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

Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp ô tô kỹ thuật điện tử có phát triển vượt bậc 100 năm qua, không vấn đề an toàn ô tô mà vấn đề hoạt động êm dịu, tạo cảm giác thoải mái người ngồi xe hàng hóa nghiên cứu phát triển lên tầm cao Nhờ đó, hệ thống treo ô tô đóng vai trò quan trọng tiêu chí lựa chọn xe khách hàng Với ý nghĩa vậy, em chọn đề tài « Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 » Tuy xe đời cũ có bố trí kết cấu hợp lý nên gần tương đồng với hệ thống treo xe đời 2017 Mục đích việc thực đề tài giúp em hệ thống hóa lại kiến thức học ô tô, làm sở để tìm hiểu, nghiên cứu hệ thống ô tô sản xuất nay, đồng thời tối ưu hóa chi phí trình làm đồ án tốt nghiệp Qua việc thực đồ án, em vận dụng kiến thức học vào việc giải vấn đề, rèn luyện kỹ trình bày nội dung rõ ràng, mạch lạc để thuyết phục người đọc Em hy vọng với trình lựa chọn thông tin từ tài liệu để tổng hợp thành thuyết minh đồ án tốt nghiệp giúp ích cho kỹ thuật viên nắm kiến thức hệ thống treo từ tìm hiểu phát bổ sung thêm kiến thức Qua đây, em xin chân thành cảm ơn tất quý thầy cô tận tình giảng dạy để em có kiến thức hướng dẫn nhiệt tình thầy TS Nguyễn Việt Hải trình thực đồ án giúp em hoàn thành yêu cầu nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Huỳnh Xuân Mến Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 CAM ĐOAN Sau đọc quy định nhà trường liêm học thuật, cam đoan tuân thủ quy định nhà trường nội dung đồ án tốt nghiệp Nếu có phần trái với quy định, xin chịu trách nhiệm Sinh viên thực Huỳnh Xuân Mến Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ Danh sách cụm từ viết tắt Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải i ii iii vi viii Trang Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG 1.1: Thông số kĩ thuật xe honda civic 2002 BẢNG 1.2: Thông số kĩ thuật động BẢNG 1.3: Tỷ số truyền tay số HÌNH 1.1: Sơ đồ bố trí nhíp nhiều HÌNH 1.2: Tiết diện nhíp HÌNH 1.3: Dạng đầu nhíp HÌNH 1.4: Kết cấu tai nhíp HÌNH 1.5: Các nhíp có bán kính cong khác trạng thái tự HÌNH 1.6: Kết cấu nhíp HÌNH 1.7: Định vị nhíp ghép gờ lồi rãnh lõm HÌNH 1.8: Sơ đồ kẹp bó nhíp HÌNH 1.9: Nhíp parabol (tiết diện thay đổi theo chiều dài) HÌNH 1.10: Nhíp HÌNH 1.11: Các dạng kết cấu 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 buồng đối áp HÌNH 1.15: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp HÌNH 1.16: Sơ đồ phận hướng hệ thống treo phụ thuộc HÌNH 1.17: Sơ đồ động 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 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 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 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 2.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo loại hai đòn 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 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 ống giảm chấn sau Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 HÌNH 3.9: Kích thước lò xo trụ HÌNH 3.10: Kích thước 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 phận hạn chế hành trình treo trước HÌNH 4.4: Kết cấu phận hạn chế hành trình treo sau HÌNH 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 ống giảm chấn HÌNH 4.10: Kết cấu giảm chấn ống loại ống Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Danh sách chữ viết tắt: VTEC: Variable valve Timing and lift Electronic Control: Hệ thống điều khiển van biến 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 