2.4.1. Bộ phận giảm chấn
Hình 2. 5 phuộc giảm chấn
Giảm chấn có tác dụng dập tắt dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo cho bánh xe bám đƣờng tốt hơn, giúp tránh không bị rung lắc mạnh, tăng tính êm dịu và ổn định.
Khi va, hay nén cần piston và piston di chuyển vào trong, khi nẩy lại hay dãn ra cần piston và piston di chuyển theo hƣớng ra ngoài. Để giảm chấn hiệu quả cần có kháng lực theo cả 2 hƣớng, điều này đƣợc thực hiện thông qua dầu và các van đĩa gắn với piston và đế của ống bên trong. Dầu tràn vào trong ống trong, bao quanh mặt ngoài của ống ở mức nào đó phía trên là khoảng tự do nằm giữa ống trong và ống ngoài.
Khi va hay nén piston và cần piston chuyển động xuống phía dƣới tạo ra sự sụt áp trong khoang A phía trên piston. Đồng thời, thể tích của khoang B phía dƣới piston giảm làm tăng áp lực chất lỏng. Vì vậy van nạp của piston chuyển động chất lỏng tràn qua đƣờng dẫn trong piston vào khoang A. Tuy nhiên cần piston lúc này di chuyển vào khoang A chiếm chỗ của chất lỏng
bằng với thể tích của cần do đó dầu trong khoang B không thể chảy hết sang khoang A. Chất lỏng bị chiếm chỗ sẽ chảy qua van đáy của khoang C.
Khi nảy lại hay dãn piston và cần piston chuyển động lên trên khiến thể tích khoang A giảm. Khoang A tăng áp suất, và dầu chảy qua van trên piston vào khoang B. Tuy nhiên rút piston ra khỏi khoang B khiến khoang này tăng thể tích đáng kể và chất lỏng chảy từ khoang A vào không đủ để chiếm hết thể tích. Áp lực trong khoang B xuống thấp hơn vùng ngoài khiến van ở đế mở. Dầu chảy từ vùng ngoài về khoang B và tràn đầy ống trong. Các van giúp điều khiển lực cần thiết để đẩy chất lỏng qua chúng tại một vận tốc piston nào đó. Chúng có thể đƣợc chế tạo để mở theo các kỳ dựa trên áp lực chất lỏng. Điều này cho phép tạo kháng lực thấp khi piston di chuyển chậm và kháng lực cao khi vận tốc piston lớn.
Chuyển động mạnh của piston liên tục đẩy dầu qua lại các van khiến nó nóng lên vì dầu hấp thụ năng lƣợng từ chuyển động của lò xo và chuyển thành nhiệt. Nhiệt lƣợng đƣợc truyền qua ống ngoài ra ngoài. Tuy nhiên dầu càng nóng thì nó càng có khuynh hƣớng ngậm khí. Sự sục khí xảy ra vì tốc độ cao của dầu khi di chuyển qua các đƣờng dẫn trong van. Khi vận tốc đủ lớn, không khí sẽ bị trộn lẫn trong dầu bay ra ngoài dƣới dạng bong bóng nhỏ và tạo thành bọt. Dầu lẫn bọt nén đƣợc nên không thể tạo ra lực giảm chấn nhƣ ở trạng thái không lẫn khí. Hiệu suất của giảm chấn do đó sẽ giảm đáng kể.
2.4.2. Bộ phận dẫn hƣớng
Hình 2. 6 bộ phận dẫn hướng trên xe
Bộ phận dẫn hƣớng của hệ thống treo còn có tên gọi khác là thanh ổn định. Đúng nhƣ tên gọi, vai trò của bộ phận dẫn hƣớng vô cùng quan trọng, ảnh hƣởng đến chức năng hoạt động của hệ thống treo trên xe ô tô.
