MỤC LỤC
MỤC LỤC ...1
MỤC LỤC....2
LỜI NÓI ĐẦU.. 5
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ XE MAZDA 3. 7
1.1. TỔNG QUAN VỀ XE MAZDA 3. 7
1.2. HÌNH DÁNG, THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE MAZDA 3. 8
1.2.1. Hình dáng bên ngoài xe Mazda 3. 8
1.2.2. Thông số kỹ thuật của Mazda 3. 9
1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE MAZDA 3. 11
1.3.1. Giới thiệu chung về động cơ. 11
1.3.2. Hệ thống truyền lực. 12
1.3.3. Hệ thống phanh. 13
1.3.4. Hệ thống lái 14
1.3.5. Hệ thống treo. 14
1.3.6. Các bộ phận khác. 16
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE MAZDA 3. 18
2.1. CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO.. 18
2.1.1. Công dụng. 18
2.1.2. Yêu cầu. 19
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC.. 20
2.2.1. Ưu, nhược điểm hệ thống treo trước. 20
2.2.2. Cấu tạo của hệ thống treo trước. 21
2.3. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO SAU.. 33
2.3.1. Ưu, nhược điểm hệ thống treo sau. 33
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo sau. 33
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO.. 36
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM... 36
3.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN VÀ THÔNG SỐ BAN ĐẦU CỦA XE.. 36
3.2.1. Sơ đồ tính toán. 36
3.2.2. Các thông số đầu vào. 37
3.3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO.. 38
3.3.1. Tính toán các thông số của hệ thống treo. 38
3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bền một số bộ phận của hệ thống treo. 43
3.4. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VÀO TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO.. 51
3.4.1. Mô phỏng sự ảnh hưởng của hệ thống treo tới quá trình chuyển động của xe 51
3.4.2. Kiểm nghiệm bền cho đòn ngang của hệ thống treo trước bằng phần mềm Motion Solve của Hyperwork. 64
CHƯƠNG 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG TREO.. 67
4.1. CÁC CHÚ Ý TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG.. 67
4.2. BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT HỆ THỐNG TREO.. 67
4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên. 67
4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1. 68
4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2. 68
4.3. SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO.. 68
4.3.1. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và hậu quả. 68
4.3.2. Sửa chữa các bộ phận của hệ thống treo. 72
4.3.3. Quy trình tháo, lắp hệ thống treo. 74
4.3.4. Quy trình tháo, lắp hệ thống treo sau. 78
KẾT LUẬN.. 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 83
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp chế tạo và sửa chữa ô tô đang ngày càng trở nên phổ biến trên toàn thế giới. Nó là một ngành quan trọng và đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển của đất nước.
Ô tô đang dần trở thành phương tiện sử dụng chính để đi lại của con người. Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của mọi người thì đòi hỏi trình độ của đội ngũ kĩ sư, cán bộ và công nhân ngày càng cao. Từ đó, đưa ngành công nghiệp chế tạo, lắp ráp ô tô mà đặc biệt là Vinfast và sửa chữa ô tô của Việt Nam ngày càng phát triển và sánh vai với thế giới.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, ngành ô tô đã có những tiến bộ vượt bậc để đáp ứng những yêu cầu của người sử dụng. Một trong những hệ thống quan trọng để đáp ứng yêu cầu của người sử dụng đó là hệ thống treo. Các hệ thống treo ngày càng hiện đại như hệ thống treo khí nén có điều khiển điện tử, hệ thống treo thủy lực có điều khiển điện tử,…đã được trang bị trên ô tô nhằm làm giảm tải trọng động và dao động khi xe chuyển động, đảm bảo tính êm dịu cho xe để mang lại sự tiện nghi, sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Ngoài ra, hệ thống treo còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khoa học kĩ thuật, yêu cầu kĩ thuật của từng loại ô tô.
Xuất phát từ những yêu cầu và sự phát triển của khoa học - kĩ thuật, em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài“Khai thác hệ thống treo trên xe Mazda 3”.
Nội dung đồ án tốt nghiệp như sau:
Mở đầu
Chương 1: Giới thiệu chung về xe Mazda 3.
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống treo trên xe Mazda 3.
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo.
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống treo.
Kết luận
Em xin chân thành cảm ơn thầy: ThS………….. đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho em. Cùng các thầy trong bộ môn Ô tô Quân sự - Khoa Động lực đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
…., ngày … tháng … năm 20….
Sinh viên thực hiện
……………….
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZDA 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ XE MAZDA 3
Mazda là hãng xe của Nhật Bản xuất hiện từ rất lâu với các dòng xe bán tải và xe du lịch. Xe du lịch của Mazda có các dòng như: Mazda 2, Mazda 3, Mazda 6, Mazda CX5,...Trong giới hạn của đồ án chỉ nghiên cứu dòng xe Mazda3 2017 phiên bản 2.0 AT.
Bên cạnh thiết kế mới, Mazda3 - 2017 còn được đánh giá cao bởi công nghệ động cơ SkyActiv thế hệ mới. Đây là động cơ tiên tiến và hiện đại nhất, được chế tạo từ các vật liệu mới, giúp nâng cao hiệu suất và hạn chế tiêu hao nhiên liệu. Với động cơ thế hệ mới này, Mazda đã hoàn toàn khắc phục được nhược điểm cũ và phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế tại thị trường Việt Nam.
1.2. HÌNH DÁNG, THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE MAZDA 3
1.2.1. Hình dáng bên ngoài xe Mazda 3
Hình dáng bên ngoài xe Mazda 3 được thể hiện như hình 1.1.
1.2.2. Thông số kỹ thuật của Mazda 3
Thông số kỹ thuật của Mazda 3 được thê rhieenj như bảng 1.1.
1.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE MAZDA 3
1.3.1. Giới thiệu chung về động cơ
Động cơ sử dụng trên xe Mazda 3 là loại động cơ xăng Skyactiv-G 2.0L, 4 kỳ, với 4 xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép DOHC, dẫn động bằng xích.
- Công suất cực đại: 153 HP / 6000 rpm
- Mômen xoắn cực đại: 200 N.m / 4000 rpm
- Tỉ số nén: 13:1
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 7,5L /100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Mazda 3 sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92. Dung tích bình xăng là 51 lít.
1.3.2. Hệ thống truyền lực
Trên hệ thống truyền lực của xe được trang bị hộp số tự động 6 cấp và được dẫn động ở cầu trước, cho phép xe hoạt động tối ưu nhất theo điều kiện đường xá và tốc độ động cơ.
Ưu điểm của hộp số tự động so với hộp số thường:
+ Làm giảm mệt mỏi cho người lái bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên chuyển số.
+ Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe.
+ Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nối chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối chúng bằng cơ khí.
1.3.4. Hệ thống lái
Hệ thống lái có chức năng giữ nguyên hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe. Hệ thống lái của xe Mazda 3 dẫn dộng lái là loại cơ khí có trợ lực điện dùng mô – tơ điện để trợ lực cho tay lái. Do đó hỗ trợ người lái sẽ đánh lái được nhẹ nhàng hơn. Cơ cấu lái của xe là kiểu thah răng – bánh răng. Trợ lực điện có khả năng hoàn thiện chất lượng điều khiển và quay vòng của ô tô và không phụ thuộc vào tốc độ làm việc của động cơ như trợ lực thủy lực.
1.3.6. Các bộ phận khác
1. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12 V
- Máy phát: 12V- 65A
- Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 kW
- Ắc quy (mf): 12V- 35Ah
- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
- 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...
- Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính.
- Hệ thống âm thanh gồm có radio, cassette và dàn loa.
2. 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...Ngoài ra, còn có các hộp để đựng đồ cá nhân và để đồ uống,…
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO XE MAZDA 3
2.1. CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TREO
2.1.1. Công dụng
Tập hợp các bộ phận dùng để liên kết đàn hồi giữa khối lượng treo và khối lượng không được treo được gọi là hệ thống treo.
Hệ thống treo dùng để bảo đảm độ êm dịu chuyển động và nâng cao an toàn chuyển động của ô tô.
Độ êm dịu chuyển động là các tính chất của ô tô bảo vệ cho con người và hàng hóa vận chuyển khi chịu tác động của mấp mô biên dạng đường. Các tác động từ độ mấp mô biên dạng đường sẽ kích thích ô tô dao động và hệ thống treo bảo đảm khả năng chuyển động của ô tô không gây cho con người mệt mỏi và an toàn cho hàng hóa vận chuyển. Mặt khác hệ thống treo nâng cao độ an toàn chuyển động cho ô tô, nghĩa là bảo đảm bánh xe thường xuyên tiếp xúc với mặt đường, không có sự tách bánh.
Nhờ có hệ thống treo mà khi xe chuyển động trên đường không phẳng, khối lượng phần được treo của ô tô dao động với tần số thấp (60…150 lần/phút) và khối lượng phần không được treo dao động với tần số cao (350…650 lần/phút).
2.1.2. Yêu cầu
1. Hệ thống phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kĩ thuật yêu cầu (trên đường tốt, trên nhiều loại địa hình khác nhau) đảm bảo tính êm dịu chuyển động, tiện nghi của con người và hàng hóa trên xe;
2. Có khả năng hấp thụ tải trọng động cao;
3. Có khả năng dập tắt dao động của thân xe và bánh xe hiệu quả khi ô tô chuyển động;
2.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRƯỚC
2.2.1. Ưu, nhược điểm hệ thống treo trước
a, Ưu điểm
Hệ thống treo trước xe Mazda 3 – 2017 là hệ thống treo độc lập kiểu McPherson được dùng rộng rãi trên các xe du lịch hiện đại.
Nó là biến thể 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 thống treo: Chiều cao tâm quay dao động lớn; đặc tính điều chỉnh của góc nghiêng ngang của bánh xe (γ0) thấp.
Khó giảm chiều cao mũi xe.
Có khả năng gây ra sự thay đồi góc nghiêng ngang bánh xe, vết bánh xe.
2.2.2. Cấu tạo của hệ thống treo trước
Nếu kích thước đòn treo trên của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về bằng không thì ta có kết cấu mới được gọi là hệ thống treo Mc.Pherson (Hình 2.3). Hệ thống treo ở đây là hệ thống treo độc lập Mc.Pherson với phần tử đàn hồi là lò xo trụ, giảm chấn ống thủy lực và thanh ổn định ngang.
* Ưu điểm:
Ưu điểm cơ bản của giảm chấn ống thủy lực là kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều so với các loại giảm chấn khác (ví dụ như giảm chấn đòn) nhưng vẫn đảm bảo được tính êm dịu chuyển động cho xe.
Có độ bền cao giá thành hạ và làm việc tin cậy ở cả hai hành trình.
Điều kiện bao kín và tuổi thọ cao.
* 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.
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 được sử dụng rất nhiều trên hệ thống treo của xe vì có những ưu điểm sau:
+ Nó có thể được chế tạo với mọi hình dạng khác nhau.
+ Không có tiếng ồn khi làm việc.
+ Không cần phải bôi trơn.
Tuy nhiên vấu cao su không thích hợp khi tải trọng lớn mà chỉ thích hợp với xe du lịch và xe tải nhỏ.
2.3. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO SAU
2.3.1. Ưu, nhược điểm hệ thống treo sau
a, Ưu điểm
Có khả năng xử lý và điều khiển tốt hơn hệ thống treo tay đòn kép nhờ thiết kế có nhiều các thanh liên kết nên việc điều chỉnh liên kết dễ dàng.
Tiết kiệm không gian cho khoang xe một cách tối đa
b, Nhược điểm
Giá thành cao
Cấu tạo, thiết kế phức tạp nên khó bảo dưỡng và sửa chữa.
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo sau
Hệ thống treo sau Mazda là hệ thống treo độc lập dạng liên kết đa điểm, được thể hiện trên hình 2.17. Tuy nhiên, các chi tiết cấu thành có một số khác biệt so với cụm treo trước. Thay vì dùng một đòn treo duy nhất dạng chữ A, cụm treo sau sử dụng ba đòn treo riêng biệt.
Đặc điểm của hệ thống treo sau với các đòn treo ngang trên xe Mazda 3:
- Vì sự định vị của cầu xe được thực hiện nhờ các thanh liên kết nên hệ thống sử dụng lò xo mềm điều này giúp tăng độ êm dịu chuyển động cho xe.
- Do các bố trí hình học của các thanh nối, nên ngăn được chúi mũi xe khi phanh và xệ phần sau khi xe tăng tốc.
- Có cấu tạo đơn giản và kích thước tương đối nhỏ gọn, khối lượng không được treo nhỏ nên tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn. Mặt khác, nó cũng cho phép tạo ra không gian bên trong xe rộng hơn.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM
Việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo có ý nghĩa rất quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và độ tin cậy của hệ thống treo. Kiểm nghiệm cơ cấu treo còn xác định được các chỉ tiêu đánh giá chất lượng quá trình sử dụng, sửa chữa và thay thế các chi tiết của hệ thống treo một cách hợp lý. Từ đó, em xin được tính toán kiểm nghiệm trên xe Mazda 3.
