2.1 Giới thiệu chung
2.1.2 Giới thiệu hệ thống treo trên xe toyota vios 2018
2.1.2.1 Hệ thống treo trước
Hình 2.1 Hệ thống treo trước xe toyota vios 2018
Hệ thống treo trước của TOYOTA VIOS 2018 được sử dụng hệ thống treo Macpherson [4]. Nó có cấu trúc nhỏ gọn, gồm ba bộ phận chính bao gồm: lò xo, giảm chấn, càng chữ A, do đó giải phóng được khoảng không gian dành cho hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lí của xe.
Do cấu tạo nhỏ gọn nên giảm khối lượng của phần không được treo. Bên cạnh đó, do khoảng cách lớn về các điểm đỡ của hệ thống treo nên ít gặp lỗi về căn chỉnh góc đặt bánh xe trước do lắp ghép không đúng hoặc do sai sót trong chế tạo chi tiết. Vì vậy, ngoại trừ độ chụm, việc điều chỉnh góc đặt bánh xe thường không cần thiết.
2.1.2.2 Hệ thống treo sau [4]
Hình 2.2 Hệ thống treo sau xe toyota vios 2018
Hệ thống treo sau của xe Vios 2018 là hệ thống treo độc lập dưới dạng thanh xoắn.
Cấu tạo của hệ thống treo này khá đơn giản, với cả hai bánh xe được đỡ bằng một dằm xoắn nối liền hai bánh và ở hệ thống treo phụ thuộc phần từ đàn hồi lò xo. Vì cơ chế hoạt động là cả hai bánh cùng chuyển động với nhau nên hệ thống treo phụ thuộc sẽ có những ưu nhược điểm sau:
Ưu điểm:
Cấu tạo của hệ thống treo khá đơn giản, ít chi tiết vì vậy dễ bảo trì bảo dưỡng. hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững để chịu tải nặng. Khi xe đi vào đường vòng cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng tạo cho xe sự ổn định chắc chắn. Định vị các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờ thế lốp xe ít bị hao mòn về cơ bản hệ thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàng nặng hoặc có thể lắp cho trụ bánh sau ở các dòng xe phổ biến, xe con.
Nhược điểm:
Phần khối lượng không được treo lớn và hệ thống treo phụ thuộc có đặc thù cứng nhắc không có độ linh hoạt, cho mỗi bánh xe nên độ êm dịu kém. Giữa các bánh xe phải và trái mỗi khi chuyển động có sự ảnh hưởng qua lại với nhau thông
qua dầm cầu nên xe dễ bị ảnh hưởng giao động rung lắc lẫn nhau, nguy hiểm khi đi vào đường cua có thể bị trượt bánh nếu đi tốc độ cao, nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt ở những cung đường cong cua tay lái.
2.2 Cấu tạo hệ thống treo trên xe TOYOTA VIOS 2018 2.2.1 Cấu tạo hệ thống treo trước 2.2.1 Cấu tạo hệ thống treo trước
Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống treo trước
Hệ thống treo trước trên xe toyota vios 2018 là hệ thống treo Macpherson. Cấu tạo của hệ thống thống treo bao gồm 3 bộ phận chính: Lò xo, giảm chấn và bộ phận điều hướng.
Cách bố trí gồm đòn dầm ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng: một đầu bắt với khung ô tô, một đầu được bắt vào gối đỡ nối cứng với ngỗng trục, giảm chấn được lắp bên trong các vòng lò xo.
Thiết kế giảm xóc kiểu mới này đã bỏ thanh đòn trên trong thiết kế kiểu cũ, thay bằng lò xo cùng ống nhún gắn với khung xe qua đệm cao su. Nhiều chi tiết
1 lò xo trụ trước 2 Giảm chấn 3 Rotuyn 4 Thanh cân bằng 5 Càng chữ A 6 ngỗng trục 1 2 3 4 5 5 4 3 1 2 6
khác nhau cũng được loại bỏ khiến hệ thống treo đơn giản hơn. Thiết kế này gặp nhiều khó khăn khi lắp ráp hàng loạt chính vì thế Macpherson đưa ra ý tưởng gắn hệ thống này chỉ trên hai điểm, không kể thanh ổn định. Trong sơ đồ mới, chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe. Thanh này không thể truyền lực theo chiều dọc nên Macpherson đã kết hợp thêm tay đòn của bộ phận ổn định ngang, chi tiết này không thường xuyên chịu tải. Tuy nhiên, khi giảm chấn dao động theo chiều thẳng đứng, đầu tay đòn dưới chuyển động theo hình cung, khiến điểm tiếp xúc giữa lốp xe và mặt đường liên tục dao động sang hai bên, cả góc chụm của bánh xe cũng thay đổi, làm cho quỹ đạo chuyển động của xe không ổn định, với cơ cấu dẫn động cầu trước thì hợp lí nhất là động cơ đặt ngang, bố cục này rất cần sự hỗ trợ hiệu quả của giảm xóc Macpherson. Thay cho thanh đòn ngang, người ta sử dụng thanh đòn hình tam giác có hai điểm tỳ. Lò xo được đặt lệch đi so với ống nhún và nghiêng vào phóa trong còn những cao su giảm chấn ở khớp tiếp xúc với khung được giữ nguyên. Những thay đổi này giảm đáng kể sự mài mòn trong ống nhún.
