CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO XE Ô TÔ DU LỊCH 5 CHỖ.

bộ phận, cụm chi tiết, đến từng chi tiết cụ thể trong hệ thống treo.Từ đó, emcó thể xác định được kết quả các thông số kết cấu của hệ thống treo từphương pháp tính toán hệ thống treo.Qua

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 7

1.1 Bộ phận đàn hồi 7

1.1.1 Nhíp lá 7

1.1.2 Lò xo trụ 10

1.1.3 Thanh xoắn 11

1.1.4 Phần tử đàn hồi loại khí nén 12

1.1.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 14

1.2 Bộ phận hướng 14

1.2.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc 14

1.2.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập 15

1.3 Bộ phận giảm chấn 16

1.4 Thanh ổn định ngang 17

1.5 Các bộ phận khác 18

CHƯƠNG 2 CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 19

2.1 Chuẩn đoán kỹ thuật hệ thống treo 19

2.1.1 Mục đích của chuẩn đoán kỹ thuật 19

2.1.2 Ý nghĩa của chuẩn đoán kỹ thuật 20

2.2 Một số tiêu chuẩn trong kiểm tra hệ thống treo 20

2.2.1 Tiêu chuẩn về độ ồn 20

2.2.2 Tiêu chuẩn về độ bám đường của ECE 22

2.3 Đánh giá chất lượng hệ thống treo 23

2.3.1 Chất lượng của hệ thống treo 23

2.3.2 Độ bám dính bánh xe trên nền đường 23

2.4 Phương pháp và thiết bị chẩn đoán 25

2.4.1 Bằng quan sát 25

2.4.2 Chẩn đoán trên đường 26

1 Độ ồn trong 26

2 Độ ồn ngoài 27

3 Đo trên mặt đường xấu 28

2.4.3 Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng 28

1 Mục đích 28

2 Sơ đồ nguyên lý 28

3 Phương pháp đo 29

4 Kết quả đo 30

2.4.4 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe 31

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 33

3.1 Mục đích và nội dung tính toán thiết kế kiểm nghiệm 33

3.1.1 Mục đích 33

3.1.2 Nội dung 33

3.2 Các thông số kỹ thuật và tính toán kiểm nghiệm 33

3.2.1 Kiểm nghiệm bộ phận đàn hồi 33

1 Đặc tính đàn hồi yêu cầu 33

2 Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo trước 35

3.2.2 Kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn 39

1 Các kích thước và thông số cho trước của giảm chấn 40

2 Xác định tiết diện lưu thông qua các van giảm tải 43

3 Tính toán nhiệt 44

CHƯƠNG 4 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 46

4.1 Những chú ý cho người sử dụng: 46

4.2 Nội dung kiểm tra và bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo 46

4.2.1 Kiểm tra lốp và bánh xe 47

4.2.2 Góc đặt bánh xe 48

4.2.3 Kiểm tra góc bán xe 49

4.2.4 Giảm chấn 51

1 Tháo 51

2 Kiểm tra 51

3 Lắp 51

4.3 Các hư hỏng và cách khắc phục hệ thống treo 52

4.3.1 Hư hỏng bộ phận giảm chấn 52

4.3.2 Hư hỏng bộ phận đàn hồi 53

4.3.3 Hư hỏng bộ phận dẫn hướng 54

4.3.4 Hư hỏng đối với bánh xe 55

4.3.5 Hư hỏng đối với thanh ổn định 55

4.3.6 Hư hỏng và cách khắc phục 56

KẾT LUẬN 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian học tập tại lớp ôtô k12, khoa động lực, trường Học Viện Kỹ

Thuật Quân Sự, kết thúc khoá học em đã lựa chọn đề tài về chuyên ngành ô tô

để nghiên cứu và làm đồ án tốt nghiệp cho mình

Tên Đề tài: CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO XE Ô TÔ

DU LỊCH 5 CHỖ

Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được trongthời gian thực tập tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình

của thầy giáo Nguyễn Huy Sơn, cùng các thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực

cố gắng của bản thân em đã hoàn thành báo cáo về đề tài của mình

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử thìtất cả các hệ thống trên ô tô nói chung và hệ thống treo nói riêng ngày đượchoàn thiện hơn, chất lượng hơn và tối ưu hơn

Hiện nay, với lượng xe tham gia giao thông rất lớn nên ngoài việc đảmbảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, thì cảm giác êm dịu thoải mái

là vô cùng cần thiết Nó không chỉ đơn thuần an toàn cho ôtô mà còn cho cảngười lái, hành khách, hàng hóa, môi trường xung quanh ôtô chuyển động và

cả về mặt kinh tế.Vì thế, trên ôtô một trong những bộ phận có tính quyết địnhđến khả năng đó là hệ thống treo

