Phần 3 HỆ THÔNG TREO Ô TÔ 3 1 CHỨC NĂNG – YÊU CẦU HỆ THỐNG TREO Ô TÔ 3 1 1 Chức năng Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô máy kéo với các cầu hay hệ thống c.
Trang 1Phần 3: HỆ THÔNG TREO Ô TÔ 3.1 CHỨC NĂNG – YÊU CẦU HỆ THỐNG TREO Ô TÔ
- Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làm giảm vađập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êmdịu cần thiết cho ô tô máy kéo khi chuyển động
- Bộ phận dẫn hướng: dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, ngang cũngnhư các mômen phản lực và mômen phanh tác dụng lên bánh xe Động học của bộ phậndẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung vỏ
- Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực cản,dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng của dao độngthành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh
Ngoài ba bộ phận chính trên, trong hệ thống treo của các ô tô du lịch, ô tô khách vàmột số ô tô vận tải, còn có thêm một bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phậnnày có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các dao động lắc ngang của thùng xe
3.1.2 Yêu cầu
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau đây:
a) Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft và hành trìnhđộng fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu khi chạy trên đường không tốt thì không bị
va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc độcho phép Khi xe quay vòng, tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị nghiêng, ngửa haychúc đầu
TẦN SỐ DAO ĐỘNG ÊM DỊU => Y HỌC => (60-90) dao động/phút
Tần số dao động tự do:
2 = = (6,3 đến 9,4) [rad/s]
Trang 2Trong đó: C la độ cứng bộ fận đàn hồi; m : khối lượng của bộ phận đàn hồi.
b) Tính dẫn hướng các bánh xe tốt: quyết định bởi bộ phận dẫn hướng, phải đảm bảo cho xe chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao, cụ thể là (không thay đổi tương quang kích thước dài cơ sở L0 và rộng cơ sở B0); đảm bảo duy trì chiều rộng cơ
sở và góc đặt các trụ quay đứng của bánh xe dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi khôngđáng kể; đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránhgây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xung quanh trụquay của nó
c) Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động được
hiệu quả và êm dịu Lý thuyết dao động ô tô => hệ số dập tắt dao động tương đối (hệ sốcản tương đối)
= 0,15 đến 0,30.
Ngoài ra, còn có yêu cầu chung:
- Có khối lượng nhỏ (nhất là các phần không được treo).
- Kết cấu đơn giản, dễ bố trí Hệ thống làm việc bền vững, tin cậy
- Giá thành thấp, có tính cạnh tranh thương mại
3.1.3 Phân loại sơ bộ
3.1.3.1 Phân loại theo bộ phần đàn hồi, gồm có:
- Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn
- Loại cao su: chịu nén
- Loại khí nén và thuỷ khí
3.1.3.2 Phân loại theo bộ phận giảm chấn (dập tắt dao động):
- Loại giảm chấn thuỷ lực: tác dụng một chiều và hai chiều
- Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộphận dẫn hướng
3.1.3.3 Phân loại theo dạng bộ phận dẫn hướng:
- Hệ thôn gs treo phụ thuộc: Đặc điểm đặc trưng là dùng với dầm cầu liền Bởi vậy,
dịch chuyển của các bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mô men
từ bánh xe lên khung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp haynhờ các thanh đòn
Trang 3Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng phổ biến trên tất cả các loại ô tô Nó có ưuđiểm là: kết cấu đơn giản, giá thành rẻ trong khi vẫn đảm bảo được các yêu cầu cần thiết,nhất là đối với những xe có tốc độ chuyển động lớn.