Bộ phận dẫn hƣớng có vai trò tiếp nhận, truyền lực và mô-men giữa bánh và khung xe, giúp cho xe di chuyển ổn định, đầm chắc và êm mƣợt. Có 2 kiểu dẫn hƣớng chính là dùng nhíp (đối với xe tải) và dùng các cơ cấu tay đòn (xe con). Và tƣơng ứng với việc bố trí và sắp xếp các tay đòn mà hãng sản xuất sẽ tạo ra những kiểu hệ thống treo khác nhau nhƣ hệ thống treo MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết (multi-link),…
Hình 2. 7 Bộ phận đàn hồi
Vai trò của bộ phận đàn hồi giúp giảm thiểu sức nặng tác động lên khung xe để bánh xe dao động mƣợt hơn, tạo sự êm dịu cho xe khi di chuyển. Bộ phận đàn hồi của hệ thống treo đƣợc thiết kế với các kiểu cơ bản sau:
Nhíp là đƣợc dùng nhiều trên hệ thống treo xe tải loại nhỏ và trung bình. Nhíp lá có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ lắp ráp, giá thành rẻ thích hợp cho các loại xe có giá thành rẻ và đòi hỏi độ êm dịu không cao.
Hình 2. 8 bộ nhíp lá
Hình trên thể hiện một bộ nhíp lá đƣợc dùng trên hệ thống treo ô tô và đã đƣợc lắp ghép hoàn chỉnh. Bó nhíp trên có 5 lá nhíp là những thanh kim
loại cong, đàn hồi có tiết diện chữ nhật và có chiều dài khác nhau, bao gồm lá nhíp cái và 4 lá khác. Lá nhíp cái có chiều dài lớn nhất, các lá còn lại có chiều dài nhỏ dần, lá cuối cùng có chiều dài nhỏ nhất. Các lá nhíp có chiều rộng giống nhau.
Về chiều dày, có thể có 1-3 nhóm (hay gặp là 1 hoặc 2 nhóm). Nếu chỉ có một nhóm thì chiều dày tất cả các lá giống nhau. Nếu có 2 nhóm thì sẽ là nhóm lá nhíp cái và nhóm lá còn lại. Nhóm nhíp cái có thể có 1, 2 hoặc 3 lá. Nếu 1 lá thì chiều dày của lá nhíp cái lớn hơn chiều dày các lá còn lại. Nếu nhóm nhíp cái có từ 2 lá trở lên thì chiều dày của các lá nhíp cái giống nhau và nhỏ hơn chiều dày các lá còn lại.
Thông thƣờng nếu chƣa lắp ghép, bán kính cong của các lá nhíp không bằng nhau: các lá nhíp cái có bán kính cong lớn nhất, các lá còn lại có bán kính cong nhỏ dần.
Với cách bố trí nhƣ vậy khi ghép lại với nhau, các lá nhíp ôm khít vào nhau. Mặt khác các lá nhíp phía trên sẽ chịu ứng suất lắp ghép ngƣợc với ứng suất khi chịu tải (trọng lƣợng xe) và vị vậy ứng suất sẽ giảm. Tuy vậy tác dụng này không nhiều.
Lò xo xoắn
Lò xo xoắn có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, có trọng lƣợng nhỏ hơn nhiều so với nhíp. Nhƣợc điểm của lò xo xoắn là chỉ chịu đƣợc lực thẳng đứng, không chịu đƣợc lực ngang, lực dọc. Vì vậy lò xo xoắn dùng trên hệ thống treo ô tô chỉ làm đƣợc nhiệm vụ bộ phận đàn hồi và hệ thống treo phải có bộ phận hƣớng riêng biệt.
Hình 2. 9 lò xo xoắn
Bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn cũng có đƣờng đặc tính tuyến tính. Do đó nếu giảm độ cứng để tăng êm dịu thì biến dạng sẽ tăng và ảnh hƣởng đến không gian treo của xe. Đƣờng đặc tính tuyến tính là đặc điểm chung của bộ phận đàn hồi kim loại.
