Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa trên cơ sở xe Honda Civic 2002

- Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thành nhiệtnăng tiêu tán ra mô

Ngành công nghiệp ô tô và kỹ thuật điện tử có những phát triển vượt bậc tronghơn 100 năm qua, do đó không chỉ vấn đề an toàn của ô tô mà vấn đề hoạt động êmdịu, tạo cảm giác thoải mái của người ngồi trên xe và hàng hóa cũng được nghiên cứu

và phát triển lên tầm cao mới Nhờ đó, hệ thống treo trên ô tô đóng vai trò quan trọngtrong tiêu chí lựa chọn xe của khách hàng

Với ý nghĩa như vậy, em chọn đề tài « Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa trên

cơ sở xe Honda Civic 2002 » Tuy xe đời cũ nhưng có bố trí kết cấu rất hợp lý nên gầnnhư tương đồng với hệ thống treo trên xe đời 2017

Mục đích của việc thực hiện đề tài này là giúp em hệ thống hóa lại kiến thức đãhọc về ô tô, làm cơ sở để tìm hiểu, nghiên cứu các hệ thống mới trên ô tô sản xuất hiệnnay, đồng thời tối ưu hóa chi phí trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp

Qua việc thực hiện đồ án, em cũng vận dụng được những kiến thức đã học vàoviệc giải quyết các vấn đề, rèn luyện kỹ năng trình bày nội dung rõ ràng, mạch lạc đểthuyết phục người đọc

Em hy vọng với quá trình lựa chọn những thông tin từ các tài liệu để tổng hợpthành cuốn thuyết minh đồ án tốt nghiệp sẽ giúp ích cho kỹ thuật viên nắm những kiếnthức cơ bản về hệ thống treo từ đó tìm hiểu phát bổ sung thêm kiến thức mới

Qua đây, em xin chân thành cảm ơn tất cả các quý thầy cô đã tận tình giảng dạy

để em có kiến thức nền và sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Nguyễn Việt Hảitrong quá trình thực hiện đồ án đã giúp em hoàn thành yêu cầu và nhiệm vụ của đồ ántốt nghiệp

Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Xuân Mến

Sau khi đọc quy định của nhà trường về liêm chính học thuật, tôi cam đoan rằngmình tuân thủ quy định của nhà trường trong nội dung đồ án tốt nghiệp này Nếu cóphần nào trái với quy định, tôi xin chịu trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Xuân Mến

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ vi

Danh sách các cụm từ viết tắt viii Trang MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ XE HONDA CIVIC 2002 2 1.1 Tổng quan về hệ thống treo 2