Đối với sinh viên ngành cơ khí động lực việc chuẩn đoán kỹ thuật về hệthống treo càng có ý nghĩa thiết thực hơn Bên cạnh đó cần phải khẳng địnhmột ý nghĩa tương đối trong thực tiễn, hiện tại, chẳng hạn như là: Giúp chongười cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật trong việc quản lý có thể chuẩn doántốt hoạt động của ô tô trong điều kiện làm việc cụ thể Giúp cho người sửdụng có sự am hiểu nhất định để vận hành ô tô, để tạo sự thuận lợi trong việcbảo dưỡng, bảo trì ô tô Và đội ngũ công nhân, cán bộ kỹ thuật kịp thời nhanhchóng phát hiện, tìm ra những hư hỏng cục bộ, nguyên nhân của hư hỏng vàbiện pháp khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa những hư hỏng của hệ thống treo ôtô

Vì vậy em chọn đề tài “CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNGTREO ÔTÔ DU LỊCH 5 CHỖ”

Với đề tài CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO XE ÔTÔ

DU LỊCH 5 CHỖ sẽ giúp cho em hiểu rõ được kết cấu và nguyên lý của các

bộ phận, cụm chi tiết, đến từng chi tiết cụ thể trong hệ thống treo.Từ đó, em

có thể xác định được kết quả các thông số kết cấu của hệ thống treo từphương pháp tính toán hệ thống treo.Qua đó thấy được đặc thù riêng của từngloại hệ thống treo và sẽ làm cơ sở cho việc tính toán kiểm nghiệm hệ thốngtreo

- Ðồng thời, được nghiên cứu sâu những vấn đề chưa thực sự ổn định,hiệu quả làm việc chưa cao của một số chi tiết, từ cơ sở cơ bản mà phân tích

đề xuất khắc phục cải tiến phù hợp

Các nội dung của đề tài cung cấp những kiến thức cần thiết về hệ thốngtreo, phương pháp tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo, bên cạnh đó đề tàicòn mang một nội dung như một tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửachữa

Em hy vọng đề tài này như là một tài liệu chung nhất để giúp người sửdụng tự tìm hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc, cũng như cách khắc phục cáchỏng hóc nhằm sử dụng và bảo dưỡng hệ thống treo một cách tốt nhất để tạocảm giác êm dịu thoải mái, đảm bảo an toàn cho người và tài sản

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH

1.1 Bộ phận đàn hồi

Bộ phận đàn hồi nằm giữa thân xe và bánh xe (nằm giữa phần được treo

và không được treo) Với phương pháp bố trí như vậy, khi bánh xe chuyểnđộng trên đường mấp mô, hạn chế được các lực động lớn tác dụng lên thân

xe, và giảm được tải trọng động tác dụng từ thân xe xuống mặt đường

Bộ phận đàn hồi có thể là loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, buồng khí nén,buồng thuỷ lực Đặc trưng cho bộ phận đàn hồi là độ cứng, độ cứng liênquan chặt chẽ với tần số dao động riêng (một thông số có tính quyết định đến

độ êm dịu) Muốn có tần số dao động riêng phù hợp với sức khỏe của conngười và an toàn của hàng hoá cần có độ cứng của hệ thống treo biến đổi theotải trọng Khi xe chạy ít tải độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, còn khi tăng tảicần phải có độ cứng lớn Do vậy có thể có thêm các bộ phận đàn hồi phụ như:nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng,

Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thấy bán kính cong của chúng có quy luậtphổ biến: các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn Khi liên kết chúnglại với nhau bằng bulông xiết trung tâm, hay bó lại bằng quang nhíp một số lánhíp bị ép lại còn một số lá khác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bánkính cong gần đồng nhất Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tảiban đầu (được gọi là tạo ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp), cho phép giảm

được ứng suất lớn nhất tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và thu nhỏ kích thước

bộ nhíp trên ôtô Như vậy tính chất chịu tải và độ bền của lá nhíp được tối ưutheo xu hướng chịu tải của ôtô

Hình 1.1 Kết cấu bộ nhíp.

1- Vòng kẹp; 2- Bulông trung tâm; 3- Lá nhíp; 4- Tai nhíp.

Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính conglớn hơn các lá trên Kết cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phânkhúc làm việc Khi chịu tải nhỏ chỉ có một số lá trên chịu tải (giống như bộnhíp chính) Khi bộ nhíp chính có bán kính cong bằng với các lá nhíp dưới thìtoàn thể hai phần cùng chịu tải và độ cứng tăng lên Như thế có thể coi các lánhíp phía dưới có bán kính cong lớn hơn là bộ nhíp phụ cho các lá nhíp trên

có bán kính cong nhỏ hơn

Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn vàđột ngột, thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khiđầy tải, người ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ Khi xekhông và non tải chỉ có một mình nhíp chính làm việc Khi tải tăng đến mộtgiá trị quy định thì nhíp phụ bắt đầu tham gia chịu tải cùng nhíp chính, làmtăng độ cứng của hệ thống treo cho phù hợp với tải

Nhíp phụ có thể đặt trên hay dưới nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu vàkhung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp.

Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn,

vì nhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặttrên nhíp chính

Hình 1.2 Các phương án bố trí nhíp phụ.

a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính;

1,12- Giá treo; 2- Vòng kẹp; 3,11- Giá đỡ nhíp phụ; 4- Quang nhíp; 5,

8-Nhíp chính; 6,9- 8-Nhíp phụ; 10- Khung xe; 13- Tai nhíp.

Nhíp là loại phần tử đàn hồi được dùng phổ biến nhất, nó có các ưu nhược điểm:

Kết cấu và chế tạo đơn giản

- Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng

- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phầnnhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác,

do thế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơncủa thanh xoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: σ = τ) Theo thống kê,

trọng lượng của nhíp cộng giảm chấn thường chiếm từ (5,5 ÷ 8,0)% trọnglượng bản thân của ôtô.

- Thời hạn phục vụ ngắn: do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứngsuất phức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mômen cũngnhư các lực dọc và ngang khác) Khi chạy trên đường tốt tuổi thọ của nhíp đạtkhoảng (10 ÷ 15) vạn Km Trên đường xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm

từ (10 ÷ 50) lần

1.1.2 Lò xo trụ

Lò xo trụ là loại được dùng nhiều ở ô tô du lịch với cả hệ thống treo độclập và phụ thuộc So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lò xo trụ có những ưu -nhược điểm sau:

- Kết cấu và chế tạo đơn giản

Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặctính tuyến tính Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol đểnhận được đặc tính đàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp,giá thành cao nên ít dùng

Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:

- Lắp không bản lề

- Lắp bản lề một đầu

- Lắp bản lề hai đầu

Hình 1.3 Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.

a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.

lò xo chỉ chịu lực nén max

Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong Giữa lò xo và

bộ phận định tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để

bù cho sai số do chế tạo không chính xác

Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của

nó cần phải lấy bằng 1÷1,5 đường kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo khôngđược chạm nhau ở tải trọng bất kỳ

Hình 1.4 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.

Thanh xoắn ghép chùm thường sử dụng khi kết cấu bị hạn chế về chiềudài

Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe ( qua các đầu dẫnhướng ) bằng các đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với gócgiữa các mặt then bằng 900

+ Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường

+ Khối lượng nhỏ , làm việc êm dịu

+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

Kết cấu: Phần tử đàn hồi có dạng bầu tròn hay dạng ống, vỏ bầu cấu tạogồm hai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lótmột lớp cao su làm kín, thành vỏ dày từ 3-5 mm.

Hình 1.5 Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu

1 Vỏ bầu ; 2 Đai xiết ; 3 Vòng kẹp;4 Lõi thép tăng bền;5.Nắp;

6 Bu lông.

Hình 1.6 Phần tử đàn hồi khí nén loại ống

1 Piston ; 2 Ống lót; 3 Bu lông; 4,7 Bích kẹp; 5 Ụ cao su;

6 Vỏ bọc; 8 Đầu nối ; 9 Nắp

1.1.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí

Được dùng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn

- Ưu điểm: Tương tự phần tử đàn hồi khí nén, ngoài ra còn có ưu điểm như:+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến

+ Đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kếthợp trong kết cấu

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có các loại sau: Có khối lượng khí không đổi haythay đổi; có hay không có buồng đối áp ; không điều chỉnh hay điều chỉnh được

1.2 Bộ phận hướng

1.2.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẻ đảm nhận luôn vai trò của bộ phậnhướng Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện chức năng của bộ phận hướng thìngười ta dùng cơ cấu đòn 4 thanh hay chử V

1.2.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập

Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi và bộ phận hướng được làmriêng rẽ Bộ phận đàn hồi thường là các lò xo trụ hay thanh xoắn, còn bộ phậnhướng là các thanh đòn

Ngoài ra còn có các loại :

- Loại đòn-ống hay Macpherxon

Hình 1.7 Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống.

1,10-lốp xe;2,6- nối với khung xe;3,7- xilanh thuỷ lực;4,8- nối với gầm xe;

5- lò xo.

- Loại nến

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến.

