2.2.2.1 Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi trên xe Camry 2010 là thanh xoắn hệ thống treo sau và giảm trấn ở hệ thống treo trước
Kết cấu của thanh xoắn
-Thanh xoắn sử dụng trên xe có tiết diện tròn, loại đơn.
-Thanh xoắn được lắp nối lên khung và các bánh xe( qua các đòn dẫn hướng) bằng các đầu then hoa có dạng tam giác với góc giữa các mặt then bằng 900.
Hình 2. 4 Kết cấu thanh xoắn.
1- Dẫn hướng thanh xoắn phải; 2- Dẫn hướng thanh xoắn trái;
3- Vòng đệm định vị phải; 4- Vòng đệm định vị trái;
5- Điểm định vị thanh xoắn phải; 6- Điểm định vị thanh xoắn trái;
Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, có khả năng tăng độ bóng bề mặt để tăng độ bền.
R L 1 2 3 4 5 6 Ø 25. 5 Ø 37 Ø 41
- Tải trọng phân bố lên khung tốt hơn vì mô men của các lực tác dụng thẳng đứng tác dụng lên xe không nằm trong vùng chịu tải.
Nhược điểm:
- Chế tạo khó khăn hơn.
- Bố trí lên xe khó hơn do thanh xoắn thường có chiều dài lớn 2.2.2.2 Bộ phận giảm chấn
Giảm chấn sử dụng trên xe là loại giảm chấn ống. Cấu tạo:
- Trên piston có hai dãy lỗ khoan theo các vòng tròn đồng tâm. Dãy lõ ngoài được đậy phía trên bởi đĩa của van thông 9. Dãy lỗ trong - đậy phía dưới bởi van trả 10.
- Trên đáy xi lanh cũng được làm các dãy lỗ: dãy lỗ ngoài được che phía trên bởi đĩa của van hút 12, dãy lỗ trong - che phía dưới bởi van nén 13.
- Giữa hai ống của giảm chấn có khe hở tạo nên một buồng chứa phụ còn gọi là buồng bù, để chứa dầu khi giảm chấn làm việc.
Nguyên lý làm việc: + Hành trình nén:
- Nén nhẹ: Piston dịch chuyển xuống dưới với tốc độ nhỏ. Dầu được ép từ khoang dưới, qua các lỗ tiết lưu 18 và van thông 9 đi lên khoang trên. Do thể tích piston giải phóng ở khoang trên nhỏ hơn thể tích do nó chiếm chỗ khi di chuyển xuống dưới (do ở khoang trên có thêm cần piston). Nên một phần dầu phải chảy qua khe tiết lưu 15 trên van nén 13, đi sang buồng bù của giảm chấn.
- Nén mạnh: Piston dịch chuyển xuống dưới với tốc độ lớn. áp suất trong khoang dưới piston tăng cao, ép lò xo mở to van nén 13 ra cho dầu đi qua sang
buồng bù. Nhờ thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cần giảm chấn
+ Hành trình trả:
- Trả nhẹ: Piston dich chuyển lên trên với tốc độ nhỏ. Dầu được ép từ khoang trên, qua các lỗ tiết lưu đi xuống khoang dưới. Do thể tích piston giải phóng ở khoang dưói lớn hơn thể tích do nó chiếm chỗ khi di chuyển lên trên (do ở khoang trên có thêm cần piston). Nên dầu từ khoang trên chảy xuống không đủ bù cho thể tích giải piston phóng ở khoang dưới. Lúc này giữa khoang dưói và buồng bù có độ chênh áp. Vì thế dầu từ buồng bù chảy qua van hút 12 vào khoang dưới piston để bù cho lượng dầu còn thiếu.
- Trả mạnh: Piston dịch chuyển lên trên với tốc độ lớn, áp suất trong khoang trên piston tăng cao ép lò xo mở van trả 10 ra cho dầu đi qua dãy lỗ trong xuống khoang dưới. Nhờ thế sức cản giảm chấn giảm đột ngột, hạn chế bớt lực tác dụng lên cần giảm chấn.
Các van dạng đĩa - lò xo có quán tính rất nhỏ, nên đảm bảo cho dầu lưu thông kịp thời từ khoang này sang khoang kia.