Bộ phận đàn hồi khí nén
Khí là một chất nén đƣợc do đó có thể làm lò xo. Lò xo khí nén đƣợc dùng trên hệ thống treo với chức năng là bộ phận đàn hồi. Hệ thống treo dùng lò xo khí làm bộ phận đàn hồi đƣợc gọi là hệ thống treo khí. Hệ thống treo khí đã xuất hiện trên ô tô từ đầu thế kỷ 20. Lò xo khí nén dùng làm bộ phận đàn hồi trên ô tô là một ba lông khí có vỏ làm bằng vải cao su có độ bền cao (sợi tổng hợp hoặc ni lông), vành kim loại tạo hình dáng cho ba lông
Hình 2. 10 Bộ phận đàn hồi khí nén
Bộ phận đàn hồi khí nén có ƣu điểm:
Đƣờng đặc tính đàn hồi có dạng phi tuyến, đặc tính này có thể làm giảm không gian treo của xe.
Độ cứng của bộ phận đàn hồi phụ thuộc vào áp suất khí nén. Do vậy có thể thay đổi độ cứng của bộ phận đàn hồi bằng cách thay đổi áp suất. Đây là một ƣu điểm nổi bật, cho phép điều chỉnh độ cứng khi điều kiện vận hành thay đổi (ví dụ thay đổi tải trọng).
Đây là một ƣu điểm vƣợt trội so với lò xo kim loại. Do ô tô đặc biệt là ô tô tải có tải trọng thay đổi trong một khoảng rộng nên bộ phận đàn hồi kim loại khó đáp ứng yêu cầu về độ êm dịu cũng nhƣ các yêu cầu khác trong các chế độ vận hành khác nhau. Trong lúc đó bộ phận đàn hồi khí nén có thể đáp ứng nhu cầu này. Khi tải trọng thay đổi, độ cứng của bộ phận đàn hồi có thể thay đổi theo bằng cách thay đổi áp suất trong bộ phận đàn hồi.
Phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là độ nhạy kém. Ngƣời ta đã chế tạo bộ phận đàn hồi thủy khí là loại bộ phận đàn hồi chứa cả chất khí và chất lỏng. Chất khí để tạo độ đàn hồi, chất lỏng để điều chỉnh áp suất.
2.4.4. Các bộ phận khác
Ngoài các bộ phận kể trên, hệ thống treo của ôtô còn có các bộ phận khác:
- Vấu cao su tăng cứng: thƣờng đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần biến dạng của nhíp lá, kết cấu này làm giảm chiều dài biến dạng của nhíp lá khi tăng tải. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe (đƣợc gọi là vấu hạn chế hành trình). Các vấu hạn chế hành trình trên thƣờng đƣợc kết hợp với chức năng tăng cứng cho bộ phận đàn hồi. Các vấu hạn chế hành trình này có khi đƣợc đặt trong vỏ của giảm chấn.
- Các gối đỡ cao su: làm chức năng liên kết mềm. Nó có mặt ở hầu hết các mối ghép với khung vỏ. Ngoài chức năng liên kết, nó còn có tác dụng chống rung truyền từ bánh xe lên, giảm tiếng ồn cho khoang ngƣời ngồi.
2.5. Kết luận chƣơng 2
Xe toyota camry đã đƣợc trang bị hệ thống treo Macpherson, tay đòn kép đã làm tăng thêm khả năng ổn định và êm ái trong quá trình sử dụng. Hệ thống treo là một kết cấu khá phức tạp với nhiều chi tiết khác nhau cấu thành. Hệ thống treo gồm ba bộ phận đó chính là bộ phận giảm chấn, bộ phận đàn hồi và bộ phận dẫn hƣớng. Toyota camry đã tối ƣu rất tốt về việc kết hợp các bộ phận với nhau để tạo ra hệ thống treo, hệ thống treo là một chủ thể vô cùng toàn diện và hợp nhất. Trong quá trình sử dụng xe không thể tránh khỏi những hao mòn của các chi tiết cũng nhƣ là những hƣ hỏng trong thời gian dài, để nắm rõ đƣợc những hƣ hỏng đó cũng nhƣ là biện pháp khắc phục chúng ta cùng đến với chƣơng số 3.
