Khảo sát hệ thống treo trên xe ISUZU HI LANDER X treme MT

Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT LỜI NÓI ĐẦU Kể từ đời đến ngành khí động lực khơng ngừng phát triển đạt nhiều thành tựu to lớn Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô chế tạo nhiều loại ơtơ với hệ thống treo có tính kỹ thuật cao để đảm bảo vấn đề an toàn tính động ơtơ Trong tập đồ án tốt nghiệp em giao đề tài ”Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống treo ơtơ ISUZU HI-LANDER X-Treme MT nói riêng, từ sâu nghiên cứu chun mơn Trong q trình làm việc hệ thống treo khơng thể tránh khỏi hư hỏng, hao mòn chi tiết Vì đề tài cịn đề cập đến vấn đề chẩn đoán hư hỏng, sửa chữa Được hướng dẫn tận tình thầy giáo Lê Văn Tụy thầy giáo khoa, em hoàn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian kiến thức có hạn nên tập đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót định Vì em mong thầy, mơn đóng góp ý kiến để đề tài em hồn thiện Đà nẵng, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực Hồ Văn Chắt MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Để đảm bảo cho xe chuyển động đường có độ êm dịu cần thiết, tránh va đập khung vỏ với cầu hay hệ thống chuyển động đường tốt đường xấu Khi quay vòng, tăng tốc phanh vỏ xe khơng bị nghiêng, ngữa hay chúc đầu Xe chuyển động phải có tính ổn định điều khiển cao Mà hệ thống treo đảm nhận u cầu đó, điều địi hỏi hệ thống treo xe phải tính tốn chế tạo xác Đối với loại xe tải nhẹ, chủ yếu dùng để chở hàng Với địa hình Việt Nam không cho phép xe chuyển động loại đường nên ngồi việc tính tốn chế tạo xác cần phải đảm bảo độ bền lớn sử dụng địa hình Do phải chọn hệ thống treo phù hợp Chất lượng hệ thống treo cịn phụ thuộc nhiều vào cơng tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc người cán kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu nguyên lý làm việc phận hệ thống treo Đề tài khảo sát tinh toán kiểm nghiệm hệ thống treo mong muốn đáp ứng phần mục đích Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau : Giới thiệu hệ thống treo Tính tốn kiểm tra Chẩn đoán sửa chữa Các nội dung đề tài cung cấp kiến thức cần thiết hệ thống treo, phương pháp tính tốn kiểm tra hệ thống treo, bên cạnh đề tài cịn mang nội dung tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửa chữa Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TREO 2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 2.1.1 Công dụng Hệ thống treo tập hợp tất cấu để nối đàn hồi khung vỏ ôtô với cầu hay hệ thống chuyển động Hệ thống treo nói chung gồm ba phận : Bộ phận đàn hồi, phận 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 dung lên 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 mơi trường xung quanh Ngồi ba phận hệ thống treo ơtơ du lịch cịn có thêm phận phụ phận ổn định ngang Bộ phận có tác dung làm giảm độ nghiêng dao động góc ngang thùng xe 2.1.2 Yêu cầu Hệ thống treo phải đảm bảo yêu cầu sau : Đặc tính đàn hồi hệ thống treo (đặc trưng độ võng tỉnh 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 hạn chế chạy đường xấu không phẳng với tốc độ cho phép, xe quay vòng tăng tốc phanh vỏ xe khơng 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 : Đảm bảo cho chiều rộng sở góc đặt trục quay đứng bánh xe dẫn hướng không đổi thay đổi không đáng kể Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 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 khơng treo Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy 2.1.3 Phân loại Hiện có nhiều loại hệ thống treo khác Nếu phân loại theo sơ đồ phận dẫn hướng hệ thống treo chia hai loại: hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc 2.1.3.1 Hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập hệ thống treo đặc trưng cho dầm cầu cắt (không liền) cho phép bánh xe dịch chuyển độc lập - Ưu điểm : + Nó cho phép tăng độ võng tỉnh, độ võng động, tăng độ êm dịu chuyển động xe + Nó cho phép giảm 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 đặc biệt với cầu chủ động Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Hình 2-1: Cơ cấu treo độc lập loại hai địn 1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản lề; 4- Trục; 5- Giảm xóc; 6- Cân ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ cân bằng; 10- Ngõng quay; 11- Trục cấu treo phía trước 2.1.3.2 Hệ thống treo phụ thuộc Là hệ thống đặc trưng dùng với 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 địn - Ưu điểm : + Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ đảm bảo hầu hết yêu cầu hệ thống treo tốc độ không lớn -Nhược điểm : + tốc độ lớn không đảm bảo tính ổn định điều khiển so với hệ thống treo độc lập Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Hình 2-2: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp 1- Nhíp lá; 2- Vịng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giá đỡ; 6- Giảm chấn; 7- Ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cầu Ngồi 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 dung chiều hai chiều +Loại giảm chấn ma sát cơ: Ma sát phận đàn hồi phận dẫn hướng 2.1.3.3 Hệ thống treo khí nén Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén sử dụng khả hồn thiện kết cấu ơtơ Tuy với loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýt ứng dụng với mức độ khác Phổ biến kết cấu áp dụng cho ôtô buýt tiên tiến Với hệ thống treo cho phép giữ chiều cao thân xe ổn định so với mặt đường với chế độ tải trọng khác Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Hệ thống treo khí nén dùng ơtơ hình thành sở khả điều chỉnh độ cứng buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch thân xe Sơ đồ nguyên lý kết cấu hệ thống đơn giản trình bày hình 2-3 Sự hình thành tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt khí Các ballon khí nén bố trí nằm thân xe bánh xe thông qua giá đỡ bánh xe Trên thân xe bố trí van trượt khí Van trượt gắn liền với chia khí nén (block) Khí nén cung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block cấp khí nén vào ballon Khi tải trọng tăng lên, ballon khí nén bị ép lại, dẫn tới thay đổi khoảng cách thân xe bánh xe Van trượt khí thơng qua địn nối dịch chuyển vị trí trượt chia khí block Khí nén từ hệ thống cung cấp tới ballon cấp thêm khí nén Hiện tượng cấp thêm khí nén kéo dài chiều cao thân xe với bánh xe trở vị trí ban đầu Khi giảm tải trọng tượng xảy tương tự, trình van trượt tạo nên bớt khí nén khỏi ballon Bộ tự động điều chỉnh áp suất nhờ hệ thống điện tử (hình 2-3b) bao gồm: cảm biến xác định vị trí thân xe bánh xe 6, vi xử lý 7, block khí nén Nguyên lý hoạt động gần giống với điều chỉnh van trượt khí Cảm biến điện tử đóng vai trị xác định vị trí thân xe bánh xe (hay giá đỡ bánh xe) tín hiệu điện (thơng số đầu vào) Tín hiệu chuyển vi xử lý Các chương trình vi xử lý làm việc thiết lập yêu cầu điều chỉnh tín hiệu điện (thơng số đầu ra) Các tín hiệu đầu chuyển tới van điện từ block chia khí nén, tiến hành điều chỉnh lượng cấp khí nén lúc hệ thống trở lại vị trí ban đầu Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Hình 2-3: Sơ đồ nguyên lý kết cấu hệ thống treo khí nén 1- Bánh xe; 2- Ballon khí; 3- Thân xe; 4- Giá đỡ; 5- Van trượt khí; 6- Cảm biến vị trí; 7- Bộ vi xử lý; 8- Bộ chia khí nén; 9- Bình chứa khí nén 2.1.3.4 Hệ thống treo tích cực Các