2.4. Kết cấu các bộ phận chính hệ thống treo điều khiển điện tử xe
2.4.2. Bộ phận giảm chấn
Xe TOYOTA CAMRY sử dụng giảm chấn hai lớp tác dụng hai chiều.
2.4.2.1Kết cấu giảm chấn
Hình 2.4 Giảm chấn
1.Tai bắt giảm chấn; 2. Trục giảm chấn: 3. Gioăng làm kín; 4. Nắp có ren; 5. Vỏ che bụi; 6. Vỏ ngoài; 7. Xi lanh; 8. Pittong ; 9. Ecu ; 10, 13. Van
nén ;12, 13. Cụm van bù; 11, 12. Van trả ; 14. Bạc dẫn hướng; 15. Nắp trong; A. Buồng trên; B. Buồng dưới. C. Buồng bù.
Hình 3.2 là mặt cắt và sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ống hai lớp vỏ ( ống lồng). Vỏ trong 7 là một xilanh thủy lực có độ bóng cao để pittong 8 có thể di chuyển, ở đuôi của xilanh thủy lực có một cụm van bù ( van trả 12 và van nén 13). Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài 6. Không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng C. Vỏ ngoài ghép cứng với vỏ trong và có tai bắt dưới bánh xe. Trục giảm chấn 2 liên kết với pittong 8 và được nối với thân xe qua tai bắt trên. Pittong giảm chấn chia xi lanh ra làm hài buồng A và B và di chuyển trong xi lanh. Pittong hoạt động trong chất lỏng ( dầu). Dầu lưu thông giữa hai buông A và B nhờ van tiết lưu trong pittong ( van trả 11, van nén 10). Ở phía nắp của giảm chấn có các vòng bao kín và ống dân hướng trục giảm chấn. Cấu tạo tiết diện của các lỗ nhỏ và có van đẩy một chiều.
2.4.2.2Nguyên lý hoạt động
Trong trạng thái tĩnh ( pittong đứng yên), các van luôn mở tạo điều kiện cho chất lỏng lưu thông qua ngay từ khi mới làm việc.
Khi pittong chuyển động chất lỏng bị nén chảy từ buông này sang buồng kia qua các van tiết lưu trong pittong giảm chấn. Ứng với hành trình nén, trả có các lỗ tiết lưu nén, trả thay đổi tiết diện để dầu lưu thông.
- Ở hành trình nén pittong 8 đi xâu vào xi lanh, khoang trên ( khoang A) thể tích tăng, áp suất giảm, khoang giữa ( khoang B) thể tích giảm, áp suất tăng.
Trong trường hợp nén tùy thuộc vào vận tốc của pittong có thể chia ra làm hai giai đoạn: nén nhẹ và nén mạnh.
- Khi nén nhẹ ( vân tốc pitong v < 0,3 m/s), dầu từ khoang B qua các lỗ của van nén ( ở hành trình ngoài pittong 8) chảy vảo khoang A. Trục giảm chấn đi xâu vào trong xi lanh chiếm một phần thể tích trong khoang A. Một phần
dầu thừa ra chảy xuống khoang dưới (khoang bù C) qua dãy lỗ van nén phụ và dầu đi vào khoang giữu vỏ ngoài 6 và xi lanh 7 của giảm chấn.
- Khi bị nén mạnh( v >0,3 m/s), dầu chảy theo chiều từ B vào A, nhưng do áp suất tăng cao. Dầu sẽ đẩy van nén 10 khi thắng lực lo xo van, làm cho tiết diện lỗ lưu thông mở lớn, do đó hệ số cán của giảm chấn sẽ giảm.
Trong trường hợp trả, pittong 8 đi lên, khoang A giảm thể tích, áp suất tăng, khoang B thể tích tăng, áp suất giảm.
- Khi trả nhẹ, dầu chảy từ khoang A qua lỗ van trong trên pittong 8 vào khoang B, đồng thời dầu sẽ chảy từ khoang bù C qua dãy lỗ van trả phụ và đi vào khoang B.
- Khi bị trả mạnh dầu vẫn đi theo chiều từ khoang A vào khoang B, nhưng do độ chênh lệch áp suất tăng, dầu từ khoang C sẽ đẩy van trả 11, khi thắng lực lò xo van, tiết diện lỗ van lớn ra, lực cản trở của giảm chấn giảm đi. Một số cấu trúc khác có bố trí sẵn một van giảm tải.
Khi dầu chảy qua các lỗ tiết lưu nhỏ, dầu ma sát với thành lỗ, với các lớp dầu với nhau, giữa dầu, pittong và thành xi lanh, tạo lực cản cho giảm chấn. Năng lượng do ma sát hấp thụ biến thành nhiệt năng, nung nóng dầu và truyền ra ngoài môi trường không khí. Như vậy cơ năng đã chuyển thành nhiệt năng, thực hiện hấp thụ dao động của thân xe và bánh xe.
Ứng với các hành trình làm việc khác nhau, kết quả thu được sẽ thay đổi. Đồ thì này giúp xác định chất lượng của giảm chấn trong chế tạo, sử dụng. Biểu diễn qua hệ P- s theo đặc tính của giảm chấn thu được kết quả từ đồ thị P- s (hình 3.3b). Trong đó hành trình nén tướng ứng với quan hệ Pn- v và hành trình trả tương ứng với Pt –v. Tổng hợp qua hệ của hành trình nén và trả thu được đặc tính của giảm chấn. Hệ số độ cứng của giảm chấn khi nén, trả (Kn- Kt) được tính nhờ công thức Kn=Pn/v, Kt= Pt/v. Các lỗ van trả có đường kính van nhỏ nên Kt > Kn, nhằm giúp bánh xe đặt êm trên đường và hấp thụ dao động xảy ra ở hành trình trả lớn hơn.
Trong thực tế quan hệ P – v là các đường cong biểu diễn như hình 3.3c. Đoạn OAB ứng với hành trình trả trung bình, đoạn OCD ứng với hành trình nén trong quan hệ P – v. Trên đồ thị cho thấy các quan hệ sảy ra khi nén nhẹ,mạnh, trả nhẹ, trả mạnh. Đồ thị đặc tính thực tế cho phép xác định công suất hấp thụ năng lượng dao động của giảm chấn ( phần diện tích gạch chéo).