MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI NÓI ĐẦU.. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO.. 4
1.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo. 4
1.1.1. Công dụng. 4
1.1.2. Yêu cầu. 4
1.1.3. Phân loại 4
1.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo. 5
1.2.1.Bộ phận đàn hồi 5
1.2.2. Bộ phận dẫn hướng. 9
1.2.2.1. Hệ thống treo phụ thuộc. 9
1.2.2.2. Hệ thống treo độc lập. 11
1.2.3. Bộ phận giảm chấn. 16
1.3. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 19
1.3.1. Mục tiêu. 19
1.3.2. Phương pháp. 19
1.3.3. Nội dung. 19
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM MỘT SỐ CHI TIẾT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HONDA CIVIC 2018. 20
2.1. Giới thiệu về xe,thông số kỹ thuật của xe HONDA CIVIC 2018. 20
2.2. Cấu tạo của hệ thống treo trước và sau trên xe Honda Civic 2018. 22
2.2.1. Kết cấu của hệ thống treo trước. 22
2.2.2. Kết cấu của hệ thống treo sau. 24
2.3. Tính toán kiểm nghiệm giảm chấn. 26
2.3.1. Tính toán thiết kế giảm chấn của hệ thống treo trước. 26
2.3.2.Tính toán thiết kế giảm chấn của hệ thống treo sau. 33
2.4. Tính toán phần tử đàn hồi 38
2.4.1. Tính toán phần tử đàn hồi hệ thống treo trước. 38
2.4.2. Tính toán phần tử đàn hồi hệ thống treo sau. 41
2.5. Tính toán và kiểm nghiệm bền một số chi tiết trong hệ thống treo. 44
2.5.1. Đòn ngang chữ A.. 44
2.5.2. Tính bền Rôtuyn. 49
2.5.3. Tính toán kiểm nghiệm lò xo. 51
CHƯƠNG 3. KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HONDA CIVIC 2018 55
3.1. Những vấn đề trong quá bảo dưỡng khai thác sử dụng và bảo dưỡng hệ thống treo trên xe HONDA CIVIC 2018. 55
3.1.1. Những vấn đề trong quá trình khai thác, sử dụng xe. 55
3.1.2. Những vấn đề trong quá trình bảo dưỡng định kỳ. 55
3.2. Một số hư hỏng thường gặp trong hệ thống treo ôtô và cách khắc phục. 57
3.3. Chẩn đoán hệ thống treo. 59
3.4. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo. 60
KẾT LUẬN.. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 69
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận tải ngày càng lớn. Vai trò quan trọng của ôtô ngày càng được khẳng định vì ôtô có khả năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hoá trên nhiều loại địa hình khác nhau. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên đặc biệt là loại xe HONDA CIVIC 2018 với ưu điểm về khả năng cơ động tính kinh tế và thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Với ôtô nói chung và xe HONDA CIVIC 2018 nói riêng an toàn, êm dịu chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng khai thác và sử dụng của phương tiện. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn, êm dịu và ổn định chuyển động là sự kết hợp hoàn hảo của hệ thống lái và hệ thống treo đặc biệt là ở tốc độ cao. Chính vì vậy em rất muốn tìm hiểu sâu hơn nữa về hai hệ thống này và cũng rất may cho em vì các thầy giáo trong bộ môn cơ khí ôtô đã đồng ý cho em được nhận đồ án tốt nghiệp của mình là khai khác kỹ thuật hệ thống treo trên xe sedan hạng C nên em đã lựa chọn “Khai thác kỹ thuật hệ thống treo xe HONDA CIVIC 2018”. Sau hơn ba tháng làm việc nghiêm túc cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo : TS…………….. cùng các thầy giáo trong bộ môn cơ khí và của các bạn sinh viên cùng lớp, em đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong quá trình thực hiện, chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót do đó em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các thầy và các bạn.
Vĩnh Yên, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1. Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo
1.1.1. Công dụng
Hệ thống treo 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 thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc).
1.1.2. Yêu cầu
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu chính sau đây:
+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).
+ Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
1.1.3. Phân loại
- Theo bộ phận đàn hồi:
+ Nhíp (chủ yếu trên các xe tải);
+ Lò xo (chủ yếu trên các xe con);
- Theo phương pháp dập tắt chấn động:
+ Loại giảm chấn thủy lực (đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này);
+ Loại ma sát cơ (các lá nhíp trên hệ thống treo cũng góp một phần vai trò giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp).