- Hệ thống treo độc lập: với dầm cầu cắt, cho các bánh xe dịch chuyển độc lập Bộ
phận hướng trong trường hợp này có thể là loại đòn, loại đòn - ống hày còn gọi làMakferxon
Loại đòn lại có loại: 1 đòn, 2 đòn, loại đòn lắc trong mặt phẳng ngang, lắc trong mặtphẳng dọc và lắc trong mặt phẳng chéo
Hệ thống treo độc lập thường được sử dụng chủ yếu ở cầu trước các ô tô du lịch Nó
3.2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO HỆ THỐNG TREO
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 củahàng hoá cần có độ cứng của hệ thống treo biến đổi theo tải trọng
Trang 4Khi xe chạy non tải thì độ cứng của bộ phận đàn hồi cần thiết có giá trị nhỏ; còn khi
xe chất đầy tải, bộ phận đàn hồi cần phải có độ cứng lớn tương ứng để duy trì tần số daođộng êm dịu
Do vậy, đối với xe tải có tải trọng thay đổi trong phạm vi lớn, có thể có thêm các bộphận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, ụ tỳ hạn chế tải trọng động bằng cao su biến dạng như
đủ cứng và chịu tải cao
a) Bộ phàn đàn hồi kiểu lò xo trụ
Lò xo được quấn thành hình trụ từ dây thép lò xo đặc biệt; có tính đàn hồi cao Khiđặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do ống lò xo bị nén; lúc này năng lượng ngoại lựcđược dự trữ trong lò xo và va đập được giảm bớt
Bảng 1: Bảng tra các công thức thiết kế lò xo.
Các hệ số k (*) và (**), (***) trong bảng 1 xác định theo tỷ số và đượccho trên bảng 2
Bảng 2: Bảng tra các hệ số thiết kế lò xo.
Trang 5Độ cứng được xác định từ yêu cầu về tần số dao động êm dịu của bộ phận đàn hồicủa hệ thống treo:
My
Hình 3.11: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo [1]
a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu
Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:
- Lắp không bản lề (hình 3.11a)
Trang 6- Lắp bản lề một đầu (hình 3.11b).
- Lắp bản lề hai đầu (hình 3.11c)
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, khilắp 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 bằngtĩnh mômen uốn và lực bên đều bằng không Khi lò xo bị biến dạng max, lực bên và mômen uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịu lực tải với nénđạt lớn nhất
Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong Giữa lò xo và bộ phậnđịnh tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để bù cho sai số dochế tạo không chính xác Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm,chiều cao bước của nó cần phải lấy bằng 1÷1,5 đường kính sợi dây lò xo khi chịu tải lớnnhất; nghĩa là các vòng lò xo không được chạm nhau ở tải trọng bất kỳ
Khi lò xo được làm từ dây thép có đường kính không đổi thì biến dạng của lò xo sẽthay đổi tỉ lệ thuận với lực tác dụng Điều đó có nghĩa là nếu dùng lò xo mềm thì nó sẽkhông đủ cứng để chịu tải lớn và ngược lại nếu dùng lò xo cứng để chịu tải trọng lớn thì
nó lại giảm tính êm dịu chuyển động khi tải nhỏ Để khắc phục nhược điểm này người ta
có thể sản xuất các loại lò xo cải tiến như: lò xo có đường kính dây khác nhau, lò xo có
bước khác nhau, lò xo côn v.v (xem hình minh họa ở bảng 1).
b) Nhíp lá
Là loại đàn hồi dùng rất phổ biến
Ưu điểm:
+ Kết cấu và chế tạo đơn giản
+ Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng
+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụcủa bộ phận giảm chấn
Nhược điểm:
+ Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại
+ Thời gian phục vụ ngắn
Trang 7Kết cấu nhíp được xây dựng xuất phát từ điều kiện: Kích thước nhỏ gọn và có độ bềnđều để dễ bố trí lên xe, tăng hệ số sử dụng vật liệu và giảm khối lượng nên có thể nhíp sửdụng là nhíp nhiều lá hoặc nhíp ít lá (số lá nhíp không quá 4) hay còn gọi là nhíp parabol.
Kết cấu đầu lá nhíp có thể là theo dạng chữ nhật, hình thang hay ô van vát mỏng
Trang 8Hình 3.3: Dạng đầu các lá nhíp [1]
a-Chữ nhật; b-Hình thang; c-Ô van vát mỏng
Để lắp nhíp lên khung xe, đầu một hay hai lá nhíp trên cùng được uốn cong lạithành tai nhíp
Hình 3.4: Kết cấu tai nhíp [1]
a-Tai nhíp không cường hóa; b,c,d,e-Tai nhíp được cường hóa; f-Tai nhíp được đúc riêng
Để giảm tải cho các lá nhíp chính và phân bố đều tải lên các lá trên và dưới người
ta chế tạo các lá có độ cong ban đầu khác nhau, sau khi ghép các lá nhíp sẽ có cùng độcong
Trang 9Hình 3.5: Các lá nhíp có bán kính cong khác nhau ở trạng thái tự do [1]Các lá nhíp sau khi chế tạo được lắp ghép với nhau thành bộ nhíp Kết cấu điển hình của một bộ nhíp như hình 3.6.