Hình 2. 5 Kết cấu giảm chấn
1. Tai giảm chấn 2. Phớt
3. Gioăng cao su 4. Ống làm kín
5.Cần piston 6. Vỏ chắn bụi
7. Ống bên ngoài 8. Ống bên trong
9. Đĩa van thông 10. Van trả
11. Piston 12. Van hút
13. Van nén 14. Đế giảm chấn
15. Khe tiết lưu 17 Xéc Măng
16. Lò xo 18 Lỗ tiết lưu
19 Bạc chặn 21 Ống bít
20 Bạc ép
Sự làm việc ổn định của giảm chấn phụ thuộc nhiều vào độ kín khít của mối ghép giữa cần và nắp giảm chấn. Kết cấu bộ phận làm kín này rất đa dạng. Tuy vậy, phổ biến nhất là dùng các vòng làm kín mà bề mặt làm việc của chúng có các gân vòng. Các vòng làm kín được lắp lên cần với độ căng 0,4...0,9 mm và được ép chặt bằng lò xo. Vòng đệm thứ hai dùng để chắn bụi và nước. Các vòng đệm làm việc trong vùng nhiệt độ từ -50o đến +160o, vì thế chúng cần được chế tạo bằng các vật liệu chịu dầu, chịu nhiệt. Ví dụ: cao su hay cao su chứa flo.
Cần được chế tạo từ thép 45. Bề mặt cần tiếp xúc với các vòng làm kín và ống lót dẫn hướng được tôi cao tần và mạ crôm. Trước và sau khi mạ cần được mài bóng. Piston được chế tạo từ gang xám hay hợp kim kễm đặc biệt. Các ống lót dẫn hướng được chế tạo từ đồng đỏ. Trong một số kết cấu, trên piston có lắp các vòng bằng gang hay chất dẻo thấm flo, còn ống dẫn hướng - bằng chất dẻo thẫm flo hay cao su để giảm sự dò rỉ dầu khi bị đốt nóng. Vật liệu có nhiều triển vọng để chế tạo piston và các ống lót là kim loại gốm được tẩm chất dẻo chứa flo để giảm ma sát và mài mòn.
Giảm chấn được đổ đầy dầu có tính chống ôxy hóa và tạo bọt cao, có khả năng bôi trơn tốt và đặc tính nhớt thích hợp. Độ nhớt động khi nhiệt độ thay đổi từ +100o đến -40o C.
2.2.2.3 Thanh ổn định
Có tác dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đúng đặt lên bánh xe nhám sau bớt tải trọng từ bên cầu chọn tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. cấu tạo chung của nó có dạng chữ u. Các đầu chữ u nối với bánh xe còn thân nối với vó nhờ các 0 đỡ cao su.
Đối với các thanh ổn định bị động, nguyên lý làm việc của thanh trải qua 2 giai đoạn sau: Khi xe đi thẳng và mặt đường không có mấp mô lớn, lúc này sự chênh lệch tải trọng giữa hai bên bánh xe không đáng kể, thanh ổn định chỉ xoay quanh ổ đỡ cao su. Khi xe đi vào đường vòng hoặc đường có mấp mô rất lớn sẽ sinh ra sự chênh lệch tải trọng giữa hai bên bánh xe, tải trọng này sẽ tác động vào phần tay đòn nằm về hai phía của thanh. Dưới tác dụng của tải trọng, phần lưng của thanh sẽ bị xoắn (theo hai chiều khác nhau) và làm triệt tiêu bớt moment gây nghiêng thân xe, giúp xe san bớt tải trọng từ bên nhiều hơn sang bên ít hơn đảm bảo tính năng ổn định chuyển động của xe.
CHƯƠNG III
CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO XE TOYOTA CAMRY 2010
3.1Các phương pháp và chuẩn đoán chuyên dụng [3] 3.1.1 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.
3.1.2 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.
3.1.2.1 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.
3.1.2.2 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 6-3), 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.
Cho ôtô chuyển động thẳng tới với vận tốc thử (50 ÷ 80) km/h, và xác định:
- Độ ồn dB.
- Âm thanh đặc trưng tiếng ồn. - Chỗ phát tiếng ồn.