1.lốp xe;2 lò xo;3 ống dẫn hướng

321

1.3 Bộ phận giảm chấn

Trên ôtô ngày nay thường sử dụng giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng haichiều (trả và nén) Ở hành trình bánh xe dịch chuyển đến gần khung vỏ (gọi làhành trình nén của giảm chấn), giảm chấn giảm bớt xung lực va đập truyền từbánh xe lên khung Ở hành trình bánh xe đi xa khung vỏ (gọi là hành trình trảcủa giảm chấn), giảm chấn giảm bớt xung lực va đập của bánh xe trên nềnđường, tạo điều kiện đặt êm bánh xe trên nền và giảm bớt phản lực truyền ngược

từ mặt đường tới thân xe Các giảm chấn ống hiện đang dùng bao gồm:

- Theo kết cấu, có: giảm chấn loại đòn và loại ống

- Theo tỷ số giữa các hệ số cản nén Kn và hệ số cản trả Kt, giảm chấn đượcchia ra các loại: tác dụng một chiều, tác dụng hai chiều đối xứng, tác dụng haichiều không đối xứng

Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn ống tác dụng hai chiều có đặc tínhkhông đối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2÷5 Hệ số cản nén được làmnhỏ hơn nhằm mục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xegặp chướng ngại vật

Giảm chấn ống được bố trí trên ô tô như trên hình 1.9 Do được bố trí nhưvậy nên lực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấnrất tốt

Hình 1.9 Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.

1- Lốp xe; 2- Giảm chấn.3- Lò xo.4- đòn ngang.5-bộ truyền lực

Áp suất làm việc pmax của giảm chấn ống chỉ khoảng (6÷8) MPa, thành giảm

chấn ống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần

Kết cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm

chấn ống được sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô

1.4 Thanh ổn định ngang

Thanh ổn định ngang có tác dụng làm giảm góc nghiêng ngang thân xe, tức

là làm tăng tính chất chuyển động ổn định của ôtô Trong ôtô, thanh ổn định

ngang thường thấy trên cả hai cầu của ôtô buýt, cầu trước (đôi khi cả trên cầu

sau) của ôtô tải

Cấu tạo chung thanh ổn định có dạng chữ U, làm việc giống như một thanhxoắn đàn hồi Có hai dạng bố trí:

- Các đầu chữ U nối với bánh xe (dầm cầu), còn thân thanh ổn định nối vớithân xe nhờ các ổ đỡ bằng cao su

- Trên một số ôtô có dạng bắt ngược lại: hai đầu của chữ U nối với thân xe,thân thanh ổn định ngang nối với dầm cầu cứng

1

2

Thanh ổn định ngang chỉ chịu xoắn khi có sự sai lệch lực tác dụng lên haiđầu (gây xoắn) của nó.

Khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tácdụng của lực bên (lực ly tâm, gió bên, ), phản lực thẳng đứng của hai phần tử

đàn hồi trên một cầu thay đổi, một bên tăng tải và một bên giảm tải gây nên sự

nghiêng thân xe Thanh ổn định ngang lắp trên ôtô được xem là bộ phận đàn hồi

phụ với chức năng hạn chế sự nghiêng thân xe Với các ôtô có yêu cầu cao về

tiện nghi đòi hỏi bộ phận đàn hồi (nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, ) có độ cứng nhỏ

Khả năng gây nên mômen chống lật của bộ phận đàn hồi chính nhỏ, vì vậy cần

thiết thêm vào hệ thống treo thanh ổn định ngang Khi làm việc ở các vùng góc

nghiêng ngang thân xe gần giá trị giới hạn, mômen chống lật đảm bảo cân bằng

với mômen gây lật thì hệ thống treo không có mặt phần tử đàn hồi phụ (thanh ổn

định)

1.5 Các bộ phận khác

Ngoài các bộ phận kể trên, hệ thống treo của ôtô còn có các bộ phận khác:

- Vấu cao su tăng cứng: thường đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần biến dạng của

nhíp lá, kết cấu này làm giảm chiều dài biến dạng của nhíp lá khi tăng tải Vấu

cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe (được gọi là

vấu hạn chế hành trình) Các vấu hạn chế hành trình trên thường được kết hợp

với chức năng tăng cứng cho bộ phận đàn hồi Các vấu hạn chế hành trình này có

khi được đặt trong vỏ của giảm chấn

- Các gối đỡ cao su: làm chức năng liên kết mềm Nó có mặt ở hầu hết các

mối ghép với khung vỏ Ngoài chức năng liên kết, nó còn có tác dụng chống

rung truyền từ bánh xe lên, giảm tiếng ồn cho khoang người ngồi

CHƯƠNG 2 CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO ÔTÔ DU LỊCH 2.1 Chuẩn đoán kỹ thuật hệ thống treo

2.1.1 Mục đích của chuẩn đoán kỹ thuật

Trong sử dụng, độ tin cậy của ô tô luôn suy giảm, mức độ suy giảm độ tincậy chung của ô tô phụ thuộc vào độ tin cậy của các hệ thống và chi tiết, bởi vậy

để duy trì độ tin cậy chung cần thiết phải tác động kỹ thuật vào đối tượng

Các tác động kỹ thuật trong quá trình khai thác rất đa dạng và được thiếtlập trên cơ sở xác định tình trạng kỹ thuật hiện thời (có thể gọi tắt là trạng thái kỹthuật), tiếp sau là kỹ thuật bảo dưỡng, kỹ thuật thay thế hay kỹ thuật phục hồi.Như vậy tác động kỹ thuật đầu tiên trong quá trình khai thác là xác định trạngthái kỹ thuật ô tô