1.2. Các bộ phận chính của hệ thống treo
1.2.1. Bộ phận đàn hồi
Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng.
* Nhíp:
Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe.
* Lò xo:
Lò xo chỉ có chức năng là một cơ cấu đàn hồi khi bộ phận chịu lực theo phương thẳng đứng. Còn các chức năng khác của hệ thống treo sẽ do bộ phận khác đảm nhiêm. Lò xo chủ yếu được sử dụng trong hệ thống treo độc lập, nó có thể đặt ở đòn trên hay đòn dưới của bộ phận dẫn hướng.
* Thanh xoắn:
Thanh xoắn giống như lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi chịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của hệ thống treo đảm nhận.
Thanh xoắn được chế tạo từ thanh thép dài, có tiết diện tròn, đàn hồi theo chiều xoắn vặn. Một đầu của thanh xoắn được gắn cứng vào khung xe, đầu còn lại gắn vào một tay đòn.
Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điều kiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường.
1.2.2. Bộ phận dẫn hướng
1.2.2.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của hệ thống truyền lực.
1.2.2.2. Hệ thống treo độc lập
Trên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe tráI và phảI không quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên.
a. Dạng treo 2 đòn ngang:
Cấu tạo của hệ treo 2 đòn ngang bao gồm 1 đòn ngang trên, một đòn ngang dưới. Các đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ. Các đầu ngoài được liên kết bằng khớp cầu với đòn đứng. Đòn đứng được nối cứng với trục bánh xe.
b. Dạng treo Mc. Pherson:
Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang. Coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng không gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B.
d. Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết:
Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện kết cấu cho các xe có động cơ và cầu trước chủ động.
Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết có đặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanh ngang. Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổn định như đối với các hệ treo độc lập khác. Thanh ngang liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyền lực ngang tốt.
1.2.3. Bộ phận giảm chấn
Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung.
* Giảm chấn hai lớp vỏ:
Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen thuộc và được dùng phổ biến cho ôtô từ trước đến nay.
- Cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ: Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh, chia không gian trong thành buồng A và B. ở đuôi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù. Bao ngoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên hệ với B qua các cụm van một chiều (III, IV).
* Giảm chấn một lớp vỏ:
- Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ống thuỷ lực một lớp vỏ có tác dụng hai chiều:
Trong một giảm chấn một lớp vỏ không còn bù dầu nữa mà thay thế chức năng của nó là buồng II chứa khí nén có P = 23 KG/cm2 đây là sự khác nhau giữa giảm chấn một lớp vỏ và hai lớp vỏ.
1.3. Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu
1.3.1. Mục tiêu
Khai thác kỹ thuật hệ thống treo xe Honda Civic 2018 theo các tiêu chuẩn đã được công bố nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế.
1.3.2. Phương pháp
- Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu tổng quan về xe cơ sở và phân tích lựa chọn phương án thiết kế phù hợp cho loại xe cơ sở từ đó tính toán thiết kế kiểm nghiệm theo các tiêu chuẩn và tài liệu hiện hành đã được công bố.
- Phương pháp thực tế: Quan sát, kiến tập tại xưởng thực tập.
1.3.3. Nội dung
Đồ án được trình bày như sau:
Chương I: Tổng quan hệ thống treo.
Chương II: Phân tích kết cấu, tính toán kiểm nghiệm hệ thống treo.
Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống treo.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU, TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM MỘT SỐ CHI TIẾT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HONDA CIVIC 2018
2.1. Giới thiệu về xe,thông số kỹ thuật của xe HONDA CIVIC 2018
* Hình ảnh xe Honda Civic 2018 như hình 2.1.
Thế hệ thứ 10 Honda Civic 2018 là mẫu thiết kế toàn diện và triệt để của hãng xe Honda: diện mạo đậm tính thể thao trên từng đường nét; nội thất rộng rãi, tiện nghi cùng hàng loạt công nghệ mới; vận hành mạnh mẽ, đầy ấn tượng với động cơ tăng áp mới; trang bị an toàn cao cấp đã được kiểm chứng.
Đánh giá tổng thể nội thất xe Honda Civic 2018: Bù đắp cho những thiếu thốn của thế hệ thứ 9 tiền nhiệm sản xuất trong giai đoạn khủng hoảng, Honda đã nâng cấp khá ấn tượng cho nội thất của thế hệ thứ 10 Civic 2018, một không gian sang trọng, rộng rãi và đầy tiện nghi, đồng thời cũng nhấn mạnh ít nhiều phong cách thể thao cho người dùng đang hướng mình về phong cách chưa bao giờ lỗi thời này.
Thông số kỹ thuật xe Honda Civic 2018 như bảng 2.1.
2.2. Cấu tạo của hệ thống treo trước và sau trên xe Honda Civic 2018
2.2.1. Kết cấu của hệ thống treo trước
* Lò xo trụ:
Khi chịu tác dụng của tải trong thẳng đứng, do tính chất đàn hồi của thép lò xo mà lò xo bị nén lại, khi tải trọng thôi không tác dụng thì lò xo lại giãn ra quá trình đó cứ lặp đi lặp lại trọng quá trình ôtô chuyển động.
Đối với treo trước của xe Honda Civic 2018, ta sử dụng phương pháp đặt lệch lò xo.
Ở hệ thống treo Mc Pherson này giảm chấn hoạt động như một thanh liên kết hệ thống treo, chịu các tải trọng thẳng đứng. Tuy nhiên vì giảm chấn cũng chịu tải từ các bánh xe nên nó hơi cong 1 chút. Nó gây ra lực ngang (A và B) tạo ra ma sát giữa piston và bạc dẫn hướng, giữa piston và thành trong xi lanh sinh ra tiếng kêu không bình thường tạo ra tiếng kêu không bình thường và ảnh hưởng xấu đến độ êm dịu.
* Giảm chấn trước:
Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ống thuỷ lực một lớp vỏ có tác dụng hai chiều:
- Khi có cùng đường kính ngoài, đường kính của cần piston có thể làm lớn hơn mà sự biến động tương đối của áp suất chất lỏng sẽ nhỏ hơn.
- Điều kiện toả nhiệt tốt hơn.
- Ở nhiệt độ thấp (Vùng băng giá) giảm chấn không bị bó kẹt ở những hành trình đầu tiên.
2.2.2. Kết cấu của hệ thống treo sau
+ Không gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết của bánh xe;
+ Tùy theo vị trí đặt đòn ngang mà người ta có thể không cần dùng đến thanh ổn định của hệ treo độc lập (đòn ngang đảm nhận chức năng của thanh ổn định).
* Giảm chấn sau:
+ Trả nhẹ (bánh xe và thân xe tách xa nhau) áp suất trong buồng C giảm không nhiều nên chưa mở được van trả L chỉ có một lượng dầu nhỏ từ khoang B qua những lỗ nhỏ L không bị bịt kín, dầu từ khoang bù qua một phần van K về buồng C.
+ Nén mạnh (bánh xe và thân xe tiến vào nhau mạnh đột ngột) dầu ở khoang C áp suất tăng đột ngột mở toàn bộ hàng van E và qua một số lỗ nhỏ ở hàng L không bịt kín để lên khoang B. Đồng thời mở toàn bộ van F để sang khoang bù D. Lượng dầu lưu thông nhiều dập tắt nhanh dao động.
2.3. Tính toán kiểm nghiệm giảm chấn
2.3.1. Tính toán thiết kế giảm chấn của hệ thống treo trước
* Xây dựng đặc tính yêu cầu của giảm chấn:
Đặc tính của giảm chấn là đường biểu diễn mối quan hệ giữa lực cản và tốc độ piston của giảm chấn.
Quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) được xác định như sau:
Pgn= Kgn.Vgm
Pgt= Kgt.Vgm
Ta có:
K = y.Kngh= 0,15.1148,6 = 172,3
Biết được K tuỳ thuộc vào dạng bộ phận hướng và cách lắp đặt giảm chấn ta sẽ tính được Kg cần thiết của giảm chấn. Một cách tổng quát:
Kg= x.K
- Lực cản Pg của giảm chấn :
Ta có :
Pgn= 231,7.0,3 = 69,5 (N).
Pgt =695,2.0,3 = 208,56 (N).
Hệ số cản của hành trình nén K'gn và trả K'gt khi van giảm tải mở (tương ứng với lực Pg tác dụng lên Piston giảm chấn là lớn nhất, vận tốc của Piston là Vgmax = 50cm/s)
* Xác định các thông số của giảm chấn:
- Đường kính Piston giảm chấn :
Chọn dp = 40mm
=>Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)
- Đường kính cần Piston:
Ta có :
dc=(0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 = 16¸20 (mm). Chọn dc = 18 (mm).
Fc= p.d2/4 = p.182/4 = 254.47 (mm2).
- Đối với hành trình trả ta có :
Với: Pgtmax= pmax.(Fp - Fc) (N).
=> Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)
Đối với hành trình nén ta tính giá trị K'gn như sau:
=> K'gn= 1,2. Kgn = 1,2.231,7 = 278 (Ns/m)
=> Pgnmax =K'gn.Vgmax = 278 .0,5 = 139(N)
* Tính toán nhiệt của giảm chấn:
Với: tm: Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.
Thay vào công thức trên ta được: tm = 1130 C
Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200
2.3.2. Tính toán thiết kế giảm chấn của hệ thống treo sau
* Xây dựng đường đặc tính yêu cầu của giảm chấn
Đặc tính của giảm chấn sau cũng được xây dựng trên mối quan hệ giữa lực cản Pg và tốc độ piston Vg của giảm chấn. ta có quan hệ giữa lực cản giảm chấn (Pg) và tốc độ dịch chuyển của piston giảm chấn (Vg) như sau:
Pgn= Kgn.Vgm
Pgt= Kgt.Vgm
- Hệ số cản ở hành trình nén và trả:
Kgt= a.Kgn= 3.244,8 = 734,6 (N.s/m).
- Lực cản Pg của giảm chấn ở hành trình nén và trả:
Pgn = Kgn.Vg
Nên Pgn= 244,8.0,3 = 73,44 (N).
Ta lại có:
Pgt= Kgt.Vgm
Suy ra : Pgt = 734,6 .0,3 = 220,4 (N).
* Xác định các thông số của giảm chấn
- Đường kính Piston giảm chấn:
Đối với xe thiết kế ta chọn dp = 40 (mm)
=> Fp= p.d2/4 = p.402/4 = 1256 (mm2)
- Đường kính cần Piston:
dc = (0,4¸0,5)dp =(0,4¸0,5).40 (mm).
Chọn dc = 18 (mm).
Fc= p.d2/4 = p1.82/4 = 254,34 (mm2).
- Chiều dài kết cấu giảm chấn (phần chứa dầu): Chọn lg = 80 (mm).
Đối với hành trình trả ta có:
Với: Pgtmax = pmax.(Fp - Fc) [N].
=> Pgtmax =2,5.106.(201- 50,26).10-6= 376,85 (N)
* Xác định tiết diện lưu thông của các van giảm tải
Ta có:
mv: hệ số lưu lượng, khi tính toán thừa nhận chọn mv= 0,7.
g = 910 Kg/m3: trọng lượng riêng của chất lỏng.
g = 9,81 m/s2: gia tốc trọng trường.
Fp: diện tích ép chất lỏng của piston giảm chấn [m2].
Kgt: hệ số cản của giảm chấn ở hành trình trả.
- Đường kính lỗ van ở hành trình trả: dvt = 1,25 mm
* Tính toán nhiệt của giảm chấn
Ta có:
Vg: Tốc độ của Piston giảm chấn ,Vg =20 ¸ 30 cm/s. Chọn Vg = 30 cm/s.
at: Hệ số truyền nhiêt của giảm chấn ra không khí. Chọn at = 80.
Với: tm : Nhiệt độ môi trường, chọn tm = 270 C.
Vậy: tg = 1180 C
Nhiệt độ này thỏa mãn, nhỏ hơn giá trị cho phép < 1200.
2.4. Tính toán phần tử đàn hồi
2.4.1. Tính toán phần tử đàn hồi hệ thống treo trước
- Tính lực tác dụng lên lò xo :
Để tính toán đường kính và các kích thước của phần tử đàn hồi lò xo ta phải xác định được lực tác dụng lên lò xo (Zlx), độ võng tĩnh (ft) và độ võng động (fd) của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh .Từ đó tính các kích thước còn lại theo các ứng suất tác dụng lên lò xo.
- Tính các kích thước của lò xo :
Tỷ số a được lấy trong khoảng :[4÷10]. Ta chọn: a = 10.
Vật liệu chế tạo lò xo của hệ thống treo tương tự như vật liệu làm nhíp, thường là:
55 (55MnSi), 50 C2 (50Si2), 60 C2(60Si2),… các vật liệu này có ứng suất cho phép trong khoảng: t = 800 - 1000MPa khi chịu biến dạng cực đại. Ta chọn ứng suất cho phép của vật liệu là 800 Mpa = 8.108(Pa)
- Tính đường kính trung bình của lò xo (D):
Thay số vào ta có: n = 6 vòng. Chọn: n = 6vòng.
Từ đó ta có số vòng toàn bộ của lò xo: nlx = 8vòng.
- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:
Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d
Với: d : là khe hở nhỏ nhất của dây lò xo khi chịu tải. Thường d = 1 - 2 [mm], ta chọn: d = 1,5 mm.
Ta chọn: Lmin = 0,0875 [m].
- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):
Ta có: Lt= Lmin + fdlx
Thay số: Lt = 0,0875+ 0,0575 = 0,145 [m] = 145 (mm)
- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):
Ta có: L = Lt + ftlx
L = 0,145 + 0,065 = 0,21 [m] = 210 (mm)
2.4.2. Tính toán phần tử đàn hồi hệ thống treo sau
Tính toán tương tự như hệ thống treo trước, ta chỉ xét và tính toán cho trường hợp xe đầy tải.
- Tính đường kính dây lò xo (d):
Thay số ta được: d = 0,01m = 10 mm
Vậy ta chọn: d = 10 mm
- Tính số vòng làm việc (n) và số vòng toàn bộ (nlx) của lò xo:
Ta có:
(G : Mô đun đàn hồi xoắn: G = 7,8.104 MPa = 7,8.1010 Pa)
Thay số vào ta có: n = 6,2 vòng. Chọn: n = 6 vòng.
- Chiều dài nhỏ nhất của lò xo khi ụ cao su chịu tải trọng động:
Ta có: Lmin³ nlx.d + (n – 1).d
Với : d : là khe hở nhỏ nhất của dây lò xo khi chịu tải. Chọn: d = 1,5 mm.
Ta chọn: Lmin = 0,065 [m]
- Chiều dài của lò xo khi chịu tải trọng tĩnh (Lt):
Ta có: Lt= Lmin + fdlx
Thay số vào ta có: Lt = 0,065 + 0,065 = 0,13 [m]
- Chiều dài ban đầu của lò xo (L):
Ta có: L = Lt + ftlx
L = 0,13 + 0,13 = 0,26 [m] = 260 [mm]
2.5. Tính toán và kiểm nghiệm bền một số chi tiết trong hệ thống treo
2.5.1. Đòn ngang chữ A
Đòn ngang dưới có cấu trúc hình chữ A được bắt vào thân xe qua 2 khớp trụ. Đầu ngoài bắt với cam quay Rô-tuyn. Việc sử dụng 2 đầu trong nối với thân xe bằng khớp bản lề để tăng độ cứng vững cho hệ treo.
a. Trường hợp 1: Chỉ chịu tải trọng động Z
Fy = CY = 1161 (N).
Fz = ZAB = 4185 (N).
c.Trường hợp 3 : Chỉ có lực bên cực đại (Z và Y)
Fy = CY =11471 (N).
Thay vào tính:
=> Plim = 1321139(N)
=> n = 8361 > [n] = 2 .
Nên đòn ngang chữ A đủ ổn định.
2.5.2. Tính bền Rôtuyn
Rôtuyn là khớp cầu để giữa đòn ngang và cam quay. Trạng thái làm việc của rôtuyn chủ yếu chịu lực cắt , uốn , chèn dập.
Trong đó: Q: Lực cắt.
TH 1: Qc = Fy = 1161 (N).
TH 2: Qc= 5898 (N).
TH 3: Qc = 13783 (N).
Ở đây ta tính cho trường hợp 3 có lực cắt lớn nhất Qc = 13783 (N).
Vậy rôtuyn đảm bảo bền cắt.
* Tính theo ứng suất uốn:
Mu : mômen chống uốn;
h: tung độ lớn nhất , h=13 mm.
- Trường hợp 1: Q = Fz = 4185 (N).
- Trường hợp 2: Q = Fz = 13783 (N).
Tính theo trường hợp có lực Fz lớn nhất: Fz = 13783 ( N ).
Mà ta có: [dcd] = 150 (N/mm2). Vậy dcd £ [dcd].
Do vậy Rôtuyn thoả mãn điều kiện bền.
2.5.3. Tính toán kiểm nghiệm lò xo
Trong hệ thống treo, lò xo là phần tử đàn hồi có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động. Lò xo trong quá trình làm việc chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng Z, mà không truyền lực dọc lực ngang.
Các bước thiết kế lò xo:
* Bước 1:
Chọn vật liệu chế tạo lò xo là thép 50CrV4 có ứng suất tiếp tuyến
[t] = 1600 (MN/m2) (theo tài liệu CTM tập II).
- Đường kính dây lò xo: d=10¸20(mm).
* Bước 3:
Xác định kích thước của lò xo
- Đối với lò xo chịu nén, số vòng toàn bộ n0 được tính theo công thức:
n0 = n + 2= 6 + 1 = 8 (vòng).
- Chiều cao của lò xo Hs:
Mỗi đầu lò xo chịu nén được nén xít lại do vậy chiều cao lò xo lúc các vòng xít lại nhau là : Hs = (n0 - 0.5)*d = (7 - 0.5)*15 = 87.5(mm).
- Chiều cao lò xo H0 khi chưa chịu tải :
H0 = Hs + n*(t - d) = 87.5 + 6*(35 - 10) = 427.5 (mm).
* Kiểm nghiệm lò xo theo điều kiện:
St = 2.10 ³ 2. => Thỏa mãn.
CHƯƠNG 3
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE HONDA CIVIC 2018
3.1. Những vấn đề trong quá bảo dưỡng khai thác sử dụng và bảo dưỡng hệ thống treo trên xe HONDA CIVIC 2018
3.1.1. Những vấn đề trong quá trình khai thác, sử dụng xe
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.
3.1.2. Những vấn đề trong quá trình bảo dưỡng định kỳ
Bảo dưỡng định kỳ được thực hiện sau một khoảng hành trình hoạt động nhất định của xe bởi các kỹ thuật viên tại các trạm sửa chữa bảo dưỡng, nhằm kiểm tra, bảo dưỡng các cụm cơ cấu trên xe nói chung và hệ thống treo nói riêng, phát hiện kịp thời những hư hỏng hay những biến xấu của các chi tiết có thể dẫn tới hư hỏng hoặc giảm hiệu quả làm việc của xe.
- Định kỳ kiểm tra tình trạng nhíp, lò xo, giảm chấn, kiểm tra xiết chặt các bu lông và khắc phục những hư hỏng phát hiện được.
- Quan sát sự rạn nứt, mài mòn của nhíp, vặn chặt các mối ghép: quang nhíp, các đầu cố định, di động của nhíp...khắc phục hoặc thay thế mới.
- Trong quá trình sử dụng không nên điều chỉnh giảm chấn vì phớt chắn dầu, cần piston, và các chi tiết khác của bộ giảm chấn được chế tạo với độ chính xác rất cao nên khi sử dụng, bảo dưỡng nó cần phải chú ý những điểm sau đây:
+ Không được để phần cần piston nằm ngoài xy lanh bị cào xước để chống rò rỉ dầu trong xy lanh. Ngoài ra, cần piston không được dính sơn, dầu.
+ Để tránh làm hỏng phớt chắn dầu do tiếp xúc với van piston, không được quay cần piston và xylanh khi bộ giảm chấn giãn ra hết cỡ.
3.2. Một số hư hỏng thường gặp trong hệ thống treo ôtô và cách khắc phục
Bảng các hiện tượng hư hỏng và cách khắc phục như bảng 3.1.
3.3. Chẩn đoán hệ thống treo
Hệ thống treo được chuẩn đoán thông qua những biểu hiện chung khi xác định toàn xe.
Bằng mắt quan sát:
- Thấy các hiện tượng dập vỡ ụ cao su, nứt lá nhíp, lò xo…. Sự chảy dầu giảm chấn…
- Mài mòn lốp do sai lệch các thông số cấu trúc
3.4. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo
* Tháo:
1. Nâng phía trước xe lên đưa các chống an toàn vào đúng vị trí
2. Tháo bánh trước
4.Tháo bu-lông (A) kẹp giảm chấn và đai ốc (B) tự khoá ra khỏi giảm chấn.