1.1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại 2

1.1.1.1 Công dụng 2

1.1.1.2 Yêu cầu 2

1.1.1.3 Phân loại 3

1.1.2 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống treo 4

1.1.2.1 Bộ phận đàn hồi 4

1.1.2.2 Bộ phận hướng 11

1.1.2.3 Bộ phận giảm chấn 13

1.2 Giới thiệu về Honda Civic 2002 14

1.2.1 Sơ đồ và thông số kỹ thuật 14

1.2.1.1 Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Honda civic 14

1.2.1.2 Sơ đồ tổng thể xe 15

1.2.2 Giới thiệu các hệ thống trên xe Honda Civic 2002 15

1.2.2.1 Giới thiệu chung về động cơ 15

1.2.2.2 Hệ thống truyền lực 16

1.2.2.3 Hệ thống phanh 18

1.2.2.4 Hệ thống lái 19

1.2.2.5 Hệ thống treo 20

Chương 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 22

2.1 Đặc điểm của hệ thống treo xe du lịch 4 chỗ 22

2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 22

2.2.2 Hệ thống treo độc lập 22

2.2.2.1 Hệ thống treo trên hai đòn ngang 23

2.2.2.2 Hệ thống treo Mc.Pherson 23

2.2.2.3 Hệ thống treo đòn dọc 24

2.2.2.4 Hệ treo đòn dọc có các đòn ngang liên kết 25

2.2.2.5 Hệ thống treo loại hai đòn 26

2.3 Chọn phương án thiết kế 27

Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE DU LỊCH 28

3.1 Xây dựng đặc tính đàn hồi của hệ thống treo 28

3.1.1 Xây dựng đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước 28

3.1.2 Xây dựng đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau 31

3.2 Tính toán ống giảm chấn 34

3.2.1 Tính toán ống giảm chấn của hệ thống treo trước 34

3.2.1.1 Xây dựng đặc tính đàn hồi của ống giảm chấn trước 34

3.2.1.2 Xác định các thông số cơ bản của giảm chấn 37

3.2.2 Tính toán ống giảm chấn của hệ thống treo sau 41

3.2.2.1 Xây dựng đặc tính của giảm chấn sau 41

3.2.2.2 Xác định các thông số cơ bản của giảm chấn 44

3.3 Tính toán lò xo trụ 49

3.3.1 Tính toán lò xo trụ của hệ thống treo trước 49

3.3.2 Tính toán lò xo trụ của hệ thống treo sau 51

Chương 4: KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO XE HONDA CIVIC 2002 55

4.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo xe Honda Civic 2002 55

4.1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo trước 55

4.1.2 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo sau 56

4.2 Kết cấu các chi tiết bộ phận chính của hệ thống treo xe Honda Civic 200257 4.2.1 Bộ phận đàn hồi 57

4.2.2 Bộ phận hướng 57

4.2.3 Các chi tiết làm gối đỡ lò xo 58

Chương 5: KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO 62

5.1 Bộ phận đàn hồi 62

5.2 Bộ phận giảm chấn 62

5.3 Bộ phận hướng và thanh ổn định 63

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

BẢNG 1.1: Thông số kĩ thuật cơ bản của xe honda civic 2002

BẢNG 1.2: Thông số kĩ thuật cơ bản của động cơ

HÌNH 1.9: Nhíp parabol (tiết diện thay đổi theo chiều dài)

HÌNH 1.10: Nhíp ít lá

HÌNH 1.11: Các dạng kết cấu của thanh xoắn

HÌNH 1.12: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu

HÌNH 1.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống

HÌNH 1.14: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp

HÌNH 1.15: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp

HÌNH 1.16: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

HÌNH 1.17: Sơ đồ động bộ phận hướng hệ thống treo độc lập

HÌNH 1.18: Hệ thống treo độc lập loại đòn-ống

HÌNH 1.19: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn

HÌNH 1.20: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống

HÌNH 1.21: Sơ đồ tổng thể xe honda civic 2002

HÌNH 1.22: Động cơ của xe honda civic 2002

HÌNH 1.23: Sơ đồ nguyên lý ly hợp lò xo đĩa

HÌNH 1.24: Sơ đồ dẫn động thủy lực

HÌNH 1.25: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện

HÌNH 1.26: Sơ đồ hệ thống treo trước và treo sau

HÌNH 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống treo phụ thuộc

HÌNH 2.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo hai đòn ngang

HÌNH 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo mac.pherson

HÌNH 2.4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo đòn dọc

HÌNH 2.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo đòn dọc có đòn ngang liên kết

HÌNH 3.1: Đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước

HÌNH 3.2: Đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau

HÌNH 3.3: Sơ đồ tính toán ống giảm chấn trước

HÌNH 3.4: Sơ đồ tính toán ống giảm chấn

HÌNH 3.5: Đặc tính đàn hồi của ống giảm chấn trước

HÌNH 3.6: Sơ đồ tính toán ống giảm chấn sau

HÌNH 3.7: Sơ đồ tính toán ống giảm chấn

HÌNH 3.8: Đặc tính đàn hồi của ống giảm chấn sau

HÌNH 3.9: Kích thước cơ bản của lò xo trụ

HÌNH 3.10: Kích thước cơ bản của lò xo trụ

HÌNH 4.1: Sơ đồ kết cấu hệ thống treo trước

HÌNH 4.2: Sơ đồ kết cấu hệ thống treo sau

HÌNH 4.3: Kết cấu bộ phận hạn chế hành trình của treo trướcHÌNH 4.4: Kết cấu bộ phận hạn chế hành trình của treo sauHÌNH 4.5: Kết cấu vòng đỡ lò xo

