoài.
Bước 4: Lắp cụm moay ơ vào cam quay để sao cho không bị làm hỏng phần đệm làm kín Lắp ổ bi vào phía ngoài vòng đệm và đai ốc làm theo đúng thứ tự.
Bước 5: Xiết chặt đai ốc trục quay bằng mô men cho đến khi đạt 3.6kg-m.
Sau đó vận ra đến mômen xoắn 0kg-m.
Cần siết chặt đai ốc thêm một lần nữa đến mô men 2kg-m.
Vặn đai ốc theo chiều ngược chiều với kim đồng hồ.
Bước 6: Lắp nắp đậy vào phần đai ốc, vặn lại mũ đến khi chốt chẽ vừa khít, sau đó cắm chốt chẻ và mở chốt. Đai ốc chỉ vận lại khoảng 15 độ.
Chú ý Độ rơ dọc trục của moay ơ là 0,01-0,07mm (0,0004-0,0027).
Hình 3.9 Lắp moay ơ bánh xe trước
Lắp lại cơ cấu phanh đĩa và xiết chặt cho đến mô men xoắn đạt mức tiêu chuẩn.
3.3.2 Kiểm tra, sửa chữa giảm chấn
Hình 3.11 Giảm chấn kép a Quy trình tháo
Nội dung Hình vẽ Dụng cụ
Trước khi tháo, vệ sinh thật cẩn thận vỏ ngoài của giảm xóc
Cặp chặt giảm xóc bằng êtô Sau đó dùng dụng cụ ép lò xo đặc biệt (ST- 1406), ép vào lò xo trụ Êtô ST-1406
Gắn clê đặc biệt (ST-1407) vào tấm dế lò xo không để nó xoay ngược trở lại, sau đó mới nới lỏng đai ốc nối nắp giảm chấn với giảm xóc để tháo nắp giảm xóc
Tháo tấm đế lò xo, ụ cao su chắn bụi và lò xo trụ
Giữ chặt giảm xóc thẳng đứng và sử dụng clê đặc biệt (ST-1408) tháo nắp bịt giảm xóc, ấn piston xuống vị trí thấp nhất của nó trong khi đang thực hiện công việc
” ra, kéo chầm chậm cần piston và vòng dẫn hướng ra khỏi piston
Trừ những chi tiết không phải là kim loại, rửa tất cả các chi tiết bằng xăng không chì và xì khô bằng khí nén Với những chi tiết là kim loại, làm lạnh bằng khí nén và kiểm tra tất cả các chi tiết đã tháo.
Thay thế bất kỳ chi tiết hỏng hóc nào trong quá trình kiểm tra Đổ dầu ra
Có một ổ bi được đặt trong cụm giảm xóc, Thay thế cả cụm ổ bị, bất cứ hỏng chỗ nào.
Những chi tiết có sẵn để sử dụng trong việc thay thế và nếu có bất kì chi tiết nào ngoài chúng có hỏng hóc, thì cần phải thay cả bộ giảm xóc:
+ Cụm giảm xóc + Nắp bịt
+ vòng hãm 'O' Tiến hành tháo rời các đai kẹp nhíp và các chốt bu lông trung tâm sau đó thì nhấc lần lượt từng lá nhíp ra. b Kiểm tra, sửa chữa giảm chấn
Kiểm tra Dụng cụ kiểm tra Sửa chữa
Quan sát Nếu thấy chảy dầu theo thanh đẩy thù thay phớt chắn dầu
Kiểm tra hệ số cản
Có thể kiểm tra bằng tay hoặc trên bệ thử Nếu trục của giảm chấn di chuyển đến cuối hành trình mà hệ số không đổi thì giảm chấn vẫn còn tốt
Thay dầu hoặc thay piston
Kiểm tra độ cong của cần piston (độ cong cho phép là 0,2mm) Đồng hồ so Nếu cong quá thì ohair thay mới
Kiểm tra piston xilanh có bị cào xước không
Quan sát Nếu bị cào xước nhiều thì thay mới
Kiểm tra dầu trong xilanh
Quan sát Nếu có cặn bẩn thì thay dầu mới
Nếu thiếu dầu thì đổ thêm dầu mới c Quy trình lắp
*Trình tự các bước lắp lại giảm chấn như sau:
Bước 1: Bôi dầu mỡ lên thành của xilanh, giảm xóc và bề mặt của piston.