Hình 3.1Sơ đồ đo độ ồn ngoài
3.1.2.3 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.
3.1.3 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe [4]
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 6-5). A Đ B A Đ B 7,5 m 7,5 m 10 m 10 m C C Microphon Microphon
Bệ thử bao gồm: giá của bệ, cơ cấu tay quay thanh truyền, giá trượt. Trên bệ có lắp cảm biến đo lực và cảm biến đo hành trình. Các đầu của giảm chấn là các khớp trụ, có lắp các đệm bằng cao su giảm va đập.
1- Cảm biến đo lực; 2- Giảm chấn; 3- Cảm biến đo hành trình; 4- Giá trượt; 5- Cơ cấu quay.
Hình 3.3 Đồ thị kết quả của bệ thử
a- Sơ đồ nguyên lý; b- Đồ thị đặc tính chuyển dịch và tốc độ;
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 6-6).
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 (nén, 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
3.2 Các hư hỏng và phương pháp bảo dưỡng 3.2.1 Các hư hỏng thường gặp 3.2.1 Các hư hỏng thường gặp
3.2.1.1 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 giảm nhanh áp suất. Ngoài ra sự hở phớt còn kéo theo bụi bẩn bên ngoài vào trong và tăng nhanh tốc độ mài mòn do đó phải thay mới phớt bao kín.
- Dầu bị biến chất sau một thời gian sử dụng. Thông thường dầu trong giảm chấn được pha thêm các phụ gia đặc biệt để tăng tuổi thọ khi làm việc ở nhiệt độ và áp suất thay đổi, giữ được độ nhớt trong khoảng thời gian dài. Khi có nước hay các tạp chất hóa học lẫn vào dễ làm dầu bị biến chất. Các tính chất
cơ lý thay đổi là cho tác dụng của giảm chấn mất đi, có khi làm bó kẹt giảm chấn.
- Kẹt van giảm chấn có thể xảy ra ở hai trạng thái: luôn mở, luôn đóng. Nếu các van kẹt mở thì dẫn tới lực cản giảm chấn bị giảm nhỏ. Nếu các van giảm chấn kẹt đóng thì lực cản giảm chấn không được điều chỉnh, làm tăng lực cản giảm chấn. Sự kẹt van giảm chấn chỉ xảy ra khi dầu thiếu, hay dầu bị bẩn, phớt bao kín bị hở. Các biểu hiện của hư hỏng này phụ thuộc vào các trạng thái kẹt của van ở hành trình trả hay van làm việc ở hành trình nén, van giảm tải...
- Thiếu dầu, hết dầu đều xuất phát từ các hư hỏng của phớt bao kín. Khi bị thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn vẫn còn khả năng dịch chuyển thì nhiệt phát sinh trên vỏ lớn, tuy nhiên khi đó độ cứng giảm chấn thay đổi, làm xấu chức năng của nó. Có nhiều trường hợp khi hết dầu có thể gây kẹt giảm chấn, cong trục.
- Đôi khi do sự qúa tải trong làm việc, cần piston giảm chấn bị cong, gây kẹt hoàn toàn giảm chấn.
- Nát cao su các chỗ liên kết có thể phát hiện thông qua quan sát các đầu liên kết. Khi bị nát vỡ, ôtô chạy trên đường xấu gây nên va chạm mạnh kèm theo tiếng ồn.
Các hư hỏng của giảm chấn kể trên có thể phát hiện thông qua cảm nhận về độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ vỏ ngoài giảm chấn, sự chảy dầu hay đo trên bệ kiểm tra hệ thống treo. Khi có sự cố xảy ra, ta tiến hành tháo rời các chi tiết và rửa sạch, kiểm tra độ cong, vênh, độ mài mòn, độ bóng của các chi tiết để quyết định tiếp tục sử dụng hay thay mới, sau đó ráp lại và đổ dầu giảm chấn mới vào.
3.2.1.2 Hư hỏng bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi quyết định tần số dao động riêng của ôtô, do vậy khi hư hỏng sẽ ảnh hưởng nhiều tới các chỉ tiêu chất lượng đã kể trên.
Bộ phận đàn hồi là bộ phận dễ hư hỏng do điều kiện sử dụng như: