MỤC LỤC Khai thác kỹ thuật hệ thống treo trên xe Toyota Hilux 2.5G
LỜI NÓI ĐẦU.. 5
MỞ ĐẦU.. 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ.. 7
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại7
1.1.1. Công dụng. 7
1.1.2. Yêu cầu. 7
1.1.3. Phân loại8
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống treo. 17
1.2.1. Bộ phận đàn hồi17
1.2.2. Bộ phận hướng. 25
1.2.3. Bộ phận giảm chấn. 26
1.2.4. Thanh ổn định ngang. 28
1.2.5. Các bộ phận khác. 29
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE. 30
TOYOTA HILUX 2.5G.. 30
2.1. Giới thiệu chung xe Toyota Hilux 2.5G.. 30
2.1.1.Thông số kĩ thuật xe Toyota Hilux 2.5G.. 30
2.1.2 Giới thiệu về hệ thống treo xe Toyota Hilux 2.5G.. 31
2.2.Kết cấu các phần tử chủ yếu của hệ thống treo xe Hilux 2.5G.. 32
2.2.1. Hệ thống treo trước. 32
2.2.2. Hệ thống treo sau xe. 33
2.2.3. Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính. 34
2.3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo. 38
2.3.1. Bộ phận đàn hồi38
2.3.2. Kiểm nghiệm bộ phận giảm chấn. 47
CHƯƠNG III: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO.. 55
XE TOYOTA HILUX 2.5G.. 55
3.1.Những chú ý khi sử dụng. 55
3.1.1. Tiêu chuẩn về độ ồn. 55
3.1.2. Tiêu chuẩn về độ bám đường của ECE. 56
3.1.3. Đánh giá chất lượng hệ thống treo. 57
3.1.4. Chất lượng của hệ thống treo. 57
3.1.5. Độ bám dính bánh xe trên nền đường. 57
3.2.Phương pháp và thiết bị chẩn đoán. 59
3.2.1 Bằng quan sát59
3.2.2 Chẩn đoán trên đường. 60
3.2.3. Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng. 61
3.2.4. Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe. 64
3.3. Các hư hỏng và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa. 65
3.3.1. Các hư hỏng thường gặp. 65
3.3.2 Quy trình khai thác kỹ thuật69
3.4. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo trên xeHilux 2.5G.. 73
3.4.1. Hệ thống treo trước. 74
3.5. Quy trình lắp hệ thống treo xeHilux 2.5G.. 80
3.5.1. Quy trình lắp hệ thống treo trước. 80
KẾT LUẬN.. 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 82
KẾT LUẬN.. 82
LỜI NÓI ĐẦU
Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và đạt được nhiều thành tựu to lớn.
Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống treo có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo vấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô.
Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được giao đề tài ”Khai thác kỹ thuật hệ thống treo trên Toyota Hilux 2.5G”. Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống treo của ôtô Toyota Hilux 2.5G nói riêng, làm cơ sở cho việc xây dựng một quy trình khai thác kỹ thuật mang tính tham khảo trong thực tiễn sử dụng và khai thác phương tiện để đạt hiệu quả cao nhất.
Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo cùng các thầy giáo trong khoa, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài này. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên trong đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy em mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
MỞ ĐẦU
Để đảm bảo cho xe khi chuyển động trên đường có độ êm dịu cần thiết, tránh nhữngva đập giữa khung vỏ với các cầu hay hệ thống chuyển động trên đường tốt cũngnhư trên đường xấu. Khi quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bịnghiêng, ngữa hay chúc đầu. Xe chuyển động phải có tính ổn định và điều khiểncao. Mà hệ thống treo đảm nhận những yêu cầu đó, điều đó đòi hỏi hệ thốngtreo của xe phải được tính toán và chế tạo chính xác.
Đối với các loại xe tải nhẹ, chủ yếu dùng để chở hàng. Với địa hình Việt Nam khôngcho phép xe chuyển động trên một loại đường nên ngoài việc tính toán chế tạo chínhxác cần phải đảm bảo độ bền lớn có thể sử dụng trên mọi địa hình . Do vậyphải chọn hệ thống treo phù hợp.
Chất lượng của hệ thống treo còn phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửachữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kếtcấu và nguyên lý làm việc của các bộ phận của hệ thống treo.
Đề tài khai thác kỹ thuât hệ thống treo mong muốn đáp ứngmột phần nào mục đích đó. Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau :
Giới thiệu về hệ thống treo .
Tính toán kiểm nghiệm
Khai thác kỹ thuật
Các nội dung của đề tài cung cấp những kiến thức cần thiết về hệ thống treo, phươngpháp tính toán kiểm tra hệ thống treo, bên cạnh đó đề tài còn mang một nội dungnhư một tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửa chữa.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại
1.1.1. Công dụng
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với cáccầu hay hệ thống chuyển động.
Hệ thống treo nói chung gồm ba bộ phận chính : Bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng,và bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chức năng riêng biệt.
+ Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm vađập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êmdịu cần thiết cho ôtô khi chuyển động.
+ Bộ phận dẫn hướng : Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lựcngang cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dụng lên xe. Động họccủa bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xeđối với khung và vỏ.
+ Bộ phận giảm chấn : Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lựccản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năngthành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ôtô du lịch còn có thêm bộphận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dung làm giảm độnghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau :
Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tỉnh ft, và hành trìnhđộng fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt vàkhông bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳngvới tốc độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe khôngbị nghiêng, ngửa hay chúi đầu.
Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe chuyểnđộng ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là :
Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe dẫnhướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh gâyra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xung quanhtrụ quay của nó.
Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quảvà êm dịu.
Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo.
Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
1.1.3. Phân loại
Hiện nay có nhiều loại hệ thống treo khác nhau.Nếu phân loại theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng thì hệ thống treo được chia ra hai loại: hệthống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
1.1.3.1. Hệ thống treo độc lập
Hình 1.1: Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn.
1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản lề; 4- Trục; 5- Giảm xóc;
6- Cân bằng ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ của bộ cân bằng;
10- Ngõng quay; 11- Trục của cơ cấu treo phía trước.
Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo được đặc trưng cho dầm cầu cắt (không liền)cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập
- Ưu điểm :
+ Tăng độ võng tĩnh, độ võng động, tăng độ êm dịu chuyểnđộng của xe .
+ Giảm dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen con quay.
+ Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển.
-Nhược điểm : Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động.
1.1.3.2. Hệ thống treo phụ thuộc
Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền.Bởi vậy, dịch chuyển của các bánhxe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau. Việc truyền lực và mô men từ bánh xe lênkhung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn.
- Ưu điểm :
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ trong khi đảm bảo hầu hết các yêu cầu của hệthống treo khi tốc độ không lớn.
-Nhược điểm :
+ khi tốc độ lớn không đảm bảo tính ổn định và điều khiển so với hệ thống treo độclập.
Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.
1- Nhíp lá; 2- Vòng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giá đỡ;
6- Giảm chấn; 7- Ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cầu.
Ngoài ra hệ thống treo còn phân loại theo phần tử đàn hồi và theo phương pháp dậptắt dao động.
Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:
+Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn
+Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn
+Loại khí nén và thuỷ khí Theo phương pháp dập tắt dao động:
+Loại giảm chấn thuỷ lực: Tác dụng một chiều và hai chiều
+Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: Ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phậndẫn hướng.
1.1.3.3. Hệ thống treo khí nén
Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén được sử dụng như một khả năng hoàn thiện kết cấu ôtô. Tuy vậy với các loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýt cũng được ứng dụng với những mức độ khác nhau. Phổ biến nhất trong các kết cấu là áp dụng cho ôtô buýt tiên tiến. Với hệ thống treo này cho phép giữ chiều cao thân xe ổn định so với mặt đường với các chế độ tải trọng khác nhau.
Hệ thống treo khí nén dùng trên ôtô được hình thành trên cơ sở khả năng điều chỉnh độ cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch của thân xe. Sơ đồ nguyên lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được trình bày trên hình 2-3.
Sự hình thành bộ tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt cơ khí. Các ballon khí nén 2 được bố trí nằm giữa thân xe 3 và bánh xe 1 thông qua giá đỡ bánh xe 4. Trên thân xe bố trí bộ van trượt cơ khí 5. Van trượt gắn liền với bộ chia khí nén (block). Khí nén được cung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block và cấp khí nén vào các ballon.
Khi tải trọng tăng lên, các ballon khí nén bị ép lại, dẫn tới thay đổi khoảng cách giữa thân xe và bánh xe. Van trượt cơ khí thông qua đòn nối dịch chuyển vị trí các con trượt chia khí trong block.Khí nén từ hệ thống cung cấp đi tới các ballon và cấp thêm khí nén. Hiện tượng cấp thêm khí nén kéo dài cho tới khi chiều cao thân xe với bánh xe trở về vị trí ban đầu.
Khi giảm tải trọng hiện tượng này xảy ra tương tự, và quá trình van trượt tạo nên sự thoát bớt khí nén ra khỏi ballon.
Bộ tự động điều chỉnh áp suất nhờ hệ thống điện tử (hình 2-3b) bao gồm: cảm biến xác định vị trí thân xe và bánh xe 6, bộ vi xử lý 7, block khí nén 8. Nguyên lý hoạt động cũng gần giống với bộ điều chỉnh bằng van trượt cơ khí. Cảm biến điện tử 6 đóng vai trò xác định vị trí của thân xe và bánh xe (hay giá đỡ bánh xe) bằng tín hiệu điện (thông số đầu vào). Tín hiệu được chuyển về bộ vi xử lý 7. Các chương trình trong bộ vi xử lý làm việc và thiết lập yêu cầu điều chỉnh bằng tín hiệu điện (thông số đầu ra). Các tín hiệu đầu ra được chuyển tới các van điện từ trong block chia khí nén, tiến hành điều chỉnh lượng cấp khí nén cho tới lúc hệ thống trở lại vị trí ban đầu.
Hình 1.3:Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén.
1- Bánh xe; 2- Ballon khí; 3- Thân xe; 4- Giá đỡ; 5- Van trượt cơ khí; 6- Cảm biến vị trí; 7- Bộ vi xử lý; 8- Bộ chia khí nén; 9- Bình chứa khí nén.
1.1.3.4. Hệ thống treo tích cực
Các bộ phận đàn hồi truyền thống: nhíp lá, lò xo xoắn ốc, thanh xoắn, giảm chấn thuỷ lực có đặc tính tuyến tính và được coi là hệ thống đàn hồi “thụ động”. Xuất phát từ các yêu cầu hoàn thiện hệ thống treo ngày nay đã và đang hình thành các loại hệ thống treo có chất lượng cao hơn.
a. Hệ thống treo bán tích cực:
Hệ thống treo bán tích cực là hệ thống có khả năng dập tắt nhanh dao động thẳng đứng trong khoảng làm việc rộng, được tạo nên bởi sự điều khiển thông qua núm chọn hay nhờ điều khiển điện tử.