CHƢƠNG 3. CHẨN ĐOÁN, BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2019
3.1. Các dạng hƣ hỏng thƣờng gặp
Với một số ngƣời dùng có kinh nghiệm, lỗi của hệ thống treo ô tô có thể đƣợc phát hiện thông qua các dấu hiệu nhƣ âm thanh lạ hoặc những dấu hiệu thông thƣờng khác. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, hệ thống treo trên ô tô vẫn cần thƣờng xuyên đƣợc kiểm tra bởi đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp mỗi khi thay dầu để kịp thời phát hiện lỗi và có cách xử lý phù hợp nhƣ bảo dƣỡng hay thay thế.
3.1.1. Bộ phận giảm chấn
Đây là một bộ phận của hệ thống treo dễ phát sinh lỗi nhất. Bộ phận giảm chấn là bộ phận có chức năng hạn chế chuyển động của nhíp và lò xo trên hệ thống treo khi xe gặp các vật cản trên đƣờng bằng lực cản của dầu chảy qua một khe tiết lƣu trong piston, đồng thời chúng cũng mang lại tính êm dịu chuyển động thông qua việc hấp thụ rung động của thân xe. Tuy nhiên, giảm chấn lại rất hay bị chảy dầu hoặc tắc lỗ tiết lƣu. Khi đó, phần ống ngoài giảm chấn sẽ bị ƣớt, bụi bẩn bám nhiều và cần đƣợc thay thế ngay để tránh tình trạng xe dao động rất lâu mà không tắt, gây nên hiện tƣợng xóc, bập bềnh khiến ngƣời ngồi trên xe khó chịu.
Hình 3. 1 Bộ phận giảm chấn
3.1.2. Thanh ổn định
Hƣ hỏng của thanh ổn định chủ yếu là nát các gối tựa cao su, giảm độ cứng, hƣ hỏng các đòn liên kết. Hậu quả của các hƣ hỏng này cũng tƣơng tự nhƣ của bộ phận đàn hồi , nhƣng xảy ra khi ôtô nghiêng hay xe chạy trên đƣờng có dạng " sóng ghềnh " .
Tiếng ồn, gõ ở mọi tốc độ hay ở một vùng tốc độ nào đó. Rung động ở khu vực bánh xe hay trong thân xe, chiều cao thân xe bị giảm, thân xe bị xệ, vênh. Giảm khả năng bám dính trên đƣờng, tăng mài mòn lốp, hoặc mài mòn lốp không đều. Xe không có khả năng ổn định hƣớng chuyển động, lái nặng, quá nóng ở vỏ giảm chấn, có dầu chảy trên vỏ giảm chấn.[7]
Hình 3. 2 Thanh ổn định
3.1.3. Nhíp và lò xo của hệ thống treo
Nhíp và lò xo của hệ thống treo trên ô tô thƣờng bị oải hoặc yếu qua một thời gian sử dụng, nhất là với những xe thƣờng xuyên bị quá tải, các phần tử đàn hồi của hệ thống treo sẽ bị mỏi, giảm khả năng đàn hồi và độ cứng. Khi đó, xe không còn êm dịu nhƣ trƣớc do khả năng hấp thụ mấp mô mặt đƣờng trở nên kém vì nhíp lúc này đã bị võng, lò xo bị chùn khiến chiều cao gầm xe giảm. Để tránh xảy ra tình trạng gãy nhíp (lò xo) hoặc thậm chí hỏng hóc lây lan sang cả bộ phận giảm chấn và một số phần tử khác, bạn cần đem xe đi kiểm tra và thay mới kịp thời chứ không để hiện tƣợng này lâu dài.[8]
3.1.4. Bộ phận dẫn hƣớng
Trong sử dụng hƣ hỏng hoặc sai lệch kết cấu bộ phận dẫn hƣớng hay gặp là mòn các khớp trụ, khớp cầu, biến dạng đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay, dầm cầu, nhíp lá, quang treo, sai lệch các thông số cấu trúc, các chỗ điều chỉnh, vấu giảm va, vấu tăng cứng,..
