MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZINGER... 6
1.1. TỔNG QUAN XE ZINGER.. 6
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZINGER.. 6
1.2. CÁC CỤM VÀ HỆ THỐNG CHÍNH CỦA XE ZINGER.. 8
1.2.1. Động cơ. 8
1.2.2. Hệ thống truyền lực. 9
1.2.3. Hệ thống điều khiển. 10
1.2.4. Hệ thống treo. 11
1.2.5. Hệ thống điện. 12
1.2.6. Thiết bị phụ. 12
1.2.7. Thiết bị an toàn. 12
1.3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE ZINGER.. 13
CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE ZINGER... 16
2.1. CÔNG DỤNG,YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH.. 16
2.1.1. Công dụng. 16
2.1.2. Yêu cầu. 16
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC XE ZINGER.. 17
2.2.1. Ưu nhược điểm của hệ thống treo trước. 17
2.2.2. Cấu tạo hệ thống treo trước. 18
2.3. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO SAU XE ZINGER.. 26
2.3.1. Ưu nhược điểm của hệ thống treo sau. 26
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo sau. 27
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO TRÊN XE ZINGER 28
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM.. 28
3.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN VÀ THÔNG SỐ BAN ĐẦU.. 28
3.2.1. Sơ đồ tính toán. 28
3.2.2. Các thông số đầu vào. 29
3.3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU TREO.. 30
3.3.1. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo trước. 30
3.3.2. Các thông số hình học của hệ thống treo trước. 32
3.3.3. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo sau. 32
3.3.4. Động lực học hệ thống treo trước. 33
3.3.5. Tính toán kiểm nghiệm bền một số bộ phận của hệ thống treo. 35
CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG TREO . 42
4.1. CHÚ Ý TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG.. 42
4.2. CÁC CHU KỲ VÀ HÌNH THỨC BẢO DƯỠNG.. 42
4.3. MỘT SỐ NỘI DUNG BẢO DƯỠNG CHÍNH.. 44
4.4. HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.. 46
4.4.1. Sự thay đổi tình trạng kỹ thuật HT treo trong quá trình sử dụng. 46
4.4.2. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và hậu quả. 49
4.4.3. Quy trình tháo hệ thống treo. 52
KẾT LUẬN.... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO.... 56
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển lớn mạnh của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyên chở khối lượng lớn hàng hoá và hành khách. Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ôtô trở thành một trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách, đồng thời ôtô đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.
Do mật độ ôtô trên đường ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cần phải quan tâm. Theo thống kê của các nước thì trong tai nạn giao thông đường bộ 60-70% do con người gây ra, 10-15% do hư hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do đường sá xấu. Trong nguyên nhân hư hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ tai nạn do các cụm của ôtô gây nên được thống kê như sau: phanh chân 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các hư hỏng khác 2-18,2%.
Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây nên. Vì vậy việc tìm hiểu đánh giá, kiểm nghiệm, khai thác hệ thống phanh là vấn đề hết sức cần thiết nhằm giảm bớt những tai nạn đáng tiếc xảy ra gây thiệt hại về người và của.
Xuất phát từ các yêu cầu thực tiễn đó, em đã thực hiện nghiên cứu đề tài “Khai thác hệ thống treo xe Zinger”. Các nội dung chính của đề tài bao gồm:
- Giới thiệu chung về xe Zinger.
- Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống treo xe Zinger.
- Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo xe Zinger.
- Hướng dẫn khai thác hệ thống treo xe Zinger.
Qua thời gian gần 3 tháng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS………….. và các thầy trong Bộ môn ô tô quân sự, em đã hoàn thành
nội dung đồ án được giao. Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên đồ án của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy để đề tài tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZINGER
1.1. TỔNG QUAN XE ZINGER
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ZINGER
Xe Zinger được phát triển dựa trên khái niệm MICS-RV. Với M (Multi-purpose): đa mục đích, đa dụng, I (Interior roominess and riding comfort): nội thất rộng rãi và tiện nghi, C (Compact body size): kích thước gọn gàng, S (Sophisticated styling): kiểu dáng sành điệu, R (Rough-road running capability): khả năng chạy trên đường gồ ghề và V (Value for the affordable price): giá cả hợp lý. Xe Zinger (còn có tên khác là Mitsubishi Fuzion) là mẫu xe MPV cỡ trung mang kiểu dáng SUV, xuất hiện lần đầu tiên tại thị trường Đài Loan vào tháng 12/2005, nhưng đến tháng 9/2008 mới chính thức có mặt tại thị trường Việt Nam. Hiện nay trên thị trường, dòng xe này được bán với ba phiên bản: GL, GLS (MT), GLS AT.