Để xác định tình trạng kỹ thuật có thể tiến hành bằng nhiều cách khácnhau:

- Tháo rời kiểm tra, đo đạc, đánh giá Phương thức này đòi hỏi phải chi phínhân lực tháo rời và có thể gây nên phá hủy trạng thái tiếp xúc của các bề mặtlắp ghép Phương thức này gọi là xác định tình trạng kỹ thuật trực tiếp

- Không tháo rời, sử dụng các biện pháp thăm dò, dựa vào các biểu hiệnđặc trưng để xác định tình trạng kỹ thuật của đối tượng Phương thức này đượcgọi là chẩn đoán kỹ thuật

Giữa hai phương thức trên phương thức chẩn đoán có nhiều lợi thế trongkhai thác ô tô

Về mặt quan niệm trong khai thác ô tô, chẩn đoán kỹ thuật có thể được coilà:

+ Một phần của công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa Như vậy vai trò của nó

là chỉ nhằm chủ động xác định nội dung, khối lượng công việc mà không mangtính chất phòng ngừa hữu hiệu

+ Tác động kỹ thuật cưỡng, còn bảo dưỡng sửa chữa là hệ quả theo nhucầu của chẩn đoán Như vậy tác động của chẩn đoán vừa mang tính chủ động,vừa mang tính ngăn chặn các hư hỏng bất thường có thể xảy ra

Tính tích cực của chẩn đoán kỹ thuật được thể hiện ở chỗ nó dự báo mộtcách tốt nhất và chính xác nhưng hư hỏng có thể xảy ra mà không cần phải tháorời ô tô Vì vậy chẩn đoán kỹ thuật được áp dụng rộng rãi trong ô tô Ngày nayđược quan tâm thích đáng và nó đã đóng vai trò quan trọng không thể thiếuđược, đồng thời khoa học chẩn đoán đang có nhiều tiến bộ vượt bậc, nhất là trêncác thiết bị có kết cấu phức hợp, đa dạng

Tóm lại: Chẩn đoán kỹ thuật ô tô là loại hình tác động kỹ thuật vào quátrình khai thác sử dụng ô tô nhằm đảm bảo cho ô tô hoạt động có độ tin cậy, antoàn và hiệu quả cao phải tháo rời ô tô hay tổng thành máy của ôtô

2.1.2 Ý nghĩa của chuẩn đoán kỹ thuật

- Nâng cao độ tin cậy của xe và an toàn giao thông, nhờ phát hiện kịp thời

và dự đoán trước được các hư hỏng có thể xảy ra, nhằm giảm thiểu tai nạn giaothông, đảm bảo năng suất vận chuyển Vấn đề tai nạn giao thông và ô nhiễm môitrường luôn luôn là vấn đề bức xúc với mọi quốc gia, khi tốc độ vận chuyểntrung bình ngày càng nâng cao, khi số lượng ô tô tham gia giao thông trong cộngđồng ngày càng tăng Ngăn chặn kịp thời các tai nạn giao thông sẽ đóng góp rấtlớn vào sự phát triển của xã hội

- Nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí về phụ tùng thay thế, giảm được độhao mòn các chi tiết do không phải tháo rời các tổng thành

- Giảm được tiêu hao nhiên liệu, dầu nhờn do phát hiện kịp thời để điềuchỉnh các bộ phận đưa về trạng thái làm việc tối ưu

- Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa.Chẩn đoán kỹ thuật cho ô tô được sự quan tâm của các cơ sở khai thác vàcác nhà sản xuất Phần lớn các loại ô tô ra đời trong thời gian gần đây đều bố tríthiết kế các kết cấu thuận lợi phục vụ cho công việc chẩn đoán: chẳng hạn nhưcác lỗ đo độ chân không trên đượng nạp khí, lỗ đo áp suất đường dầu trong hộp

số tự động (AT), ổ phích cắm thiết bị chẩn đoán, đèn báo nhiều chế độ và các kếtcấu có sẵn khác trên xe Sự quan tâm của các nhà thiết kế tới kỹ thuật chẩn đoán

đã giúp công tác chẩn đoán trong quá trình khai thác được nhanh chóng, thuậnlợi và chính xác hơn

Công nghệ tự chẩn đoán đã phát triển đối với các loại ô tô hiện đại có tínhtiện nghi, độ tin cậy cao Trên các cụm phức tạp của xe đã hình thành hệ thống

tự chẩn đoán có khả năng tạo với người sử dụng một cách thuận lợi Kèm theovới các thiết bị tự động điều khiển là các hệ thống chẩn đoán điện tử hiện đại (hệthống tự báo lỗi) tạo khả năng nhanh chóng báo hỏng, tìm lỗi để hạn chế nguy cơmất độ tin cậy của một số chi tiết trong khi ô tô hoạt động

