b) Loại vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc
Thường đặt trên đầu của bộ phận giảm chấn. Nĩ cĩ tác dụng vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe, đồng thời nĩ cũng tăng cứng cho bộ phận đàn
hồi. Hình 2. 21 Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế
hành trình làm việc
3.4. Bộ phận giảm chấn
Khi xe chuyển động và chịu va đập từ mặt đường, các lị xo sẽ nén và giãn để hấp thụ những va đập đĩ. Tuy nhiên, dao động chỉ tắt hẳn sau thời gian dài nên tính êm dịu chuyển
85
động kém trừ khi cĩ phương pháp nào đĩ để dập tắt những dao động này. Đĩ chính là nhiệm vụ của giảm chấn, giảm chấn khơng chỉ hấp thụ những dao động quá mức của lị xo mà cịn giúp lốp xe bám tốt đường hơn, đảm bảo tính ổn định lái.
- Trên xe, một đầu của giảm chấn được gắn chặt với khung xe và đầu cịn lại được nối với cầu của xe.
3.4.1 Phân loại giảm chấn
- Giảm chấn được phân ra 3 loại như sau: + Phân loại theo hoạt động.
- Kiểu tác dụng một chiều. - Kiểu tác dụng hai chiều. + Phân loại theo cấu tạo. - Kiểu ống đơn.
- Kiểu ống kép.
+ Phân loại theo mơi chất cơng tác - Loại thủy lực. - Loại điền khí.
Hình 2. 22 Giảm chấn và dạng dao động giảm chấn.
Trong những loại trên, giảm chấn kiểu đơn hay kiểu kép cĩ tác dụng 2 chiều được sử dụng phổ biến trên các loại xe ngày nay. Kết cấu, nguyên lý hoạt động cũng như đặc điểm của 2 loại được trình bày phía dưới.
86
3.4.2 Kiểu ống đơn
a. Cấu tạo:
Bên trong buồng khí và buồng dầu đươc ngăn cách bởi piston tự do. Sở dĩ gọi như vậy bởi nĩ cĩ thể tự chuyển động lên, xuống.
b. Nguyên lý hoạt động
- Khi nén: Trong kỳ này cần piston đi xuống làm áp suất trong buồng dưới cao hơn buồng trên. Vì vậy dầu trong buồng dưới bị đẩy lên buồng trên qua van piston. Lúc này lực cản được sinh ra bởi sự cản dịng chảy của van. Khí cao áp cũng gây ra áp suất cao trong dầu ở buồng dưới, đẩy nĩ lên buồng trên một
Hình 2. 23 Giảm chấn kiểu ống đơn
cách nhanh chĩng và làm êm dịu kỳ nén. Đảm bảo một lực cản ổn định.
- Khi trả: Quá trình trả cần piston di chuyển lên trên làm cho áp suất dầu ở buồng trên
cao hơn buồng dưới. Vì vậy dầu ở buồng trên được đẩy xuống buồng dưới qua van piston và sinh ra lực cản bởi van piston. Do piston di chuyển lên trên, một phần đi ra khỏi xy lanh nên thể tích dầu bị nĩ chiếm chỗ giảm xuống. Để bù lại, piston tự do được đẩy lên phía trên (bởi khí áp suất cao phía dưới nĩ), một đoạn tương đương với thể tích bị thiếu hụt.
c. Đặc điểm
- Tỏa nhiệt tốt do ống đơn tiếp xúc trực tiếp với khơng khí.
- Một đầu của ống được nạp bằng khí ở áp suất cao và ngăn cách hồn tồn với dầu bằng piston tự do. Nĩ đảm bảo khơng xảy ra hiện tượng bọt và sụt khí trong q trình làm việc. Vì vây, nĩ tạo ra sức cản ổn định hơn.
87
3.4.3 Kiểu ống kép
a. Cấu tạo
- Bên trong vỏ giảm chấn (ống ngồi) cĩ một xy lanh (ống áp suất), bên trong xy lanh cĩ một piston chuyển động lên và xuống. thanh pittơng và vành khuyên trên được gắn vào khung xe. Trên piston cĩ lắp một van trả để tạo ra lực cản khi trả (khi pittơng đi lên) và một van nén để tạo lực cản khi nén (khi pittơng đi xuống). Ở đáy xilanh cĩ hai van đế để dầu thốt ra buồng phụ (bình chứa) khi nén và bù vào khi trả.