Hình 3.6: Kết cấu bộ nhíp [1]
1-Bu lông trung tâm; 2-Vòng kẹp
Trang 10Để ghép thành bộ, các lá nhíp được đột lỗ rồi dùng bu lông trung tâm 1 xỏ qua vàxiết chặt lại Ngoài ra cũng có thể được định vị bằng gờ lồi và rãnh lõm.
Hình 3.7: Định vị các lá nhíp khi ghép bộ bằng gờ lồi và rãnh lõm [1]
Để các lá nhíp không bị xoay lệch và để truyền lực từ các lá nhíp chính phía trênxuống các lá dưới ở hành trình trả, người ta dùng các vòng kẹp để bó các lá nhíp lại
Hình 3.8: Sơ đồ kẹp bó các lá nhíp [1]
Hình 3.9: Nhíp parabol(tiết diện thay đổi theo chiều dài) [1]
1-Đệm cách; 2-Nhíp; 3-Bu lông trung tâm
Trang 11Thanh xoắn được dùng ở một số ô tô du lịch
* Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản,
- Khối lượng phần không được treo nhỏ
* Nhược điểm:
- Chế tạo khó khăn hơn
- Bố trí lên xe khó hơn do thanh xoắn thường có chiều dài lớn
Đặc điểm kết cấu:
- Thanh xoắn có thể có tiết diện tròn (hình3.12a,b) hay tấm (hình 3.12c), lắp đơn(hình 3.12e) hay ghép chùm (hình 3.3d) Phổ biến nhất là loại tròn vì chế tạo đơn giản, cókhả năng tăng độ bóng bề mặt để tăng độ bền
- Loại tấm chế tạo cũng đơn giản và cho phép giảm độ cứng tuy khối lượng có tănglên
Trang 12- 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 đòn dẫn hướng) bằngcác đầu then hoa Then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặt then bằng 90O
- Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường Đối với hệ thống treođộc lập còn có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe
- Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu
* 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 thể có dạng bầu tròn (hình 3.13) hay dạng ống (hình3.14) Vỏ bầu cấu tạo gồm hai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặttrong lót một lớp cao su làm kín Thành vỏ dày từ 3÷5 mm Loại bầu có thể có từ 1 đến 3khoang phân cách bởi các đai xiết bằng thép Vành bầucó các lõi thép tăng bền và đượckẹp chặt đến các mặt bích hay piston bằng các vòng kẹp
Trang 13Hình 3.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu [1]
1- Vỏ bầu; 2- Đai xiết; 3- Vòng kẹp;4- Lõi thép tăng bền
Hình 3.14: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống [1]
Trang 141- Piston; 2- Ống lót; 3- Bulông; 4,7- Bích kẹp; 5- Ụ cao su; 6- Vỏ bọc; 8- Đầu nối;
9-Nắp bầu
Áp suất khí nén trong phần tử đàn hồi ứng với tải trọng tĩnh bằng (0,5÷0,6) MPa
Áp suất này cần thấp hơn áp suất làm việc của hệ thống cung cấp từ (0,1÷0,2) MPa đểđảm bảo áp suất dư trong trường hợp ô tô quá tải
* Loại ống so với loại bầu tròn có ưu điểm:
- Ứng với cùng một tải trọng thì nó có kích thước và khối lượng nhỏ hơn
- Cho phép nhận được đặc tính đàn hồi yêu cầu bằng cách tạo biên dạng piston thíchhợp
- Cho phép độ nghiêng lệch lớn và không yêu cầu lắp đặt chính xác cao, vì có khảnăng tự định tâm theo piston
* Nhược điểm của loại ống là:
- Ma sát trong lớn hơn nên độ bền giảm
- Chịu tải lớn và điều kiện làm việc phức tạp hơn
e Phần tử đàn hồi thuỷ khí
Phần tử đàn hồi thuỷ khí được sử dụng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn
* Ngoài các ưu điểm tương tự như phần tử đàn hồi khí nén, phần tử đàn hồi thuỷ khícòn có các ưu - nhược điểm:
- Có đặc tính đàn hồi phi tuyến
- Đồng thời làm được nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn
- Kích thước nhỏ gọn hơn vì áp suất làm việc cao hơn (đến 20 MPa)
* Nhược điểmcủa phần tử đàn hồi thủy khí là:
Trang 15Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết hợptrong kết cấu.