Ghi chú: Không được để cho khớp nối xoay ra ngoài quá xa. Điều này có thể khiến ổ bi khớp nối CV bên trong không đặt vào được.
6. Tháo ba đai ốc vòng khuyết (C) trên đầu giảm chấn.
Ghi chú:
- Các lò xo giảm chấn là khác nhau, trái và phải. Đánh dấu lò xo bên trái (L) và bên phải (R) trước khi tiếp tục.
- Cẩn thận không làm hư thân xe.
* Tháo rời, kiểm tra:
1. Tháo nắp (A) ở trên đầu bộ giảm chấn
3. Tắt máy nén lò xo, sau đó tháo giảm chấn như minh hoạ trong hình vẽ chi tiết.
4. Ráp lại tất cả các bộ phận, trừ miếng đệm gắn lò xo bên trên, thanh chắn va đập và lò xo giảm chấn
* Lắp lại:
1. Lắp lò xo (A) vào nệm gắn lò xo bên trên (B) bằng cách căn chỉnh thẳng hàng phần gờ (C).
2. Nén lò xo giảm chấn.
5. Đặt thẳng hàng giá đỡ giảm chấn (A) và đế lắp ráp giảm chấn (B) để ‘‘∆'' các điểm dấu (C) hướng về phía trước.
6. Đặt thẳng hàng góc của ốc gu-rông (D) trên giá giảm chấn như được nêu.
8. Dùng cờ-lê lục giác giữ trục giảm chấn và siết đai ốc tự hãm đến mô-men xoắn quy định.
9. Lắp nắp
* Lắp:
1. Lắp cụm giảm chấn (A) lên khung.
2. Lắp lỏng đai ốc mũ mới (A).
Ghi chú: Lắp nắp sửa chữa (B) và nắp đậy (C) sau khi đã siết chặt các đai ốc vòng khuyết đến độ mô-men xoắn quy định
7. Siết đai ốc mũ trên đầu giảm chấn đến độ mô-men xoắn quy định.
8. Lắp nắp sửa chữa và nắp đậy.
9. Lắp bánh trước
KẾT LUẬN
Sau thời gian làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy : TS…………….. cũng như sự giúp đỡ của các thầy giáo khác trong bộ môn, em đã hoàn thành những yêu cầu và nhiệm vụ của Đồ Án Tốt Nghiệp.
Trong đồ án này em đã xây dựng được một phương pháp khai thác kỹ thuật trên hệ thống treo đảm bảo được những yêu cầu cơ bản như:
- Tính êm dịu khi chuyển động.
- An toàn với mọi chế độ tải.
- Độ bền của các chi tiết cao.
- Đảm bảo cho ôtô chạy trên những địa hình yêu cầu.
- Các chi tiết có cấu tạo đơn giản, dễ gia công tháo lắp.
Ngoài ra trong đồ án này ngoài việc “Khai thác kỹ thuật hệ thống treo xe HONDA CIVIC 2018”, em còn tìm hiểu thêm về nhiều hệ thống treo khác, rút ra các ưu nhược điểm của từng loại và lựa chọn phương án Khai thác kỹ thuật thích hợp nhất.
Bên cạnh những vấn đề đã giải quyết được vẫn còn những hạn chế như:
- Khả năng thay đổi độ cứng của hệ thống treo sao cho thích hợp với sự thay đổi của tải trọng.
- Khả năng thay đổi độ cao trọng tâm xe cho phù hợp với điều kiện địa hình.
Trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giáo chỉ bảo để sửa chữa, rút kinh nghiệm để khi ra trường trở thành một kỹ sư có trình độ vững vàng hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy và sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo khác trong bộ môn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cấu tạo ô tô
ThS.Nhuyễn Văn Chưởng.
2. Cấu tạo gầm xe con
PGS. TS. Nguyễn Khắc Trai.
3. Giáo trình thiết kế tính toán ô tô máy kéo
TS.Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình Khuyến –
- Trần Khang - ĐHBK in 1978.
4. Ô tô máy kéo
TS.Dương Đình Khuyến ĐHBK 1993.
5. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và 2
Trịnh Chất - Lê văn Uyển ĐHBK 2000.
6. Sức bền vật liệu
Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"