2.2 Một số tiêu chuẩn trong kiểm tra hệ thống treo

2.2.1 Tiêu chuẩn về độ ồn

Độ ồn trên ôtô do nhiều nguyên nhân Các chỉ tiêu dưới đây là độ ồn tổnghợp: Độ ồn do hệ thống treo, truyền lực, do động cơ qua khí thải và do tạo nênnguồn rung động từ động cơ, do cấu trúc thùng vỏ xe gây nên Khi tiến hànhkiểm tra hệ thống treo có thể đo đạc xác định một số lần để kết luận nguyênnhân

Tiêu chuẩn về độ ồn chung cho toàn xe phụ thuộc vào phương pháp đo: đặtmicrophon thu bên trong xe nhằm đo độ ồn trong xe, đặt microphon ở ngoàinhằm đo độ ồn ngoài Các chỉ tieu dưới đây dùng cho xe mới khi xuất xưởng

Các tiêu chuẩn về độ ồn yêu cầu đo trong xe khi xe đứng yên nổ máy và khi

xe chuyển động Nhưng nếu để ý đến ảnh hưởng của hệ thống treo cần thiết kiểmtra độ ồn khi xe chuyển động Nếu có thể kiểm tra độ ồn khi xe đứng yên thì cóthể thu được các thông tin để loại trừ ảnh hưởng của các thông số khác

- Các thông số độ ồn cho phép của ECE (N0 41; N0 51) -1984 cho các loạiôtô khác nhau, khi thử trên đường tốt ở 80 km/h cho trong bảng (2.1)

- Các thông số độ ồn cho phép của Việt Nam TCVN 5948-1999 khi thử trênđường tốt ở 50 km/h cho trong bảng (2.2)

Bảng 2.1 Các thông số độ ồn cho phép của ECE.

Độ ồn ngoăi ECE R51

ôtô tải có tải >12 tấn, động cơ

Bảng 2.2 Các thông số độ ồn ngoài cho phépp của Việt

Nam 1999

Độ ồn ngoăi TCVN 5948:1999

ôtô tải có tải >12 tấn, động cơ

>147kW

77 ÷ 84

2.2.2 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 2.1)

2.3 Đánh giá chất lượng hệ thống treo

Trong các hệ thống treo chức năng của các bộ phận: đàn hồi, dẫn hướng,giảm chấn, ổn định ngang có thể là riêng hoặc ghép chung Các hư hỏng của mộtcụm chi tiết, bộ phận có thể làm xấu một hay nhiều chức năng làm việc của nó

2.3.1 Chất lượng của hệ thống treo

Chất lượng của hệ thống treo được quyết định bởi hai chỉ tiêu quan trọng:

- Chỉ tiêu về độ êm dịu là chỉ tiêu nhằm đảm bảo tính tiện nghi của người,hàng hóa trên xe và độ bền của ôtô được đánh giá qua chỉ số gia tốc dao độngthẳng đứng của thân xe khi sử dụng trên các loại đường có các loại mấp mô khácnhau Chỉ tiêu này được các nhà sản xuất quan tâm, chỉ tiêu này bị thay đổi trong

sử dụng là do sự hư hỏng của các bộ phận trong hệ thống treo, do vậy trong khaithác cần quan tâm

- Chỉ tiêu về độ bám dính đường là chỉ tiu nhằm đảm bảo về khả năng độnglực học và tính an toàn giao thông của ôtô và được đánh giá qua chỉ số độ bámdính của bánh xe trên nền đường khi sử dụng trên các loại đường có các loại mấp

mô khác nhau Chỉ tiêu này được xác định nhờ việc đo đạc độ cứng động của hệthống treo và độ bám dính khi tần số kích động thay đổi (chủ yếu do mặt đườngtác động vào hệ thống treo và xe) Nhờ chỉ tiêu này mà có thể xác định chấtlượng của các bộ phận trong hệ thống treo: phần tử đàn hồi, giảm chấn và cácliên kết của hệ thống

2.3.2 Độ bám dính bánh xe trên nền đường

Chung ta khảo sát lực tác dụng thẳng đứng lên bánh xe ôtô Khi đứng yênbánh chịu tác dụng lực tĩnh của Zt Khi bánh xe lăn trên đường mấp mô, lựcthẳng đứng Zđ (gọi là lực động) chịu tác động của nhiều thông số Trong chẩnđoán thông số có nhiều biến đổi được quan tâm tới là thông số lực động Thông

số này sẽ thay đổi do sự thay đổi chất lượng các bộ phận của hệ thống treo gâynên trong sử dụng.