đề tài: Kết thúc khóa học trường, hệ thống lại kiến thức học ô tô, tìm hiểu hệ thống loại xe Ý nghĩa đề tài: Qua việc thực rèn luyện cho thân kỹ làm việc độc lập, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu, kỹ sử dụng phần mềm hỗ trợ cho công việc làm đồ án Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ XE HONDA CIVIC 2002 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 1.1.1.1 Công dụng Hệ thống treo tập hợp tất cấu để nối đàn hồi khung vỏ ôtô máy kéo với cầu hay hệ thống chuyển động (bánh xe, xích) Hệ thống treo nói chung gồm ba phận chính: phận đàn hồi, phận dẫn hướng, phận giảm chấn Mỗi phận đảm nhận nhiệm vụ chức riêng biệt - Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận truyền tải trọng thẳng đứng giảm va đập tải trọng tác động lên khung vỏ hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ôtô chuyển động - Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận truyền lên khung lực dọc, lực ngang mômen phản lực, mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động học phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối bánh xe khung vỏ - Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt dao động phần treo không treo, biến thành nhiệt tiêu tán môi trường xung quanh Ngoài ba phận hệ thống treo ôtô du lịch, ô tô khách số ô tô tải có thêm phận phụ phận ổn định ngang Bộ phận có tác dụng làm giảm độ nghiêng dao động góc ngang thùng xe 1.1.1.2 Yêu cầu Hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu sau đây: - Đặc tính đàn hồi hệ thống treo (đặc trưng độ võng tĩnh f t, hành trình động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết chạy đường tốt không bị va đập liên tục lên ụ han chế chạy đường xấu không phẳng với tốc độ cho phép Khi xe quay vòng, tăng tốc phanh vỏ xe không bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu - Đặc tính động học, định phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe chuyển động ổn định có tính điều khiển cao cụ thể là: + Đảm bảo cho chiều rộng sở góc đặt trụ quay đứng bánh xe dẫn hướng không đổi thay đổi không đáng kể Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 + Đảm bảo tương ứng động học bánh xe truyền động lái, để tránh gây tượng tự quay vòng dao động bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay - Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu êm dịu - Có khối lượng nhỏ, đặc biệt phần không treo - Kết cấu đơn giản dễ bố trí, làm việc bền vững tin cậy 1.1.1.3 Phân loại Hiện có nhiều loại hệ thống treo khác Nếu phân loại theo dạng phận dẫn hướng hệ thống treo chia loại: hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc - Hệ thống treo độc lập: Là hệ thống treo đặc trưng dầm cầu cắt, cho phép bánh xe dịch chuyển độc lập, sử dụng chủ yếu cầu trước ô tô du lịch • Ưu điểm: + Nó cho phép tăng độ võng tĩnh động hệ thống treo, tăng độ êm dịu chuyển động xe + Giảm tượng dao động bánh xe dẫn hướng hiệu ứng momen quay + Tăng khả bám đường, tăng tính ổn định điều khiển • Nhược điểm: Có kết cấu phức tạp, đắt tiền sử dụng cầu chủ động - Hệ thống treo phụ thuộc: đặc trưng dùng dầm cầu liền Bởi vậy, dịch chuyển bánh xe cầu phụ thuộc lẫn Việc truyền lực mô men từ bánh xe lên khung thực trực tiếp qua phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ đòn Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng phổ biến tất loại ô tô • Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ đảm bảo yêu cầu cần thiết, xe có tốc độ không lớn • Nhược điểm: Khi tốc độ lớn không đảm bảo tính ổn định điều khiển so với hệ thống treo độc lập Ngoài hệ thống treo phân loại theo phần tử đàn hồi theo phương pháp dập tắt dao động Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra: - Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, xoắn - Loại cao su: chịu nén chịu xoắn - Loại khí nén thuỷ khí Theo phương pháp dập tắt dao động: - Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng chiều hai chiều - Loại giảm chấn ma sát cơ: ma sát phận đàn hồi phận dẫn hướng 1.1.2 Các chi tiết phận hệ thống treo 1.1.2.1 Bộ phận đàn hồi Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Trên ô tô phận đàn hồi dùng loại: Nhíp, lò xo, xoắn, cao su, khí nén hay thuỷ khí a) Nhíp: Là loại đàn hồi dùng phổ biến • Ưu điểm: + Kết cấu chế tạo đơn giản + Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng + Có thể đồng thời làm nhiệm vụ phận dẫn hướng phần nhiệm vụ phận giảm chấn • Nhược điểm: + Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại + Thời gian phục vụ ngắn Kết cấu nhíp xây dựng xuất phát từ điều kiện: Kích thước nhỏ gọn có độ bền để dễ bố trí lên xe, tăng hệ số sử dụng vật liệu giảm khối lượng nên nhíp sử dụng nhíp nhiều nhíp (số nhíp không 4) hay gọi nhíp parabol - Nhíp nhiều lá: h t Hình 1.1: Sơ đồ bố trí nhíp nhiều [1] Tiết diện nhíp: hình chữ nhật, hình thang, chữ T hay có rãnh b h l1 t1 b 3b 0.55b Hình 1.2: Tiết diện nhíp [1] a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Khoét rãnh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Kết cấu đầu nhíp theo dạng chữ nhật, hình thang hay ô van vát mỏng Hình 1.3: Dạng đầu nhíp [1] a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Ô van vát mỏng Để lắp nhíp lên khung xe, đầu hay hai nhíp uốn cong lại thành tai nhíp Hình 1.4: Kết cấu tai nhíp [1] a-Tai nhíp không cường hóa; b,c,d,e-Tai nhíp cường hóa; f-Tai nhíp đúc riêng Để giảm tải cho nhíp phân bố tải lên người ta chế tạo có độ cong ban đầu khác nhau, sau ghép nhíp có độ cong Hình 1.5: Các nhíp có bán kính cong khác trạng thái tự [1] Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Đường kính dây lò xo d [m] đường kính trung bình D [m] xác định từ công thức tính ứng suất τ [N/m2] 8kD τ= Z lx ≤ [ τ ] πd3 (3.49) d≥ 8k  D  Z lx π [ τ ]  d ÷  Suy ra: (3.50) Trong đó: Zlx : Lực tác dụng lên lò xo, theo phần tính đặc tính đàn hồi Zlx=8414,18 [N] d : Đường kính dây lò xo, [m] D : Đường kính trung bình lò xo, [m] [τ] : Ứng suất tiếp cho phép lò xo, [ τ ] = 800 - 1000 [MN/m2] Chọn [ τ ] = 950 [MN/m2] k : Hệ số tăng ứng suất tiếp lò xo bị xoắn chịu tải, chọn theo tỷ số D/d = 7…12 Chọn D/d = 10 Hệ số k tính theo công thức sau: D / d − 0,615 4.10 − 0.615 k= + = + = 1,14 D / d − D / d 4.10 − 10 (3.51) Thế số : d≥ - 8.1,14 8.8414 = 0,0160 π 950.106 [ m] Chọn d = 16 [mm] = 0,016 [m] Suy đường kính trung bình lò xo: D = 10.d = 10.16 = 160 [mm] = 0,16 [m] Biến dạng lò xo flx chọn độ võng tĩnh hệ thống treo trước: flx = ft = 230 [mm] = 0,23 [m] - Độ cứng lò xo: Clx = - Z l x 8414,18 = = 36582,6 [ N / m ] f lx 0, 23 Số vòng làm việc lò xo: Gd n= 8Clx D Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến (3.52) Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Trong đó: G : Mô đun đàn hồi xoắn, G= 7,8.104 MPa d : Đường kính dây lò xo, [m] D : Đường kính trung bình lò xo, [m] Clx : Độ cứng lò xo, [N/m] 7,8.1010.0,015 n= = 4,2 8.36582,6.103 Thay số ta có: [vòng] - Số vòng toàn lò xo n lx = n + (1,5…2) = 4,2 + (1,5…2) = 5,7 …6,2 Chọn số vòng toàn lò xo nlx = vòng - Xác định chiều dài lò xo: + Chiều dài tối thiểu lò xo Lmin [mm] xác định chịu tải lớn Zlx với khe hở tối thiểu vòng [mm] Lmin = (n – 1).(d + 1) + (1,5-2).d +2 (3.53) Trong đó: (n – 1) : Số bước lò xo d : Đường kính dây lò xo, d = 16 [mm] (1,5-2) : Số vòng không làm việc tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế : Khe hở vòng tỳ với vòng làm việc Thế số ta có: Lmin = (4,2 – 1).(16+ 1) + (1,5-2).16 +2 = 81,8 - 90 [mm] Chọn Lmin = 90 [mm] (chọn số vòng tỳ 2) + Chiều dài tự lò xo Lmax [mm] xác định không chịu tải: Lmax = Lmin + flx (3.54) Trong đó: flx : Độ biến dạng lớn lò xo chịu tải Zlx λmax = Zlx / Clx (3.55) Thế số ta có: Lmax = 90+ 210 = 300 [mm] 3.3.2 Tính toán lò xo trụ hệ thống treo sau - Tính đường kính dây đường kính trung bình lò xo Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải D Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 3.10: kích thước lò xo trụ [5] Đường kính dây lò xo d [m] đường kính trung bình D [m] xác định từ công thức tính ứng suất τ [N/m2] 8kD τ= Z lx ≤ [ τ ] πd3 (3.56) d≥ 8k  D  Z lx π [ τ ]  d ÷  Suy ra: (3.57) Trong đó: Zlx : Lực tác dụng lên lò xo, [N] d : Đường kính dây lò xo, [m] D : Đường kính trung bình lò xo, [m] [τ] : Ứng suất tiếp cho phép lò xo, [ τ ] = 800 - 1000 [MN/m2] Chọn [ τ ] = 950 [MN/m2] k : Hệ số tăng ứng suất tiếp lò xo bị xoắn chịu tải, chọn theo tỷ số D/d = 7…12 Chọn D/d = 10 Hệ số k tính theo công thức sau: D / d − 0,615 4.10 − 0.615 k= + = + = 1,14 D / d − D / d 4.10 − 10 (3.58) Thế số : d≥ 8.1,14 8.8879,5 = 0,0165 π 950.106 [ m] Chọn d = 17 [mm] = 0,017 [m] Suy đường kính trung bình lò xo: D = 10.d = 10.17 = 170 [mm] = 0,17 [m] Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 - Biến dạng lò xo flx chọn độ võng tĩnh hệ thống treo sau: flx = ft = 207 [mm] = 0,207 [m] - Độ cứng lò xo: Clx = - Z l x 8879,5 = = 42896,13[ N / m ] f lx 0,207 Số vòng làm việc lò xo: n= Gd 8Clx D (3.59) Trong đó: G : Mô đun đàn hồi xoắn, G= 7,8.104 MPa d : Đường kính dây lò xo, [m] D : Đường kính trung bình lò xo, [m] Clx : Độ cứng lò xo, [N/m] n= 7,8.1010.0,017 = 3,7 8.42896,13.103 Thay số ta có: [vòng] - Số vòng toàn lò xo nlx = n + (1,5…2) = 3,7 + (1,5…2) = 5,2…5,7 Chọn số vòng toàn lò xo nlx = 5,7vòng - Xác định chiều dài lò xo: + Chiều dài tối thiểu lò xo Lmin [mm] xác định chịu tải lớn Zlx với khe hở tối thiểu vòng [mm] Lmin = (n – 1).(d + 1) + (1,5-2).d + (3.60) Trong đó: (n – 1) : Số bước lò xo d : Đường kính dây lò xo, d = 17 [mm] (1,5-2) : Số vòng không làm việc tính thêm cho việc tỳ lò xo vào đế : Khe hở vòng tỳ với vòng làm việc Thế số ta có: Lmin = (3,7 – 1).(17+ 1) + (1,5-2).17 + = 77,05-85,55 [mm] Chọn Lmin = 85,55 [mm] (chọn số vòng tỳ 2) + Chiều dài tự lò xo Lmax [mm] xác định không chịu tải: Lmax = Lmin + flx (3.61) Trong đó: flx : Độ biến dạng lớn lò xo chịu tải Zlx Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 λmax = Zlx / Clx Thế số ta có: Lmax = 85,55 + 207 = 292,55 [mm] Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến (3.62) Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Chương 4: KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO XE HONDA CIVIC 2002 4.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo xe Honda Civic 2002 4.1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo trước - Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu hệ thống treo trước 1-Càng chữ A; 2-Khớp nối; 3-Khớp nối trục các-đăng; 4-Càng lắp rô-ting lái; 5-Ống giảm chấn; 6-Lò xo; 7-Ụ hạn chế; 8-Vòng đỡ lò xo; 9-Vòng đệm; 10-Bệ lắp Cấu tạo: Hệ thống treo trước xe Honda Civic 2002 loại treo Mac.Pherson, có kết cấu đơn giản, bố trí gọn Ống giảm chấn có để lắp rô ting lái để điều khiển hướng xe Nguyên lý làm việc: Hệ thống treo tiếp nhận tải trọng theo phương giảm dao động cho thân xe nhờ hoạt động ống giảm chấn, lò xo đòn dẫn hướng 4.1.2 Sơ đồ kết cấu hệ thống treo sau Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 4.2: Sơ đồ kết cấu hệ thống treo sau 1-Đòn dưới; 2-Trụ quay đứng; 3-Đòn trên; 4-Ống giảm chấn; 5-Lò xo; 6-Ụ hạn chế; 7Nắp ụ hạn chế; 8-Vòng đỡ lò xo; 9-Vòng che bụi; 10-Bệ lắp; 11-Ống lót; 12Vòng đệm; 13-Đai ốc - Cấu tạo: Hệ thống treo sau có thêm đòn gồm đòn nối trụ quay đứng khung xe Ụ cao su hạn chế va đập có cấu tạo nhỏ gọn so với treo trước Đây hệ thống treo hai đòn có cấu tạo đơn giản nhất, bố trí nhỏ gọn so với loại xe khác - Nguyên lý làm việc: Dao động thân xe dập tắt nhanh nhờ có thêm đòn trên, phận lò xo ống giảm chấn làm việc dập tắt dao động thằng đứng, tạo êm dịu cho thân xe hoạt động đường xấu 4.2 Kết cấu chi tiết phận hệ thống treo xe Honda Civic 2002 4.2.1 Bộ phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi hệ thống treo xe Honda Civic 2002 lò xo trụ Nó dùng phổ biến hệ thống treo xe du lịch Vì có ưu điểm như: - Kết cấu chế tạo đơn giản - Trọng lượng nhỏ - Kích thước gọn bố trí giảm chấn có phận hạn chế hành trình bên lò xo Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 4.3: Kết cấu phận hạn chế hành trình treo trước [4] Hình 4.4: Kết cấu phận hạn chế hành trình treo sau [4] Lò xo trụ xe Honda Civic 2002 lắp đặt với lề hai đầu dẫn đến lực bên mô men uốn điều không Đây nhược điểm phận giảm chấn lò xo trụ tiếp nhận tải trọng thẳng đứng mà không truyền lực dọc ngang dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm phận hướng riêng 4.2.2 Bộ phận hướng Bộ phận hướng hệ thống treo trước đòn chữ A lắp với khung sắt-xi trụ quay đứng bánh xe Với kết cấu thuận lợi cho việc lắp đặt thay sữa chữa bố trí phận giảm chấn, đàn hồi Bộ phận hướng hệ thống treo sau gồm hai đòn, đòn dùng để gá ống giảm chấn trụ quay đứng bánh xe, đòn có đòn liên kết trụ quay đứng với khung xe, tạo nên chuyển động êm dịu xe qua đường xấu 4.2.3 Các chi tiết làm gối đỡ lò xo Hệ thống treo trước sau sử dụng gối đỡ lò xo cao su có kết cấu đơn giản hình 4.5 có dạng hình tròn, phía có xẻ rãnh để đặt vòng lò xo vào Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 4.5: Kết cấu vòng đỡ lò xo [4] Hình 4.6: Kết cấu phần tử che bụi treo sau [4] Phần tử che bụi dạng hình 4.6 vừa có tác dụng che bụi cho ống giảm chấn, vừa làm phần tử định vị lò xo vòng đỡ lò xo Bệ gá treo trước có ba bu lông để lắp phần hệ thống treo với vỏ xe, để đảm bảo an toàn cho xe có tải trọng động lớn phanh gấp Kết cấu bệ gá treo trước có dạng hình 4.7 Bệ gá treo sau có hai bu lông để lắp với thân xe, bên bệ gá có tạo lỗ để đặt ống lót tiếp xúc trực tiếp với đầu ống giảm chấn hình 4.8 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 4.7: Bệ gá hệ thống treo trước [4] Hình 4.8: Bệ gá hệ thống treo sau [4] Hình 4.9: Càng nối rô-ting lái ống giảm chấn [4] 4.2.4 Kết cấu phận giảm chấn Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Giảm chấn ống sử dụng xe Honda Civic 2002 loại ống So với loại hai ống có đường kính có khối lượng nhỏ (20% 40%), số lượng chi tiết hơn, đặc tính đàn hồi ổn định Do sử dụng phổ biến a) Cấu tạo: Có buồng bù chứa đầy Nitơ với áp suất 2…3 MPa, ngăn cách với khoang chứa dầu piston tùy động có vòng làm kín Ở số kết cầu khác dùng màng ngăn thay cho piston Trên piston, lỗ hay khe tiết lưu có van trả van nén b) Nguyên lý làm việc: + Hành trình nén: - Nén nhẹ: Piston dịch chuyển xuống với tốc độ nhỏ Dầu ép từ khoang dưới, qua lỗ tiết lưu van thông lên khoang Do thể tích piston giải phóng khoang nhỏ thể tích chiếm chỗ di chuyển xuống (khoang có cần piston) Nên tạo áp lực đẩy piston tùy động xuống nén khí buồng bù lại - Nén mạnh: Piston dịch chuyển xuống với tốc độ lớn Áp suất khoang piston tăng cao, ép mạnh piston tùy động xuống dưới, khí buồng bù bị nén mạnh tạo sức cản để giảm tốc độ dịch chuyển piston, hạn chế bớt tác dụng lên cần giảm chấn + Hành trình trả: - Trả nhẹ: Piston dịch chuyển lên với tốc độ nhỏ Dầu ép từ khoang qua lỗ tiết lưu xuống khoang Do thể tích piston giải phóng khoang lớn thể tích chiếm chỗ di chuyển lên Nên tạo áp suất suất chân không hút nhẹ piston tùy động lên tạo cân áp suất khoang khoang - Trả mạnh: Piston dịch chuyển lên với tốc độ lớn tạo áp suất chân không lớn khoang dưới, làm piston tùy động dịch chuyển với tốc độ tương ứng để hạn chế bớt tác dụng lên cần giảm chấn Cần piston chế tạo từ thép C45 Bề mặt cần tiếp xúc với vòng làm kín ống lót dẫn hướng cao tần mạ Crom Giảm chấn đổ đầy dầu có tính chống ôxy hóa tạo bọt cao, có khả bôi trơn tốt đặc tính nhớt thích hợp Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Hình 4.10: Kết cấu giảm chấn ống loại ống [1] 1-Buồng bù; 2-Vòng làm kín; 3-Piston tùy động; 4-Lỗ tiết lưu; 5-Lò xo; 6-Cần piston Chương 5: KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO 5.1 Bộ phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi định tần số dao động riêng ô tô, hư hỏng ảnh hưởng nhiều tới tiêu chất lượng kể Giảm độ cứng phận đàn hồi làm giảm chiều cao thân xe, tăng khả va đập cứng phanh hay tăng tốc, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng dao động thân xe, làm độ êm dịu giảm xe đường xấu Đối với phận đàn hồi lò xo trụ gãy, giảm độ cứng lò xo mỏi, gây dao động kéo dài xe hoạt động đường xấu Những hư hỏng lò xo trụ khắc phục cách thay hiệu 5.2 Bộ phận giảm chấn Bộ phận giảm chấn cần thiết phải làm việc với lực cản hợp lý nhằm dập tắt nhanh chóng dao động thân xe Hư hỏng giảm chấn dẫn tới thay đổi lực Tức giảm khả dập tắt dao động thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính đường Các hư hỏng thường gặp là: Mòn đôi xy lanh, piston, piston xi lanh đóng vai trò dẫn hướng với séc măng hay phớt làm nhiệu vụ bao kín khoang dầu Trong trình làm việc giảm chấn piston xi lanh dịch chuyển tương đối, gây mòn nhiều piston, làm xấu khả dẫn hướng bao kín Khi đó, thay đổi thể tích khoang dầu, việc dầu lưu thông qua lỗ tiết lưu, chảy qua khe hở piston xi lanh, gây Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 giảm lực cản hai hành tình nén trả, dần tác dụng dập tắt dao động nhanh Hở phớt bao kín chảy đầu giảm chấn Hư hỏng hay xảy giảm chấn ống, đặc biệt giảm chấn ống lớp vỏ, điều kiện bôi trơn phớt bao kín cần piston hạn chế, nên mòn tránh sau thời gian dài sử dụng, dầu chảy qua khe phớt làm tác dụng giảm chấn Sự thiếu dầu giảm chấn hai lớp vỏ dẫn tới lọt không khí vào buồng bù, giảm tính chất ổn định làm việc Ở giảm chấn lớp vỏ, hở phớt bao kín dẫn tới đẩy hết dầu giảm nhanh áp suất Ngoài hở phớt kéo theo bụi bẩn bên vào tăng nhanh tốc độ mài mòn Dầu biến chất sau thời gian sử dụng Thông thường dầu giảm chấn pha thêm phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ làm việc nhiệt dộ áp suất thay đổi Giữ độ nhớt khoảng thời gian dài Khi có nước hay tạp chất hoá học lẫn vào dễ làm dầu biến chất Các tính chất lý thay đổi làm cho tác dụng giảm chất đi, có làm bó kẹt giảm chấn Kẹt van giảm chấn xảy hai dạng: Luôn mở đóng Nếu van kẹt mở lực cản giảm chấn bị giảm nhỏ Nếu van giảm chấn bị kẹt đóng lực cản giảm chấn không điều chỉnh, làm tăng lực cản giảm chấn Sự kẹt van giảm chấn xảy dầu thiếu hay bị bẩn, phớt bao kín bị hở Các biểu hư hỏng phụ thuộc vào trạng thái kết cấu van hành trả hay van làm việc hành trình nén, van giảm tải… Thiếu dầu, hết dầu xuất phát từ hư hỏng phớt bao kín Khi thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn có khả dịch chuyển nhiệt phát sinh vỏ lớn, nhiên độ cứng giảm chấn thay đổi, làm xấu chức Có nhiều trường hợp hết dầu gây kẹt giảm chấn, cong trục Do tải làm việc, cần piston giảm chấn bị cong, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn Nát cao su chỗ liên kết phát thông qua quan sát đầu liên kết Khi bị vỡ nát ô tô chạy trền đường xấu gây nên va chạm mạnh, kèm theo tiếng ồn Các hư hỏng giảm chấn kể phát thông qua cảm nhận độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ vỏ giảm chấn, chảy dầu hay bệ kiểm tra hệ thống treo 5.3 Bộ phận hướng ổn định Hư hỏng ổn định chủ yếu là: nát gối tựa cao su, giảm độ cứng, hư hỏng đòn liên kết Hậu hư hỏng tương tự phận đàn hồi, xảy ô tô bị nghiêng hay chạy trền đường có sóng ghềnh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 KẾT LUẬN Trong đồ án này, em vẽ lại kết cấu bố trí hệ thống treo xe Honda Civic 2002 tính toán vài thông số hệ thống Trong trình thực hiện, em ôn lại nắm rõ kiến thức học hệ thống ô tô Cũng qua đây, em có hội tìm hiểu, tham khảo kiến thức thực tế để hình dung, định hướng công việc thân sau Có thể nói công việc em đồ án dừng lại mức khảo sát, tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu thực hành dựng 3D chi tiết hệ thống treo Mc.Pherson hệ thống treo hai đòn xe Honda Civic 2002 phần mềm Catia Với kiến thức hạn chế nên em chưa thể sâu vào nghiên cứu, tính toán xác tất thông số để dựng 3D mô hoạt động hệ thống phần mềm để đồ án có ý nghĩa thực tiễn hấp dẫn người đọc Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGUYỄN HOÀNG VIỆT, Kết cấu tính toán thiết kế ô tô, Giáo trình nội Khoa Cơ khí Giao Thông – trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2015 [2] NGUYỄN KHẮC TRAI, Cấu tạo gầm xe con, NXB Giao thông vận tải, 1996 [3] NGÔ HẮC HÙNG, Kết cấu tính toán ô tô, NXB Giao thông vận tải, 2008 [4] Catologue Honda Civic 2002 [5] LÊ VĂN TỤY, Hướng dẫn thiết kế ô tô, Giáo trình nội Khoa Cơ Khí Giao Thông – trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2015 [6] 2002 Honda Civic Coupe Engine Photos [Online] Available: http://gtcarlot.com/data/Honda/Civic/2002/816789/Engine.html [Accessed: May 1st, 2017] Sinh viên thực hiện: Huỳnh Xuân Mến Hướng dẫn: TS Nguyễn Việt Hải ... Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Chương 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Đặc điểm hệ thống treo xe du lịch chỗ Hệ thống treo xe du lịch có yêu... dẫn: TS Nguyễn Việt Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO VÀ XE HONDA CIVIC 2002 1.1 Tổng quan hệ thống treo 1.1.1 Công dụng, yêu... Hải Thiết kế hệ thống treo xe du lịch dựa sở xe Honda Civic 2002 - Hệ thống treo trước treo độc lập loại đòn, treo sau treo độc lập loại hai đòn có sơ đồ bố trí hình 1.26 Lò xo trụ hệ thống treo