- Trong ngăn giữa ống trong và ống ngồi dầu giảm chấn chỉ đổ đến 2/3 buồng chứa dầu, phần cịn lại chứa khơng khí hoặc ni-tơ. Buồng chứa dầu đĩng vai trị bình chứa cho
Hình 2. 24 Giảm chấn kiểu ống kép ống kép
dầu ra, vào xilanh.
b. Nguyên lý hoạt động
+ Khi nén
- Tốc độ chuyển động của cần piston cao: Khi piston chuyển động xuống dưới, áp suất dưới piston (buồng dưới) trở nên cao. Dầu đẩy mở van van nén trên piston, chảy vào buồng trên tạo nên lực cản nén. đồng thời một lượng dầu cĩ thể tích bằng thể tích bị cần piston chiếm chỗ đi vào ngăn giữa ống trong và ống ngồi qua van lá của van đế để đi vào trong buồng chứa dầu.
- Tốc độ chuyển động của cần piston thấp: Lúc này, van nén trong piston và van lá trong van đế sẽ đĩng bởi vì áp suất trong buồng dưới thấp. Tuy nhiên, do cĩ các lỗ ở van piston và van đế, dầu trong buồng dưới chảy qua chúng vào buồng trên và vào buồng chứa dầu. Lực cản nhẹ được sinh trong trường hợp này.
+ Khi trả
- Tốc độ chuyển động của cần piston cao: Khi cần piston chuyển động lên phía trên, áp suất phía trên piston (buồng trên) trở nên cao và dầu trong buồng trên làm mở van trả trong van piston để chảy vào buồng dưới. Lực cản được tạo ra trong trường hợp này. Do cần piston chuyển động lên phía trên nên thể tích dầu bị nĩ chiếm chỗ giảm xuống. Để bù sự thiếu hụt đĩ, dầu từ buồng chứa dầu chảy qua van đế vào buồng dưới của pittơng.
88
- Tốc độ chuyển động của cần piston thấp: Lúc này van trả trong piston đĩng và bởi áp suất phía trên piston (buồng trên) thấp. Do đĩ, dầu trong buồng trên chảy qua các lỗ tiết lưu của van piston để vào buồng dưới. Dầu trong buồng chứa dầu cũng chảy qua van đế vào buồng dưới, nên chỉ sinh ra lực cản nhẹ.
c. Đặc điểm
- Tỏa nhiệt kém hơn loại ống đơn.
- Khơng xảy ra tiếng ồn khi làm việc ngay khi cần piston di chuyển với tốc độ cao. - Khơng xảy ra hiện tượng tạo bọt, sụt khí khi làm việc, đảm đảm tính làm việc ổn định.
4. Kết cấu một số loại hệ thống treo điển hình
4.1. Hệ thống treo phụ thuộc: Các bánh xe đặt trên một dầm liền, bộ phận giảm chấn và
bộ phận đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền. Qua cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc, sự dịch chuyển một bên bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đĩ của bánh xe bên kia.
Đặc điểm của hệ thống treo phụ thuộc
- Số lượng chi tiết ít, cấu tạo đơn giản vì vậy bảo dưỡng dễ dàng.
- Đủ độ bền cho tải trọng nặng.
- Gĩc đặt bánh xe thay đổi ít nên thân xe bị nghiêng rất ít khi quay vịng, đồng thời độ mịn lốp cũng ít hơn.
- Vì khối lượng khơng được treo lớn nên tính êm dịu của chuyển động kém.
- Vì sự dịch chuyển của bánh xe trái và phải Hình 2. 25 Hệ thống treo phụ thuộc
ảnh hưởng lẫn nhau nên sự rung động và dao động dễ xảy ra. - Hiện nay cĩ rất nhiều kiểu hệ thống treo phụ thuộc.
89
4.1.1. Kiểu nhíp song song
Loại này được sử dụng ở hệ thống treo trước của các loại xe tải, xe buýt…, và cho hệ thống treo sau của các xe thương mại.
a. Đặc điểm
- Bản thân nhíp đĩng vai trị như thanh định vị cầu xe cho nên khơng cần dùng các thanh liên kết riêng biệt nữa. Vì vậy cấu tạo của hệ thống này tương đối đơn giản.
Hình 2. 26 Hệ thống treo phụ thuộc
- Mơmen tăng tốc hay mơmen phanh cĩ xu hướng gây ra sự rung động và uốn, sự uốn dễ làm cho xe bị chúi mũi hay dễ bị xê dịch phía sau xe xuống
b. Quá trình uốn khi tăng tốc
- Mơmen động cơ được truyền đến các bánh xe theo sơ đồ:
Mơ men xoắn động cơ - ly hợp - Hộp số - Trục các đăng – Bánh răng quả dứa – Bánh răng vành chậu – Bán trục – Các bánh xe chủ động.
- Khi lực vịng được sinh ra, bánh răng quả dứa được đỡ bởi vỏ vi sai, phản lực sinh ra ngược vịng với sơ đồ trên.
- Kết quả, vỏ cầu đỡ vỏ vi sai cĩ xu hướng quay theo hướng ngược chiều quay của bánh xe, lúc này các nhíp gắn vào vỏ cầu cĩ xu hướng tự quấn quanh cầu.
- Mơmen chủ động thay đổi theo sự thay đổi mơmen động cơ, nên phản lực cũng thay đổi theo. Q trình uốn của các lá nhíp cũng thay đổi theo và sinh ra sự rung động.
Sự rung động uốn ảnh hưởng xấu đến tính êm dịu của chuyển động, vì vậy trên xe người ta thường dùng các biện pháp chống lại sự uốn này.
- Bố trí các lá nhíp khơng đối xứng: Sự uốn sẽ giảm khi đặt lệch tâm cầu sau về phía trước tâm lá nhíp một chút. Nĩ cĩ tác dụng giảm sự dịch chuyển của thân xe khi tăng hoặc giảm tốc.
90
- Đặt giảm chấn: Gắn giảm
chấn lệch với tâm uốn, gắn giảm chấn nghiêng về phía trước. Một giảm chấn đặt phía trước cầu, một đặt sau cầu.
Hình 2. 27 Các lá nhíp bố trí khơng đối xứng
Hình 2. 28 Đặt giảm chấn lệch với tâm uốn
4.1.2. Kiểu địn kéo với dầm xoắn xoắn
Kiểu này chủ yếu dùng cho hệ thống treo sau của xe FF (động cơ đặt trước, cầu trước chủ động). + Đặc điểm
- Thanh ổn định được hàn vào dầm xoắn.
- Cấu tạo đơn giản, nhỏ gọn. Vì vậy đảm bảo tốt tính êm dịu khi
chuyển động. Hình 2. 29 Kiểu địn kéo với dầm xoắn
- Việc thiết kế khoang hành lý rộng hơn nhờ kết cấu nhỏ, gọn của kiểu này.
- Kết cấu này cĩ ưu điểm, khi xe bị lắc ngang khi quay vịng thì thanh ổn định xoắn cùng dầm cầu. Sự xoắn sẽ giảm do tác động của thanh ổn định , chính vì vật đảm bảo điều kiện cho xe chuyển động êm dịu.
91
4.1.3. Kiểu 4 thanh
Kiểu này thường sử dụng ở hệ thống treo sau. Nĩ tạo ra tính êm dịu khi xe chuyển động tốt hơn so với các loại khác.
Đặc điểm
- Sự định vị cầu xe được thực hiện nhờ thanh liên kết nên
những lị xo Hình 2. 30 Hệ Thống treo phụ thuộc kiểu 4 thanh mềm được sử dụng ở hệ thống này. Nĩ vẫn đảm bảo khả năng chuyển động êm dịu. mềm được sử dụng ở hệ thống này. Nĩ vẫn đảm bảo khả năng chuyển động êm dịu. - Cách bố trí các thanh, ngăn ngừa xe bị chúi mũi khi phanh và tránh phần sau xe bị dịch xuống khi chạy ở tốc độ cao.
- Các lị xo giảm chấn được sử dụng để giảm tối đa lực va đập truyền từ bánh xe lên thân xe. Tính êm dịu của chuyển động được cải thiện khi xe chạy ở mọi chế độ.
- Các thanh liên kết hướng về phía trước, điều này làm cho việc thiết kế khoang đựng đồ rộng hơn trên các loại xe khách.
4.2. Hệ thống treo độc lập: Các bánh xe gắn độc lập với khung xe thơng qua các địn,
bộ phận giảm chấn, bộ phận đàn hồi. Các bánh xe dịch chuyển (độc lập) tương đối với khung vỏ.
4.2.1. Đặc điểm của hệ thống treo độc lập
- Khối lượng khơng được treo nhỏ, khả năng bám đường các bánh xe tốt. Vì vậy đảm bảo tính êm dịu chuyển động và tính ổn định lái. - Các lị xo chỉ đỡ thân xe,nĩ khơng cĩ tác dụng định vị các bánh xe. Chính vì vậy nên cĩ thể sử dụng những loại lị xo mềm hơn. - Cĩ thể hạ thấp sàn xe và vị trí lắp động cơ
do khơng cĩ sự nối cứng giữa các bánh xe. Hình 2. 31 Hệ thống treo độc lập - Khoảng cách giữa các bánh xe thay đổi khi bánh xe dịch chuyển lên, xuống. - Khoảng cách giữa các bánh xe thay đổi khi bánh xe dịch chuyển lên, xuống.
92
- Cấu tạo của hệ thống này tương đối phức tạp. Hiện nay hệ thống treo độc lập được sử dụng rộng rãi trên xe.