Nguyên lí hoạt động: Khi xe di chuyển trên các đường không bằng phẳng, những dao động từ bánh xe sẽ thông qua các liên kết, tới lò xo và giảm chấn sẽ được hấp thụ, triệt tiêu các ngoại lực, giúp cho phần được treo hạn chế dao động tối đa.
2.2.2 Cấu tạo hệ thống treo sau
Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống treo sau
Hệ thống treo sau trên toyota vios 2018 là hệ thống treo độc lập, bao gồm các chi tiết như giảm chấn, lò xo trụ sau, dầm xoăn. Hệ thống treo được nối trực tiếp với khung xe qua đòn kéo, chính vì thế mà cách bố trí rất đơn giản, dễ sửa chữa. Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc khác với hệ thống treo Macpherson là hai bánh xe được nối cứng với nhau bởi một dầm ngang, chính vì thế mà hai bánh xe có tác động lẫn nhau nếu xe đi vào đường không bằng phẳng. Với thiết kế như trên thì độ êm dịu sẽ không được tốt như hệ thống treo độc lập, nguy hiểm hơn khi vào cua nhưng ưu điểm của hệ thống này là chịu tải tốt, cực kì bền, không cần căn chỉnh lại góc đặt bánh xe nếu như xe không xảy ra va chạm.
1 Giảm chấn 3 dầm xoắn 2 Lò xo trụ sau 4 Đòn kéo 4 3 2 4 3 2 1
2.3 Kết cấu chi tiết các bộ phận chính 2.3.1 Bộ phận đàn hồi 2.3.1 Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi nằm giữa thân xe và bánh xe (nằm giữa phần được treo và không được treo). Với phương pháp bố trí như vậy, khi bánh xe chuyển động trên đường mấp mô, hạn chế được các lực động lớn tác dụng lên thân xe, và giảm được tải trọng động tác dụng từ thân xe xuống mặt đường.
Bộ phận đàn hồi trên xe Toyota vios được sử dụng dầm xoắn ở hệ thống treo sau và lò xo ở hệ thống treo trước.
2.3.1.1 Dầm xoắn
Hình 2.5 Dầm xoắn
Chức năng
Dầm xoắn có độ cứng vững để chịu tải nặng. Hấp thụ các rung động từ bánh xe, khi xe đi vào đường vòng cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng, tạo điều kiện cho bánh xe hoạt động ổn định.
2.3.1.2 Lò xo
Chức năng
Lò xo có nhiệm vụ giúp bánh xe di chuyển lên xuống theo bề mặt địa hình và tích trữ năng lượng từ những chuyển dộng của thân xe. Năng lượng này được tích trữ dưới dạng lực đàn hồi và lò xo sẽ co ra dãn vào cho tới khi năng lượng này được tiêu hao hết.
Vị trí lắp đặt
Lò xo được bố trí nằm bên ngoài giảm chấn, được hãm bằng lắp giảm sóc 1. Lắp giảm sóc 2. Lò xo
3. Giảm chấn
Hình 2.6 Lò xo
Hình 2.7 Vị trí lắp đặt của lò xo cầu trước
1 3
2.3.2 Bộ phận giảm chấn 1. Ty đẩy 12. Pít-tông 2. Phớt 13. Xéc-măng 3. Ống bịt 14. Đệm van trả 4. Phớt 15. Lò xo trả 5. Lò xo 16. Bạc chặn 6. Đầu bịt 17. Gioăng làm kín 7. Vỏ giảm chấn 18. Pít-tông tự do 8. Đệm van nén 19. Đế giảm chấn
9. Ống dầu nén A : Khoang dầu trên
10. Bạc chặn B: khoang dầu dưới
11. Ống dầu trả C: Khí cao áp
Giảm chấn sử dụng trên xe là loại giảm chấn ống đơn. Giảm chấn loại này có ưu điểm tỏa nhiệt tốt vì tiếp xúc trực tiếp với không khí. Đáy của giảm chấn được nạp khí ni-tơ áp suất cao ( 20-30 kgf/cm2) được cách ly hoàn toàn với dầu trên buồng chứa nhờ có pít-tông tự do (C).