Các hƣ hỏng này sẽ làm cho bánh xe mất quan hệ động học, động lực học đúng, gây nên mòn nhanh lốp xe, mất khả năng ổn định chuyển động, mất
tính dẫn hƣớng của xe,.. Tùy theo mức độ hƣ hỏng mà biểu hiện của nó rõ nét hay mờ.
3.2. Cách phát hiện lỗi trên hệ thống treo
Hệ thống treo trên xe ô tô cần thƣờng xuyên đƣợc kiểm tra bởi đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp mỗi khi thay dầu. Tuy nhiên, nhiều lái xe kinh nghiệm về ô tô sẽ nhận biết đƣợc các dấu hiệu trục trặc trên hệ thống treo. Khi đó, xe sẽ phát ra những âm thanh lạ và các dấu hiệu thông thƣờng khác.
3.2.1. Lái thử xe ô tô
Hãy lái thử xe 1 lần và chú ý tập trung cao độ nhất có thể để phát hiện ra lỗi. Hạ cửa sổ xe xuống và cố gắng chú ý vào bất kỳ tiếng ồn nào phát ra từ xe. Nếu lái xe nghe thấy bất kỳ một âm thanh nào đó, hãy tập trung tìm kiếm nơi chúng phát ra. Một số âm thanh lạ phát ra từ hệ thống treo của ô tô nhƣ:
– Âm thanh nhƣ tiếng gõ cửa (cộc cộc): Âm thanh này xảy ra khi có va chạm mạnh và báo hiệu thanh chống hoặc đinh tán thanh chống, hoặc khớp bi có vấn đề.
– Âm thanh liên tục: Âm thanh ổn định và càng ngày càng to khi xe di chuyển nhanh hơn. Điều này xảy ra khi vòng bi bánh xe trục trặc hoặc nguyên nhân xuất phát từ lốp xe.
– Âm thanh huyên náo (leng keng): Âm thanh nghe nhƣ có va chạm mạnh giữa các thanh kim loại, có thể xuất phát do trục trặc từ bu lông hoặc các chi tiết đầu nối bị hỏng.
3.2.2. Nhún mạnh xe ô tô
Hãy chắc chắn để động cơ xe nguội hẳn, tầm 30 phút sau khi lái thử là đủ, trƣớc khi bắt đầu kiểm tra xe. Đeo găng tay và chuẩn bị các vật dụng cần thiết. Cẩn thận đặt chắc tay vào chỗ giao nhau của mui xe và chắn bùn, ấn mạnh vào hệ thống treo đến khi xe nảy mạnh lên. Trong lúc đó, nếu lái xe
quan sát thấy xe nảy đều thì đây là tín hiệu tốt báo hiệu thanh chống vẫn hoạt động tốt. Bằng cách này, lái xe nên cố gắng kiểm tra thanh chống tại 4 góc xe để xem chúng có trục trặc nào không.
Hình 3. 3 Nhún mạnh xe ô tô
3.2.3. Kiểm tra độ rung của bánh xe
Sử dụng kích nâng góc xe lên tầm vừa đủ để lốp xe không chạm đất nhƣng vẫn đảm bảo xe đứng an toàn.Giữ chặt lốp xe và bắt đầu lắc mạnh bánh xe tay đặt theo hƣớng 9h - 3h và 12h - 6h. Nếu thấy có bất cứ chuyển