HÌNH 4.6: Kết cấu phần tử che bụi treo sau

HÌNH 4.7: Bệ gá hệ thống treo trước

HÌNH 4.8: Bệ gá hệ thống treo sau

HÌNH 4.9: Càng nối rô-ting lái trên ống giảm chấn

HÌNH 4.10: Kết cấu giảm chấn ống loại một ống

Danh sách chữ viết tắt:

VTEC: Variable valve Timing and lift Electronic Control: Hệ thống điều khiển vanbiến thiên điện tử

DOHC: Dual Overhead Camshaft: trục cam đôi

ABS: Anti-lock Brake System

ECU: Electronic Center Unit: Đơn vị vi xử lý trung tâm

EPS: Electric Power Steering: Lái trợ lực điện

MỞ ĐẦU

Mục đích của đề tài: Kết thúc khóa học tại trường, hệ thống lại kiến thức đã học

về ô tô, tìm hiểu các hệ thống mới trên các loại xe hiện nay

Ý nghĩa của đề tài: Qua việc thực hiện rèn luyện cho bản thân kỹ năng làm việc

độc lập, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu, kỹ năng sử dụng phần mềm hỗ trợ cho công việclàm đồ án

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ XE HONDA CIVIC

- Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm va

đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịucần thiết cho ôtô khi chuyển động

- Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lực

ngang cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động họccủa bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối vớikhung và vỏ

- Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản,

dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thành nhiệtnăng tiêu tán ra môi trường xung quanh

Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ôtô du lịch, ô tô khách vàmột số ô tô tải còn có thêm bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này

có tác dụng làm giảm độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe

1.1.1.2 Yêu cầu

Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau đây:

- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft, và hành trìnhđộng fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không

bị va đập liên tục lên các ụ han chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc

độ cho phép Khi xe quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị nghiêng, ngửahay chúc đầu

- Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe

chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là:

+ Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trụ quay đứng của bánh xe dẫnhướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.

+ Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, đểtránh gây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xungquanh trụ quay của nó

- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả

và êm dịu

- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo

- Kết cấu đơn giản dễ bố trí, làm việc bền vững tin cậy.

1.1.1.3 Phân loại

Hiện nay có nhiều loại hệ thống treo khác nhau Nếu phân loại theo dạng bộ phậndẫn hướng thì hệ thống treo được chia ra các loại: hệ thống treo độc lập và hệ thốngtreo phụ thuộc

- Hệ thống treo độc lập: Là hệ thống treo được đặc trưng bởi dầm cầu cắt, cho phép

các bánh xe dịch chuyển độc lập, được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ô tô du lịch

+ Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển

 Nhược điểm: Có kết cấu phức tạp, đắt tiền khi sử dụng ở các cầu chủ động

- Hệ thống treo phụ thuộc: đặc trưng là dùng dầm cầu liền Bởi vậy, dịch chuyển

của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mô men từ bánh

xe lên khung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ cácthanh đòn Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng phổ biến trên tất cả các loại ô tô

 Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ trong khi vẫn đảm bảo được các yêucầu cần thiết, nhất là đối với những xe có tốc độ không lớn

 Nhược điểm: Khi tốc độ lớn không đảm bảo tính ổn định và điều khiển so với hệthống treo độc lập

Ngoài ra hệ thống treo còn phân loại theo phần tử đàn hồi và theo phương phápdập tắt dao động

Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:

- Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn.

- Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn.

- Loại khí nén và thuỷ khí.

Theo phương pháp dập tắt dao động:

- Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng một chiều và hai chiều.

- Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận

+ Kết cấu và chế tạo đơn giản

+ Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng

+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụcủa bộ phận giảm chấn

- Nhíp nhiều lá:

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí nhíp nhiều lá [1]

Tiết diện lá nhíp: có thể hình chữ nhật, hình thang, chữ T hay có rãnh ở giữa

a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Ô van vát mỏng

Để lắp nhíp lên khung xe, đầu một hay hai lá nhíp trên cùng được uốn cong lạithành tai nhíp

Hình 1.5: Các lá nhíp có bán kính cong khác nhau ở trạng thái tự do [1]

Các lá nhíp sau khi chế tạo được lắp ghép với nhau thành bộ nhíp Kết cấu điển hình của một bộ nhíp như hình 1.6

Hình 1.6: Kết cấu bộ nhíp [1]

1-Bu lông trung tâm; 2-Vòng kẹp

Để ghép thành bộ, các lá nhíp được đột lỗ rồi dùng bu lông trung tâm 1 xỏ qua

và xiết chặt lại Ngoài ra cũng có thể được định vị bằng gờ lồi và rãnh lõm

Hình 1.7: Định vị các lá nhíp khi ghép bộ bằng gờ lồi và rãnh lõm [1]

Để các lá nhíp không bị xoay lệch và để truyền lực từ các lá nhíp chính phíatrên xuống các lá dưới ở hành trình trả, người ta dùng các vòng kẹp để bó các lá nhíplại

Hình 1.8: Sơ đồ kẹp bó các lá nhíp [1]

- Nhíp ít lá:

Hình 1.9: Nhíp parabol (tiết diện thay đổi theo chiều dài) [1]

1-Đệm cách; 2-Nhíp; 3-Bu lông trung tâm

Hình 1.10: Nhíp ít lá [1]

a-Nhíp trước; b-Nhíp sau: chính và phụNhíp thường có chiều dài lớn nên khó bố trí lên xe Tuy vậy chúng có ưu điểmlà: hệ số sử dụng vật liệu cao, khối lượng nhỏ, tuổi thọ lớn Để giảm chiều dài nhíp ít

lá có thể tăng chiều rộng của nó hoặc dùng một số lá có chiều dài bằng nhau

b) Lò xo trụ:

Dùng nhiều trên xe du lịch với cả hệ thống treo độc lập và phụ thuộc

 Ưu điểm: Kết cấu và chế tạo đơn giản, trọng lượng nhỏ, kích thước gọn

 Nhược điểm: Chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được cáclực dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm bộ phận hướng riêng

Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyếntính, có thể chế tạo lò xo có bước thay đổi dạng côn hay parabol để nhận được đặc tínhđàn hồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng.c) Thanh xoắn:

 Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhỏ, tải trọng phân

bố lên khung tốt hơn vì mô men của các lực thẳng đứng tác dụng lên khung khôngnằm trong vùng chịu tải, nơi lắp các đòn dẫn hướng mà ở đầu kia của thanh xoắn

 Nhược điểm: Chế tạo khó khăn, bố trí lên xe khó hơn do thanh xoắn thường cóchiều dài lớn hơn

Thanh xoắn có thể có tiết diện tròn hay tấm dẹt, lắp đơn hay ghép chùm

Hình 1.11: Các dạng kết cấu của thanh xoắn [1]

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

Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe (qua các đầu dẫn hướng)bằng các đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặt thenbằng 900

+ 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 tạo gồm hailớp sợi cao su (nilon hay capron), 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 1.12: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu [1]

1-Vỏ bầu; 2-Đai xiết; 3-Vòng kẹp; 4-Lõi thép tăng bền

Hình 1.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống [1]

1-Pittong; 2-Ống lót; 3-Bu lông; 4,7-Bích kẹp; 5-Ụ cao su; 6-Vỏ bọc; 8-Đầu nối;

9-e) Phần tử đàn hồi loại thủy khí.