Qúa trình biến đổi Zđ là qúa trình ngẫu nhiên, có thể mô tả trên (hình 2.2),bao gồm: qúa trình thay đổi theo thời gian t và mật độ xác suất của nó, khi bánh

xe dao động giá trị Zđ thay đổi xung quanh giá trị Zt Hiển nhiên có khi bánh xe

bị nhấc khỏi mặt đường (khi đó Zđ <0), tức là bánh xe bị tách khỏi mặt đườnghay bánh xe không bám dính trên nền đường Từ khái niệm này có thể tính thờigian bám dính bánh xe trên nền thông qua trị số %, và được gọi là “hệ số thờigian bám dính G”

Hình 2.2 Quá trình biến đổi Z đ theo t và mật độ sác xuất.

Hệ số G được tính theo công thức sau:

l

kbd l

 : là tổng thời gian bánh xe không bám dính trên nền đường

Trong một số tài liệu chuyên ngành có thể dùng ký hiệu bằng chữ

“EUSAMA” thay cho G

Như vậy nếu G=100% thì bánh xe lăn trên nền toàn bộ thời gian, điều này làmong muốn, nhưng thực tế rất khó thực hiện.

Thông thường giá trị G < 100% Trong trường hợp G < 100%, có nghĩa là cólúc bánh xe không tiếp đất Tại thời điểm đó bánh xe mất hết khả năng truyềnphản lực của đường và đồng nghĩa với sự mất khả năng điều khiển bánh xe Điềunày là bất lợi trong chuyển động của ôtô

Trong kiểm tra chất lượng giới hạn nhỏ nhất của G phải lớn hơn 70%

Giá trị G phụ thuộc vào qúa trình biến đổi của Zđ theo thời gian, nhưng Zđ lạiphụ thuộc chính vào độ cứng lốp, bộ phận đàn hồi, giá trị hệ số cản của giảmchấn, tần số kích thích của mặt đường

Trong thực tế khi chuyển động trên đường dải tần số có thể rộng trongkhoảng từ 0 Hz đến  Các tài liệu công bố đều cho rằng: khi tần số kích độngcủa mặt đường tăng từ 15 Hz trở lên, với chiều cao mấp mô của mặt đườngkhông đổi, giá trị Zđ sẽ dần tiến tới một giá trị nhất định và có thể coi là ít thayđổi trong vùng tần số lớn hơn 25 Hz hoặc 30 Hz

Trên bệ thử dùng cho chẩn đoán chất lượng hệ thống treo, người ta tạo nênmột bệ rung có khả năng tạo nên tần số kích động tương tự như trong thực tế vớikhoảng giá trị từ 5 Hz đến 25 Hz (có thể tới 30 Hz) có biên độ dao động khôngđổi trong khoảng tần số rung Các bánh xe được quản lý chặt chẽ trong việc kiểmtra chất lượng bánh xe và áp suất khí trong lốp

Như vậy khi đo, giá trị lực động phụ thuộc vào độ cứng của bộ phận đàn hồi

và lực cản của giảm chấn Qua các chuyển đổi tính toán của thiết bị chúng ta sẽthu được quan hệ của tần số kích thiisch với giá trị G, độ cứng động trung bìnhcủa hệ thống treo Cđ Nhờ kết quả này có thể tiến hành chẩn đoán chất lượng hệthống treo trên các bệ thử chuyên dụng, tức là quản lý độ bám dính của bánh xetrên nền khi ôtô chuyển động

2.4 Phương pháp và thiết bị chẩn đoán

2.4.1 Bằng quan sát

Với các loại ôtô có khoảng không gian sàn xe có thể quan sát:

- Chảy dầu giảm chấn

2.4.2 Chẩn đoán trên đường

Chọn thử và các điều kiện thử ôtô trên đường phụ thuộc vào chủng loại, kếtcấu như: ôtô tải, ôtô buýt, ôtô con, ôtô thân ngắn, thân dài

Mục đích của chẩn đoán dạng này là xác định nơi phát ra tiếng ồn và mức độ

ồn Trong khai thác sửa chữa có thể chỉ cần phát hiện ra chỗ hư hỏng trong đánhgiá chất lượng tổng thể

Khi đo, ôtô chuyển động với vận tốc quy định 50 km/h hoặc 80 km/h trênđường thẳng tốt

Việc đo độ ồn trong chủ yếu xác định chất lượng môi trường bên trong củaôtô.

2 Độ ồn ngoài

Chọn mặt đường asfan – bêtông hay đường bêtông có chiều dài khoảng (400

÷ 500) m Trên đoạn đường này đặt cảm biến đo độ ồn như trên (hình 2.3), vàxung quanh khoảng 30m không có vật cản phản âm, cường độ ồn của môi trường(độ ồn nền) không qúa 10dB Quảng đường đo được xác định trong đoạn đường

AB (20m) trong đoạn này giữ đều tốc độ

Cho ôtô chuyển động thẳng tới với vận tốc thử (50 ÷ 80) km/h, và xác định:

- Độ ồn dB

- Âm thanh đặc trưng tiếng ồn

- Chỗ phát tiếng ồn

Hình 2.3 Sơ đồ đo độ ồn ngoài.

3 Đo trên mặt đường xấu

Chọn mặt đường có chiều cao mấp mô bằng 1/30 ÷ 1/20 đường kính bánh

xe, khoảng cách giữa các mấp mô 0,5 ÷ 1,5 chiều dài cơ sở xe, chiều dài đườngthử (100 ÷ 300) m, vận tốc (15 ÷ 20) Km/h

Các thông số cần xác định: âm thanh đặc trưng tiếng ồn, vị trí phát tiếng ồn,cường độ ồn nhờ thính giác của con người

Tiếng ồn trong thử nghiệm xe trên đường là tiếng ồn tổng hợp, bao gồmtiếng ồn trong và ngoài xe, vì vậy cần sử dụng kinh nghiệm để xác định hư hỏngtrong hệ thống treo

Việc xác định như vậy chỉ có thể biết chỗ hư hỏng và khó có thể xác địnhmức độ hư hỏng.

2.4.3 Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng

số rung khác nhau.Thiết bị đo của bệ là các cảm biến, bộ vi xử lý và bộ điềukhiển tần số rung Tín hiệu từ các cảm biến ghi lại và tính toán đưa ra các chỉ sốhiển thị

1 23

Hình2.4 Sơ đồ nguyên lý bộ gây rung thuỷ lực.

1- Cảm biến đo lực; 2- Cảm biến đo tần số chuyển vị;

3- Bộ gây rung thuỷ lực.

Biên độ rung của ôtô con nằm trong khoảng (15 ÷ 20) mm, tần số rung thayđổi liên tục từ 4 Hz đến 30 Hz

Hiển thị trên màn hình và lưu trữ số liệu: độ cứng động, độ bám đường từngbánh xe

Bệ đo kèm theo một thiết bị đo tải trọng thẳng đứng cho từng bánh xe, khi bịqúa tải thiết bị rung không làm việc Bộ tổ hợp thiết bị chẩn đoán có thể baogồm: thiết bị cân, bộ đo độ trượt ngang bánh xe, bộ đo rung cho hệ thống treo,

bộ đo lực phanh và bộ đo trạng thái làm việc của động cơ

4 Kết quả đo

Thiết bị đo ghi và cho phép xác định các thông số chẩn đoán đối với từngbánh xe, đó là:

- Tải trọng tĩnh trên các bánh xe, cầu xe, toàn bộ xe (N).

- Độ cứng động của hệ thống treo đo tại các bánh xe (N/mm)

- Độ bám dính của bánh xe trên đường (%)

Dạng đồ thị kết quả hiển thị hoặc in trên giấy, kết quả các số liệu bao gồmcác giá trị:

+ Khả năng bám dính bánh xe trên mặt đường G (GRIP) cho từng bánh xetrên cùng một cầu theo tần số rung của bệ, tại tần số 25 Hz giá trị độ bám dínhlấy bằng 100% Khi giảm nhỏ tần số kích động ( biểu thị mặt đường tác động)giá trị G thay đổi Khi đánh giá tổng quát chất lượng hệ thống treo, kết quả ghitrên giấy lấy giá trị độ bám dính nhỏ nhất trên đồ thị Hệ thống treo được coi làtốt khi đảm bảo độ bám dính bánh xe trên mặt đường cao nhất Nếu giảm chấn,lốp, bộ phận đàn hồi tốt khả năng bám dính của bánh xe trên đường cao Khi giátrị độ bám dính nhỏ hơn cần thiết phải thay đổi giảm chấn hay cả bộ phận đànhồi

+ Giá trị sai lệch tương đối của độ bám dính cho bằng sai lệch của hai giá trị

độ bám dính của các bánh xe trên cùng một cầu

+ Trọng lượng đặt trên các bánh xe

+ Độ cứng động (RIGIDITY) (N/mm) cho trên bảng kết quả được đo trên cơ

sở đo chuyển vị của hệ (đồng thời là bánh xe), lực động tại các giá trị tương ứngkhi tần số rung thay đổi Qúa trình đo các bộ số liệu được ghi lại và xử lý theobài toán thống kê để tìm giá trị trung bình Kết quả của độ cứng động cho biếttrạng thái độ cứng của hệ thống treo tính theo chuyển vị dài tại vị trí đặt bánh xe.Ảnh hưởng lớn nhất đến giá trị độ cứng động là độ cứng tĩnh của bộ phận đànhồi Do vậy qua kết quả có thể đánh giá chất lượng của bộ phận đàn hồi

Các bệ chẩn đoán hệ thống treo được thiết kế tổ hợp trong thiết bị chẩn đoán

và được phân loại theo trọng lượng ôtô Vì vậy để đảm bảo độ chính xác củathông số chẩn đoán cần chọn loại bệ chẩn đoán phù hợp