Cấu tạo bởi bộ phận chính: ty đẩy, Pít-tông trên, pít-tông dưới,vỏ pit-tông. Được chia làm 3 buồng hoạt động : Buồng dầu trên (A), buồng chứa dầu dưới (B) và buồng chứa khí ni-tơ cao áp (C)
Nguyên lí hoạt động:
Có bốn trạng thái cơ bản của giản chấn: nén mạnh, nén nhẹ, trả mạnh, trả nhẹ. Trạng thái nén
Nguyên lí hoạt động:
Lúc này, ty đẩy sẽ đẩy pít-tông từ trên xuống dưới làm áp suất từ khoang dưới (B) lớn hơn khoang dầu trên (A) , dầu từ khoang dầu B sẽ qua ống dầu nén đẩy đệm van nén đi lên khoang chứa dầu A. Lúc này lực giảm chấn được sinh ra do sức cản dòng chảy của van. Áp khí nén khoang C sẽ hỗ trợ đẩy dầu từ khoang B lên, tạo điều kiện cho dầu lên khoang trên nhanh và êm trong hành trình nén. Điều này duy trì ổn định lực giảm chấn.
Trạng thái trả Nguyên lí hoạt động:
Trong hành trình trả, cần pít-tông đi lên, làm cho áp suất của khoang dầu A cao hơn khoang dầu B, dầu từ khoang A sẽ qua van trả, đẩy đệm van trả xuống B. Lực giảm chấn được sinh ra do sức cản của dòng chảy của van.
Vì một phần thể tích của cần pít-tông đi ra khỏi xi lanh nên sẽ để lại một khoảng trống. Lúc này pít- tông tự do sẽ được đẩy lên ( nhờ có khí cao áp ở khoang C) một phần tương đương với phân thể tích bị hao hụt.
2.3.3 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.
2.4 Kết luận chương II
Toyota Vios được trang bị hệ thống treo macpherson độc lập ở phía trước, ở phía sau được trang bị hệ thống treo bán độc lập dạng thanh xoắn. Hệ thống treo có một kết cấu khá phức tạp với nhiều chi tiết khác nhau cấu thành. Có cấu tạo cơ bản gồm ba phần chính: bộ phận giảm chấn, bộ phận đàn hồi, bộ dẫn hướng. Trong quá trình sử dụng không thể tránh khỏi những hao mòn, hỏng hóc. Ở chương III sẽ nêu ra các lỗi thường gặp và một số quy trình tháo lắp, kiểm tra.
CHƯƠNG III - CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO
3.1 Các hư hỏng và phương pháp sửa chữa 3.1.1 Các hư hỏng thường gặp [5] 3.1.1 Các hư hỏng thường gặp [5]
3.1.1.1 Bộ phận dẫn hướng
Các hư hỏng thường gặp
+ Mòn các khớp trụ, khớp cầu. Khắc phục bằng cách thay mới;
+ Biến dạng khâu đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay, dầm cầu, nhíp lá, quang treo. Khắc phục bằng cách nắn lại cho đúng hình dạng ban đầu. Nếu biến dạng quá lớn ta có thể thay mới;
+ Sai lệch các thông số cấu trúc, các chỗ điều chỉnh, vấu giảm cho, vấu tăng cứng, phải tiến hành điều chỉnh lại cho đúng vị trí các chi tiết.
* Các hư hỏng này làm cho bánh xe mất đi hệ động học, động lực học, gây ra mài mòn lốp nhanh, mất khả năng ổn định chuyển động, mất tính dẫn hướng của xe… tùy theo mức độ hư hỏng mà biểu hiện của nó rõ nét hay mờ.
3.1.1.2 Bộ phân đàn hồi
* Bộ phận đàn hồi quyết định tần số dao động riêng của ô tô, do vậy khi hư hỏng sẽ ảnh hưởng nhiều tới các chỉ tiêu chất lượng;
* Bộ phân đàn hồi là bộ phận dễ hư hỏng do điều kiện sử dụng như:
+ Giảm độ cứng, hậu quả của nó làm giảm chiều cao của thân xe, tăng khả năng va đập cứng khi phanh hay tăng tốc, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng tốc dao động thân xe, làm giảm độ êm dịu khi xe đi trên đường xấu;
+ Bó kẹt nhíp do hết mỡ bôi trơn làm tăng độ cứng, hậu quả của việc bó cứng nhíp làm ô tô chuyển động trên đường xấu bị rung xóc mạnh, mất tuổi thọ của giảm chấn trên cầu xe sẽ thấp;
+ Gãy bộ phận đàn hồi do quá tải khi làm việc, hay do mòn của vật liệu. Khi gãy một số nhíp trung gian sẽ dẫn đến giảm độ cứng. Khi bị gãy các lá nhíp
chính thì bộ nhíp sẽ vai trò của bộ phận dẫn hướng. Nếu là lò xo xoắn ốc hay thanh xoắn bị gãy, sẽ dẫn tới mất tác dụng bộ phận đàn hồi;
+ Vỡ ụ tăng cứng của hệ thống treo làm mềm bộ phận đàn hồi, tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi. Vỡ ụ tỳ hạn chế hành trình sẽ làm tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi. Cả hai trường hợp này đều gây nên va đập, tăng ồn trong hệ thống treo do đó phải thay mới chúng. Các tiếng ồn trong hệ thống treo sẽ làm cho toàn bộ thân xe hay vỏ xe phát ra tiếng ồn, làm xấu môi trường hoạt động của ôtô;
+ Rơ lỏng các chi tiết như: quang nhíp, đai kẹp, giá đỡ lò xo,… đều gây nên tiếng ồn, xô lệch cầu xe, ôtô khó điều khiển, gây nặng tay lái, tăng độ ồn khi xe hoạt động, dễ gây tai nạn giao thông. Vì vậy phải kiểm tra định kỳ các mối liên kết và xiết chặt lại trước khi đưa xe vào hoạt động.
3.1.1.3 Bộ phận giảm chấn
Bộ phận giảm chấn cần thiết phải làm việc với lực cản hợp lí nhằm dập tắt nhanh chóng dao động thân xe. Hư hỏng của giảm chấn dẫn tới thay đổi lực này. Tức là giảm khả năng dập tắt dao động của thân xe, đặc biệt sẽ giảm sự bám dính trên nền đường.
Các hư hỏng thường gặp:
+ Mòn bộ đôi xi lanh, piston, piston xi lanh đóng vai trò dẫn hướng và cùng với phớt làm nhiệm vụ bao kín các khoang dầu. Trong quá trình làm việc của giảm chấn piston và xi lanh 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 lưu thông qua lỗ tiết lưu, còn chảy qua giữa khe hở piston và xi lanh, gây giảm lực cản trong cả 2 hành trình nén và trả về, mất dần tác dụng dập tắt nhanh dao động;
+ Hở phớt bao kín chảy dầu của giảm chấn. Hư hỏng này xảy ra đối với giảm chấn ống, đặc biệt trên giảm chấn ống 1 lớp vỏ. Do điều kiện bôi trơn của phớt bao kín cả cần piston, nên sự mài mòn là không thể tránh được sau thời gian dài sử dụng. Sự thiếu dầu giảm chấn 2 lớp vỏ dẫn tới lọt không khí vào buồn bù
giảm tính 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 biến chất sau 1 thời gian sử dụng. Thông thường dầu trong giảm chấn được pha thêm phụ gia để tăng tuổi thọ khi làm việc ở nhiệt độ và áp suất thay đổi. Giữ được độ nhớt trong thời gian dài. Khi có nước hay hay tạp chất hóa học lẫn dễ làm dầu biến chất. Các tính chất cơ lí thay đổi làm cho tác dụng của giảm chấn mất đi, hoặc bó kẹt giảm chấn;
+ Kẹt van giảm chấn do thiếu dầu hay bị bẩn, phớt bao kín bị hở. Các biểu hiện của hư hỏng này phụ thuộc vào trạng thái kết cấu van ở hành trình trả hay van làm việc ở hành trình nén, van giảm tải;
+ Thiếu dầu, hết dầu xuất phát từ việc phớt bao kín bị hư hỏng. Khi thiếu dầu hay hết dầu giảm chấn vẫn có khả năng dịch chuyển thì nhiệt phát sinh trên