2.6.1 Cấu tạo
Bộ chấp hành được đặt ở đỉnh của mỗi xi lanh giảm chấn. Bộ chấp hành dẫn động van quay của giảm chấn để thay đổi tiết diện các lỗ tiết lưu, từ đó thay đổi lực giảm chấn.
Bộ chấp hành được điều khiển bằng điện tử nên nó có thể đáp ứng một cách nhanh chóng và chính xác với các điều kiện hoạt động thay đổi liên tục.
Nam châm điện từ gồm 4 lõi stator và 2 cặp cuộn dây stator.
Dòng điện qua mỗi cặp cuộn dây stator làm quay nam châm vĩnh cửu, nam châm gắn với cần điều khiển giảm chấn.
TEMS ECU thay đổi cực của các lõi stator từ N sang S hay ngược lại, hay ở trạng thái không phân cực. Nam châm vĩnh cửu quay bởi sức hút của
lực điện từ do các cuộn dây stator tạo ra.
Hình 2.18: Cấu tạo của bộ chấp hành
Nguyên lý hoạt động
Hình 2.19: Sơ đồ mạch điện của bộ chấp hành
FL: Phía trước bên trái FR: Phía trước bên phải RL: Phía sau bên trái RR:phía bên phải
Bốn bộ chấp hành lắp ở 4 giảm chấn được nối song song và cả 4 bộ đều hoạt động đồng thời. Nam châm điện được ECU kích thích khoảng 0,15 giây mỗi lần. Điện áp tại các cực ECU khi lực giảm chấn thay đổi được chỉ
ra như hình 2.19.
Lực giảm chấn trung bình:
Khi lực giảm chấn chuyển từ chế độ cứng hay mềm sang trung bình, dòng điện từ cực S+ đến S- của ECU rồi đến nam châm điện, làm nam châm vĩnh cửu quay theo chiều kim đồng hồ đến vị trí trung bình. Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo ra lực cản trung bình.
Bốn bộ chấp hành lắp ở 4 giảm chấn được nối song song và cả 4 bộ đều hoạt động đồng thời. Nam châm điện được ECU kích thích khoảng 0,15 giây mỗi lần. Điện áp tại các cực ECU khi lực giảm chấn thay đổi được chỉ ra như hình 2.18.
Lực giảm chấn mềm:
Hình 2.21: Lực giảm chấn mềm
Khi lực giảm chấn chuyển từ chế độ cứng hay trung bình sang mềm, dòng điện đi từ cực S- qua S+ của ECU đến nam châm điện làm nam châm vĩnh cửu quay ngược chiều kim đồng hồ đến vị trí mềm. Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo ra lực cản mềm.
Lực giảm chấn cứng:
Khi lực giảm chấn chuyển từ chế độ mềm hay trung bình sang cứng, dòng điện từ cực SOL của ECU đến nam châm điện làm nam châm vĩnh cửu quay ngược hoặc theo chiều kim đồng hồ đến vị trí cứng. Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo ra lực cản cứng.
Giảm chấn
Hình 2.23: Cấu tạo của giảm chấn
Về cơ bản thì cấu tạo và hoạt động của giảm chấn giống như kiểu thông thường. Tuy nhiên, khác ở chỗ lực giảm chấn có thể điều chỉnh bằng cách mở và đóng các lỗ tiết lưu phụ. Cần piston và van quay có các lỗ tiết lưu ở 3 mức như hình vẽ dưới. Khi van quay quay, các lỗ tiết lưu A,B,C được mở hoặc đóng làm lực giảm chấn thay đổi theo ba chế độ.
2.6.2 Hoạt động
Khi nam châm quay về vị trí mềm, tất cả các lỗ tiết lưu A,B,C đều mở, dòng dầu đi qua các lỗ tiết lưu ở hành trình nén và hành trình giãn như hình 2.24
Hình 2.24: Lực giảm chấn nhẹ
Lực giảm chấn trung bình:
Khi nam châm quay về vị trí trung bình lỗ tiết lưu B mở, A và C đóng, dòng dầu qua các lỗ tiết lưu như hình 2.25
Hình 2.25: Lực giảm chấn trung bình
Lực giảm chấn cứng:
Khi nam châm quay về vị trí cứng tất cả các lỗ tiết lưu A,B,C đều đóng, dòng dầu dầu như hình 2.26
Hình 2.26: Lực giảm chấn cứng
Đèn báo TEMS
Hình 2.27: Vị trí và sơ đồ đèn báo
Các đèn này báo cho người lái biết lực giảm chấn hiện tại, chúng được gắn trong bảng đồng hồ. TEMS ECU phát dòng điện từ cực SL, ML, hay FL
tùy theo lực giảm chấn để bật sáng các đèn như hình vẽ 3.22. Chúng cũng được sử dụng làm các đèn báo cho chức năng chẩn đoán cũng như dự phòng
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO AUDI A3
3.1 Những chú ý khi sử dụng
3.1.1 Tiêu chuẩn về độ ồn Độ ồn trên ôtô do nhiều nguyên nhân.
Độ ồn do hệ thống treo, truyền lực, do động cơ qua khí thải và do tạo nên nguồn rung động từ động cơ, do cấu trúc thùng vỏ xe gây nên... Khi tiến hành kiểm tra hệ thống treo có thể đo đạc xác định một số lần để kết luận nguyên nhân. Tiêu chuẩn về độ ồn chung cho toàn xe phụ thuộc vào phương pháp đo: đặt microphon thu bên trong xe nhằm đo độ ồn trong xe, đặt microphon ở ngoài nhằm đo độ ồn ngoài. Các chỉ tieu dưới đây dùng cho xe mới khi xuất xưởng. Các tiêu chuẩn về độ ồn yêu cầu đo trong xe khi xe đứng yên nổ máy và khi xe chuyển động. Nhưng nếu để ý đến ảnh hưởng của hệ thống treo cần thiết kiểm tra độ ồn khi xe chuyển động. Nếu có thể kiểm tra độ ồn khi xe đứng yên thì có thể thu được các thông tin để loại trừ ảnh hưởng của các thông số khác. - Các thông số độ ồn cho phép của ECE (N0 41; N0 51) -1984 cho các loại ôtô khác nhau, khi thử trên đường tốt ở 80 km/h cho trong bảng (3-1). - Các thông số độ ồn cho phép của Việt Nam TCVN 5948-1999 khi thử trên đường tốt ở 50 km/h cho trong bảng (3-2). Bảng 3-1: Các thông số độ ồn cho phép của ECE. Độ ồn ngoăi ECE R51 Loại xe Độ ồn (dB) khng quâ ôtô con 80 ôtô buýt có tải <3,5 tấn 81 ôtô buýt có tải >3,5 tấn 82 ôtô buýt có động cơ >147kW 85
Ô tô buýt thành phố 80 ôtô tải có tải <3,5 tấn 81 ôtô tải có tải <12 tấn 86 ôtô tải có tải >12 tấn, động cơ >147kW 88 Độ ồn trong ECE R41 ôtô con 80 ôtô buýt đến 5 tấn 82 ôtô buýt hơn 5 tấn 82 ôtô buýt tiêu chuẩn 82 Các loại xe buýt khác 84
3.2 Phương pháp và thiết bị chẩn đoán 3.2.1 Bằng quan sát 3.2.1 Bằng quan sát
Với các loại ôtô có khoảng không gian sàn xe có thể quan sát: -Chảy dầu giảm chấn.
-Gãy nhíp, lò xo.
-Rơ lỏng xô lệch các bộ phận. -Biến dạng lớn ở các chỗ liên kết.
-Nứt vỡ gối tỳ, ụ giảm va đập, ổ bắt cao su. -Mài mòn lốp xe.
-Độ mất cân bằng bánh xe.
Ngoài ra, còn sử dụng các thước đo thông thường đo chiều cao thân xe so với mặt đường hay tâm trục bánh xe để xác định độ cứng tĩnh của bộ phận đàn hồi.
3.2.2 Chẩn đoán trên đường
Chọn thử và các điều kiện thử ôtô trên đường phụ thuộc vào chủng loại, kết cấu như: ôtô tải, ôtô buýt, ôtô con, ôtô thân ngắn, thân dài...
Mục đích của chẩn đoán dạng này là xác định nơi phát ra tiếng ồn và mức độ ồn. Trong khai thác sửa chữa có thể chỉ cần phát hiện ra chỗ hư hỏng trong đánh giá chất lượng tổng thể
3.2.2.1 Độ ồn trong
Độ ồn bên trong được đo từ buồng lái của ôtô tải, bên trong của ôtô con và ôtô buýt.
Các điểm đo độ ồn trong được xác định đối với ôtô buýt là một điểm tại chỗ người lái ngang tầm đầu lái xe, hai điểm tại giữa khoang hành khách ngang tầm ghế ngồi, hai điểm ở sau xe ngang tầm đầu hành khách.
Khi đo, ôtô chuyển động với vận tốc quy định 50 km/h hoặc 80 km/h trên đường thẳng tốt.
Việc đo độ ồn trong chủ yếu xác định chất lượng môi trường bên trong của ôtô.
3.2.2.2 Độ ồn ngoài
Chọn mặt đường asfan – bêtông hay đường bêtông có chiều dài khoảng (400 ÷ 500) m. Trên đoạn đường này đặt cảm biến đo độ ồn như trên (hình 3.1), và xung quanh khoảng 30m không có vật cản phản âm, cường độ ồn của môi trường (độ ồn nền) không qúa 10dB. Quảng đường đo được xác định trong đoạn đường AB (20m) trong đoạn này giữ đều tốc độ.
định:
Cho ôtô chuyển động thẳng tới với vận tốc thử (50 ÷ 80) km/h, và xác
3.2.2.3 Đo trên mặt đường xấu
Chọn mặt đường có chiều cao mấp mô bằng 1/30 ÷ 1/20 đường kính bánh xe, khoảng cách giữa các mấp mô 0,5 ÷ 1,5 chiều dài cơ sở xe, chiều dài đường thử (100 ÷ 300) m, vận tốc (15 ÷ 20) Km/h.
Các thông số cần xác định: âm thanh đặc trưng tiếng ồn, vị trí phát tiếng ồn, cường độ ồn nhờ thính giác của con người
Tiếng ồn trong thử nghiệm xe trên đường là tiếng ồn tổng hợp, bao gồm tiếng ồn trong và ngoài xe, vì vậy cần sử dụng kinh nghiệm để xác định hư hỏng trong hệ thống treo.
Việc xác định như vậy chỉ có thể biết chỗ hư hỏng và khó có thể xác định mức độ hư hỏng.
3.2.3 Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng 3.2.3.1 Mục đích 3.2.3.1 Mục đích
Bệ chẩn đoán dùng trên hệ thống treo giúp cho cán bộ kỹ thuật chuyên ngành có thể xác định được một số thông số tổng hợp hệ thống treo bao gồm:
- Độ cứng động của hệ treo đo ở từng bánh xe, thể hiện chất lượng tổng hợp của bộ phận đàn hồi ở trạng thái lắp ráp mà không tháo rời.
- Độ bám dính của bánh xe trên đường, thể hiện chất lượng tổng hợp của bộ phận giảm chấn, bộ phận đàn hồi. Khi chất lượng của bánh xe và bộ phận đàn hồi đã được quản lý thì thể hiện chất lượng của bộ phận giảm chấn thông qua độ bám dinh.
3.2.3.2 Sơ đồ nguyên lý
gây rung thuỷ lực, các thiết bị đo lực tại chỗ tiếp xúc của bánh xe với bệ đo, thiết bị đo tần số và chuyển vị.
Bộ gây rung thuỷ lực có nguồn cung cấp thuỷ lực, bơm, bình tích năng, van con trượt, bộ giảm chấn, xylanh thuỷ lực. Van thuỷ lực được điều khiển bởi một van điện từ nhằm đóng mở đường dầu tạo nên khả năng rung cho bệ với các tần số rung khác nhau.Thiết bị đo của bệ là các cảm biến, bộ vi xử lý
và bộ điều khiển tần số rung. Tín hiệu từ các cảm biến ghi lại và tính toán đưa ra các chỉ số hiển thị.
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý bộ gây rung thuỷ lực.
1- Cảm biến đo lực; 2- Cảm biến đo tần số chuyển vị; 3- Bộ gây rung thuỷ lực.
Biên độ rung của ôtô con nằm trong khoảng (15 ÷ 20) mm, tần số rung thay đổi liên tục từ 4 Hz đến 30 Hz.
Hiển thị trên màn hình và lưu trữ số liệu: độ cứng động, độ bám đường từng bánh xe.
Bệ đo kèm theo một thiết bị đo tải trọng thẳng đứng cho từng bánh xe, khi bị qúa tải thiết bị rung không làm việc. Bộ tổ hợp thiết bị chẩn đoán có thể bao gồm: thiết bị cân, bộ đo độ trượt ngang bánh xe, bộ đo rung cho hệ thống treo, bộ đo lực phanh và bộ đo trạng thái làm việc của động cơ.
3.2.3.3 Phương pháp đo
Trước khi đưa xe lên bệ rung, nhất thiết phải đảm bảo áp suất khí nén trong lốp theo tiêu chuẩn. Cho xe lăn từ từ lên bệ cân trọng lượng và chuyển các bánh xe của từng cầu vào bệ đo rung. Khi bánh xe nằm yên trên bệ rung, hiệu chỉnh cho hướng xe và bánh xe chạy thẳng. Cho bệ rung làm việc, khoảng thời gian làm việc trên bệ rung là 2 ÷ 3 phút sau đó chuyển sang đo cho các bánh xe ở cầu sau, tương tự như bánh xe cầu trước.
3.2.3.4 Kết quả đo
Thiết bị đo ghi và cho phép xác định các thông số chẩn đoán đối với từng bánh xe, đó là:
-Tải trọng tĩnh trên các bánh xe, cầu xe, toàn bộ xe (N). -Độ cứng động của hệ thống treo đo tại các bánh xe (N/mm). -Độ bám dính của bánh xe trên đường (%).
Dạng đồ thị kết quả hiển thị hoặc in trên giấy, kết quả các số liệu bao gồm các giá trị:
+ Khả năng bám dính bánh xe trên mặt đường G (GRIP) cho từng bánh xe trên cùng một cầu theo tần số rung của bệ, tại tần số 25 Hz giá trị độ bám dính lấy bằng 100%. Khi giảm nhỏ tần số kích động ( biểu thị mặt đường tác động) giá trị G thay đổi. Khi đánh giá tổng quát chất lượng hệ thống treo, kết quả ghi trên giấy lấy giá trị độ bám dính nhỏ nhất trên đồ thị. Hệ thống treo được coi là tốt khi đảm bảo độ bám dính bánh xe trên mặt đường cao nhất. Nếu giảm chấn, lốp, bộ phận đàn hồi tốt khả năng bám dính của bánh xe trên đường cao. Khi giá trị độ bám dính nhỏ hơn cần thiết phải thay đổi giảm chấn hay cả bộ phận đàn hồi.
+ Giá trị sai lệch tương đối của độ bám dính cho bằng sai lệch của hai giá trị độ bám dính của các bánh xe trên cùng một cầu.
75
+ Trọng lượng đặt trên các bánh xe.
+ Độ cứng động (RIGIDITY) (N/mm) cho trên bảng kết quả được đo trên cơ sở đo chuyển vị của hệ (đồng thời là bánh xe), lực động tại các giá trị tương ứng khi tần số rung thay đổi. Qúa trình đo các bộ số liệu được ghi lại và xử lý theo bài toán thống kê để tìm giá trị trung bình. Kết quả của độ cứng động cho biết trạng thái độ cứng của hệ thống treo tính theo chuyển vị dài tại vị trí đặt bánh xe. Ảnh hưởng lớn nhất đến giá trị độ cứng động là độ cứng tĩnh của bộ phận đàn hồi. Do vậy qua kết quả có thể đánh giá chất lượng của bộ phận đàn hồi.
Các bệ chẩn đoán hệ thống treo được thiết kế tổ hợp trong thiết bị chẩn đoán và được phân loại theo trọng lượng ôtô. Vì vậy để đảm bảo độ chính xác của thông số chẩn đoán cần chọn loại bệ chẩn đoán phù hợp.
3.2.4 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe
Giảm chấn là chi tiết quan trọng, nhiều khi cần thiết phải tìm hư hỏng, do vậy có thể tháo dễ dàng ra để kiểm tra, khi đó có thể dùng bệ thử với sơ đồ nguỷn lý chỉ ra trên (hình 3.3).. 100 Neïn(N) 50 25 v(m/s) 4 Traí(N) 5 b)
Hinh 3.3: Sơ đồ nguyên lý bệ thử giảm chấn và đồ thị kết quả. a- Sơ đồ nguyên lý; b- Đồ thị đặc tính chuyển dịch và tốc độ; 1- Cảm biến đo lực; 2- Giảm chấn; 3- Cảm biến đo
hành trình;
4- Giá trượt; 5- Cơ cấu quay.
Cảm biến đo lực có tác dụng đo theo hai hành trình nén và trả. Hành trình dịch chuyển được điều chỉnh tại tay quay của cơ cấu tay quay thanh truyền tương ứng với các giá trị (100, 75, 50, 25)mm.
Khi đó, cho động cơ điện quay và tạo nên tốc độ 100 (1/min). Kết quả đo với các trục (lực cản nén và trả, với hành trình) cho có dạng gần giống quả lê, khi giảm chấn còn tốt.
Hình dạng đồ thị quả lê tuỳ thuộc vào kết cấu giảm chấn. Khi giảm chấn có hư hỏng hình dạng này sẽ thay đổi, một số đặc trưng hư hỏng cho trên (hình 3.4).
Hình 3.4: Các khả năng hư hỏng trong giảm chấn.
a- Mòn piston, mòn lỗ van; b- Mòn lỗ van trả và nén; c- Kẹt, tắc van trả và van nén, dầu bẩn; d- Kẹt tắc van nén; e- Kẹt tắc van trả. Bằng kết quả đo được lực (nĩn, trả) và hành trình dịch chuyển, so sánh với các trạng thái tiêu chuẩn có thể rút ra các hư hỏng về mòn piston, xylanh, hỏng van, dầu bẩn...
3.3 Các hư hỏng, và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa 3.3.1 Các hư hỏng thường gặp 3.3.1 Các hư hỏng thường gặp
3.3.1.1 Hư hỏng bộ 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 là giảm chấn mất khả năng dập tắt dao động của thân xe, đặc biệt gây nên giảm mạnh độ bám dính trên nền đường.
Các hư hỏng thường gặp là:
-Mòn bộ đôi xylanh, piston. Piston và xylanh đóng vai trò dẫn hướng và cùng với vòng găng hay phớt làm nhiệm vụ bao kín các khoang dầu. Trong qúa trình làm việc của giảm chấn piston và xylanh dịch chuyển tương đối, gây mòn nhiều trên piston, làm xấu khả năng dẫn hướng và bao kín. Khi đó sự thay đổi thể tích các khoang dầu, ngoài việc dầu có thể lưu thông qua lỗ tiết lưu, còn chảy qua giữa khe hở của piston với xylanh gây giảm lực cản trong cả hai hành trình nén và trả, mất dần tác dụng dập tắt nhanh dao động. - Hở phớt bao kín và chảy dầu của giảm chấn. Hư hỏng này hay xảy ra đối với giảm chấn dạng ống, đặc biệt ở trên giảm chấn dạng ống một lớp vỏ. Do điều kiện bôi trơn của phớt bao kín và cần piston hạn chế, nên sự mòn là không thể tránh được sau thời gian dài sử dụng, dầu có thể chảy qua khe phớt làm mất dần tác dụng giảm chấn. Sự thiếu dầu ở giảm chấn hai lớp vỏ dẫn tới lọt không khí vào buồng bù giảm tính chất ổn định làm việc. Ở giảm chấn một lớp vỏ, sự hở phớt bao kín dẫn tới đẩy hết dầu ra ngoài và