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

và khí nén thông qua môi trường trung gian là lớp dầu Dầu đồng thời có tác dụnggiảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết hợp trong kết cấu

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

Hình 1.14: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp [1]

I-Khoang chính; a-Khí trơ bố trí trong xi lanh; b-Khí trơ bố trí trong cần pittông;

c,d-Khí trơ bố trí trong bầu hình cầu

Hình 1.15: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp [1]

I-Khoang chính; II-Buồng đối áp chứa khí trơ1.1.2.2 Bộ phận hướng

a) Bộ phận hướng hệ thống treo phụ thuộc:

Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẽ đảm nhận luôn vai trò của bộ phậnhướng Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện chức năng của bộ phận hướng thì người

ta dùng cơ cấu đòn 4 thanh hay chữ V

Hình 1.16: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc [1]

b) Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập:

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

Hình 1.17: Sơ đồ động bộ phận hướng hệ thống treo độc lập [1]

a-Loại 1 đòn; b-Loại 2 đòn chiều dài bằng nhau; c,d-Loại hai đòn chiều dài khác nhauNgoài ra còn có các loại :

- Loại đòn-ống hay Macpherxon

Yêu cầu của giảm chấn:

+ Dập tắt dao động một cách hiệu quả

+ Làm việc ổn định trong những điều kiện đường xá và môi trường khác nhau

+ Kích thước, trọng lượng nhỏ

+ Tuổi thọ cao

Theo kết cấu, giảm chấn được chia ra: loại đòn, loại ống, loại có hay không có vangiảm tải, có hay không có buồng bù.

Hình 1.19: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn [1]

a-Giảm chấn đòn; b-Giảm chấn ống

a Giảm chấn đòn: Giảm chấn đòn không được nối trực tiếp mà được nối với cầuhay bánh xe qua các thanh đòn Vì thế pittông giảm chấn chịu lực tác dụng lớn, nhượcđiểm đó làm tăng trọng lượng của giảm chấn, điều kiện làm mát cũng kém nên hiệnnay giảm chấn đòn hầu như không còn sử dụng trên ôtô

b Giảm chấn ống: Sơ đồ bố trí như hình 1-21 Do được bố trí như vậy nên lực tác dụng lên pitton giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rất tốt

Hình 1.20: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống [1]

1-Giảm chấn; 2-Lò xo

1.2 Giới thiệu về Honda Civic 2002

1.2.1 Sơ đồ và thông số kỹ thuật

1.2.1.1 Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Honda civic

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Honda Civic 2002 [4]

Vị

1.2.1.2 Sơ đồ tổng thể xe

Hình 1.21: Sơ đồ tổng thể xe Honda Civic 2002 [4]

1.2.2 Giới thiệu các hệ thống trên xe Honda Civic 2002

1.2.2.1 Giới thiệu chung về động cơ

Hình 1.22: Động cơ của xe Honda Civic 2002 [6]

Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ xe Honda Civic 2002 [4]

Do đó, nhiệm vụ của hệ thống VTEC là giải quyết vấn đề đó bằng cách canthiệp vào thời điểm, độ mở và thời gian mở của xupap nạp và xả Để thực hiện điềunày, bộ xử lý phải thu thập thông tin từ động cơ và xe như: tốc độ xe, số vòng quay,nhiệt độ thân máy, áp suất dầu động cơ sau đó so sánh với dữ liệu có sẵn để đưa rathông tin điều khiển đến cơ cấu chấp hành

1.2.2.2 Hệ thống truyền lực

a) Ly hợp:

Xe Honda Civic 2002 sử dụng ly hợp ma sát loại 1 đĩa và dẫn động thủy lực Sơ

đồ động của ly hợp và dẫn động thủy lực như hình 1.23 và hình 1.24

Ly hợp lò xo đĩa được sử dụng trên xe Honda Civic 2002 vì nó có ưu điểm sau:

- Lực ép phân bố đều hơn

- Lò xo ép luôn làm nhiệm vụ đòn mở nên kết cấu rất đơn giản và gọn, chophép rút ngắn kích thước chiều dài giảm khối lượng của ly hợp

Nhược điểm của các ly hợp với lò xo đĩa là rất khó chế tạo được lò xo có đặc tínhtheo yêu cầu, với lực ép lớn mà kích thước nhỏ

Hình 1.23: Sơ đồ nguyên lý ly hợp lò xo đĩa [1]

