Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo trên xe ô tô mazda cx 5 2013

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX – 2013 Sinh viên thực hiện: TRẦN HỮU GIA THÁI Đà Nẵng – Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: TRẦN HỮU GIA THÁI Lớp: 15C4B Số thẻ SV: 103150155 Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX-5 2013 Người hướng dẫn: NGUYỄN HỒNG VIỆT Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, sáng tạo ứng dụng đồ án: (điểm đánh giá tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NCKH: (nếu có báo khoa học ĐATN đề tài NCKH: cộng thêm 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV Đánh giá: Điểm đánh giá: /10 Đề nghị: Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Người hướng dẫn ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP V Thông tin chung: Họ tên sinh viên: TRẦN HỮU GIA THÁI Lớp: 15C4B Số thẻ SV: 103150155 Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Người phản biện: NGUYỄN QUANG TRUNG Học hàm/ học vị: Thạc sĩ VI.Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: TT Các tiêu chí đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải đủ nhiệm vụ đồ án giao - Hiểu vận dụng kiến thức Toán khoa học tự 1a nhiên vấn đề nghiên cứu - Hiểu vận dụng kiến thức sở chuyên 1b ngành vấn đề nghiên cứu - Có kỹ vận dụng thành thạo phần mềm mơ 1c phỏng, tính tốn vấn đề nghiên cứu - Có kỹ đọc, hiểu tài liệu tiếng nước 1d ứng dụng vấn đề nghiên cứu 1e - Có kỹ làm việc nhóm, kỹ giải vấn đề - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; ứng dụng 1f thực tiễn: Kỹ viết: - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc 2a tích - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi tả, in ấn, định 2b dạng Tổng điểm đánh giá: theo thang 100 Quy thang 10 (lấy đến số lẻ) Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: Điểm Điểm Điểm tối đa trừ lại 80 15 25 10 10 10 10 20 15 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ý kiến khác: ……………………………………………………………………………………… Đề nghị: Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Người phản biện TĨM TẮT Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Sinh viện thực hiện: TRẦN HỮU GIA THÁI Số thẻ SV:103150155 Lớp: 15C4B Đồ án trình bày lý thuyết chung hệ thống treo, kết khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 bao gồm giới thiệu tổng quát xe hệ thống xe, phân tích kỹ, làm rõ loại, kết cấu, chức phận hệ thống treo đồng thời thực phép tính nhằm kiểm nghiệm tính hoạt động phận hệ thống treo dòng xe Đề tài gồm nội dung cụ thể sau: - Lý thuyết chung hệ thống treo xe ô tô - Giới thiệu xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Khảo sát hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo xe ô tô - Kết luận ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN HỮU GIA THÁI Số thẻ sinh viên: 103150155 Lớp:15C4B Khoa:Cơ khí Giao thơng Tên đề tài đồ án: Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Dựa thông số kết cấu xe hệ thống treo catalog xe Mazda CX5-2013 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Chương 1: Lý thuyết chung hệ thống treo ô tô - Chương 2: Giới thiệu xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Chương 3: Khảo sát hệ thống treo ô tô Mazda CX-5 2013 - Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Chương 5: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo xe ô tô - Kết luận Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ 1&2: Bản vẽ loại hệ thống treo độc lập ô tô (2A3) - Bản vẽ 3: Bản vẽ tổng thể xe ô tô Mazda CX-5 2013 (1A3) - Bản vẽ 4: Đồ thị đặc tính đàn hồi hệ thống treo xe Mazda CX-5 2013 (1A3) - Bản vẽ 5: Đồ thị đặc tính giảm chấn hệ thống treo xe Mazda CX-5 2013 (1A3) - Bản vẽ 6: Bản vẽ kết cấu giảm chấn xe Mazda CX-5 2013 (1A3) - Bản vẽ 7: Bản vẽ kết cấu hệ thống treo trước xe Mazda CX-5 2013 (1A3) - Bản vẽ 8: Bản vẽ kết cấu hệ thống treo sau xe Mazda CX-5 2013 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 03/09/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019 (1A3) Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ mơn Ơtơ & Máy động lực PGS.TS.Dương Việt Dũng tháng năm 2019 Người hướng dẫn TS Nguyễn Hoàng Việt LỜI NÓI ĐẦU Theo đà tăng trưởng mạnh mẽ kinh tế nước nhà hội nhập quốc tế mạnh mẽ nhiều lĩnh vực kinh tế, đối ngoại, dịch vụ, công nghiệp…đời sống mức thu nhập người dân nước ta ngày cải thiện nâng cao kéo theo nhu cầu yêu cầu sử dụng sản phẩm công nghệ cao, số nhu cầu phổ biến người dân sở hữu ô tô làm phương tiện lại Nắm bắt nhu cầu thiết yếu ngành cơng nghiệp tô nước ta theo đà mà phát triền mạnh mẽ, tiêu biều tập đoàn lớn THACO, Huyndai Thành Cơng…và tập đồn VinGroup thành lập hãng tơ Vinfast, thức đưa ngành công nghiệp ô tô nước ta lên đồ ô tô giới Sự phát triển mạnh mẽ cơng nghệ ngồi nước hệ thống ngày hồn thiện tơ với tính đại mang lại an tồn, tiện ích thích thú cho người sử dụng, tiêu biểu hệ thống treo ô tô đại Với vị hãng ô tô lớn khẳng định chất lượng toàn giới, Mazda ngày hồn thiện tốt xe tơ nói chung hệ thống treo nói riêng Nhận thấy cải thiện cơng nghệ hồn tồn cần thiết xu tất yếu nên em chọn đề tài: “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013” làm đề tài đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Cơ khí, Khoa Cơ khí Giao thơng, Trường đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng nhằm tìm hiểu phân tích sâu hệ thống treo dựa kiến thức trang bị Em xin chân thành cám ơn đến TS Nguyễn Hoàng Việt tận tâm hướng dẫn em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cảm ơn đến thầy cô khoa Cơ khí Giao thơng trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện thuận lợi dạy cho em kiến thức chuyên nghành, để em nắm vững kiến thức chắn, vững vàng Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trần Hữu Gia Thái i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài đồ án tốt nghiệp thân em tìm hiểu thực theo quy định khoa Cơ khí giao thơng, Trường Đại học Bách khoaĐại học Đà Nẵng Các số liệu sử dụng phân tích đồ án tốt nghiệp có nguồn gốc rõ ràng, theo tài liệu tham khảo Các kết tính tốn kiểm nghiệm đề tài em tự tìm hiểu, tính tốn, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp Các kết chưa công bố đề tài đồ án tốt nghiệp khác Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Trần Hữu Gia Thái ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 1 Mục đích đề tài .1 Ý nghĩa đề tài Chương 1: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO XE Ô TÔ 1.1 Công dụng, phân loại yêu cầu hệ thống treo ô tô 1.1.1 Công dụng hệ thống treo ô tô 1.1.2 Yêu cầu hệ thống treo ô tô 1.1.3 Phân loại hệ thống treo ô tô 1.1.3.1 Theo dạng phận dẫn hướng 1.1.3.2 Theo loại phần tử đàn hồi, gồm có: 1.1.3.3 Theo phương pháp dập tắt dao động 1.2 Cấu tạo, nguyên lý phận hệ thống treo .5 1.2.1 Bộ phận đàn hồi 1.2.1.1 Nhíp 1.2.1.2 Lò xo trụ .7 1.2.1.3 Thanh xoắn 1.2.1.4 Phần tử đàn hồi loại khí nén .9 1.2.1.5 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 11 1.2.2 Bộ phận dẫn hướng 13 1.2.2.1 Loại đòn 16 1.2.2.2 Loại hai đòn chiều dài .16 1.2.2.3 Loại hai đòn chiều dài khác .16 1.2.2.4 Loại địn - ống hay Macpherxơn .17 1.2.2.5 Loại nến .18 iii 1.2.3 Bộ phận giảm chấn 18 1.2.3.1 Giảm chấn đòn 20 1.2.3.2 Giảm chấn ống 20 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE MAZDA CX-5 2013 22 2.1 Giới thiệu thông số kỹ thuật ô tô Mazda CX-5 2013 22 2.2 Động sử dụng ô tô Mazda CX-5 2013 24 2.3 Hệ thống truyền lực 25 2.4 Hệ thống phanh 26 2.5 Hệ thống lái .28 2.6 Hệ thống điều hòa 28 2.7 Hệ thống an toàn 30 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO Ô TÔ MAZDA CX-5 2013 31 3.1 Khảo sát hệ thống treo trước xe ô tô Mazda CX-5 2013 31 3.1.1 Bố trí hệ thống treo trước xe Mazda CX-5 2013 31 3.1.2 Các phận hệ thống treo trước 32 3.1.2.1 Bộ phận đàn hổi .32 3.2.2.2 Bộ phận giảm chấn 32 3.1.2.3 Bộ phận hướng 33 3.2 Khảo sát hệ thống treo sau xe ô tô Mazda CX5-2013 .35 3.2.1 Bố trí hệ thống treo sau xe Mazda CX-5 2013 35 3.2.2 Các phận hệ thống treo sau Mazda CX5-2013 .36 3.2.2.1 Bộ phận đàn hồi .36 3.2.2.2 Bộ phận giảm chấn 36 3.2.2.3 Bộ phận hướng 37 Chương 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-5 2013 39 4.1 Đặc tính đàn hồi hệ thống treo trước .39 4.2 Đặc tính đàn hồi hệ thống treo sau 42 4.3 Tính tốn phận đàn hồi hệ thống treo trước .45 4.4 Tính tốn phận đàn hồi hệ thống treo sau 48 4.5 Tính tốn phận giảm chấn 51 4.5.1 Tính tốn phận giảm chấn trước .51 iv Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX-5 2013 4.5.1.3 Tính tốn nhiệt giảm chấn Phương trình cân nhiệt chất lỏng giảm chấn: Nt= t.Sg.(tg- tm) [Nm/s] (4.34) Trong đó: N t = (K gt − K gn ) Vg2 [Nm/s] (3.31) Với Vg= 0,3 [m/s] thay vào (3.31) ta được: N t = (1669, + 834,6 )  0,32 = 112,6 [Nm/s] t = (58 - 81) W/m2.độ, chọn t= 75 [W/m2.độ] Sg - diện tích mặt ngồi giảm chấn [m2]: D  S g =  D. + l g  [m2] 2  (4.35) Với D = dngc= 40 mm thay vào (3.35) ta được: D   0,04  Sg = .D  + lg  =   0,04   + 0,12  = 0,0175 (m2) 2    tm - nhiệt độ môi trường[oC] Chọn tm= 30vg oC tg - nhiệt độ thành giảm chấn[oC] tg ≤ (100 - 120)oC Từ (3.34) ta tính nhiệt độ thành giảm chấn (tg): tg = Nt 112,6 + tm = + 30 = 116 (oC)  t Sg 75  0,0175 Vậy tg không vượt giá trị cho phép (100 - 120) oC 4.5.2 Tính tốn phận giảm chấn sau 4.5.2.1 Đặc tính giảm chấn sau Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 59 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Pgt [N] K'gt Trả Mạnh Nhẹ Nhẹ Mạnh Nén Vg [m/s] Pgn K'gn Pgnmax Pgn [N] Hình 4.9: Đặc tính giảm chấn Lực cản giảm chấn (Pg) phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn (Vg) theo công thức sau, theo [1]: Pgn = KgnVgm (4.36) Pgt = KgnVgm Trong đó: m = 1,0 ÷ 2,0: Số mũ, giá trị phụ thuộc kích thước lỗ tiết lưu, độ nhớt chất lỏng kết cấu van Do trường hợp tổng quát, đặc tính giảm chấn đường phi tuyến Tuy nhiên tính tốn, để đơn giản thừa nhận m = 1; Vg = dZ dt : Tốc độ giảm chấn (Z: Dịch chuyển piston giảm chấn) Kgn, Kgt: Hệ số cản giảm chấn hành trình nén hành trình trả; Các hệ số cản Kgn Kgt giảm chấn chọn theo điều kiện êm dịu chuyển động thông qua hệ số cản K hệ thống treo Hệ số cản K hệ thống treo (thực chất hệ số cản giảm chấn quy dẫn trục bánh xe) xác định theo hệ số tắt dần nguy hiểm Kngh, Kngh xác định theo công thức, theo [1]: K ngh = cm tr Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái (4.37) Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 60 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX-5 2013 Trong đó: c: Độ cứng hệ thống treo mtr: Khối lượng phần treo tác dụng lên bánh xe hệ thống treo Nếu K  K ngh chuyển động phần treo bị dập tắt đột ngột gây tải trọng động gia tốc lớn nên cần phải tránh Nếu K nhỏ hiêu dập tắt dao động bé, dao động kéo dài lâu, nên lợi Vì người ta dùng hệ số dập tắt dao động tương đối  = K / K ngh Đối với ô tô Ψ = 0,15 ÷ 0,3 Chọn Ψ = 0,2 Suy ra: K= 2G tr (4.38) gf t Trong : g: Gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2] Gtr: Trọng lượng phần treo tác dụng lên bánh xe hệ thống treo sau: G tr = Zts = 4649,5 [N] ft: Độ võng tĩnh hệ thống treo sau ft = 180 [mm]; Thay tất vào công thức (3.38) ta được: K= 2G tr gf t = 2.0, 2.4297, 9,81.187.10−3 = 1269, Hệ số cản giảm chấn hành trình nén xác định theo cơng thức, theo [1]: K= 2K (1 + ) Trong đó: α=1÷5 ξ: Hệ số phụ thuộc loại cách bố trí giảm chấn, hệ số quy dẫn hệ số cản giảm chấn trục bánh xe Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 61 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX-5 2013 Hình 4.10: Sơ đồ tính tốn ống giảm chấn trước Nếu tìm xác quan hệ giải tích Pg Zc phức tạp Do giải tốn phương pháp dùng lược đồ đơn giản để tìm giá trị tỉ số chúng Giả sử chọn tỷ số x = Z c = 0,96 Theo định luật bảo tồn cơng ZcVc = PgVg Pg Suy ra: Vc = Vg x Từ nhận được: KVgm Z c K Vcm = = = K g Vgm =  K Vgm Pg = m +1 x x ( x) Với  = ( x) m+1 = ( x) = ( 0,96) = 1,07 Đối với giảm chấn tác dụng hai chiều không đối xứng có hành trình trả hành trình nén khác nhau: Kgn ≠ Kgt mà Kg = .K = Ktb = 0.5(Kgn + Kgt) Kgt =  Kgn Với  - Hệ số thực nghiệm  = ÷ Chọn  = Suy Kgn +  Kgn = Ktb = .K Kgn.(1+) = .K  Kgn = 2.1,07.1269,0 2. K = 905, [ NS ] = m (1 +  ) 1+ Suy ra: Kgt =  Kgn = 2.905,2= 1810,4 [ NS ] m Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 62 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 - Lực cản giảm chấn: + Hành trình nén : Pgn = Kgn.Vg Vg : Là vận tốc piston thời điểm mở van giảm tải, theo [1] ôtô thường chọn Vg = 0,3 [m/s] Suy : Pgn = 905,2.0,3 = 271,6 [N] + Hành trình trả: Pgt = Kgt.Vg Pgt = 1810,4.0,3 = 543,1 [N] - Xác định thông số giảm chấn: dc  dp dngc Hình 4.11: Sơ đồ tính giảm chấn + Đường kính piston cần: Đường kính piston dp phải chọn để áp suất cực đại truyền qua thành giảm chấn không vượt giới hạn cho phép khơng làm giảm chấn nóng nhiệt độ cho phép Theo [1]: + Đối với xe du lịch : dp = 22 ÷ 27 [mm], chọn dp = 25 [mm] + Đường kính cần piston lấy phụ thuộc vào đường kính piston: dc = (0,4 ÷ 0,5)dp Chọn: dc = 0,5.dp = 0,5.24 = 12,5 [mm] Fp = .d 2p   0,0252 = = 0, 491.10−3 [m2] = 491 [cm2] 4 + Phương trình biểu diễn đặc tính giảm chấn van giảm tải chưa mở Pg = Kg.Vg (4.39) Khi van giảm tải mở: Pgt = K’g.Vgmax Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 63 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Với K gt = ' Pgt' max − Pg Vgt max − Vg - Lực cực đại hành trình trả: Pgtmax = pmax (Fp - Fc) Trong : (4.40) pmax - Áp suất cực đại giảm chấn: khơng vượt q 2,5 ÷ [MPa] Chọn pmax = 2,5 [MN/m2] Diện tích cần piston Fc: .d c2 .0,01252 = = 0,125 10−3 [m2] =125 [cm2] Fc = 4 Thay giá trị vào (3.40) tính Pgtmax Pgtmax = 2,5.(0,491 -0,125).10-3 = 0,00915.10-6 [MN] = 915 [N] Vgmax : Vận tốc cực đại piston theo thực nghiệm Vgmax = (0,5 - 0,6) [m/s] Chọn Vgmax = 0,6 [m/s] Thay vào (3.39) ta hệ số cản hành trình trả sau mở van giảm tải 915 − 543,1 = 1239 [NS/m] K’gt = 0,6 − 0,3 Vậy hệ số cản giảm chấn giảm xuống so với lúc chưa mở van giảm tải K 'gt K gt = 1239 = 0,69 1810,4 Chọn mức độ giảm hệ số cản giảm chấn lúc mở van giảm tải hành trình nén mức độ giảm hệ số cản hành trình trả - Hệ số cản hành trình nén : K’gn = 0,69.Kgn = 0,69.905,2 = 624,5 [ NS ] m - Hệ số cản cực đại hành trình nén : Pnmax = K’gn Vgmax = 624,5.0,6 = 374,7 [N] Vậy ta có đường đặc tính sau: Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 64 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Hình 4.12: Đặc tính giảm chấn hệ thống treo sau 4.5.2.2 Xác định kích thước giảm chấn sau - Chiều dài kết cấu giảm chấn lk: chiều dài kết cấu giảm chấn tổng chiều dài phận cấu thành nó, bao gồm: + Chiều dài nửa tai chiều dày đáy giảm chấn A Kích thước tai giảm chấn chọn cho ứng suất bề mặt ống lót cao su lắp tai khơng vượt q giới hạn cho phép Kích thước khơng q lớn làm tăng kích thước trọng lượng giảm chấn Thơng thường đường kính tai Dt = 1,35dp Chọn A = Dt = 1,35.27 = 36,45 [mm] + Chiều dài cụm van nén đáy giảm chấn B, theo [1], B = (0,4 ÷ 0,9)dp Chọn B = 0,4dp = 0,4.27 = 10,8 [mm] Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 65 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 + Chiều dài piston giảm chấn van bố trí C, theo [1], C = (0,75 ÷ 1,1)dp Chọn C = 0,8.dp = 0,8.27 = 21,6 [mm] + Chiều dài phận dẫn hướng cần, chi tiết làm kín chi tiết đầu giảm chấn E, theo [1], E = (0,75 ÷ 1,5)dp Chọn E = dp = 27 [mm] + Chiều dài phần nhô cần giảm chấn F khoảng cách từ phần nhô cần đến đường tương ứng với vị trí thùng xe mà giảm chấn lắp nối với H/2 Theo [1], H + F = (1,1 ÷ 1,5)dp Chọn H + F = 1,2dp = 1,2.27 =40,5 [mm] Mà chọn H = 2F, suy H/2 + F = 27 [mm] Vậy chiều dài kết cấu giảm chấn: l k =  li = A + B + C + E + F + H = 36, 45 + 10,8 + 21, + 27 + 27 = 122,85 [mm] - Hành trình piston hp: theo [1], hệ thống treo độc lập chọn hp = 100 [mm] - Chiều dài giảm chấn: +Khi trả: lg t = lk + 2h p = 122,85 + 2.100 = 322,85 [mm] +Khi nén: lg t = lk + h p = 122,85 + 100 = 222,85 [mm] - Chiều dày thành giảm chấn, theo [1] δt = 1,5 ÷ 2[mm], chọn δt = - Đường kính ngồi giảm chấn: d ngc  (2  4)d c2 + (d p + 2t )2 + 2t = (3)13,52 + (27 + 2.2) + 2.2 = 42,83 [mm] Chọn dngc = 45 [mm] - Chiều dài phần chứa dầu giảm chấn, theo [1]: lg = h p + C = 100 + 21,6 = 121,6 [mm] - Xác định tiết lưu thông qua van fv = F p V g v  2.g p = F p V g p. v  p 2.g = F p2 K g  v  p [m2] 2.g (4.41) Trong đó: v - hệ số lưu lượng, tính tốn thừa nhận v = 0,6 - 0,75, chọn v = 0,7  - trọng lượng riêng chất lỏng  = 910 Kg/m3 g - gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2 Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 66 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Fp - diện tích ép chất lỏng piston giảm chấn [m2] Hành trình nén có: d 2p .0,027 Fp = = = 0,573.10 −3 (m2) 4 Hành trình trả có: Fpt = (d 2p − d c2 ) = (0,027 − 0,01352 ) = 0, 429.10 −3 (m2) Kg - hệ số cản giảm chấn, giá trị phụ thuộc hành trình nén hay trả xác định p - áp suất chất lỏng khoang giảm chấn [MPa], áp suất khác hành trình nén trả: Ở hành trình trả : pt= Pgt = Fpt Ở hành trình nén có pn= Pgn Fpn 599 = 1,395.106 (N/m2) −3 0,429.10 299,5 = 0,523.106 (N/m2) −3 0,573.10 = Từ (3.41) ta xác định diện tích tiết diện lưu thơng van giảm tải hành trình nén trả: Hành trình trả có: −3 .p t ( 0, 429.10 ) 910.1,395.106 f vt = = = 1,34.10−6 [m2] = 1,34 (mm2) K 'gt  v 2.g 1581,7.0,7 2.9,81 Fpt2 Hành trình nén có: f −3 .p n ( 0,572.10 ) 910.0,523.106 = = = 2,92.10−6 [m2] = 2,92 (mm2) K 'gn  v 2.g 790,9.0,7 2.9,81 Fpn2 4.5.2.3 Tính tốn nhiệt giảm chấn Phương trình cân nhiệt chất lỏng giảm chấn: Nt= t.Sg.(tg- tm) [Nm/s] (4.42) Trong đó: N t = ( K gt + K gn ) Vg2 [Nm/s] Với Vg= 0,3 [m/s] ta được: Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 67 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tô Mazda CX-5 2013 0,32 N t = (1996,7 − 998, )  = 134,8 (Nm/s) t = (58 ÷ 81,2) W/m2.độ, chọn t= 80 W/m2.độ Sg - diện tích mặt ngồi giảm chấn [m2]: D  S g =  D. + l g  [m2] 2  Với D = dngc= 45 mm ta được: D   0,045  Sg = .D  + lg  = 3,14  0,045   + 0,1216  = 0,0204 (m2) 2    tm - nhiệt độ môi trường[oC] Chọn tm= 30 oC tg - nhiệt độ thành giảm chấn[oC] tg ≤ (100 - 120)oC Từ (3.39) ta tính nhiệt độ thành giảm chấn (tg): tg = Nt 134,8 + tm = + 30 = 112,7 (oC)  t Sg 80  0,0204 Vậy tg không vượt giá trị cho phép (100 - 120) oC Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 68 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 Chương 5: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ 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, hậu làm giảm chiều cao thân xe, tăng khả va đập cứng phanh hay tăng tốc, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng tốc dao động thân xe, làm xấu độ êm dịu xe đường xấu Gãy phận đàn hồi lò xo tải làm việc, hay mỏi vật liệu Khi lò xo xoắn ốc bị gãy, dẫn tới tác dụng phận đàn hồi Gối đỡ cao su sử dụng phận đàn hồi phụ Chúng vừa đảm nhận chức tăng độ cứng vừa làm nhiệm vụ hạn chế hành trình Bộ phận sau thời gian sử dụng bị hỏng làm cho chức 5.2 Bộ phận dẫn hướng Mòn khớp trụ gây tiếng ồn làm cho hệ thống treo hoạt động không tốt, cứng Các khớp cầu chế tạo bôi trơn thường xuyên cần thiết tránh bụi nước miếng cao su che bụi quan trọng Khi miếng cao su bị hỏng làm cho khớp cầu bị mòn gây tiếng ồn gây mòn lốp Biến dạng đòn dẫn hướng dọc làm giảm khả chịu lực dọc hệ thống treo Gãy đòn dẫn hướng dọc làm khả chịu lực dọc Thanh ổn định dùng để liên kết bánh xe cầu Nó bố trí mặt phẳng ngang xe nhằm tăng khả ổn định xe Khi xe quay vòng xe nghiêng ổn định làm việc tạo nên lực đàn hồi nhằm giảm lật ngang thùng xe Vì ổn định bị hỏng (biến dạng gãy) làm giảm khả ổn định ngang xe Các hư hỏng làm cho bánh xe quan hệ động học, động lực học đúng, gây nên mài mòn lốp nhanh, khả ổn định chuyển động, tính dẫn hướng xe…tuỳ theo mức độ hư hỏng mà biểu rỏ nét hay mờ Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 69 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 5.3 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 đơi xi 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, ngồi việc dầu lưu thơng qua lỗ tiết lưu, cịn chảy qua khe hở piston xi lanh, gây giảm lực cản hai hành tình nén trả, dần tác dụng dập tắt dao động nhanh Gãy cần piston làm cho giảm chấn ngưng hoạt động, hệ thống treo khả dập tắt dao động Hở phớt bao kín chảy đầu giảm chấn Hư hỏng hay xảy giảm chấn ống, đặc biệt giảm chấn ống lớp vỏ, Do điều kiện bơi trơn phớt bao kín cà cần piston hạn chế, nên mịn khơng thể 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 khơng 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 cịn kéo theo bụi bẩn bên ngồi 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 hố học lẫn vào dễ làm dầu biến chất Các tính chất lý thay đổi làm cho tác dụng giảm chất mât đi, cịn làm bó kẹt giảm chấn Kẹt van giảm chấn xảy hai dạng: Ln mở ln đóng Nếu van kẹt mở lực cản giảm chấ 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, Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 70 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 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 bu lông phía dùng để cố định giảm chấn vào khung xe bị hỏng làm cho giảm chấn ổn định 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 Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 71 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX-5 2013 KẾT LUẬN Kết thúc q trình làm việc liên tục thời gian quy định Đồ án Tốt nghiệp với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Hoàng Việt, em hoàn thành xong đề tài đồ án “ Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013” Qua đề tài bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành hệ thống ô tô, đặc biệt hệ thống treo bước đầu nhận thấy đổi liên tục cơng nghệ đại dịng xe Qua sâu nhằm nắm rõ vai trò, kết cấu, chức kiểm tra lại thông số làm việc hệ thống treo dựa vận dụng kiến thức học ghế nhà trường Do nội dung đề tài nghiên cứu hệ thống treo dòng xe đại tài liệu cịn hạn chế nên q trình làm khơng tránh khỏi thiếu sót định, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô bạn nhằm giúp đề tài tốt nghiệp em ngày hoàn thiện Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 72 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX-5 2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Việt, Kết cấu tính tốn thiết kế ơtơ, Giáo trình nội Khoa Cơ khí Giao thông – Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, 2005; [2] Nguyễn Khắc Trai , Cấu tạo xe con, NXB Giao thông vận tải, 1996; [3] Ngô Khắc Hùng, Kết cấu tính tốn tơ, NXB Giao thông vận tải, 2008; [4] Catalogue xe Mazda CX-5 2013; [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Lý thuyết ôtô máy kéo , NXB Khoa học kỹ thuật, 2010 [6] https://danhgiaxe.autodaily.vn/danh-gia-xe/mazda/cx5-4wd/2013/258/thong-so-kythuat.html [7] http://motoring.vn/mua-ban-oto/xe-the-thao-da-dung-suv-cuv/2287/3/mazda-cx-520-at-2wd-2013.html Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Gia Thái Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 73 ... nghiệm hệ thống treo xe tô Mazda CX- 5 2013 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO Ô TÔ MAZDA CX- 5 2013 3.1 Khảo sát hệ thống treo trước xe ô tô Mazda CX- 5 2013 3.1.1 Bố trí hệ thống treo trước xe Mazda. .. 34 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe tơ Mazda CX- 5 2013 3.2 Khảo sát hệ thống treo sau xe tơ Mazda CX5 -2013 3.2.1 Bố trí hệ thống treo sau xe Mazda CX- 5 2013 Hệ thống treo sau ô tô. .. thiệu xe ô tô Mazda CX- 5 2013 - Khảo sát hệ thống treo xe tơ Mazda CX- 5 2013 - Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống treo xe ô tô Mazda CX- 5 2013 - Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo xe ô tô - Kết luận