Nội dung tính toán:
+ Xác định các thông số của hệ thống treo
+ Kiểm nghiệm bền cho phần tử đàn hồi (lò xo trụ)
+ Kiểm nghiệm bền cho giảm chấn
3.2. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN VÀ THÔNG SỐ BAN ĐẦU CỦA XE
3.2.1. Sơ đồ tính toán
Giả thiết rằng tính toán xe ở dạng mô hình phẳng chuyển động trên đường bằng phẳng và ở chế độ toàn tải. Do vậy, sơ đồ khảo sát là hình chiếu đứng của ô tô, bánh xe bên trái, phải của một cầu được coi là một.
3.2.2. Các thông số đầu vào
Các thông số kỹ thuật của hệ thống treo được lấy dựa trên cơ sở từ bảng thông số kỹ thuật của xe Mazda 3 – 2017 (Bảng 3.1).
3.3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TREO
3.3.1. Tính toán các thông số của hệ thống treo
1. Các thông số 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)
Suy ra: Mt01 = 660 - 80 = 580 (kg).
Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:
MtT1 = GT1 - Mkt1 = 869 - 80 = 789 (kg).
Như vậy độ cứng của 1 bên hệ treo được lấy từ giá trị trung bình:
C1 = 23976,95 (N/m) (3.5)
* Xác định độ võng của hệ thống treo trước:
Vậy theo công thức (3.7) thì lấy : fđ = 0,85ft = 0,85.140 = 119 (mm).
2. Các thông số 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 = 680 - 100 = 580 (kg)
Khi xe ở trạng thái đầy tải thì khối lượng của phần được treo là:
MtT2 = GT2 - Mkt2 = 921 - 100 = 821 (kg)
* Độ võng động: fđ = ke.ft
Trong đó: ke = 0,8 – 1,1_ là hệ số kinh nghiệm
Suy ra: fđ = 1,1.0,12 = 0,132 (m)
3. Động lực học của hệ thống treo trước
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.
Với Kđ _ Hệ số tải trọng động, Kđ = 1,7 1.9 chọn Kđ = 1,8.
Vậy thay vào (3.12) suy ra: Z1 = 1,8.4115,3 = 7407,54 (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.
Chính vì vậy nên các phản lực tác dụng lên giảm chấn và đòn ngang được xác định tại những chỗ khớp nối đó.
Phản lực tác dụng vào đầu dưới của giảm chấn ZA:
ZA = Z1/cos( 0) = 7407,54/cos(3o30’) = 7393,72 (N) (3.15)
Như vậy lực tác dụng lên giảm chấn là: ZB = ZA = 7393,72 (N).
Và lực tác dụng lên đòn ngang: YC = YA = 696,1 (N).
3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bền một số bộ phận của hệ thống treo
1. 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.
Với hệ thống treo trước (kiểu McPherson) thì lò xo trụ được đặt lồng bên ngoài giảm chấn, đầu trên tỳ lên khung xe còn đầu dưới được bắt cố định vào vỏ của giảm chấn. Do đó lực dọc tác dụng lên giảm chấn (trụ đứng) cũng chính là lực tác dụng lên lò xo. Từ kết quả tính toán động lực học suy ra lực lớn nhất tác dụng lên lò xo là: Flxmax = 7393,72 (N).
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 = f/cos( 0) = 0,259/cos(3o30’) = 0,26 (m);
Vậy lò xo đủ bền theo ứng suất cắt.
2. 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 và truyền ra môi trường xung quanh.
Giảm chấn của hệ thống treo trên xe Mazda 3 – 2017 là loại giảm chấn ống có tác dụng 2 chiều, 2 lớp vỏ.
* Các kích thước cơ bản của giảm chấn:
+ Đường kính xy lanh 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
LY = 0,5.dx = 0,5.50 = 25 (mm);
Như vậy chiều dài của xy lanh giảm chấn là:
Lx = LY + HP + 2LP + Lk + Lb = 25 + 260 + 2.40 + 30 + 50 = 445 (mm);
Suy ra chiều dài của toàn giảm chấn là:
LG = LX + LU = 445 + 55 = 500 (mm);
3.4. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VÀO TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TREO
3.4.1. Mô phỏng sự ảnh hưởng của hệ thống treo tới quá trình chuyển động của xe
1. Đặt vấn đề
Hiện tại công việc thiết kế và kiểm nghiệm đang phụ thuộc nhiều vào các băng thử các trạm đăng kiểm dẫn đến mất thời gian và tiền của. Để giảm được điều đó, ta có thể tính toán và kiểm nghiệm được nhanh chóng và hiệu quả thì cần sự trợ giúp của máy tính thông qua các phần mềm chuyên nghiệp. Phần mềm Carsim là một trong những phần mềm tối ưu đáp ứng yêu cầu đó, không chỉ có vậy mà phần mềm Carsim còn cho phép can thiệp sâu hơn vào bài toán thiết kế để phù hợp hơn khi đưa ra thực tế và đem lại kết quả chính xác hơn.