Trên hình 2-4 là sơ đồ hệ thống treo có giảm chấn làm việc theo vị trí núm điều khiển của ôtô Porsche 959. Tính chất điều chỉnh của dao động khi xe hoạt động được chọn theo các chế độ đường định trước theo ý đồ sử dụng của lái xe, có thể là: thành phố, xa lộ, liên tỉnh; đường ngắn, đường trường, đường đua. Ba chương trình hoạt động được thiết lập sẵn phụ thuộc vào trạng thái làm việc của giảm chấn thông qua núm chọn trên bảng điều khiển củaxe. Lực cản của giảm chấn có thể tăng hay giảm tuỳ thuộc vào sự tăng hay giảm của tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn thông qua việc thay đổi các lỗ van tiết lưu để thay đổi dòng chảy chất lỏng bên trong.
Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959.
1- Đồng hồ tốc độ; 2- Núm chọn; 3- Bộ điều khiển điện tử;
4- Giảm chấn; 5- Block van điều khiển; 6- Cảm biến mặt đường;
Trên xe còn sử dụng ba chế độ điều chỉnh khoảng sáng gầm xe chọn sẵn bằng núm chọn, bộ điều khiển điện tử 3 duy trì các khoảng làm việc trong vùng được thiết lập (hình 1.4b). Mục đích của hệ thống thiết lập và điều chỉnh chiều cao thân xe nhằm đảm bảo khả năng hoạt động ở tốc độ cao, duy trì ổn định góc nghiêng ngang bánh xe, tối ưu hệ số cản không khí, áp lực không khí tác dụng lên đầu xe.
Hệ thống là bán tích cực vì không thực hiện hoàn thiện các chế độ tự động:
- Không có cảm biến xác định lực trong giảm chấn.
- Không có khả năng tự chuyển sang chế độ làm việc khác, khi tốc độ dịch chuyển của các piston giảm chấn vượt quá giá trị cho phép.
- Không điều chỉnh chế độ làm việc theo các thông tin của trạng thái làm việc tức thời.
b. Hệ thống treo tích cực:
Hệ thống treo tích cực là hệ thống treo có khả năng điều chỉnh theo từng biến động của trạng thái nhấp nhô nền đường và trạng thái chiều cao thân xe bằng các cảm biến và điều khiển nhạy bén các ảnh hưởng động xảy ra. Khi có các lực động sinh ra, thông qua các van điều chỉnh sẽ đáp ứng liên hệ nhanh (với nguồn năng lượng tương thích), các môđun đàn hồi tạo nên phản ứng đúng nhằm đảm bảo các chế độ độ nghiêng thân xe theo yêu cầu.Các hệ thống treo tích cực cơ bản hiện đang sử dụng trên ôtô được trình bày trên hình 1.5.
Hệ thống đòi hỏi nhiều năng lượng nhất là kết cấu theo hệ thống Lotus (hình 1.5a). Phần chính của thiết bị là bốn môđun thuỷ lực, bình tích năng bổ trợ, các phần chính này luôn liên hệ với từng cảm biến tải trọng sinh ra giữa bánh xe và thân xe. Cảm biến tải trọng cung cấp thông tin cho mạch điều khiển và đưa tải trọng đặt lên bánh xe về giá trị tĩnh.
Nếu như một bánh xe vượt qua mô cao nằm trên mặt đường, tải trọng của bánh xe tăng lên và bánh xe có xu bị hướng nâng cao lên gần thân xe. Trên hệ thống treo tích cực khả năng tăng tải trọng cho bánh xe sẽ bị giảm bớt. Van tự động điều chỉnh trong môđun sẽ tháo bớt chất lỏng ra khỏi xylanh nhờ đó bánh xe có khả năng đảm bảo ở giá trị tải trọng tĩnh tức thời. Điều này có nghĩa là môđun đàn hồi của bánh xe không tác động thêm tải trọng do ảnh hưởng của sự không bằng phẳng của mặt đường. Như vậy có thể nói chỉ có bánh xe bị nâng cao để vượt qua mấp mô mà thân xe không bị gây nên tác động xấu. Để thân xe không bị dịch chuyển khi vượt qua chướng ngại tiếp theo cần thiết đưa thêm một mạch điều khiển phụ thuộc vào chiều cao hành trình bánh xe để giữ cho thân xe ở vị trí thiết kế. Việc này đề ra yêu cầu cho hệ thống treo tích cực phải có khả năng khắc phục chiều cao mấp mô bất kỳ theo thiết kế, với thời gian vô cùng ngắn (vài miligiây).
Hệ thống treo như thế có yêu cầu rất cao về quan hệ động học của thân xe với bánh xe so với hệ thống treo thụ động truyền thống. Thân xe cần phải được giữ ổn định trong khoảng làm việc rộng của bánh xe và bánh xe cần phải lăn theo hình dạng hình học của mặt đường. Bởi vậy hành trình dịch chuyển của bánh xe đòi hỏi lớn hơn nhiều so với hệ thống treo thụ động. Việc này còn liên quan tới sự thay đổi rất lớn của độ chụm bánh xe xuất hiện ở hành trình nén và trả, đặc biệt là khi chuyển động thẳng.
Hình 1.5:Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực.
a- Hệ thống lutus; b- Hệ thống Wiliams; c- Hệ thống điều chỉnh với môđun đàn hồi thuỷ lực có điều chỉnh áp suất thuỷ lực bổ trợ và lò xo đàn hồi xoắn ốc; d- Hệ thống Horvat; 1- Thân xe; 2- Cảm biến lực; 3- Cảm biến hành trình; 4- Bình tích năng; 5- Bơm cấp; 6- Van điều khiển; 7- Xylanh dẫn hướng; 8- Cảm biến gia tốc; 9- Van tiết lưu; 10- Van tỷ lệ; 11- Nguồn cấp khí; 12- Van phân phối khí; 13- Van điều hoà; 14- Bình chứa dầu; 15- Piston van giảm chấn; 16- Lò xo xoắn ốc; 17- Môđun đàn hồi bổ sung.
Trên hình 1.5c là hệ thống tương tự hệ thống đàn hồi thuỷ khí nhưng chỉ điều chỉnh chuyển dịch thân xe xuất hiện khi vượt mấp mô liên tục.
Hệ thống sử dụng ballon khí làm bộ phận đàn hồi, vì không đòi hỏi nhiều năng lượng, được thể hiện trên hình 1.5d. Trên hệ thống đàn hồi thuỷ khí cần phải có bình tích năng phụ để chứa chất lỏng có áp suất dư thừa, đảm bảo sự chuyển dịch theo yêu cầu của thân xe. Lượng dầu này cũng nhận được từ bình tích năng chính với áp suất lớn nhất.Sự khác nhau về áp lực giữa hai bình được thực hiện nhờ van tiết lưu.
Trên hệ thống đàn hồi bằng khí nén.Khí nén được cung cấp vào môđun lấy từ bình chứa trung tâm (đảm bảo cả về thể tích và áp suất). Trong ballon khí nén, lượng khí tuy lớn nhưng áp suất thấp hơn bình chứa trung tâm, do vậy ở bình chứa trung tâm cần thể tích nhỏ và áp suất cao hơn, để có khả năng cấp khí vào các ballon tương ứng. So với loại sử dụng môđun thuỷ - khí thì tổn thất năng lượng nhỏ hơn nhiều. Ngoài ưu điểm tiêu thụ ít năng lượng, hệ thống này lại sử dụng hệ thống treo Mc.Pherson và còn có thể san đều tải trọng theo lực bên nếu bố trí hợp lý ballon khí nén và giảm chấn (vị trí ballon khí nén có thể nằm chéo hay giảm chấn nằm xiên đối xứng).
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống treo
1.2.1. 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 có thể là loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn, buồng khí nén, buồng thuỷ lực....Đặc trưng cho bộ phận đàn hồi là độ cứng, độ cứng liên quan chặt chẽ với tần số dao động riêng (một thông số có tính quyết định đến độ êm dịu). Muốn có tần số dao động riêng phù hợp với sức khỏe của con người và an toàn của hàng hoá cần có độ cứng của hệ thống treo biến đổi theo tải trọng. Khi xe chạy ít tải độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, còn khi tăng tải cần phải có độ cứng lớn. Do vậy có thể có thêm các bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng,...
1.2.1.1. Nhíp lá
Trên ôtô tải, ôtô buýt phần tử đàn hồi nhíp lá thường được sử dụng.
Nếu coi bộ nhíp như là một dầm đàn hồi chịu tải ở giữa và tựa lên hai đầu, khi tác dụng tải trọng thẳng đứng lên bộ nhíp cả bộ nhíp sẽ biến dạng.Một số các lá nhíp có xu hướng bị căng ra, một số lá nhíp khác có xu hướng bị ép lại.Nhờ sự biến dạng của các lá nhíp cho phép các lá có thể trượt tương đối với nhau và toàn bộ nhíp biến dạng đàn hồi.
Hình 1.6: Kết cấu bộ nhíp.
1- Vòng kẹp; 2- Bulông trung tâm; 3- Lá nhíp; 4- Tai nhíp.
Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thấy bán kính cong của chúng có quy luật phổ biến: các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn. Khi liên kết chúng lại với nhau bằng bulông xiết trung tâm, hay bó lại bằng quang nhíp một số lá nhíp bị ép lại còn một số lá khác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bán kính cong gần đồng nhất. Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban đầu (được gọi là tạo ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp), cho phép giảm được ứng suất lớn nhất tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và thu nhỏ kích thước bộ nhíp trên ôtô. Như vậy tính chất chịu tải và độ bền của lá nhíp được tối ưu theo xu hướng chịu tải của ôtô.
Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính cong lớn hơn các lá trên.Kết cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phân khúc làm việc.Khi chịu tải nhỏ chỉ có một số lá trên chịu tải (giống như bộ nhíp chính). Khi bộ nhíp chính có bán kính cong bằng với các lá nhíp dưới thì toàn thể hai phần cùng chịu tải và độ cứng tăng lên. Như thế có thể coi các lá nhíp phía dưới có bán kính cong lớn hơn là bộ nhíp phụ cho các lá nhíp trên có bán kính cong nhỏ hơn.
Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và đột ngột, thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải, người ta dùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ. Khi xe không và non tải chỉ có một mình nhíp chính làm việc. Khi tải tăng đến một giá trị quy định thì nhíp phụ bắt đầu tham gia chịu tải cùng nhíp chính, làm tăng độ cứng của hệ thống treo cho phù hợp với tải.
Nhíp phụ có thể đặt trên hay dưới nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và khung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp.
Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì nhíp phụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặt trên nhíp chính.
Hình 1.7: Các phương án bố trí nhíp phụ.
a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính;
1,12- Giá treo; 2- Vòng kẹp; 3,11- Giá đỡ nhíp phụ; 4- Quang nhíp; 5, 8- Nhíp chính; 6,9- Nhíp phụ; 10- Khung xe; 13- Tai nhíp.
Nhíp là loại phần tử đàn hồi được dùng phổ biến nhất, nó có các ưu, nhược điểm sau:
- Kết cấu và chế tạo đơn giản.
- Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng.
- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn.
- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, do thế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanh xoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: σ = τ). Theo thống kê, trọng lượng của nhíp cộng giảm chấn thường chiếm từ (5,5 ÷ 8,0)% trọng lượng bản thân của ôtô.
- Thời hạn phục vụ ngắn: do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứng suất phức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mômen cũng như các lực dọc và ngang khác). Khi chạy trên đường tốt tuổi thọ của nhíp đạt khoảng (10 ÷ 15) vạn Km. Trên đường xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm từ (10 ÷ 50) lần.
1.2.1.2. Lò xo trụ
Lò xo trụ là loại được dùng nhiều ở ô tô du lịch với cả hệ thống treo độc lập và phụ thuộc. So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lò xo trụ có những ưu - nhược điểm sau:
- Kết cấu và chế tạo đơn giản.
- Trọng lượng nhỏ.
- Kích thước gọn, nhất là khi bố trí giảm chấn và bộ phận hạn chế hành trình ngay bên trong lò xo.
- Nhược điểm của phần tử đàn hồi loại lò xo là chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được các lực dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm bộ phận hướng riêng.
Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyến tính.Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận được đặc tính đàn hồi phi tuyến. Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng.
Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:
- Lắp không bản lề.
- Lắp bản lề một đầu.
- Lắp bản lề hai đầu.
Hình 1.8: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.
a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.
1 và 4- Thanh đòn; 2 và 5- Lò xo; 3 và 6- Bản lề.
Khi lắp không bản lề, lò xo sẽ bị cong khi biến dạng làm xuất hiện các lực bên và mô men uốn tác dụng lên lò xo, khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sẽ triệt tiêu, khi lắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bằng không.
Vì thế trong hai trường hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cân bằng tĩnh mômen uốn và lực bên đều bằng không. Khi lò xo bị biến dạng max, lực bên và mô men uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịu lực nén max.
Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong. Giữa lò xo và bộ phận định tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để bù cho sai số do chế tạo không chính xác.
Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của nó cần phải lấy bằng 1÷1,5 đường kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo không được chạm nhau ở tải trọng bất kỳ.
1.2.1.3. Thanh xoắn
- Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không được treo nhỏ, tải trọng phânbố lên khung tốt hơn.
- Nhược điểm : Chế tạo khó khăn, bố trí lên xe nhỏ hơn do thanh xoắn thường cóchiều dài lớn hơn.
Thanh xoắn có thể có tiết diện tròn hay tấm dẹt, lắp đơn hay ghép chùm.
Hình 2-9: Các dạng kết cấu của thanh xoắn
a, b và e- Thanh xoắn tiết diện tròn loại đơn; d- Thanh xoắn tiết diện tròn ghép chum; c- Thanh xoắn dạng tấm dẹt ghép chùm.
Thanh xoắn ghép chùm thường sử dụng khi kết cấu bị hạn chế về chiều dài.
Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe ( qua các đầu dẫn hướng) bằngcác đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặtthen bằng 900.
1.2.1.4. Phần tử đàn hồi loại khí nén
Được dùng trên một số xe du lịch cao cấp hoặc trên ôtô khách , tải cở lớn.
- Ưu điểm :
+ Có thể tự động điều chỉnh độ cứng bằng cách thay đổi áp suấtkhí.
+ Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường.
+ Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu.
+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi.
+ Tuổi thọ cao.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền.
+ Kích thước cồng kềnh.
+ Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập.
- Kết cấu : Phần tử đàn hồi có dạng bầu tròn hay dạng ống, vỏ bầu cấu tạo gồm hailớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp caosu làm kín, thành vỏ dày từ 3-5 mm.
...
Bệ đo kèm theo một thiết bị đo tải trọng thẳng đứng cho từng bánh xe, khi bị quá tải thiết bị rung không làm việc. Bộ tổ hợp thiết bị chẩn đoán có thể bao gồm: thiết bị cân, bộ đo độ trượt ngang bánh xe, bộ đo rung cho hệ thống treo, bộ đo lực phanh và bộ đo trạng thái làm việc của động cơ.
3.2.3.3. Phương pháp đo
Trước khi đưa xe lên bệ rung, nhất thiết phải đảm bảo áp suất khí nén trong lốp theo tiêu chuẩn. Cho xe lăn từ từ lên bệ cân trọng lượng và chuyển các bánh xe của từng cầu vào bệ đo rung. Khi bánh xe nằm yên trên bệ rung, hiệu chỉnh cho hướng xe và bánh xe chạy thẳng. Cho bệ rung làm việc, khoảng thời gian làm việc trên bệ rung là 2 ÷ 3 phút sau đó chuyển sang đo cho các bánh xe ở cầu sau, tương tự như bánh xe cầu trước.
3.2.3.4. Kết quả đo
Thiết bị đo ghi và cho phép xác định các thông số chẩn đoán đối với từng bánh xe, đó là:
- Tải trọng tĩnh trên các bánh xe, cầu xe, toàn bộ xe (N).
- Độ cứng động của hệ thống treo đo tại các bánh xe (N/mm).
- Độ bám dính của bánh xe trên đường (%).
Dạng đồ thị kết quả hiển thị hoặc in trên giấy, kết quả các số liệu bao gồm các giá trị:
+ Khả năng bám dính bánh xe trên mặt đường G (GRIP) cho từng bánh xe trên cùng một cầu theo tần số rung của bệ, tại tần số 25 Hz giá trị độ bám dính lấy bằng 100%. Khi giảm nhỏ tần số kích động ( biểu thị mặt đường tác động) giá trị G thay đổi. Khi đánh giá tổng quát chất lượng hệ thống treo, kết quả ghi trên giấy lấy giá trị độ bám dính nhỏ nhất trên đồ thị. Hệ thống treo được coi là tốt khi đảm bảo độ bám dính bánh xe trên mặt đường cao nhất. Nếu giảm chấn, lốp, bộ phận đàn hồi tốt khả năng bám dính của bánh xe trên đường cao. Khi giá trị độ bám dính nhỏ hơn cần thiết phải thay đổi giảm chấn hay cả bộ phận đàn hồi.
+ Giá trị sai lệch tương đối của độ bám dính cho bằng sai lệch của hai giá trị độ bám dính của các bánh xe trên cùng một cầu.
+ Trọng lượng đặt trên các bánh xe.
+ Độ cứng động (N/mm) cho trên bảng kết quả được đo trên cơ sở đo chuyển vị của hệ (đồng thời là bánh xe), lực động tại các giá trị tương ứng khi tần số rung thay đổi. Qúa trình đo các bộ số liệu được ghi lại và xử lý theo bài toán thống kê để tìm giá trị trung bình. Kết quả của độ cứng động cho biết trạng thái độ cứng của hệ thống treo tính theo chuyển vị dài tại vị trí đặt bánh xe. Ảnh hưởng lớn nhất đến giá trị độ cứng động là độ cứng tĩnh của bộ phận đàn hồi. Do vậy qua kết quả có thể đánh giá chất lượng của bộ phận đàn hồi.
Các bệ chẩn đoán hệ thống treo được thiết kế tổ hợp trong thiết bị chẩn đoán và được phân loại theo trọng lượng ôtô. Vì vậy để đảm bảo độ chính xác của thông số chẩn đoán cần chọn loại bệ chẩn đoán phù hợp.
3.2.4. Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe
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 nguyên lý chỉ ra trên (hình 6-5).
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.
Hinh 3-5: Sơ đồ nguyên lý bệ thử giảm chấn và đồ thị kết quả.
a- Sơ đồ nguyên lý; b- Đồ thị đặc tính chuyển dịch và tốc độ;
1- Cảm biến đo lực; 2- Giảm chấn; 3- Cảm biến đo hành trình;
4- Giá trượt; 5- Cơ cấu quay.
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 3.6).
Hình 3-6: 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, dầubẩn...
3.3. Các hư hỏng và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa
3.3.1. Các hư hỏng thường gặp
3.3.1.1 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 đng. 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.
3.3.1.2 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:
- Giảm độ cứng, hậu quả của nó là giảm chiều cao thân xe, tăng khả năng va đập cứng khi tăng tốc hay phanh, gây ồn, đồng thời dẫn tới tăng gia tốc dao động thân xe, làm xấu độ êm dịu khi xe đi trên nền đường xấu.
- Bó kẹt nhíp do hết mỡ bôi trơn làm tăng độ cứng, hậu quả của việc bó cứng nhíp làm cho ôtô chuyển động trên đường xấu bị rung xóc mạnh, mất êm dịu chuyển động, tăng lực động tác dụng lên thân xe, giảm khả năng bám dính, tuổi thọ của giảm chấn trên cầu xe sẽ thấp. Khắc phục bằng cách bôi trơn nhíp.
- Gãy bộ phận đàn hồi do qúa tải khi làm việc, hay do mỏi của vật liệu. Khi gãy nhíp, thanh xoắn sẽ dẫn tới mất vai trò của bộ phận dẫn hướng và mất tác dụng của bộ phận đàn hồi. Để khắc phục phải thay mới các chi tiết bị gãy và kiểm tra lại các chi tiết khác có còn khả năng làm việc không.
- 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 lớn, làm xấu môi trường hoạt động của ôtô.
- Rơ lỏng các liên kết 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.
3.3.1.3 Hư hỏng bộ phận dẫn hướng
Trong sử dụng hư hỏng hoặc sai lệch kết cấu bộ phận dẫn hướng hay gặp là:
- 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 qúa lớn ta có thể thay mới.
- Sai lệch các thông số cấu trúc, các chỗ điều chỉnh, vấu giảm va, vấu tăng cứng, phải tiến hành điều chỉnh lại cho đúng vị trí các chi tiết.
Các hư hỏng này sẽ làm cho bánh xe mất quan hệ động học, động lực học đúng, gây nên mài mòn nhanh lốp xe, mất khả năng ổn định chuyển động, mất tính dẫn hướng của xe.... Tuỳ theo mức độ hư hỏng mà biểu hiện của nó rõ nét hay mờ.
3.3.1.4 Hư hỏng đối với bánh xe
Bánh xe có thể được coi là một phần trong hệ thống treo, các hư hỏng thường gặp đối với bánh xe là: áp suất lốp không đúng quy định, khi lốp qúa mềm sẽ lăm tăng sức cản chuyển động và mau mòn lốp, còn khi lốp qúa cứng dễ gây ra hiện tượng trượt bánh xe khi chịu tác động của lực dọc hoặc lực ngang lớn do diện tích tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường giảm gây mất tính ổn định của ôtô. Lốp bị mòn dễ gây ra hiện tượng trượt quay khi xe tăng tốc, giảm khả năng vượt lầy, làm giảm tính cơ động của ôtô,...Khi áp suất lốp không đúng quy định ta tiến hành điều chỉnh bằng cách xả bớt hoặc bơm thêm không khí, khi lốp bị mòn ta tiến hành thay mới.
3.3.1.5 Hư hỏng đối với thanh ổn định
Hư hỏng của thanh ổn định chủ yếu là: nát các gối tựa cao su, giảm độ cứng, hư hỏng các đòn liên kết. Hậu quả của các hư hỏng này cũng tương tự như của bộ phận đàn hồi, nhưng xảy ra khi ôtô bị nghiêng hay xe chạy trên đường có dạng “sóng ghềnh”. Để khắc phục ta phải thay mới các chi tiết khi xảy ra hư hỏng.
Các bộ phận kể trên của hệ thống treo có quan hệ chặt chẽ và biểu hiện giống nhau. Để có thể tách biệt các hư hỏng này cần thiết phải có kinh nghiệm hay sử dụng suy luận logic.
Trong các biểu hiện trên, biểu hiện có thể dùng làm thông số chẩn đoán hay dùng là:
- Tiếng ồn, gõ ở mọi tốc độ hay ở một vùng tốc độ nào đó.
- Rung động ở khu vực bánh xe hay trong thùng xe.
- Va đập cứng tăng nhiều khi đi qua “ổ gà” hay trên đường xấu.
- Chiều cao thân xe bị giảm, thân xe bị xệ, vênh.
- Giảm khả năng bám dính trên đường.
- Tăng mài mòn lốp, hoặc mài mòn lốp không đều.
- Không có khả năng ổn định hướng chuyển động, lái nặng.
- Quá nóng ở vỏ giảm chấn.
- Có dầu chảy trên vỏ giảm chấn.
3.3.2 Quy trình khai thác kỹ thuật
Cơ sở của việc khai thác kỹ thuật bao gồm:
1. Lập bảng các triệu chứng hư hỏng của hệ thống treo
2. Xác định khoanh vùng các khu vực nghi ngờ
3. Đề xuất các nội dung kiểm tra để xác định nguyên nhân
4. Đưa ra các giải pháp xử lý hư hỏng
5. Đề xuất những chú ý và yêu cầu kỹ thuật trong quá trình khai thác.
3.3.2.1. Xây dựng bảng các triệu chứng hư hỏng và khu vực nghi ngờ
|
TT |
Triệu chứng |
Khu vực nghi ngờ |
|
1 |
Xe bị chúi xuống |
1 . Xe chở quá tải |
|
2. Lò xo (yếu) |
||
|
3. Bộ giảm chấn (bị mòn) |
||
|
2 |
Rung lắc thân xe |
1. Lốp xe mòn hoặc áp suất không đúng |
|
2. Thanh ổn định (Cong hoặc gãy) |
||
|
3. Bộ giảm chấn (bị mòn) |
||
|
3 |
Bánh xe trước bị đảo |
1.Lốp xe (mòn hoặc áp suất không đúng) |
|
2. Vành xe (Không cân bằng) |
||
|
3. Bộ giảm chấn (Bị mòn) |
||
|
4. Góc đặt bánh xe (bị sai) |
||
|
5. Khớp cầu dưới (mòn) |
||
|
6. Vòng bi moay ơ trước |
||
|
7.Hộp cơ cấu lái (cần phải điều chỉnh hoặc bị hỏng) |
||
|
4 |
Rung bánh xe phía sau |
1.Lốp xe (mòn hoặc áp suất không đúng) |
|
2. Vành xe (Không cân bằng) |
||
|
3. Bộ giảm chấn (Bị mòn) |
||
|
4. Góc đặt bánh xe (bị sai) |
||
|
5. Vòng bi moay ơ sau |
||
|
5 |
Lốp mòn không đều |
1. Lốp xe (mòn hoặc áp suất không đều) |
|
2.Góc đặt bánh xe trước sai |
||
|
3. Góc đặt bánh xe sau sai |
||
|
4.Bộ giảm chấn trước mòn |
||
|
5.Bộ giảm chấn sau mòn |
||
|
6. Các chi tiết hệ thống treo bị mòn |
3.3.2.2 Hư hỏng ở bộ phận giảm chấn
|
TT |
Hư hỏng |
Nguyên nhân |
Hậu quả |
|
1 |
Vòng chắn dầu bị hỏng |
Do làm việc lâu ngày |
Bộ giảm chấn làm việc kém đi. Ớ giảm chấn một lớp vỏ, sự hở phớt bao kín dẫn tới đẩy hết dầu ra ngoài. Ngoài ra sự hở phớt kéo theo bụi bân bên ngoài vào trong và tăng thêm tốc độ mài mòn |
|
2 |
Hết dầu ở giảm chấn |
Phớt chắn dầu bị hỏng |
Hệ thống treo làm việc có tiếng kêu, sự thiếu dầu còn dẫn tới lọt không khí vào buồng khí giảm tính chất ổn định (đổi với giảm chấn hai lóp vỏ) |
|
3 |
Kẹt van giảm chấn ở trạng thái luôn mở |
Do thiếu dầu hay dầu bấn, do phớt dầu bị hở |
Dẫn tới lực giảm chấn giảm |
|
4 |
Kẹt van giảm chấn ở trạng thái luôn đóng |
Do thiếu dầu hay dầu bẩn, do phớt bao bị hở
|
Làm tăng lực cản giảm chấn, làm giảm chân không được điều chỉnh |
|
5 |
Dầu bị biến chất 1 thời gian sử dụng |
Do có nước hay các tạp chât hoá học lân vào dầu |
Làm dầu bị biến chất làm tác dụng của giảm chất mất đi có khi làm bó kẹt giảm |
|
6 |
Mòn bộ đôi xilanh pitông |
Do làm việc lâu ngày, do ma sát |
Làm xấu khả năng dẫn hướng và bao kín, gây giảm lực cản trong cả hai quá trình nén và trả |
|
7 |
Trục giảm chấn bị cong |
Do quá tải |
Gây kẹt hoàn toàn giảm chấn |
|
8 |
Nát cao su ở chỗ liên kết |
Do va đập khi ôtô chạy đường xấu |
Làm tăng tiếng ồn gây nên va đập mạnh |
|
9 |
Máng che bụi bị rách |
Do sử dụng lâu ngày các chất hoá học, vật cứng bắn vào |
Làm bụi vào trong bộ giảm chấn |
3.3.2.3.Hư hỏng của hệ thống treo độc lập
- Bộ phận dẫn hưóng
|
TT |
Hư hỏng |
Nguyên nhân |
Hậu quả |
|
1 |
Mòn các khớp cầu |
Do làm việc lâu ngày, điều kiện bôi trơn kém hoặc chất bôi trơn có lẫn tạp chất cơ học |
Làm mất tính dẫn hướng |
|
2 |
Sai lệch các thông số có cấu trúc ớ các chồ điều chỉnh các vấu giảm ra các vấu tăng cứng |
Do điều chỉnh sai kỳ thuật, tháo lắp không đúng kỹ thuật |
Làm cho các bánh xe mất quan hệ động học, gây mòn nhanh lốp xe, làm mất tính dẫn hướng của xe |
- Bộ phận đàn hồi
|
TT |
Hư hỏng |
Nguyên nhân |
Hậu quả |
|
1 |
Lò xo xoắn trụ bị giảm cứng |
Do làm việc lâu ngày nên vật liệu bị mỏi |
Làm giảm chiều cao thân xe, tăng khả năng va đập cứng khi phanh hoặc tăng tốc. Gây ra các tiếng ồn khi chuyển động tăng gia tốc dao động của thân xe |
|
2 |
Thanh xoắn, thanh giằng bị cong |
Do thường xuyên chịu quá tải khi làm việc Do mỏi vật liệu |
Làm mất tác dụng của bộ phận đàn hồi gây rung lắc khi xe chuyển động |
|
3 |
Nứt vỡ các vấu cao su tăng cứng, vấu hạn chế hành trình |
Do làm việc lâu ngày. Tháo lắp không đúng kỹ thuật |
Làm tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi. Tăng độ ồn khi làm việc của hệ thống treo. Kéo dài hành trình dập tắt dao động. |
3.4. Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo trên xeHilux 2.5G
|
STT |
Kiểm tra |
Nguyên nhân |
Khắc phục |
|
1 |
Lốp xe |
Mòn, áp suất lốp không đủ |
Điều chỉnh |
|
2 |
Góc đặt bánh xe |
Điều chỉnh không đúng |
Điều chỉnh |
|
3 |
Các thanh nối hệ thống lái |
Lỏng hay mòn |
Điêu chỉnh |
|
4 |
Cơ cấu lái |
Lỏng, chỉnh sai |
Điều chỉnh |
|
5 |
Vòng bi moay ơ |
Mòn, hoặc bị vỡ bi |
Thay thế |
|
6 |
Giảm chấn |
Rò rỉ dầu, thiếu dầu không có tác dụng, các chi tiết bị gãy nứt, biến dạng, chi tiết cao su bị vỡ nát |
Điều chỉnh hoặc thay thế |
|
7 |
Lò xo |
Yếu, mất tác dụng đàn hồi hoặc bị gãy |
Thay thế |
|
8 |
Các khớp cầu |
Mòn |
Thay thế |
|
9 |
Các gối đỡ cao su, các vấu cao su |
Yếu, vỡ nát, mát tính đàn hồi |
Thay thế |
|
10 |
Thanh ổn định |
Cong, gãy |
Điều chỉnh hoặc thay thế
|
3.5. Quy trình lắp hệ thống treo xeHilux 2.5G
3.5.1. Quy trình lắp hệ thống treo trước
Quy trình lắp được tiến hành ngược lại theo thứ tự tháo, nhưng phải lưu ý những điểm sau :
- Các đệm mới trước khi lắp phải được bôi một lớp chất công tác
- Các đệm cao su của cần đẩy lắp sao cho đúng bề mặt. Trước khi lắp bôi chất lỏng công tác.
- Xylanh công tác sau khi đã lắp cụm van nén được đặt vào bầu dầu, sau đó đổ chất lỏng công tác là 0,87 lít.
- Lắp thanh đẩy cũng với piston vào xylanh công tác, đóng lắp dẫn hướng, sau đó từ từ điều chỉnh và lắp các đệm làm kín bầu dầu theo mép của nắp dẫn hướng, xiết chặt đai ốc chảy bầu dầu.
- Trước khi lắp giảm chấn lên xe, phải kéo thanh đẩy piston vài lần đến khi lực đạt không đổi ở các hành trình để xả hết ra khỏi khoang làm việc của xylanh
3.5.2. Quy trình lắp hệ thống treo sau
Quy trình lắp hệ thống treo sau được tiến hành ngược lại quy trình tháo nhưng phải lưu ý những vẫn đề sau :
- Thay mới tất cả các bạc cao su, gối đỡ cao su.
- Thay thế mới các lá nhíp bị nứt, vỡ hoặc toàn bộ bó nhíp nếu độ võng bó nhíp quá cho phép.
- Thay thế các bu lông, đai ốc mới nếu chúng đã mòn quá độ mòn cho phép.
- Bôi trơn các lá nhíp
KẾT LUẬN
Đồ án tốt nghiệp “Khai thác kỹ thuật hệ thống treo trên xe Toyota Hilux 2.5G” đã đạt được những kết quả sau:
+ Phân tích được kết cấu và nguyên lý làm việc của các loại hệ thống treo trên ô tô hiện nay, trong đó tập trung đi sâu phân tích kết cấu của hệ thống treo trên xeToyota Hilux 2.5G.
+ Xây dựng được bảng quy trình khai thác kỹ thuật, tập trung vào việc chẩn đoán những hư hỏng đặc trưng của các phần tử của hệ thống treo. Trên cơ sở đó đưa ra những khuyến nghị trong thực tiến khai thác và sử dụng xe và hệ thống treo của xe.
+ Đồ án có thể dùng làm tài liệu tham khảo có giá trị cho sinh viên ngành cơ khí ô tô và những người làm công tác quản lý, khai thác sử dụng ô tô tham khảo và vận dụng.
Tuy nhiên do thời gian có hạn và trình độ chưa cao nên đồ án không thể tránh khỏi một số những thiếu sót nhất định. Tác giả mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy trong bộ môn Ô tô để đồ án được hoàn thiện hơn.