Nội thất xe Zinger khá sang trọng, đặc biệt là khoang hành lý rộng rãi với các ngăn đựng vật dụng được thiết kế đa dạng, lắp đặt khắp mọi nơi. Các ghế ngồi được thiết kế với 10 kiểu sắp xếp linh hoạt tạo nên không gian thoải mái và khoảng rộng tối đa chứa hành lý.
Tấm chắn nắng sườn xe mang dáng vẻ thể thao giúp hạn chế tối đa khả năng nước mưa lọt vào khi hành khách hạ kính cửa sổ.
Cản trước với thiết kế mở rộng sang hai bên cùng những góc thấp kéo trọng tâm xuống thể hiện bề dày, sự mạnh mẽ tạo cảm giác rộng hơn và ổn định hơn. Lưới tản nhiệt và hốc đón gió trước độc đáo được thiết kế ấn tượng làm nổi bật dáng vẻ mạnh mẽ của xe.
1.2. CÁC CỤM VÀ HỆ THỐNG CHÍNH CỦA XE ZINGER
1.2.1. Động cơ
Xe Zinger tại Việt Nam được trang bị động cơ 4L 2.4L SOHC (4G64), dung tích 2.315cc, công suất cực đại đạt 139 mã lực tại tốc độ động cơ 5.250 vòng/phút, mômen xoắn cực đại 207 N.m tại tốc độ động cơ 4000 vòng/phút, tỉ số nén 9,5. Dung tích thùng nhiên liêu lớn với 65 lít cho phép các chuyến đi dài mà không phải dừng lại tiếp nhiên liệu nhiều lần.
Hệ thống bôi trơn hỗn hợp cưỡng bức: bôi trơn cưỡng bức kết hợp bơm và vung té.
Hệ thống làm mát trên động cơ 4G69 MIVEC là hệ thống làm mát bằng chất lỏng.
1.2.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực của xe bao gồm: ly hợp, hộp số, truyền lực chính và vi sai, các đăng.
- Ly hợp: là biến mô thủy lực có chức năng để truyền mô men từ động cơ đến hộp số. Cấu tạo gồm có: bánh bơm, cánh tua bin, cánh dẫn hướng và vỏ biến mô.
- Hộp số: Hộp số tự động 4 cấp dẫn động 4 bánh cho phép tăng giảm số linh hoạt và êm ái đồng thời giúp người lái chủ động trong việc sử dụng phanh bằng động cơ.
1.2.3. Hệ thống điều khiển
a. Hệ thống lái
Cơ cấu lái trên ôtô Zinger là cơ cấu lái thanh răng - bánh răng trợ lực thủy lực.
Hệ thống trợ lực lái bao gồm 3 tổng thành: Bơm trợ lực lái, bình dầu và cơ cấu lái. Do momen xoắn được tạo nên từ vô lăng và lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, làm cho thanh xoắn trong cơ cấu lái bị xoắn lại, mở các van dầu của trợ lực lái.
b. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên xe Zinger gồm có hệ thống phanh tay (phanh dừng) và hệ thống phanh chân.
1.2.4. Hệ thống treo
Hệ thống treo sau của Zinger là treo phụ thuộc, liên kết cứng 3 điểm, đòn treo dọc, phần tử đàn hồi là lò xo trụ, với hệ thống tay đòn kép có khả năng linh hoạt và kiểm soát sự ổn định tốt.
1.2.5. Hệ thống điện
- Điện áp mạng.
- Máy phát: 12V- 65A.
- Ắc quy(MF): 12V- 35(Ah).
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
1.2.6. Thiết bị phụ
Các thiết bị đo đạc hiển thị như: đồng hồ nhiên liệu, đồng hồ nhiệt độ nước làm mát, đồng hồ tốc độ, đồng hồ công tơ mét...
1.3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE ZINGER
Các thông số bên ngoài cơ bản. [5] thể hiện như bảng 1.1.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE ZINGER
2.1. CÔNG DỤNG,YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHANH
2.1.1. Công dụng
- Hệ thống treo xe Zinger ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính sau đây:
- Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe như lắc ngang, lắc dọc.
- Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo và không dược treo của ô tô.
2.1.2. Yêu cầu
- Độ võng tĩnh (độ võng sinh ra do tác dụng của tải trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe và độ võng động (độ võng sinh ra khi ô tô chuyển động) phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động của ô tô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép.
- Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và bánh xe.
- Giảm tải trọng động khi ô tô qua những đường gồ ghề.
- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt.
- Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng.
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC XE ZINGER
2.2.1. Ưu nhược điểm của hệ thống treo trước
a. Ưu điểm
- Hệ thống treo trước xe Zinger là hệ treo MC.Pherson được dùng rộng rãi trên các xe du lịch hiện đại và có xu hướng áp dụng cho xe tải hạng nhỏ.
- Nó là biến dạng của hệ thống treo hai đòn ngang, trong trường hợp này độ dài đòn trên được thu nhỏ lại bằng không.
b. Nhược điểm
- Hạn chế động học của hệ treo: Chiều cao tâm quay dao động lớn; đặc tính điều chỉnh của góc nghiêng ngang của bánh xe thấp.
- Khó giảm chiều cao mũi xe.
2.2.2. Cấu tạo hệ thống treo trước
Hình ảnh nguyên lý làm việc hệ thống treo
Cấu tạo của hệ thống treo gồm : Một đòn ngang dưới 5, đầu trong liên kết với khung bằng khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu, đầu trên giảm chấn liên kết với khung vỏ. Giảm chấn đóng vai trò là một trụ xoay dẫn hướng của bánh xe. Bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn, lò xo trụ được lồng vào giảm chấn để hệ treo được gọn hơn.
a. Phần tử đàn hồi lò xo trụ
- Công dụng
Lò xo được làm từ dây thép lò xo, là một loại thép đặc biệt, được quấn thành hình ống (hình 2.4). Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do ống lò xo bị nén. Lúc này năng lượng ngoại lực được dự trữ trong lò xo và va đập được giảm bớt.
- Kết cấu lò xo trên hệ thống treo trước
Đảm bảo kết cấu vững chắc. Lò xo trụ được lồng vào giảm chấn để hệ treo được gọn hơn. Lò xo được đặt lệch khỏi đường tâm của bộ giảm chấn, sao cho các phản lực a và b xuất hiện theo chiều ngược lại các lực A và B (hình 2.5). Điều này giải quyết được vấn đề khi bộ giảm chấn có tác dụng như một bộ phận của hệ liên kết treo, chịu tải trọng thẳng đứng.
b. Thanh ổn định
Tác dụng : giảm bớt biến dạng ở một phía và để tăng khả năng chống lật cho xe Đây là một thanh xoắn có hình chữ U , phần giữa thường được bắt lỏng vào khung xe, hai đầu được nối mềm với thanh giằng của hệ treo hai bên bánh xe.
c. Giảm chấn
- Công dụng :
Khi xe bị xóc do mặt đường gồ ghề, các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thu các chấn động đó. Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính tiếp tục dao động, và vì phải sau một thời gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm.
- Kết cấu của giảm chấn
Vỏ giảm chấn và trục của nó thường quay tương đối với nhau khi xe quay vòng. Lò xo đặt lồng vào giảm chấn nên đầu trên của lò xo được tựa nên ổ bi để giảm ma sát. Vì giảm chấn còn đóng vai trò trụ xoay dẫn hướng do đó nó có đường kính khá lớn ( lớn hơn 20 mm).
- Nhược điểm
So với loại một lớp vỏ: Điều kiện tỏa nhiệt kém hơn, nếu cùng kích thước thì piston sẽ nhỏ hơn hoặc thể tích dầu làm việc nhỏ hơn.
- Nguyên lý hoạt động:
Khi nén: Trong kỳ nén, cần pittông đi xuống, làm áp suất dầu trong buồng 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 dòng chảy của van.
Khi trả: Trong quá trình trả cần piston di chuyển lên trên, làm cho áp suất dầu ở trên cao hơn buồng dưới.
d. Vấu cao su
- Công dụng:
Vấu cao su hấp thụ năng lượng dao động nhờ sinh ra nội ma sát khi nó bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. Hay có tác dụng như bạc đệm.
- Kết cấu vấu cao su trên hệ treo:
Vấu cao su được sử dụng rất nhiều trên hệ thống treo của xe vì ưu điểm sau:
Nó có thể được làm với mọi hình dạng khác nhau.
Không có tiếng ồn khi làm việc.
e. Các bộ phận khác
- Đòn ngang :
Đòn ngang một đầu trong liên kết với khung bằng khớp trụ, đầu ngoài nối với trục ngõng bằng khớp cầu.
- Trục ngõng xoay :
Kết cấu của trục ngõng xoay như hình dưới.
2.3. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO SAU XE ZINGER
2.3.1. Ưu nhược điểm của hệ thống treo sau
a. Ưu điểm
Hệ treo sau ZINGER là hệ treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ. Nên có những ưu điểm sau:
- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định do vậy không sảy ra mòn lốp nhanh.
- Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên…) hai bánh xe liên kết cứng, bởi vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe.
b. Nhược điểm
Khối lượng phần không treo lớn. Khi xe chuyển động trên địa hình không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên va đập giữa phần treo và phần không treo làm giảm độ êm dịu khi chuyển động, mặt khác bánh xe va đập mạnh xuống nền đường làm xấu sự tiếp xúc của bánh xe với đường.
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo sau
Cấu tạo hệ thống treo sau gồm phần tử đàn hồi 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.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO XE ZINGER
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM
Việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo được tiến hành với hệ thống treo cụ thể. Mục đích của tính toán kiểm nghiệm là xác định các thông số đánh giá chất lượng hệ thống treo. Từ kết quả tính toán được ta có nhận xét ưu khuyết điểm của hệ thống treo và về hiệu quả treo, từ đó đề xuất phương án nâng cao hiệu quả treo xe và cụ thể ở đây em xin được tính toán kiểm nghiệm
xe ZINGER.
- Nội dung tính toán:
+ Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo trước
+ Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo sau
+ Các thông số hình học của hệ thống treo sau
+ Động lực học của hệ thống treo trước
+ Tính toán kiểm nghiệm bền cho lò xo trụ
+ Tính toán kiểm nghiệm bền cho giảm chấn.
3.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN VÀ THÔNG SỐ BAN ĐẦU
3.2.1. Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh chính được biểu diễn dưới hình 3.2.
Ta có:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe khi phanh.
- O: Trọng tâm của xe.
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn ở các bánh xe trước và sau.
- Z1, Z2: Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước và sau.
- Pp1, Pp2: Lực phanh ở các bánh xe trước và sau.
- Pω: Lực cản không khí.
- Pj: Lực quán tính khi phanh.
- L: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trước đến tâm bánh xe cầu sau.
- La: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu trước đến trọng tâm xe.
- Lb: Khoảng cách từ tâm bánh xe cầu sau đến trọng tâm xe.
- hg: Chiều cao trọng tâm xe.
3.2.2. Các thông số đầu vào
Các thông số kĩ thuật của hệ thống treo được lấy dựa trên cơ sở từ bảng thông số kỹ thuật của xe Zinger (bảng 1.1).
- Tải trọng của toàn xe khi không tải G0: G0 = 1402 (kg).
- Tải trọng của toàn xe khi đầy tải GT: GT =1530 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G01: G01 = 640 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G02: G02 = 660 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải GT1: GT1 = 959 (kg).
- Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải GT2: GT2 = 991 (kg).
- Chiều dài cơ sở của xe L: L = 2750 (mm).
- Kích thước bao dài x rộng x cao: 4165 x 1840 x 1451 (mm).
- Lốp: 225/55R17
- Khoảng sáng gầm xe H: H = 180 (mm).
- Khối lượng không được treo của cầu trước mkt1: mkt1 = 50 (kg).
- Khối lượng không được treo của cầu sau mkt2: mkt2 = 70 (kg).
- Khối lượng của một bánh xe mbx: mbx = 15 (kg).
- Khoảng cách từ trọng tâm của xe tới cầu sau b: b = 1031,2 (mm).
3.3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU TREO
3.3.1. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo trước
Có rất nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động, trong đồ án này đánh giá độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động n. Đối với xe con thì tần số dao động nằm trong khoảng n =60
90 (dđ/ph) nhằm đảm bảo không gây mệt mỏi cho người lái cũng như hành khách trên xe.
Do đó chọn n = 80 (dd/ph).
- Xác định độ cứng của hệ thống treo trước:
Khi xe ở trạng thái không tải thì khối lượng của phần được treo là:
Mt01 = G01 - Mkt1 (3.3)
Với Mkt1 - Khối lượng không được treo của cầu trước,
Mkt1 = mkt1 + 2mbx = 50 + 2.15 = 80 (kg) (3.4)
Vậy suy ra: Mt01 = 640 - 80 = 560 (kg).
Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:
MtT1 = GT1 - Mkt1 = 959 - 80 =879 (kg).
Thay số vào công thức 3.1 được độ cứng của 1 bên hệ treo trước khi không tải và khi đầy tải là:
C01 = 19721 (N/m).
CT1 = 30790 (N/m).
Như vậy độ cứng của 1 bên hệ treo được lấy từ giá trị trung bình: C1 = 25255,5 (N/m) (3.5)
- Xác định độ võng của hệ thống treo trước:
Độ võng tĩnh của hệ thống treo ở chế độ đầy tải:
ft =0,140 m = 140 (mm) (3.6)
Độ võng động của hệ thống treo được tính theo công thức:
fđ = (0,7- 1,0)ft (3.7)
Vậy theo công thức 3.7 thì lấy fđ = 0,85ft = 0,85.140 = 119 (mm).
- Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn:
Vậy thay vào 3.10 suy ra:
h = 2.0,2.8,37 = 3,35 (rad/s).
Suy ra hệ số cản trung bình của giảm chấn quy về bánh xe:
Ktbt = 1472 (Ns/m)
3.3.2. Các thông số hình học của hệ thống treo trước
- Độ võng tĩnh ft: ft = 140 (mm).
- Độ võng động fđ: fđ = 119 (mm).
- Độ võng tĩnh của hệ treo khi không tải f0t: f0t = 89,7 (mm).
- Khoảng cách từ tâm quay bánh xe tới đòn dưới kc: kc = 85 (mm).
- Khoảng cách từ mặt đường tới tâm quay trụ đứng hO2: hO2=880(mm).
3.3.3. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo sau
Hệ thống treo là đối xứng hai bên, vì vậy khi tính toán hệ thống treo ta chỉ cần tính toán cho một bên. Tải trọng tác dụng lên một bên của hệ thống treo sau: Với Mkt2 - Khối lượng không được treo của cầu sau,
Mkt2 = mkt2 + 2mbx = 70 + 2.15 = 100 (kg)
Khối lượng được treo:
Mt02 = 660 - 100 = 560 (kg).
Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:
MtT2 = GT2 - Mkt2 = 991 - 100 =891 (kg).
Chọn tần số dao động của hệ thống treo sau: ns= 85 (lần/phút).
- Độ võng động: fđ=ft+fđ’
fđ’= 6-12 (cm) suy ra fđ=0,18 (m)
- Hệ số cản của giảm chấn quy về bánh xe: Ks = 1492 (Ns/m)
- Hệ số cản trung bình của giảm chấn quy về banh xe: Ktbs = 1646 (Ns/m)
3.3.4. Động lực học hệ thống treo trước
Các phản lực từ đường tác dụng lên bánh xe bao gồm:
Ta xét trường hợp xe chỉ chịu tải trọng động theo phương thẳng đứng.
Trong trường hợp này chỉ có lực Z, còn các lực X = 0 và Y = 0.
Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tâm bánh xe là:
Z1t = 4556,7 (N) (3.11)
Nhưng do xe chịu tải theo chế độ tải trọng động cho nên:
Z1 = KđZ1t (3.12)
Với Kđ _ Hệ số tải trọng động, Kđ = 1,5-2,5 chọn Kđ = 1,9.
Vậy thay vào 3.12 suy ra: Z1 = 1,9.4556,7 = 8657,8 (N).
Do đặc điểm kết cấu hệ thống treo trước (kiểu Mc.pherson) nên trụ xoay đứng của bánh xe cũng đồng thời là thân của giảm chấn, đầu trên B của nó ăn khớp gối tựa với thân (khung vỏ) xe còn đầu dưới A thì bắt khớp cầu với đầu ngoài C của đòn ngang, đầu trong D của đòn ngang được liên kết bản lề với thân xe.
Phương trình cân bằng mômen tại điểm A: YB = 284 (N) (3.14)
- Xác định các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang:
Phản lực tác dụng vào đầu dưới của giảm chấn ZA: ZA = Z1/cos= 8657,8/cos(3o30’) = 8674 (N) (3.15)
Như vậy lực tác dụng lên giảm chấn là: ZB = ZA = 8674 (N).
Và lực tác dụng lên đòn ngang: YC = YA =813,33 (N).
3.3.5. Tính toán kiểm nghiệm bền một số bộ phận của hệ thống treo
a. Tính toán kiểm nghiệm bền cho lò xo trụ
Trong hệ thống treo, lò xo trụ là phần tử đàn hồi có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động. Trong quá trình làm việc lò xo chỉ chịu tải trọng thẳng đứng mà không truyền lực dọc hay lực ngang.
Từ hành trình làm việc của hệ thống treo:
f = fđ + ft = 0,119 + 0,140 = 0,259 (m).
Suy ra hành trình làm việc của lò xo: flx = 0,26 (m).
Với CT1 là độ cứng của 1 bên hệ treo ở trạng thái đầy tải, CT1 =30790(N/m).
Suy ra: Clx = 30790/ cos(3o30’) = 30847 (N/m).
b. Tính toán kiểm nghiệm bền cho giảm chấn
Giảm chấn là một phần tử của hệ thống treo dùng để dập tắt dao động của thân xe khi xe chạy qua những đoạn đường gồ ghề. Quá trình dập tắt được thực hiện theo nguyên tắc tiêu hao động năng của thân xe bằng việc chuyển thành nhiệt năng do ma sát bên trong giảm chấn.
Giảm chấn của hệ thống treo trên xe APV là loại giảm chấn ống có tác dụng 2 chiều, 2 lớp vỏ.
- Các kích thước cơ bản của giảm chấn
+ Đường kính xylanh dx, dx = 50(mm).
+ Chiều dài từ ụ hạn chế tới đầu trên của ty đẩy LU, LU = 55 (mm).
+ Chiều dài nắp giảm chấn LY, LY = (0,4-0,6)dx
+ Chiều dày của piston LP, LP = (0,75-1,1)dx
LP = 0,8dx = 0,8.50 = 40 (mm).
+ Chiều dài của ty đẩy là:
LT = LU + LY + HP = 55 +25 + 260 = 340 (mm).
+ Khoảng cách từ đáy của piston tới mặt trên của vỏ ngoài khi piston nằm ở điểm chết dưới Lk, Lk = (0,4-0,9)dx ; Lk= 0,6dx= 0,6.50 =30(mm).
+ Khoảng cách từ đáy của vỏ trong tới đáy của vỏ ngoài Lb,
Lb =(0,1-1,5)dx ; Lb = dx = 50 (mm).
Như vậy chiều dài của xylanh giảm chấn là:
Lx = LY + HP + 2LP + Lk + Lb=25+260,4 +2.40 +30 +50 = 445 (mm).
Suy ra chiều dài của toàn giảm chấn là:
LG = LX + LU = 445 + 55 = 500 (mm).
- Tính hệ số cản của giảm chấn
Khi ta không xét đến đặc tính làm việc của lò xo thì đường đặc tính của giảm chấn coi như là tuyến tính, do đó hệ số m = 1.
Như vậy lực cản sinh ra trong quá trình nén nhẹ và trả nhẹ:
Pn = Kn.vPmin = 610,5.0,3 = 183,15 (N).
Ptr = Ktr.vPmin = 1831,5.0,3 = 549,45 (N).
Và lực cản sinh ra trong quá trình nén mạnh và trả mạnh:
Pnmax = Pn+Knm.(vPmax - vPmim) =183,15 + 244,2.(0,6 - 0,3) =256,4 (N)
Ptrmax =Ptr+Ktrm.(vPmax - vPmim) = 549,45 +732,6.(0,6 - 0,3) =769,2 (N)
Từ mối quan hệ giữa lực cản với vận tốc dịch chuyển của piston giảm chấn ta xây dựng được đồ thị đặc tính của giảm chấn như trên hình 3.5.
- Tính toán kiểm nghiệm công suất tỏa nhiệt của giảm chấn
Thay số vào công thức 3.22 được:
Q = 1.60.0,074.(120 - 40).1 = 355,2 (Kcal).
Công suất toả nhiệt lớn nhất theo kích thước của vỏ giảm chấn:
NQmax = QA/t = 355,2.4270/3600 = 421,31 (Nm/s).
Với: A- Hệ số quy đổi đơn vị, A = 4720 (Nm/Kcal).
Thay vào công thức 3.24 suy ra:
NPmax = 1,5.0,1.260.10-3.8,37.769,2 = 251,09 (Nm/s).
Vậy NPmax < NQmax suy ra đảm bảo điều kiện truyền nhiệt.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG TREO XE ZINGER
4.1. CHÚ Ý TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG
Trong quá trình khai thác sử dụng xe, người lái xe là người trực tiếp kiểm tra, đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống treo, cũng như tiến hành các công việc bảo dưỡng thường xuyên đối với toàn bộ xe nói chung và với hệ thống treo nói riêng để đảm bảo hệ thống treo làm việc ổn định, tin cậy và bền lâu.
- Sau một hành trình sử dụng xe:
+ Quan sát, đánh giá lại tình trạng của hệ thống treo.
+ Rửa, vệ sinh toàn bộ xe để tránh tình trạng bụi bẩn bám lên bề mặt các chi tiết của hệ thống treo làm giảm khả năng thoát nhiệt cũng như gây ăn mòn cho các chi tiết đó.
4.2. CHU KỲ VÀ HÌNH THỨC BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO
Trong quá trình khai thác, để đảm bảo cho các cụm, hệ thống luôn trong tình trạng kỹ thuật tốt nhất, người quản lý sử dụng xe cần phải thực hiện tốt công tác kiểm tra bảo dưỡng bao gồm: kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên, bảo dưỡng cấp 1 và bảo dưỡng cấp 2, trong đó có các nội dung sau:
4.2.1. Kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên
Làm sạch các bộ phận khỏi bùn, đất bẩn.
Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các bộ phận của hệ thống treo, bánh xe, siết chặt các đai ốc, bu lông bị lỏng.
4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1
Kiểm tra sự cố định và trạng thái của các giảm chấn thuỷ lực.
Kiểm tra sự cố định các trục xoắn.
Kiểm tra trạng thái của các đòn treo của hệ thống treo và sự cố định của chúng.
Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của lốp xe.
4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2
Kiểm tra các giảm chấn thuỷ lực có bị rò rỉ dầu hay không, nếu bị rò dầu thuỷ lực thì phải tháo rời giảm chấn thuỷ lực, kiểm tra và thay các chi tiết bị hỏng, sau đó lắp lại như cũ. Nạp đầy dầu thuỷ lực vào giảm chấn cho đủ mức quy định.
Kiểm tra tình trạng kỹ thuật các bạc lót, bôi trơn bạc lót tại vị trí khớp.
4.3. MỘT SỐ NỘI DUNG BẢO DƯỠNG CHÍNH
4.3.1. Kiểm tra sửa chữa lò xo
Kiểm tra sơ bộ các lò xo của hệ thống treo bằng cách quan sát các vòng lò xo, chiều cao lò xo khi xe không chất tải và độ cân của xe khi xe đỗ trên đường bằng. Lò xo không được có hiện tượng nứt, gãy, không bị nén đến mức điểm tì trên khung xe chạm mặt tì hạn chế trên cầu xe khi xe không chất tải quá định mức.
4.3.2. Kiểm tra sửa chữa bộ giảm xóc
Bộ giảm xóc (giảm chấn) kiểu ống thường có các hư hỏng như chảy dầu, kẹt pistong trong ống xilanh (khó dịch chuyển) hoặc lỏng pistong trong ống xilanh (dịch chuyển không thấy cản) làm giảm hiệu quả dập tắt dao động.
Hiện tượng chảy dầu là do các đệm kín bị mòn hỏng. Nếu vặn chặt đai ốc ép gioăng phớt làm kín xilanh dầu đến 250N (với tay đòn cờ lê bình thường) mà vẫn còn hiện tượng rò rỉ thì phải tháo đệm ra thay mới. Kiểm tra sức cản nén và kéo cản pistong của bộ giảm xóc bằng cách kẹp vấu dưới của bộ giảm xóc và êtô rồi kéo nén đầu kia nhiều lần.
4.3.4. Điều chỉnh các góc nghiêng của bánh xe
Mục đích điều chỉnh các góc nghiêng của các bánh xe là khôi phục tình trạng kỹ thuật của hệ thống treo, chạy theo đặc điểm thiết kế, gồm điều chỉnh các góc lệch liên quan của hệ thống treo có ảnh hưởng tới độ ổn định khi chạy và lái xe.
Trước khi điều chỉnh các góc lệch của hệ thống treo, cần kiểm tra đảm bảo tải trọng của xe bình thường, áp suất lốp đủ, bánh xe tròn đều và cân bằng, độ rơ vòng bi của các bánh xe đúng tiêu chuẩn...
4.3.5. Kiểm tra, sửa chữa bánh xe
* Kiểm tra bánh xe
Kiểm tra bánh xe là để đảm bảo an toàn khi sử dụng tiếp. Lốp xe nếu bị mòn talông với chiều sâu còn lại của rãnh talông dưới 0,8mm thì bắt buộc phải thay mới để đảm bảo an toàn.
* Đảo lốp xe
Trong quá trình sử dụng, cá bánh xe thường bị mòn không đều do sự phân bố tải trọng của xe không đều lên các bánh xe và do góc nghiêng của bánh xe, đồng thời do phản lực khác nhau của mặt đường lên các bánh xe chủ động và bánh xe bị động.
4.4. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
4.4.1. Sự thay đổi tình trạng kỹ thuật trong quá trình sử dụng
a. 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.
b. 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.
- 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.
c. 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.
e. 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.
4.4.2. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và hậu quả
a. Hư hỏng ở bộ phận giảm chấn
Hư hỏng ở bộ phận giảm chấn thê hiện như bảng 4.1.
b. Hư hỏng của hệ thống treo độc lập
- Bộ phận dẫn hướng
- Bộ phận đàn hồi
4.4.3. Quy trình tháo hệ thống treo
Quy trình tháo hệ thống treo thể hiện như bảng 4.2.
KẾT LUẬN
Hệ thống treo là một bộ phận quan trọng của xe, chất lượng của hệ thống ảnh hưởng lớn đến chất lượng hoạt động của xe vì nó phải đảm bảo khả năng êm dịu, an toàn cho người và trang thiết bị, hàng hóa trên xe khi xe vận hành trên các loại địa hình khác nhau. Như vậy hệ thống treo có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng làm việc của xe.
Cùng với sự phát triển của công nghiệp chế tạo ô tô, hệ thống treo của ôtô ngày càng được hoàn thiện hơn trên cơ sở của các xe đã sản xuất từ trước, để thỏa mãn yêu cầu ngày càng cao trong quá trình sử dụng của xe về tốc độ, độ tin cậy, tính êm dịu…. Trên cơ sở đó việc nghiên cứu, khai thác những xe đã và đang sử dụng có ý nghĩa rất lớn trong việc nâng cao tính năng, hoạt động của xe, khai thác, bảo dưỡng xe được tốt, phục vụ ngày càng tốt hơn vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Qua đề tài khai thác hệ thống treo xe Zinger em có thể nhận thấy đây là loại xe có tính năng ưu việt cao, thích hợp với địa hình, khí hậu và điều kiện sử dụng nước ta. Tuy đề tài không được chuyên sâu nhưng em hy vọng nó cũng góp một phần nhỏ vào quá trình nghiên cứu và sử dụng xe ZINGER nói riêng và các loại xe con nói chung.
Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, nên không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự góp ý của các thầy để giúp em nâng cao trình độ chuyên môn của mình.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn: TS…………….. và toàn thể các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô cùng bạn bè đồng nghiệp đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Trường Sinh. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí. Nhà xuất bản quân đội nhân dân. Hà Nội 2001.
[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, Tập 2 Phần II. Nhà xuất bản Đại học và THCN. Hà Nội – 1971.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo. Tập 1 - Nhà xuất bản Đại học và THCN. Hà Nội - 1971.
[4]. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “ Kết cấu tính toán ô tô quân sự”, Tập V : Hệ thống phanh. Học viện Kỹ thuật Quân sự. Hà Nội - 1998.
[5]. Vũ Đức Lập. Cấu tạo ô tô tập 1+2. Học viện kỹ thuật quân sự - 2001.
[6]. Công ty Mitsubishi. Hướng dẫn sửa chữa xe Zinger. Mitsubishi-2008.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"