Phần tử đàn hồi thuỷ khí có thể phân ra các loại: có khối lượng khí không đổi haythay đổi; Có hay không có buồng đối áp; Không điều chỉnh hay điều chỉnh được
Phần tử đàn hồi có khối lượng khí thay đổi bao giờ cũng là loại điều chỉnh được vàphương pháp điều chỉnh là thay đổi khối lượng khí còn thể tích chất lỏng không thay đổi.Phần tử đàn hồi thuỷ khí không có buồng đối áp là loại có kết cấu đơn giản nhất (hình3.15)
Hình 3.15: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại không có buồng đối áp [1]
Khoang chính I với khí trơ có thể bố trí trong xylanh (hình 3.15a), trong cần piston(hình 3.15b) hay trong bầu hình cầu (hình 3.15c và 3.15d)
Phần tử đàn hồi thuỷ khí có buồng đối áp kết cấu như trên hình 3.16 Buồng đối ápchứa khí trơ II được bố trí trên cần piston Buồng đối áp cho phép thay đổi đặc tính củaphần tử đàn hồi trong giới hạn rộng nhờ đảm bảo một tổ hợp xác định giữa thể tích và ápsuất khí trong buồng khí chính và buồng đối áp
Trang 16a b
Hình3.16: Phần tử đàn hồi thuỷ khí loại có buồng đối áp [1]
Các lỗ tiết lưu sử dụng để dập tắt dao động (giảm chấn) có thể bố trí trong piston,trên vách ngăn của khoang chính hay khoang đối áp
Khí nén chỗ tiếp xúc với chất lỏng bị hoà trộn một phần vào nó khi áp suất cao vàtách ra khỏi chất lỏng khi áp suất thấp Vì thế đối với loại hệ thống treo điều chỉnh được,người ta sử dụng phần tử đàn hồi với piston hay vách ngăn mềm để tránh không cho khínén thoát ra cùng với chất lỏng khi điều chỉnh Áp suất ở hai phía vách ngăn xấp xỉ bằngnhau, vì thế tải trọng tác dụng lên nó trong thời gian làm việc không lớn
3.2.2 Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và các mô men từbánh xe trên khung hoặc thân ô tô Nó có thể có những chi tiết khác nhau tùy thuộc hệthống treo phụ thuộc hay hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi là nhíp, lò xo hay thanhxoắn
Trang 171 1
1
32
5
4
3
Hình 3.17: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc [1]
1 – Thanh đòn; 2 –Thanh chữ V; 3 – Thanh ổn định ngang; 4 – Dầm cầu
Ở hệ thống treo phụ thuộc nếu phần tử đàn hồi là nhíp lá thì nhíp sẽ đảm nhận luônvai trò của bộ phận hướng (hình 3.17g) Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện đượcchứcnăng của bộ phận hướng, lúc đó người ta dùng các cơ cấu đòn 4 thanh hay chữ V(hình 3.17e)
Do các bánh xe được nối với nhau bởi dầm cầu liền, nên khi một trong các bánh xedịch chuyển thẳng đứng sẽ làm cho mặt phẳng quay của các bánh xe thay đổi, nghiêng đimột góc λ, đồng thời vết bánh xe cũng thay đổi một lượng ΔB khá lớn (hình 3.18)
Sự thay đổi góc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe sẽ làm xuất hiện các mômencon quay Các mômen con quay này sẽ làm cho cầu bị xoay đi và các bánh xe dẫn hướngdao động xung quanh trụ quay đứng Đặc biệt ở tốc độ lớn, các bánh xe dẫn hướng daođộng mạnh có thể làm xe mất tính điều khiển Sự thay đổi vết bánh xe ΔB, gây trượtngang bánh xe làm mòn lốp và giảm tính ổn định
Trang 18λ
, M cq
ωcq
?k
Hình 3.18: Hiện tượng dao động bánh xe dẫn hướng do mômen con quay khi bánh xe
Hình 3.19: Sơ đồ bộ phận hướng hệ thống treo độc lập [1]
a-Loại 1 đòn; b-Loại 2 đòn chiều dài bằng nhau;c và d-Loại 2 đòn chiều dài khác nhaua.Loại một đòn
Trang 19Đối với loại một đòn (hình 3.19a), khi bánh xe dao động các hiện tượng xảy ratương tự như ở hệ thống treo phụ thuộc tức là ΔB và λ lớn Vì thế nó thường sử dụng ởcầu sau không dẫn hướng mà không sử dụng ở cầu trước dẫn hướng Muốn giảm ΔB và λphải tăng chiều dài đòn dẫn đến khó bố trí.
b.Loại hai đòn chiều dài bằng nhau
Loại hai đòn chiều dài bằng nhau (hình 3.19b), loại trừ được hoàn toàn sự thay đổigóc nghiêng của mặt phẳng quay bánh xe Tuy vậy sự thay đổi chiều rộng vết ΔB vẫn khálớn, gây mòn lốp và giảm tính ổn định ngang của xe
c.Loại hai đòn chiều dài khác nhau
Loại hai đòn chiều dài khác nhau (hình 3.19c và 3.19d) là loại được sử dụng phổbiến nhất Lúc này tuy góc nghiêng mặt phẳng quay vẫn thay đổi nhưng với giá trị nhỏkhoảng 50÷6O, nên mômen con quay sinh ra không thắng được mômen ma sát trong hệthống để làm dao động các bánh xe dẫn hướng Lượng thay đổi chiều rộng cơ sở ΔB cũngnhỏ hơn, có thể được bù lại bởi sự đàn hồi của lốp nên không gây ra hiện tượng trượt lốptrên mặt đường
Thường thường tỷ số giữa chiều dài các đòn và tương ứng là λ ≤ (5O÷6O), B (4÷5) mm
d.Loại đòn - ống hay Macpherxôn
Loại đòn - ống hay Macpherxôn (hình 3.20) hiện nay được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệttrên các ô tô du lịch sản xuất loạt lớn hay các ô tô tải trọng lớn với phần tử đàn hồi thuỷkhí
Đây thực chất là một kết cấu biến thể của loại hai đòn chiều dài khác nhau với chiềudài đòn trên bằng không, trụ quay đứng hay thanh nối hai đòn được làm dưới dạng ốnglồng thay đổi được độ dài để đảm bảo động học của bánh xe
Đặc điểm đó cho phép bố trí luôn giảm chấn (hình 3.20a) hay phần tử đàn hồi thuỷkhí (hình 3.11b) vào kết cấu trụ quay đứng hay thanh nối Nhờ đó đơn giản được kết cấu,giảm được số lượng khâu khớp và giảm được khối lượng cũng như không gian bố trí hệthống treo
Nhược điểm của kết cấu này là yêu cầu chất lượng chế tạo ống trượt cao, các thông
số động học kém hơn so với loại hai đòn chiều dài khác nhau
Trang 20Hình 3.20: Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống [1]
e.Loại nến
Hình 3.21: Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nén [1]
Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến như trên hình 3.21 Kết cấunày đảm bảo cho góc đặt trụ đứng và bởi vậy góc đặt bánh xe không thay đổi khi bánh xedịch chuyển Do đó loại trừ khả năng xuất hiện mômen con quay gây ra dao động bánh
xe quanh trụ quay
Chiều dài và chiều rộng cơ sở của xe thay đổi không đáng kể (chủ yếu do độnghiêng dọc và ngang của chốt gây ra) Tuy vậy sử dụng hệ thống treo loại này trên ô tôgặp nhiều khó khăn vì khó bố trí và khó giảm ma sát ở bộ phận hướng
3.2.3 Bộ phận giảm chấn
Trong hệ thống treo có hai loại sức cản chính cản trở giao động của các khối lượngđược treo và không được treo là ma sát (trong hệ thống treo không có vật liệu bôi trơn) vàsức cản do bộ phận giảm chấn tạo ra
Trang 21Ma sát trong hệ thống treo làm giảm tính êm dịu chuyển động của ô tô, các lực nhỏhơn lực ma sát sẽ truyền thẳng từ bánh xe lên thùng gây tải trọng động, va đập Vì thế cầnphải giảm ma sát trong hệ thông treo và chỉ nên thực hiện dập tắt dao động nhờ
sử dụng các giảm chấn
Trên ô tô hiện nay sử dụng chủ yếu các giảm chấn thủy lực làm việc theo nguyên lýtiết lưu chất lỏng qua khe hẹp, để biến cơ năng giao động thành nhiệt năng rồi tỏa ra môitrường