1-Bánh đà; 2-Đĩa ma sát; 3-Khớp nối đĩa chủ động với vỏ ly hợp; 4-Đĩa ép; 5-Lò xo

ép; 6-Đòn mở (ép); 7-Ổ (bạc mở); 8-Thân ly hợp

5

6

1 2

Xe Honda Civic 2002 sử dụng hộp số hai trục gồm 5 số tiến và 1 số lùi

Hình 1.23: Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tuỳ động-xylanh bố trí trên má kẹp

1-Má kẹp; 2-Piston; 3-Chốt dẫn hướng; 4-Đĩa phanh; 5-Má phanh

Hình 1.24: Dẫn động thủy lực trợ lực chân không [1]

1-Xylanh chính; 2-Piston; 3-Bình dầu phụ; 4-Bầu trợ lực; 5-Màng cao su; 6-Màng cao

su ở cơ cấu tỷ lệ; 7-Van không khí; 8-Phần tử lọc; 9-Bàn đạp; 11-Van chân không; Đường ống nạp; 13-Van một chiều; 14,15-Đường dầu đi đến các cơ cấu phanh

12-trước/sauNguyên lý làm việc của sơ đồ dẫn động thủy lực trợ lục chân không:

Khi nhả phanh: Van chân không 11 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang Bqua van này và có cùng áp suất chân không

Khi phanh: Người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần dịch chuyển sang phải làm vanchân không 11 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 7 mở

ra cho không khí qua phần tử lọc 8 đi vào khoang A Độ chênh lệch áp suất giữa haikhoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực, vàqua đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xi lanhchính 1, ép dầu theo các ống dẫn (dòng 14 và 15) đi đến các xi lanh bánh xe để thựchiện quá trình phanh Khi lực tác dụng lên màng cao su 5 tăng thì biến dạng của màngcao su của cơ cấu tỷ lệ 6 cũng tăng theo làm cho piston hơi dịch về phía trước so vớicần đẩy làm cho van không khí 7 đóng lại, giữ cho độ chênh áp không đổi tức lực trợlực không đổi

Muốn tăng lực phanh người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần đẩy lại dịch chuyểnsang trái làm van không khí 7 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A Độ chênh

áp tăng lên, màng cao su 6 biến dạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước sovới cần đẩy, van không khí lại đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lựckhông đổi và tỷ lệ với lực đạp Khi lực phanh đạt cực đại thì van không khí mở hoàntoàn và độ chênh áp hay lực trợ lực cũng đạt giá trị lớn nhất

Chức năng của các bộ phận trong hệ thống lái trợ lực điện:

- Động cơ điện một chiều: Tạo ra trợ lực từ tín hiệu điện của ECU EPS.

- Đèn báo EPS: Cảnh báo khi hệ thống lái có hư hỏng.

- ECU EPS: vận hành động cơ điện thông qua tín hiệu điện áp từ các cảm

biến

- Cảm biến mô men xoắn: Phát hiện sự xoay của thanh xoắn, tính toán mô men

toán dụng lên thanh xoắn nhờ vào điện áp thay đổi trên nó và gởi tín hiệu điện áp này

về ECU EPS

Hình 1.25: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện [4]

1-Cơ cấu lái; 2-Motor điện DC; 3-Hộp giảm tốc; 4-Cảm biến momen lái; 5-Cảm biến

tốc độ ô tô; 6-Bộ kiểm soát tốc độ; 7-Đèn báo EPS; 8-Đường dẫn điện

1.2.2.5 Hệ thống treo

Hình 1.26: Sơ đồ hệ thống treo trước và treo sau [1]

a-Hệ thống treo trước; b-Hệ thống treo sau; 1-Đòn dưới; 2-Ống giảm chấn; 3-Lò xo

Đầu trên giảm chấn dùng đệm cao su để hạn chế va đập của giảm chấn vào vỏ

xe ở cả hành trình nén và trả Giữ mối ghép đầu trên của giảm chấn là ê cu

Chương 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Đặc điểm của hệ thống treo xe du lịch 4 chỗ

Hệ thống treo xe du lịch có yêu cầu như sau:

- Kích thước các bộ phận phải nhỏ gọn.

- Kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt.

- Dễ bảo dưỡng sửa chữa.

- Đảm bảo độ êm dịu khi hoạt động trên đường xấu.

Dựa theo các yêu cầu trên em chọn hệ thống treo phù hợp để tính toán thiết kế

2.2 Phân tích và chọn phương án thiết kế cho hệ thống treo xe du lịch 4 chỗ

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống treo phụ thuộc [2]

1-Chốt nhíp; 2-Vòng kẹp; 3-Nhíp; 4-Bulong quang nhíp; 5-Dầm cầu; 6-Ụ cao su;

7-Giảm chấn; 8-Sát xi

So với các yêu cầu trên, hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp lá làm cho khốilượng xe tăng lên, độ êm dịu thấp và chiếm nhiều không gian Do đó, không chọnphương án này

Tuy nhiên hệ thống treo phụ thuộc cũng được sử dụng trên các xe du lịch 7 chỗ vìgiá thành rẻ

2.2.2 Hệ thống treo độc lập

Đây là phương án được sử dụng rộng rãi hiện nay trên xe du lịch, bởi nó đápứng hầu hết các yêu cầu trên Thiết kế theo phương án này sẽ tạo thuận lợi cho việcsữa chữa thay thế các bộ phận khi hư hỏng

Ngày nay hệ thống treo độc lập chủ yếu sử dụng các hệ thống sau:

- Đối với cầu trước:

+ Hệ thống treo trên hai đòn ngang

+ Hệ thống treo trên một đòn ngang và trục dẫn hướng là giảm chấn xôn)

(Mác-pher Đối với cầu sau:

+ Cả hai hệ thống treo trên

+ Hệ thống treo trên đòn dọc

+ Hệ thống treo trên đòn chéo

Trên cơ sở nghiên cứu cấu tạo các hệ thống treo trên, ta chọn hệ thống treo phù hợpvới xe thiết kế

2.2.2.1 Hệ thống treo trên hai đòn ngang

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo hai đòn ngang [2]

1-Bánh xe; 2-Đòn đứng; 3-Đòn dưới; 4-Đòn trên; 5-Lò xo; 6-Ống giảm chấn

Cấu tạo của hệ thống treo hai đòn ngang gồm một đòn ngang trên và một đòn ngangdưới Các đầu trong liên kết bằng khớp trụ với khung vỏ Các đầu ngoài liên kết bằngkhớp cầu với đòn đứng Đòn đứng nối cứng với trục bánh xe Ở đây đòn đứng có chứcnăng như trụ đứng của hệ thống treo phụ thuộc, bánh xe có thể quay quanh đường nốitâm của hai khớp cầu ngoài Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặcđòn dưới Giảm chấn cũng đặt giữa khung và đòn trên Hai bên bánh xe đều dùng hệthống treo này và đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe

Nhận xét: Hệ thống treo trên hai đòn ngang được dùng nhiều trong các giai đoạntrước đây, ngày nay hệ treo này đang có xu hướng ít dần Lý do chủ yếu là kết cấuphức tạp, chiếm nhiều không gian

2.2.2.2 Hệ thống treo Mc.Pherson

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo Mac.Pherson [2]

1-Đòn dưới; 2-Ống giảm chấn; 3-Bánh xe; 4-Lò xo; 5-Trục giảm chấn

Hệ treo này là biến dạng của hệ treo hai đòn ngang Nếu coi đòn ngang trên cóchiều dài bằng 0 và thay thế vào đó là đòn có khả năng di động

Sơ đồ cấu tạo gồm: Một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương đứng, một đầugối trên khớp cầu, một đầu bắt với khung xe Bánh xe nối cứng với vỏ giảm chấn,giảm chấn đặt lồng vào trong lò xo