Phải rất cẩn thận để tránh bụi bẩn dính vào phần này.
Bước 2: Cẩn thận đưa piston vào trong xilanh Dùng ngón tay ép cuppen để nó vào trong xilanh Cẩn thận tránh làm hỏng cuppen.
Bước 3: Lắp cụm piston-xilanh với vỏ giảm xóc.
Bước 4: Tiến hành nạp dầu sạch vào giảm xóc khoảng 300cc
Phải loại bỏ hết không khí trong xi lanh trong khi nạp dầu, điều này có kéo dài chút ít thời gian nạp Từ từ ấn nhẹ piston sao cho đến khi toàn bộ phần dầu mỡ đã quy định được nạp vào.
Lượng dầu nạp vào cần phải điều chỉnh cho phù hợp với lượng dầu phủ lên xi lanh ở thời điểm lắp ráp.
Bước 5: Với mép vòng dẫn hưởng ở trên đỉnh, lồng vào cần piston cho đến khi nào vòng dẫn hướng chạm vào đầu xi lanh giảm chấn.
Bước 6: Đặt vòng hãm “O” lưu ý cần phải thường xuyên thay thế khi giảm xóc đã bị tháo rời.
Bước 7: Bọc lên đầu của cần piston bằng loại dụng cụ bịt nắp dầu giảm chấn đặc biệt (ST1409), ấn thật nhanh phớt sau khi đã được nạp đủ lượng dầu quy định để bịt kín, dùng clê đặc biệt (ST-1408) để siết chặt nắp cho đến khi cạnh của bu lông chạm tới đầu ngoài xi lanh giảm xóc.
Chú ý Cần phải thay phớt dầu mỗi lần tháo giảm xóc.
Hình 3.12 Siết chặt cụm nắp bịt kín
*Đặt, lò xo trụ lên bộ phận giảm chấn.
Kết luận
Sau một thời gian cố gắng tìm hiểu và nỗ lực nghiên cứu của chúng em, dưới sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô bộ môn trong khoa Cơ Điện nói chung và thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Ngọc Quế nói riêng Chúng em đã hoàn thành tốt đề tài của mình: "Tìm hiểu nguyên lý kết cấu và làm việc của hệ thống treo trên ô tô, từ đó giới thiệu quy trình chuẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa cho hệ thống treo ô tô TOYOTA" với những công việc cụ thể sau:
- Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên ô tô.
- Tìm hiểu về các vấn đề thường gặp đối với hệ thống treo.
-Xây dựng, lập ra các quy trình chuẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo trên xe TOYOTA.
Chúng em hy vọng bài đồ án tốt nghiệp với đề tài này sẽ có thể góp một phần nhỏ nào đó vào sự nghiệp giáo dục và đào tạo của nhà trường Tuy đề tài này của chúng em đã được hoàn thành, nhưng không thể tránh khỏi những thiếu xót do trình độ và tài liệu nghiên cứu có giới hạn Rất mong được thầy cô bỏ qua và có thể nhận được sự góp ý đến từ các thầy cô và các bạn.
Kiến nghị
Mặc dù đã được sự hướng dẫn, chỉ bảo của thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Quế song trình độ kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế, thiếu sót và cũng là lần đầu chúng em được làm quen với đề tài “Tìm hiểu nguyên lý kết cấu và làm việc của hệ thống treo trên ô tô, từ đó giới thiệu quy trình chuẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa cho hệ thống treo ô tô TOYOTA” nên vẫn còn mắc phải rất nhiều thiếu sót, cũng như sai lầm trong lúc thực hiện.
Vì vậy chúng em rất mong có được những nhận xét đánh giá của thầy cô,cùng với sự góp ý của các bạn để bài khóa luận này được trở nên hoàn thiện hơn và sẽ được áp dụng vào trong thực tế.