Vì phần mềm không sử dụng để nghiên cứu tính ổn định, âm thanh, bài toán về dao động với tần số cao hay cấu trúc về biến dạng. Phần mềm cũng không dùng để mô phỏng riêng về bền cho một bộ phận, bởi vì trong hầu hết các trường hợp các mô hình Carsim đưa ra điều kiện có nội hàm cho xử lý của hệ thống.
2. Giới thiệu về phần mềm Carsim 8.02
Phần mềm Carsim được xây dựng và phát triển bởi công ty Mechanical
Simulation Corporation có trụ sở tại Ann Abor, Michigan, chuyên cung cấp các ứng dụng mô phỏng tương tác 3D như phần mềm tính toán CarSim, bikesim, trucksim,...
Được dùng để thiết kế, phát triển và kiểm định các hệ thống trên xe, Carsim cho phép người dùng thay đổi các thông số, lựa chọn và phân tích tốt nhất về khí động học, kiểm nghiệm khung gầm và các ảnh hưởng đến xe như hệ thống treo,
lái, phanh… Carsim phân tích hiệu suất ứng với sự thay đổi trên xe trong một môi
trường nhất định nào đó bằng các chuyển động, lực và momen tác động lên quá
trình tăng tốc, ổn định hay phanh.
3. Cấu trúc xây dựng phương pháp mô phỏng
Xây dựng nghiên cứu và mô hình hoá để mô phỏng, tính toán thử nghiệm. Phân tích lựa chọn mô hình vật lý đã tích hợp sẵn phương pháp mô hình hoá tính toán phù hợp.
Đây là phần mềm kiểm định và hiệu chỉnh trên cơ sở so sánh với các kết quả tính toán số liệu thí nghiệm, số liệu công bố của các dòng sản phẩm ô tô khác nhau.
4. Mô hình dao động của ô tô
Bất kì một cơ hệ vật rắn nào chuyển động tự do trong không gian cũng đều cần đến 6 bậc tự do để có thể mô tả hoàn toàn chuyển động của nó.
Ô tô có 3 thành phần khối lượng tiêu biểu (thân xe, khối lượng không được treo phía trước, khối lượng không được treo phía sau) và 8 bộ phận lò xo (4 bánh xe và 4 lò xo của hệ thống treo) tiêu biểu cho một hệ dao động với nhiều bậc tự do.
Nhận xét: Qua đồ thị biểu diễn các thông số ở trên ta rút ra một số nhận xét khi thiết kế hệ thống treo trên trên ô tô:
- Từ chỉ tiêu về độ êm dịu và an toàn chuyển động, cần thiết kế bộ phận đàn hồi của hệ thống treo có độ cứng nhỏ để nâng cao độ êm dịu và tăng độ an toàn, đồng thời cũng thỏa mãn các giới hạn cho phép của độ võng tĩnh khi bộ phận đàn hồi nằm trong kết cấu chung của gầm ô tô và thỏa mãn đặc tính dao động riêng của phần được treo.
- Hệ số giảm chấn phải vừa đủ để dập tắt nhanh các dao động, làm cho bánh xe tiếp xúc với mặt
3.4.2. Kiểm nghiệm bền cho đòn ngang của hệ thống treo trước bằng phần mềm Motion Solve của Hyperwork
1. Xây dựng mô hình
- Xây dựng mô hình Flexible body
- Xây dựng mô hình hệ thống treo
2. Đánh giá kết quả về độ bền của đòn treo ngang khi dao động
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG TREO
4.1. CÁC 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.
4.2. BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT HỆ THỐNG TREO
4.2.1. 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.
Kiểm tra độ siết chặt các đai ốc bánh xe.
4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1
Sau khi xe chạy được 10.000 km hoặc sau 6 tháng sử dụng, tùy theo điều kiện nào đến trước. Đối với hệ thống treo các nội dung công việc như trong bảo dưỡng thường xuyên và cần tiến hành thêm các công việc sau:
Kiểm tra sự cố định và trạng thái của các giảm chấn thuỷ lực.
Kiểm tra sự cố định các trục xoắn.
4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2
Kiểm tra tình trạng kỹ thuật các bạc lót, bôi trơn bạc lót tại vị trí khớp.
Kiểm tra sự cố định của ngõng trục bánh xe vào cam chuyển hướng của bánh xe dẫn hướng và ở hệ thống treo của bánh sau.
4.3. SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO
4.3.1. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và hậu quả
Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và hậu quả được thê rhieenj như bảng 4.1.
4.3.2. Sửa chữa các bộ phận của hệ thống treo
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.
3. Kiểm tra điều chỉnh ổ bi bánh xe
Moayơ bánh xe bị động và moayơ bánh xe chủ động với bán trục giảm tải hoàn toàn được lắp tương ứng trên đầu trục đặc và đầu trục rỗng bằng hai ổ bi côn cho phép điều chỉnh độ rơ. Việc kiểm tra độ rơ của các ổ bị côn này được thực hiện bằng cách kích cầu xe nâng bánh xe lên, chén chặt cầu rồi cầm hai tay vào mép trên và dưới bánh xe, một tay đẩy, một tay kéo và lắc ra vào rồi đo độ lắc ở mép ngoài của bánh xe. Độ lắc cho phép tính theo mép ngoài cùng của bánh xe khoảng 3mm. Nếu vượt quá, cần kiểm tra các vòng bi và điều chỉnh lại.
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. Một số lốp xe có các đoạn rãnh talông chỉ thị độ mòn lốp, khi các đoạn rãnh này bị mòn hết cần phải thay lốp mới.
4.3.3. Quy trình tháo, lắp hệ thống treo
a, Tháo, lắp sửa chữa hệ thống treo trước
1. Tháo bánh xe.
2. Tháo rời đòn ngang (Hình 4.1).
- Tháo 2 đai ốc 7 và đệm, lực xiết 50 Nm.
- Tháo tấm kẹp 6, tháo đai ốc 5 bắt ngoài đòn ngang với trục ngõng xoay, lực xiết 53 Nm.
6. Tháo rời giảm chấn:
- Kẹp giảm chấn lên ê tô ở vị trí tai dưới, kéo thanh đẩy piston lên trên, sau đó tháo đai ốc đỉnh với lực xiết 82 Nm.
+ Quy trình lắp toàn bộ hệ thống treo trước
Quy trình lắp ráp được tiến hành theo thứ tự ngược lại, nhưng cần chú 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 lớp chất lỏng công tác.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian tự nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu và được sự hướng dẫn, chỉ dạy tận tình của thầy: ThS………….. và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng thời gian quy định với những nội dung chính sau:
Chương 1: Giới thiệu xe Mazda 3
Chương này tập trung giới thiệu một số tính năng kỹ thuật cơ bản và đặc điểm của xe, tìm hiểu thêm các cơ cấu, hệ thống trên xe Mazda 3
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống treo trên xe Mazda 3
Chương này phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống treo
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo
Chương này đi vào tính toán kiểm nghiệm bền cho phần tử đàn hồi và phần tử giảm chấn của hệ thống treo
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống treo xe
Chương này đi sâu vào tìm hiểu hướng dẫn và sử dụng các quy trình điều chỉnh và kiểm tra một số hỏng hóc thông thường, đề ra các biện pháp khắc phục hư hỏng cũng như cách bảo dưỡng, sửa chữa, đảm bảo hệ thống treo của xe luôn trong tình trạng tốt nhất.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp mặc dù được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy trong Khoa Động lực đặc biệt là thầy giáo: ThS………….. Tuy nhiên với thời gian có hạn cũng như trình độ bản thân còn hạn chế, nên trong đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy và các bạn để em có thêm kinh nghiệm trong công việc sau này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Vũ Đức Lập, “Kết cấu tính toán ô tô”, Tập II,
NXB Quân Đội Nhân Dân – 2015.
[2]. Vũ Đức Lập, Hướng dẫn thiết kế môn học “Kết cấu tính toán ô tô quân sự”,
Học viện Kỹ thuật Quân sự. Hà Nội – 1998.
[3]. Vũ Đức Lập, “Cấu tạo ô tô tập I+II”,
NXB Quân Đội Nhân Dân – 2015.
[4]. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập. “Lý thuyết ô tô quân sự”,
NXB Quân Đội Nhân Dân – 2002.
[5]. 2014 Mazda 3 Service Manual.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"