1. Thanh ổn định 2. Địn treo dưới 3. Lị xo trụ 4. Giảm chấn
4.2.2. Kiểu thanh giằng Macpherson Macpherson
a. Đối với cầu trước
- Đa số những ơtơ hiện đại đều sử dụng hệ thống treo kiểu thanh giằng Macpherson ở cầu trước.
Hình 2. 32 Kiểu thanh giằng Macpherson
Chú ý lị xo xoắn gắn với đầu trên của thanh chống và bệ. Đệm cao su đặt trên đầu và phía dưới của lị xo xoắn. Đầu dưới của thanh chống được nối với thiết bị lái. Phía dưới thanh chống gắn với một cánh tay địn điều khiển thơng qua khớp cầu. Tồn bộ cơ cấu thanh giằng chịu tác động khi bánh xe chuyển hướng hay quay vịng, lực nén tác dụng lên đầu cơ cấu thanh chống cho phép thân xe và các bộ phận thuộc cơ cấu thanh dịch chuyển tương đối với nhau. Khớp cầu cho phép cơ cấu thanh giằng điều khiển hoạt động cánh tay địn. Cơ cấu này cĩ bố trí một van chống rung, nĩ hoạt động giống như bộ giảm chấn. - Ưu điểm của kiểu này là thiết kế cho những loại ơtơ nhỏ. Thơng thường hay sử dụng kiểu thanh giằng Macpherson như đã trình bày ở phần trên. Cĩ một sự khác biệt nhỏ trong cách bố trí lị xo xoắn giữa khung hoặc thân xe và cánh tay địn dưới.
b. Đối với cầu sau
- Sử dụng cơ cấu thanh chống cho mỗi bánh xe cầu sau, thanh chống này được nối trục. Khi hệ thống treo này hoạt động, nĩ sẽ điều khiển thanh nối bên và địn treo. Thanh ổn định cũng được dùng trong hệ thống này
- Lị xo xoắn và thanh giằng cĩ nhiệm vụ điều khiển khung, chúng được sử dụng phổ biến ở hệ thống treo sau kiểu thanh giằng Macpherson.
4.2.3. Kiểu treo hình thang với chạc kép
93
a. Đặc điểm
- Các bánh xe nối với khung xe nhờ địn dưới và địn trên, cĩ thể thiết kế kết cấu hình học của hệ thống treo theo chiều dài các địn và gĩc nối giữa chúng.
- Thường hay thiết kế địn treo trên ngắn hơn địn treo dưới để gĩc camber thay đổi nhưng khoảng cách
các bánh xe khơng đổi khi Hình 2. 33 Kiểu hình thang với chạc kép
nhún, làm tính năng quay vịng của xe được cải thiện.
- Giảm sự mịn lốp cho bánh xe.
b. Sự ảnh hưởng của việc thiết kế địn treo
- Nếu địn treo dưới và địn treo trên song song và cĩ chiều dài bằng nhau thì khoảng cách giữa các bánh xe dao động cịn gĩc Camber khơng đổi khi bánh xe nhún xuống hoặc nẩy lên. Tuy nhiên, gĩc Camber giữa lốp và đường trở nên dương khi quay vịng, điều này ảnh hưởng xấu đến tính năng quay vịng và gây mịn lốp nhanh.
- Để khắc phục vấn đề trên, người ta thiết kế địn trên ngắn hơn địn dưới để thay đổi gĩc Camber và giữ nguyên khoảng cách xe khi nhún. Đảm bảo tốt khi quay vịng do gĩc Camber giữa lốp – đường lúc này là âm và giảm quá trình mịn lốp nhanh.
94
95
5. PHẦN THỰC HÀNH HỆ THỐNG TREO 5.1. Các dạng hư hỏng thường gặp 5.1. Các dạng hư hỏng thường gặp
1: Bánh lái bị lắc hoặc kéo lệch sang một bên:
STT Kiểm Tra Nguyên nhân Khắc Phục
1 Lốp Mịn, thiếu áp suất Điều chỉnh
2 Gĩc đặt bánh xe Chỉnh khơng đúng Điều chỉnh 3 Các thanh nối hệ thống lái Lỏng hay mịn Điều chỉnh
4 Vịng bi moayơ Mịn Thay thế
5 Cơ cấu lái Lỏng, chỉnh sai Điều chỉnh
6 Chi tiết hệ thống treo Mịn Thay thế
2: Thân xe bị chúi xuống:
STT Kiểm Tra Nguyên nhân Khắc Phục
1 Tải trọng Quá tải Điều chỉnh
2 Lị xo Yếu Thay thế
3 Giảm chấn Mịn Thay thế
3: Rung Bánh xe trước:
STT Kiểm Tra Nguyên nhân Khắc Phục