phận đàn hồi truyền thống: nhíp lá, lò xo xoắn ốc, xoắn, giảm chấn thuỷ lực có đặc tính tuyến tính coi hệ thống đàn hồi “thụ động” Xuất phát từ yêu cầu hoàn thiện hệ thống treo ngày hình thành loại hệ thống treo có chất lượng cao a Hệ thống treo bán tích cực: Hệ thống treo bán tích cực hệ thống có khả dập tắt nhanh dao động thẳng đứng khoảng làm việc rộng, tạo nên điều khiển thông qua núm chọn hay nhờ điều khiển điện tử Trên hình 2-4 sơ đồ hệ thống treo có giảm chấn làm việc theo vị trí núm điều khiển ơtơ Porsche 959 Tính chất điều chỉnh dao động xe hoạt động chọn theo chế độ đường định trước theo ý đồ sử dụng lái xe, là: thành phố, xa lộ, liên tỉnh; đường ngắn, đường trường, đường đua Ba chương trình hoạt động thiết lập sẵn phụ thuộc vào trạng thái làm việc giảm chấn thông qua núm chọn bảng điều khiển xe Lực cản giảm chấn tăng hay Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT giảm tuỳ thuộc vào tăng hay giảm tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn thông qua việc thay đổi lỗ van tiết lưu để thay đổi dòng chảy chất lỏng bên Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959 1- Đồng hồ tốc độ; 2- Núm chọn; 3- Bộ điều khiển điện tử; 4- Giảm chấn; 5- Block van điều khiển; 6- Cảm biến mặt đường; Trên xe sử dụng ba chế độ điều chỉnh khoảng sáng gầm xe chọn sẵn núm chọn, điều khiển điện tử trì khoảng làm việc vùng thiết lập (hình 2-4b) Mục đích hệ thống thiết lập điều chỉnh chiều cao thân xe nhằm đảm bảo khả hoạt động tốc độ cao, trì ổn định góc nghiêng ngang bánh xe, tối ưu hệ số cản khơng khí, áp lực khơng khí tác dụng lên đầu xe Hệ thống bán tích cực khơng thực hồn thiện chế độ tự động: - Khơng có cảm biến xác định lực giảm chấn - Khơng có khả tự chuyển sang chế độ làm việc khác, tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn vượt giá trị cho phép - Không điều chỉnh chế độ làm việc theo thông tin trạng thái làm việc tức thời b Hệ thống treo tích cực: Hệ thống treo tích cực hệ thống treo có khả điều chỉnh theo biến động trạng thái nhấp nhô đường trạng thái chiều cao thân xe cảm biến điều khiển nhạy bén ảnh hưởng động xảy Khi có lực động sinh ra, thơng qua van điều chỉnh đáp ứng liên hệ nhanh (với nguồn lượng tương thích), mơđun đàn hồi tạo nên phản ứng nhằm đảm bảo Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT chế độ độ nghiêng thân xe theo yêu cầu Các hệ thống treo tích cực sử dụng ơtơ trình bày hình 2-5 Hệ thống đòi hỏi nhiều lượng kết cấu theo hệ thống Lotus (hình 2-5a) Phần thiết bị bốn mơđun thuỷ lực, bình tích bổ trợ, phần ln liên hệ với cảm biến tải trọng sinh bánh xe thân xe Cảm biến tải trọng cung cấp thông tin cho mạch điều khiển đưa tải trọng đặt lên bánh xe giá trị tĩnh Nếu bánh xe vượt qua mô cao nằm mặt đường, tải trọng bánh xe tăng lên bánh xe có xu bị hướng nâng cao lên gần thân xe Trên hệ thống treo tích cực khả tăng tải trọng cho bánh xe bị giảm bớt Van tự động điều chỉnh môđun tháo bớt chất lỏng khỏi xylanh nhờ bánh xe có khả đảm bảo giá trị tải trọng tĩnh tức thời Điều có nghĩa mơđun đàn hồi bánh xe không tác động thêm tải trọng ảnh hưởng khơng phẳng mặt đường Như nói có bánh xe bị nâng cao để vượt qua mấp mô mà thân xe không bị gây nên tác động xấu Để thân xe không bị dịch chuyển vượt qua chướng ngại cần thiết đưa thêm mạch điều khiển phụ thuộc vào chiều cao hành trình bánh xe để giữ cho thân xe vị trí thiết kế Việc đề yêu cầu cho hệ thống treo tích cực phải có khả khắc phục chiều cao mấp mô theo thiết kế, với thời gian vô ngắn (vài miligiây) Thực điều cần tiêu hao cơng suất chừng 10kW để nâng cao tính tiện nghi ơtơ Với ôtô tải nhỏ ôtô buýt lượng tiêu thụ cho tự động điều chỉnh cao nhiều Hệ thống treo có yêu cầu cao quan hệ động học thân xe với bánh xe so với hệ thống treo thụ động truyền thống Thân xe cần phải giữ ổn định khoảng làm việc rộng bánh xe bánh xe cần phải lăn theo hình dạng hình học mặt đường Bởi hành trình dịch chuyển bánh xe đòi hỏi lớn nhiều so với hệ thống treo thụ động Việc liên quan tới thay đổi lớn độ chụm bánh xe xuất hành trình nén trả, đặc biệt chuyển động thẳng 10 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT G=  t bd  t   t kbd 100%  l 100%  tl  tl Trong đó:  tl : tổng số thời gian lăn bánh xe  tbd : tổng thời gian bánh xe bám dính đường  t kbd : tổng thời gian bánh xe khơng bám dính đường Trong số tài liệu chuyên ngành dùng ký hiệu chữ “EUSAMA” thay cho G Như G=100% bánh xe lăn tồn thời gian, điều mong muốn, thực tế khó thực Thông thường giá trị G < 100% Trong trường hợp G < 100%, có nghĩa có lúc bánh xe khơng tiếp đất Tại thời điểm bánh xe hết khả truyền phản lực đường đồng nghĩa với khả điều khiển bánh xe Điều bất lợi chuyển động ôtô Trong kiểm tra chất lượng giới hạn nhỏ G phải lớn 70% Giá trị G phụ thuộc vào qúa trình biến đổi Zđ theo thời gian, Zđ lại phụ thuộc vào độ cứng lốp, phận đàn hồi, giá trị hệ số cản giảm chấn, tần số kích thích mặt đường Trong thực tế chuyển động đường dải tần số rộng khoảng từ Hz đến  Các tài liệu công bố cho rằng: tần số kích động mặt đường tăng từ 15 Hz trở lên, với chiều cao mấp mô mặt đường không đổi, giá trị Z đ dần tiến tới giá trị định coi thay đổi vùng tần số lớn 25 Hz 30 Hz Trên bệ thử dùng cho chẩn đoán chất lượng hệ thống treo, người ta tạo nên bệ rung có khả tạo nên tần số kích động tương tự thực tế với khoảng giá trị từ Hz đến 25 Hz (có thể tới 30 Hz) có biên độ dao động không đổi khoảng tần số rung Các bánh xe quản lý chặt chẽ việc kiểm tra chất lượng bánh xe áp suất khí lốp Như đo, giá trị lực động phụ thuộc vào độ cứng phận đàn hồi lực cản giảm chấn Qua chuyển đổi tính tốn thiết bị thu quan hệ tần số kích thiisch với giá trị G, độ cứng động trung bình hệ thống treo Cđ Nhờ kết tiến hành chẩn đốn chất lượng hệ thống treo 58 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT bệ thử chuyên dụng, tức quản lý độ bám dính bánh xe ôtô chuyển động 6.3 Phương pháp thiết bị chẩn đoán 6.3.1 Bằng quan sát Với loại ơtơ có khoảng khơng gian sàn xe quan sát: - Chảy dầu giảm chấn - Gãy nhíp, lị xo - Rơ lỏng xơ lệch phận - Biến dạng lớn chỗ liên kết - Nứt vỡ gối tỳ, ụ giảm va đập, ổ bắt cao su - Mài mòn lốp xe - Độ cân bánh xe Ngồi ra, cịn sử dụng thước đo thông thường đo chiều cao thân xe so với mặt đường hay tâm trục bánh xe để xác định độ cứng tĩnh phận đàn hồi 6.3.2 Chẩn đoán đường Chọn thử điều kiện thử ôtô đường phụ thuộc vào chủng loại, kết cấu như: ôtô tải, ôtô buýt, ôtô con, ôtô thân ngắn, thân dài Mục đích chẩn đoán dạng xác định nơi phát tiếng ồn mức độ ồn Trong khai thác sửa chữa cần phát chỗ hư hỏng đánh giá chất lượng tổng thể 6.3.2.1 Độ ồn Độ ồn bên đo từ buồng lái ôtô tải, bên ôtô ôtô buýt Các điểm đo độ ồn xác định ôtô buýt là: điểm chỗ người lái ngang tầm đầu lái xe, hai điểm khoang hành khách ngang tầm ghế ngồi, hai điểm sau xe ngang tầm đầu hành khách Khi đo, ôtô chuyển động với vận tốc quy định 50 km/h 80 km/h đường thẳng tốt Việc đo độ ồn chủ yếu xác định chất lượng môi trường bên ơtơ 6.3.2.2 Độ ồn ngồi 59 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Chọn mặt đường asfan – bêtơng hay đường bêtơng có chiều dài khoảng (400 ÷ 500) m Trên đoạn đường đặt cảm biến đo độ ồn (hình 6-3), xung quanh khoảng 30m khơng có vật cản phản âm, cường độ ồn môi trường (độ ồn nền) không qúa 10dB Quảng đường đo xác định đoạn đường AB (20m) đoạn giữ tốc độ Cho ôtô chuyển động thẳng tới với vận tốc thử (50 ÷ 80) km/h, xác định: - Độ ồn dB - Âm đặc trưng tiếng ồn - Chỗ phát tiếng ồn C A A Microphon 10 m Microphon Đ 7,5 m 7,5 m 10 m Đ B B C Hnh 6-3: Sơ đồ đo độ ồn 6.3.2.3 Đo mặt đường xấu 60 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Chọn mặt đường có chiều cao mấp mơ 1/30 ÷ 1/20 đường kính bánh xe, khoảng cách mấp mơ 0,5 ÷ 1,5 chiều dài sở xe, chiều dài đường thử (100 ÷ 300) m, vận tốc (15 ÷ 20) Km/h Các thông số cần xác định: âm đặc trưng tiếng ồn, vị trí phát tiếng ồn, cường độ ồn nhờ thính giác người Tiếng ồn thử nghiệm xe đường tiếng ồn tổng hợp, bao gồm tiếng ồn ngồi xe, cần sử dụng kinh nghiệm để xác định hư hỏng hệ thống treo Việc xác định biết chỗ hư hỏng khó xác định mức độ hư hỏng 61 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 6.3.3 Đo bệ chẩn đốn chun dụng 6.3.3.1 Mục đích Bệ chẩn đoán dùng hệ thống treo giúp cho cán kỹ thuật chuyên ngành xác định số thông số tổng hợp hệ thống treo bao gồm: - Độ cứng động hệ treo đo bánh xe, thể chất lượng tổng hợp phận đàn hồi trạng thái lắp ráp mà khơng tháo rời - Độ bám dính bánh xe đường, thể chất lượng tổng hợp phận giảm chấn, phận đàn hồi Khi chất lượng bánh xe phận đàn hồi quản lý thể chất lượng phận giảm chấn thông qua độ bám dinh 6.3.3.2 Sơ đồ nguyên lý Thiết bị đo loại thiết bị thuỷ lực điện tử (hình 6-4), bao gồm: gây rung thuỷ lực, thiết bị đo lực chỗ tiếp xúc bánh xe với bệ đo, thiết bị đo tần số chuyển vị Bộ gây rung thuỷ lực có nguồn cung cấp thuỷ lực, bơm, bình tích năng, van trượt, giảm chấn, xylanh thuỷ lực Van thuỷ lực điều khiển van điện từ nhằm đóng mở đường dầu tạo nên khả rung cho bệ với tần số rung khác nhau.Thiết bị đo bệ cảm biến, vi xử lý điều khiển tần số rung Tín hiệu từ cảm biến ghi lại tính tốn đưa số hiển thị Hnh 6-4: Sơ đồ nguyên lý 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 ôtô nằm khoảng (15 ÷ 20) mm, tần số rung thay đổi liên tục từ Hz đến 30 Hz Hiển thị hình lưu trữ số liệu: độ cứng động, độ bám đường bánh xe 62 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Bệ đo kèm theo thiết bị đo tải trọng thẳng đứng cho bánh xe, bị qúa tải thiết bị rung khơng làm việc Bộ tổ hợp thiết bị chẩn đốn bao gồm: thiết bị cân, đo độ trượt ngang bánh xe, đo rung cho hệ thống treo, đo lực phanh đo trạng thái làm việc động 6.3.3.3 Phương pháp đo Trước đưa xe lên bệ rung, thiết phải đảm bảo áp suất khí nén lốp theo tiêu chuẩn Cho xe lăn từ từ lên bệ cân trọng lượng chuyển bánh xe cầu vào bệ đo rung Khi bánh xe nằm yên bệ rung, hiệu chỉnh cho hướng xe bánh xe chạy thẳng Cho bệ rung làm việc, khoảng thời gian làm việc bệ rung ÷ phút sau chuyển sang đo cho bánh xe cầu sau, tương tự bánh xe cầu trước 6.3.3.4 Kết đo Thiết bị đo ghi cho phép xác định thơng số chẩn đốn bánh xe, là: - Tải trọng tĩnh bánh xe, cầu xe, toàn xe (N) - Độ cứng động hệ thống treo đo bánh xe (N/mm) - Độ bám dính bánh xe đường (%) Dạng đồ thị kết hiển thị in giấy, kết số liệu bao gồm giá trị: + Khả bám dính bánh xe mặt đường G (GRIP) cho bánh xe cầu theo tần số rung bệ, tần số 25 Hz giá trị độ bám dính lấy 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 ghi giấy lấy giá trị độ bám dính nhỏ đồ thị Hệ thống treo coi tốt đảm bảo độ bám dính bánh xe mặt đường cao Nếu giảm chấn, lốp, phận đàn hồi tốt khả bám dính bánh xe đường cao Khi giá trị độ bám dính nhỏ cần thiết phải thay đổi giảm chấn hay phận đàn hồi + Giá trị sai lệch tương đối độ bám dính cho sai lệch hai giá trị độ bám dính bánh xe cầu + Trọng lượng đặt bánh xe 63 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT + Độ cứng động (RIGIDITY) (N/mm) cho bảng kết đo sở đo chuyển vị hệ (đồng thời bánh xe), lực động giá trị tương ứng tần số rung thay đổi Qúa trình đo số liệu ghi lại xử lý theo tốn thống kê để tìm giá trị trung bình Kết độ cứng động cho biết trạng thái độ cứng hệ thống treo tính theo chuyển vị dài vị trí đặt bánh xe Ảnh hưởng lớn đến giá trị độ cứng động độ cứng tĩnh phận đàn hồi Do qua kết đánh giá chất lượng phận đàn hồi Các bệ chẩn đoán hệ thống treo thiết kế tổ hợp thiết bị chẩn đoán phân loại theo trọng lượng ơtơ Vì để đảm bảo độ xác thơng số chẩn đốn cần chọn loại bệ chẩn đoán phù hợp 6.3.4 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn tháo khỏi xe Giảm chấn chi tiết quan trọng, nhiều cần thiết phải tìm hư hỏng, tháo dễ dàng để kiểm tra, dùng bệ thử với sơ đồ nguỷn lý (hình 6-5) Bệ thử bao gồm: giá bệ, cấu tay quay truyền, giá trượt Trên bệ có lắp cảm biến đo lực cảm biến đo hành trình Các đầu giảm chấn khớp trụ, có lắp đệm cao su giảm va đập Neïn (N) 100 75 50 25 v (m/s) Traí(N) a) b) Hnh 6-5: Sơ đồ nguyên lý bệ thử giảm chấn đồ thị kết a- Sơ đồ nguyên lý; b- Đồ thị đặc tính chuyển dịch tốc độ; 1- Cảm biến đo lực; 2- Giảm chấn; 3- Cảm biến đo hành trình; 4- Giá trượt; 5- Cơ cấu quay 64 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT Cảm biến đo lực có tác dụng đo theo hai hành trình nén trả Hành trình dịch chuyển điều chỉnh tay quay cấu tay quay truyền tương ứng với giá trị (100, 75, 50, 25)mm Khi đó, cho động điện quay tạo nên tốc độ 100 (1/min) Kết đo với trục (lực cản nén trả, với hành trình) cho có dạng gần giống lê, giảm chấn cịn tốt Hình dạng đồ thị lê tuỳ thuộc vào kết cấu giảm chấn Khi giảm chấn có hư hỏng hình dạng thay đổi, số đặc trưng hư hỏng cho (hình 6-6) Nén (N) s (mm) Tr(N) c) a) b) d) e) Hình 6-6: Các khả hư hỏng giảm chấn a- Mòn piston, mòn lỗ van; b- Mòn lỗ van trả nén; c- Kẹt, tắc van trả van nén, dầu bẩn; d- Kẹt tắc van nén; e- Kẹt tắc van trả Bằng kết đo lực (nĩn, trả) hành trình dịch chuyển, so sánh với trạng thái tiêu chuẩn rút hư hỏng mịn piston, xylanh, hỏng van, dầubẩn 6.4 Các hư hỏng hệ thống treo 6.4.1 Hư hỏng phận giảm chấn Bộ phận giảm chấn cần thiết 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 cản này, tức giảm chấn khả dập tắt dao động thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính đường Các hư hỏng thường gặp là: - Mịn đơi xylanh, piston Piston xylanh đóng vai trị dẫn hướng với vịng găng hay phớt làm nhiệm vụ bao kín khoang dầu Trong qúa trình làm việc 65 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT giảm chấn piston xylanh dịch chuyển tương đối, gây mòn nhiều piston, làm xấu khả dẫn hướng bao kín Khi thay đổi thể tích khoang dầu, ngồi việc dầu lưu thơng qua lỗ tiết lưu, cịn chảy qua khe hở piston với xylanh gây giảm lực cản hai hành trình nén trả, dần tác dụng dập tắt nhanh dao động - Hở phớt bao kín chảy dầu giảm chấn Hư hỏng hay xảy giảm chấn dạng ống, đặc biệt giảm chấn dạng ống lớp vỏ Do điều kiện bơi trơn phớt bao kín cần piston hạn chế, nên mịn khơng thể tránh sau thời gian dài sử dụng, dầu chảy qua khe phớt làm dần 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 kéo theo bụi bẩn bên ngồi vào tăng nhanh tốc độ mài mịn phải thay phớt bao kín - Dầu bị 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 độ áp suất thay đổi, giữ độ nhớt khoảng thời gian dài Khi có nước hay tạp chất hóa học lẫn vào dễ làm dầu bị biến chất Các tính chất lý thay đổi cho tác dụng giảm chấn đi, có làm bó kẹt giảm chấn - Kẹt van giảm chấn xảy hai trạng thái: ln mở, ln đng Nếu van kẹt mở dẫn tới lực cản giảm chấn bị giảm nhỏ Nếu van giảm chấn kẹt đóng lực cản giảm chấn không điều chỉnh, làm tăng lực cản giảm chấn Sự kẹt van giảm chấn xảy dầu thiếu, hay dầu bị bẩn, phớt bao kín bị hở Các biểu hư hỏng phụ thuộc vào trạng thái kẹt van hành trình trả hay van làm việc hành trình nén, van giảm tải - Thiếu dầu, hết dầu xuất phát từ hư hỏng phớt bao kín Khi bị thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn 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 - Đôi qúa tải làm việc, cần piston giảm chấn bị cong, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn 66 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT - Nát cao su chỗ liên kết phát thơng qua quan sát đầu liên kết Khi bị nát vỡ, ôtô chạy đường xấu gây nên va chạm mạnh kèm theo tiếng ồn Các hư hỏng giảm chấn kể phát thơng qua cảm nhận độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ vỏ giảm chấn, chảy dầu hay đo bệ kiểm tra hệ thống treo Khi có cố xảy ra, ta tiến hành tháo rời chi tiết rửa sạch, kiểm tra độ cong, vênh, độ mài mòn, độ bóng chi tiết để định tiếp tục sử dụng hay thay mới, sau ráp lại đổ dầu giảm chấn vào 6.4.2 Hư hỏng phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi định tần số dao động riêng ôtô, hư hỏng ảnh hưởng nhiều tới tiêu chất lượng kể Bộ phận đàn hồi phận dễ hư hỏng điều kiện sử dụng như: - Giảm độ cứng, hậu giảm chiều cao thân xe, tăng khả va đập cứng tăng tốc hay phanh, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng gia tốc dao động thân xe, làm xấu độ êm dịu xe đường xấu - Bó kẹt nhíp hết mỡ bơi trơn làm tăng độ cứng, hậu việc bó cứng nhíp làm cho ôtô chuyển động đường xấu bị rung xóc mạnh, êm dịu chuyển động, tăng lực động tác dụng lên thân xe, giảm khả bám dính, tuổi thọ giảm chấn cầu xe thấp Khắc phục cách bơi trơn nhíp - Gãy phận đàn hồi qúa tải làm việc, hay mỏi vật liệu Khi gãy nhíp, xoắn dẫn tới vai trò phận dẫn hướng tác dụng phận đàn hồi Để khắc phục phải thay chi tiết bị gãy kiểm tra lại chi tiết khác có cịn khả làm việc khơng - Vỡ ụ tăng cứng hệ thống treo làm mềm phận đàn hồi, tăng tải trọng tác dụng lên phận đàn hồi Vỡ ụ tỳ hạn chế hành trình làm tăng tải trọng tác dụng lên phận đàn hồi Cả hai trường hợp gây nên va đập, tăng ồn hệ thống treo phải thay chúng Các tiếng ồn hệ thống treo làm cho toàn thân xe hay vỏ xe phát tiếng ồn lớn, làm xấu môi trường hoạt động ôtô - Rơ lỏng liên kết như: quang nhíp, đai kẹp, giá đỡ lị xo , gây nên tiếng ồn, xơ lệch cầu xe, ơtơ khó điều khiển, gây nặng tay lái, tăng độ ồn xe hoạt động, dễ gây tai nạn giao thơng Vì phải kiểm tra định kỳ mối liên kết xiết chặt lại trước đưa xe vào hoạt động 67 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 6.4.3 Hư hỏng phận dẫn hướng Trong sử dụng hư hỏng sai lệch kết cấu phận dẫn hướng hay gặp là: - Mòn khớp trụ, khớp cầu Khắc phục cách thay - Biến dạng khâu: đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay, dầm cầu, nhíp lá, quang treo Khắc phục cách nắn lại cho hình dạng ban đầu Nếu biến dạng qúa lớn ta thay - Sai lệch thông số cấu trúc, chỗ điều chỉnh, vấu giảm va, vấu tăng cứng, phải tiến hành điều chỉnh lại cho vị trí chi tiết Các hư hỏng làm cho bánh xe quan hệ động học, động lực học đúng, gây nên mài mòn nhanh lốp xe, khả ổn định chuyển động, tính dẫn hướng xe Tuỳ theo mức độ hư hỏng mà biểu rõ nét hay mờ 6.4.4 Hư hỏng bánh xe Bánh xe coi phần hệ thống treo, hư hỏng thường gặp bánh xe là: áp suất lốp không quy định, lốp qúa mềm lăm tăng sức cản chuyển động mau mòn lốp, lốp qúa cứng dễ gây tượng trượt bánh xe chịu tác động lực dọc lực ngang lớn diện tích tiếp xúc bánh xe mặt đường giảm gây tính ổn định ơtơ Lốp bị mịn dễ gây tượng trượt quay xe tăng tốc, giảm khả vượt lầy làm giảm tính động ôtô, Khi áp suất lốp không quy định ta tiến hành điều chỉnh cách xả bớt bơm thêm khơng khí, lốp bị mịn ta tiến hành thay 6.4.5 Hư hỏng 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 ôtô bị nghiêng hay xe chạy đường có dạng “sóng ghềnh” Để khắc phục ta phải thay chi tiết xảy hư hỏng Các phận kể hệ thống treo có quan hệ chặt chẽ biểu giống Để tách biệt hư hỏng cần thiết phải có kinh nghiệm hay sử dụng suy luận logic Trong biểu trên, biểu dùng làm thơng số chẩn đốn hay dùng là: - Tiếng ồn, gõ tốc độ hay vùng tốc độ 68 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT - Rung động khu vực bánh xe hay thùng xe - Va đập cứng tăng nhiều qua “ổ gà” hay đường xấu - Chiều cao thân xe bị giảm, thân xe bị xệ, vênh - Giảm khả bám dính đường - Tăng mài mịn lốp, mài mịn lốp khơng - Khơng có khả ổn định hướng chuyển động, lái nặng - Qúa nóng vỏ giảm chấn - Có dầu chảy vỏ giảm chấn 69 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT KẾT LUẬN Sau thời gian tháng làm đồ án với đề tài “Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT”, em hoàn thành đề tài với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Lê Văn Tụy thầy cô giáo khoa Trong đề tài em sâu tìm hiểu tính hoạt động hệ thống treo nguyên lý làm việc phận đến chi tiết hệ thống treo Tuy nhiên thời gian hạn chế, nhiều phần chưa trang bị thời gian học tập trường, tài liệu tham khảo hạn chế chưa cập nhật đầy đủ tài liệu xe nên khơng tránh khỏi thiếu sót mong thầy cô dẫn thêm Qua đề tài bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên nghành hệ thống ôtô đặc biệt hệ thống treo Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em nâng cao kiến thức công nghệ thông tin như: Word, Excel, AutoCAD, Internet,… phục vụ cho công tác sau Ðồng thời qua thân em cần phải cố gắng học hỏi tìm tịi để đáp ứng u cầu người cán kỹ thuật ngành động lực 70 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Khắc Trai “KỸ THUẬT CHẨN ĐỐN ƠTƠ” Hà Nội: Nhà xuất Giao thơng vận tải; 2007 [2] Nguyễn Khắc Trai “CẤU TẠO GẦM ÔTÔ TẢI, ÔTÔ BUÝT” Hà Nội: Nhà xuất Giao thông vận tải; 2007 [3] Phan Tiến Bé “HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ƠTƠ” Đà Nẵng, 2003 [4] Nguyễn Hồng Việt “Bài giảng mơn học kết cấu tính tốn ơtơ ” Đà Nẵng, 1998 [5] Nguyễn Hữu Cảnh, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng “LÝ THUYẾT ÔTÔ MÁY KÉO” Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật; 1998 [6] Ngô Thành Bắc “PHỤ TÙNG ƠTƠ” Hà Nội: Nhà xuất cơng nhân kỹ thuật; 1985 [7] Tài liệu “TRAINNG BOOK MB 100K – Ssangyong Motor” [8] Trần Thanh Hải Tùng “CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT CỦA ÔTÔ” Đà Nẵng: Tài liệu lưu hành nội Đại Học Đà Nẵng [9] Lê Văn Tụy “KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN ƠTƠ” Đà Nẵng: Tài liệu lưu hành nội Đại Học Đà Nẵng 71 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 72 ... loại hệ thống treo khác Nếu phân loại theo sơ đồ phận dẫn hướng hệ thống treo chia hai loại: hệ thống treo độc lập hệ thống treo phụ thuộc 2.1.3.1 Hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập hệ thống. .. thể xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 1890 1770 ISUZU HI-LANDER 950 2680 1175 1480 4805 1455 Hình 3-1 : Sơ đồ tổng thể xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT 23 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme. .. Khung xe Hai dầm dọc dập từ thép chữ nhật Dạng hình bụng cá, bề mặt phẳng Có đỡ ghép với đinh tán 30 Khảo sát hệ thống treo xe ISUZU HI-LANDER X-Treme MT KHẢO SÁT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE ISUZU HI-LANDER