Lực cản tạo ra bởi giảm chấn phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển của piston giảmchấn trong xi lanh (bởi vậy phụ thuộc tốc độ dao động tương đối giữa bánh xe và khungvỏ
Các giảm chấn đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Dập tắt dao động một cách hiệu quả;
- Làm việc ổn định trong những điều kiện đường xá và môi trường khác nhau;
- tác dụng hai chiều đối xứng (Kn = Kt> 0);
- tác dụng hai chiều không đối xứng (Kn< Kt)
Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn ống tác dụng hai chiều có đặc tính khôngđối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2÷5 Hệ số cản nén được làm nhỏ hơn nhằmmục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp chướng ngại vật
Trang 22a) b)Hình 3.22: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn [1]
a Giảm chấn đòn; b Giảm chấn ống
a Giảm chấn đòn
Giảm chấn đòn không được nối trực tiếp mà được nối với cầu hay bánh xe qua cácthanh đòn Vì thế giảm chấn chịu lực tác dụng lớn, nhược điểm đó làm tăng trọng lượnggiảm chấn, điều kiện làm mát bề mặt của giảm chấn đòn cũng kém hơn của giảm chấnống nên hiện nay giảm chấn đòn hầu như không còn được sử dụng trên ô tô nữa
b Giảm chấn ống
Hình 3.23: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống [1]
1- Giảm chấn; 2- Lò xo.3- lốp xe.4- đòn ngang.5-bộ truyền lực
Trang 23Giảm chấn ống được bố trí trên ô tô như trên hình 3.23 Do được bố trí như vậy nênlực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rất tốt.
Áp suất làm việc pmax của giảm chấn ống chỉ khoảng (6÷8) MPa, thành giảm chấnống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần
Kết cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm chấn ốngđược sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô
Giảm chấn ống có hai dạng kết cấu khác nhau là loại hai ống (có buồng bù: hình3.24a) và loại một ống (không có buồng bù: hình 3.24b)
So với giảm chấn loại hai ống có cùng đường kính ngoài, thì giảm chấn loại mộtống (hình 3.15b) có khối lượng nhỏ hơn (20% ÷ 40%), số lượng chi tiết ít hơn (15 ÷ 22
so với 45 ÷ 55), đặc tính ổn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càng được sử dụngrộng rãi.So với giảm chấn loại hai ống có cùng đường kính ngoài, thì giảm chấn loại mộtống (hình 3.15b) có khối lượng nhỏ hơn (20% ÷ 40%), số lượng chi tiết ít hơn (15 ÷ 22
so với 45 ÷ 55), đặc tính ổn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càng được sử dụngrộng rãi
Giảm chấn ống loại hai ống (hình 3.24a):
Trang 24Hình 3.24: Giảm chấn ống [1]
a- Giảm chấn ống loại hai ống; b- Giảm chấn ống loại một ống
1.piston;2 trục; 3 đệm kín;4.van;5 khoang dầu xả;6 bulông;7 thân xilanh;8 đệmkín;10.vỏ; 11.khoang dầu;12 đệm kín;13 lò xo; 14 đai ốc khoá;15 roăn làm kín;16 đế
lò xo
So với giảm chấn loại hai ống có cùng đường kính ngoài, thì giảm chấn loại mộtống (hình 3.15b) có khối lượng nhỏ hơn (20%÷40%), số lượng chi tiết ít hơn (15÷22 sovới 45÷55), đặc tính ổn định hơn Vì thế giảm chấn loại này ngày càng được sử dụngrộng rãi