Nhận xét: Hệ thống treo Mc.Pherson có thể giải phòng khoảng không gian phíatrong cho khoang truyền lực hoặc khoang hành lý Ngày nay, hệ thống treo này được

sử dụng ở hầu hết các xe 4-5 chỗ ngồi, trên cả cầu trước và cầu sau

2.2.2.3 Hệ thống treo đòn dọc

Hệ treo đòn dọc có cấu tạo gồm: Bánh xe quay trên trục bánh xe, trục bánh xe nốicứng với đòn dọc Đòn dọc nằm dọc theo xe và quay quanh tâm trục O2, cố định trênkhung vỏ Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung Như vậy bộ phận dẫnhướng là khớp O2 và đòn dọc

Nhận xét: Với cấu tạo như vậy, hệ thống treo này chỉ đặt ở cầu sau không dẫnhướng trên xe con Hai bánh xe dịch chuyển độc lập với nhau

Đòn dọc chịu toàn bộ lực dọc, lực bên và mô men phanh, do vậy thường chế tạo với

độ bền cao

Kết cấu hệ thống treo này đơn giản, giá thành không cao, phù hợp với xe có cầutrước chủ động Các đòn dọc bố trí dọc sườn xe, chiếm ít chỗ trong không gian cầusau

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo đòn dọc [2]

1-Khung vỏ; 2-Lò xo; 3-Ống giảm chấn; 4-Bánh xe; 5-Đòn dọc

2.2.2.4 Hệ treo đòn dọc có các đòn ngang liên kết

Hệ thống treo này xuất hiện vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu chocác xe có động cơ và cầu trước chủ động Theo cấu trúc của nó có thể phân chia thànhloại treo nửa phụ thuộc nửa độc lập Theo khả năng làm việc của hệ thống treo, tùythuộc vào độ cứng của đòn liên kết mà có thể xếp là loại phụ thuộc hay độc lập Nếuphân loại thành độc lập tức là đòn liên kết có độ cứng nhỏ hơn nhiều so với độ cứngcủa dầm cầu phụ thuộc

Khác với hệ thống treo đòn dọc là thanh ngang 7 có nhiệm vụ nối liền hai đòn dọccủa hệ treo hai bên bánh xe Nhờ vậy hệ treo này có ưu điểm:

- Dễ dàng tháo lắp toàn bộ cầu xe, kết cấu gọn, đặc biệt là khi dùng thanh xoắn làm

Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo đòn dọc có đòn ngang liên kết [2]

1-Bánh xe; 2-Khớp quay đòn dọc; 3-Đòn dọc; 4-Thùng xe; 5-Lò xo; 6-Ống giảm

chấn; 7-Đòn ngang liên kết2.2.2.5 Hệ thống treo loại hai đòn

Hệ thống treo này có sơ đồ nguyên lý như hình 2.6

Cấu tạo của hệ treo này gồm: Một đòn dưới có biên dạng uốn lượn để lắp đầu dướigiảm chấn và trụ quay đứng của bánh xe

Đòn trên nối trụ quay đứng với khung xe theo phương ngang với xe

Ống giảm chấn được lồng vào trong lò xo tương tự như hệ treo Mac.Pherson giúpphần sau xe chuyển động êm dịu hơn

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo loại hai đòn [2]

1-Đòn dưới; 2-Ống giảm chấn; 3-Lò xo; 4-Đòn trên

Nhận xét: Hệ thống treo này có cấu tạo đơn giản hơn so với các loại nêu trên,đòn dưới là nơi lắp đặt ống giảm chấn và trụ quay đứng của bánh xe nên tiết kiêmnhiều không gian cho khoang hành lý

Hệ thống treo loại này thích hợp để lắp đặt phía sau vừa đảm bảo độ êm dịucũng như tính hợp lý trong thiết kế

2.3 Chọn phương án thiết kế

Như vậy thiết kế theo phương án hệ thống treo độc lập là phù hợp nhất Bây giờ tachọn hệ thống treo cho cầu trước và cầu sau

- Với hệ thống treo trước, cần phải nhỏ gọn hơn hệ thống treo sau nên chọn hệ

thống treo độc lập loại Mac.Pherson

- Với hệ thống treo sau, dùng hệ thống treo loại hai đòn.