Bài 18 hệ thống treo

Điều này bất lợi vì bánh xe mất khả năng truyền phản lực của đường và đồng nghĩa với mất khả năng điều khiển • Trong kiểm tra chất lượng G ≥ 70% • G = fZ đ = fđộ cứng của lốp và bộ phân

KỸ THUẬT Ô TÔ

Bài 7 Chẩn đoán hệ thống treo

Trình bày : Đỗ Tiến Minh

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

7.1 Đặc điểm kết cấu và hư hỏng

7.1.1 Đặc điểm kết cấu

• Hệ thống treo đảm bảo độ êm dịu của ô tô khi vận hành

• Hệ thống treo có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khả

năng chuyển động của ô tô gồm: khả năng kéo, khả năng điều khiển hướng, khả năng phanh, và ổn định, vv

a Phân loại tổng quát hệ thống treo

• Hệ thống treo phụ thuộc

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

• Hệ thống treo đôc lập

Hệ thống treo McPherson Hệ thống treo kiểu chạc xiên

• Hệ thống treo độc lập loại chạc kép

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

b Phân loại theo bộ phận đàn hồi

Loại nhíp lá

Loại lò xo trụ thanh ổn định Loại thanh xoắn thanh ổn định

Kiểu ống đơn Kiểu ống kép

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

d Phân loại theo thanh ổn định ngang

7.1.2 Đánh giá chất lượng hệ thống treo

a Chất lượng của hệ thống treo

• Chất lượng của hệ thống treo được quyết định bởi chất

lượng của các phần tử tạo nên hệ thống treo như:

- Độ êm dịu là chỉ tiêu đảm bảo tính tiện nghi của người

và hàng hóa trên xe và được đánh giá bằng dao động theo phương thẳng đứng của thân xe khi sử dụng trên các loại đường có mấp mô khác nhau Chỉ tiêu này thay đổi trong quá tình sử dụng do các phần tử hệ thống treo

hư hỏng

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

- Chỉ tiêu về độ bám đường là chỉ tiêu đảm bảo về khả

năng động lực học và an toàn giao thông của ô tô Chỉ tiêu này được đánh giá qua chỉ số bám dính của bánh xe trên nền đường khi sử dụng trên các loại đường có mấp

mô khác nhau Chỉ tiêu này được xác định nhờ đo độ

cứng động của hệ thống treo và độ bám dính khi tần số kích động thay đổi Nhờ chỉ tiêu này mà ta có thể xác

định được chất lượng của các bộ phận của hệ thống

treo.

b Độ bám dính bánh xe trên đường

• Khi xe đứng yên trên đường, bánh xe chịu tác dụng của

phản lực thẳng đứng từ mặt đường Z t

• Khi bánh xe lăn trên đường mấp mô, lực thẳng đứng

này trở thành lực động Z đ Lực động này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có kết cấu của hệ thống treo

• Z đ là đại lượng ngẫu nhiên được đặc trưng bởi thời gian thay đổi và xác suất thay đổi của nó

• Khi bánh xe dao động, giá trị Z đ thay đổi xung quanh giá trị Z t Khi bánh xe tách khỏi mặt đường thí Z đ <0 Tức là bánh xe không còn tiếp xúc, bám dính vào mặt đường

• Hệ số thời gian bám dính là tỷ lệ phần trăm thời gian

bánh xe bám dính mặt đường với tổng thời gian lăn của bánh xe

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

G = x100% = x100%

Trong đó:

Σt t là tổng thời gian lăn của bánh xe

Σt bd là tổng thời gian lăn bám dính của bánh xe

Σt kbd là tổng thời gian lăn không bám dính của bánh xe

• Vậy G = 100% thì bánh xe lăn hoàn toàn trên mặt đường

• Trên thực tế G < 100% có nghĩa là có lúc bánh xe không

tiếp Điều này bất lợi vì bánh xe mất khả năng truyền phản lực của đường và đồng nghĩa với mất khả năng điều khiển

• Trong kiểm tra chất lượng G ≥ 70%

• G = f(Z đ ) = f(độ cứng của lốp và bộ phân đàn hồi, hệ số cản của giảm chấn, tần số kích thích từ mặt đường)

• Trong thử nghiệm trên bệ thử, tần số rung động của bệ

tương đương với kích động thực tế từ 5÷30 Hz

7.1.3 Hư hỏng trong hệ thống treo

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

b Bộ phận đàn hồi

• Bộ phận đàn hồi quyết định tần số dao động riêng của ô tô

Do vậy, khi hư hỏng sẽ ảnh hưởng đến độ êm dịu chuyển động của xe

• Các hư hỏng thường gặp của bộ phận đàn hồi là:

- Giảm độ cứng, hậu quả là giảm chiều cao thân xe, tăng va đập cứng khi phanh và tăng tốc, gây ồn và tăng gia tốc dao động thân xe

- Kẹt nhíp do hết mỡ bôi trơn làm ô tô chuyển động bị rung sóc mạnh, mất êm dịu, tăng lực tác động lên thân xe, giảm khả năng bám dính, giảm tuổi thọ giảm chấn

- Gãy bộ phận đàn hồi do quá tải hay mỏi Hậu quả là mất tính dẫn hướng, giảm độ cứng và mất tính đàn hồi

- Vỡ ụ hạn chế hành trình làm tăng tải lên bộ phận đàn hồi, tăng va đập giữa thân xe và cầu gây ồn

- Rơ lỏng các liên kết như quang nhíp, đai kẹp, giá đỡ lò xo gây xô lệch cầu xe, gây ồn và mất tính điều khiển hướng

c Bộ phận giảm chấn

• Bộ phận giảm chấn giúp dập tắt nhanh các dao động thân

xe Hư hỏng bộ phận này làm giảm khả năng dập tắt dao động và giảm độ bám dính bánh xe với mặt đường

• Các hư hỏng thường gặp là:

- Mòn bộ đôi xy lanh pittông, dầu có thể tiết lưu qua cả khe

hở giữa pittông và xy lanh, làm giảm lực cản trong cả hai hành trình nén và trả, mất tác dụng dập tắt dao động

- Hở phớt bao kín gây chảy dầu làm giảm áp suât dầu trong giảm chấn, gây lọt khí và bụi bẳn dẫn đến mất khả năng làm việc ổn định của giảm chấn và mòn nhanh hơn

- Dầu bị biến chất do nước hoặc tạp chất lọt vào làm thay đổi khả năng cơ lý hóa như độ nhớt của dầu khi làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất thay đổi dẫn đến mất khả năng làm việc của giảm chấn, gây kẹt giảm chấn

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

- Kẹt van giảm chấn Nếu van luôn mở sẽ làm giảm lực cản giảm chấn Nếu các van luôn đóng sẽ làm tăng lực cản giảm chấn Giảm chấn bị kẹt vì thiếu dầu, dầu bẩn hay phớt bao kín bị hở.

- Thiếu dầu do hư hỏng của phớt làm kín dẫn đến giảm khả năng hấp thụ lực va đập và kẹt giảm chấn, cong trục

- Vỡ nát các chi tiết cao su liên kết gây va chạm mạnh và ồn

• Các hư hỏng trên của giảm chấn có thể phát hiện thông

qua độ êm dịu chuyển động, nhiệt độ ngoài giảm chấn,

sự chảy dầu hay đo trên bệ thử.

d Bánh xe

• Bánh xe là một phần quan trọng của hệ thống treo giúp

giảm va đập và đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động trên đường mấp mô.

• Hư hỏng của bánh xe thường là:

• Hư hỏng của thanh ổn định chủ yếu là:

- Vỡ nát các gối tựa cao su

- Giảm độ cứng

- Hư hỏng các đòn liên kết

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

7.1.4 Các thông số chẩn đoán và một số tiêu chuẩn trong kiểm

tra hệ thống treo

7.1.4.1 Các thông số chẩn đoán hệ thống treo

• Tiếng ồn, gõ ở mọi tốc độ hay ở một vùng tốc độ nào đó

• Rung động ở khu vực bánh xe hay trong thùng xe

• Va đập cứng tăng nhiều khi xe chạy qua ổ gà hay trên

đường xấu

• Chiều cao thân xe giảm, thân xe bị xệ, vênh

• Giảm khả năng bám dính trên đường

• Tăng mài mòn lốp hoặc mài mòn lốp không đều

• Không có khả năng ổn định hướng chuyển động, lái nặng

• Quá nóng ở vỏ giảm chấn

• Có dầu chảy trên vỏ giảm chấn

7.1.4.2 Một số tiêu chuẩn trong kiểm tra hệ thống treo

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

Các thông số độ ồn ngoài cho phép của Việt nam 1999

b Tiêu chuẩn độ bám đường ECE

Trong khoảng tần số kích động (0÷25) Hz, độ bám dinh ≥ 70%

7.2 Các phương pháp và thiết bị chẩn đoán

7.2.1 Bằng quan sát

• Chảy dầu giảm chấn

• Gãy nhíp, lò xo

• Rơ lỏng, xô lệch các bộ phận

• Biến dạng lớn các chỗ liên kết, thanh, đòn giằng

• Nát vỡ gối tỳ, ụ giảm va đập, ổ bắt cao su

• Mòn lốp xe

• Mất cân bằng bánh xe

• Độ cao thân xe so với mặt đường hoặc trục bánh xe

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

7.2.2 Chẩn đoán trên đường

• Chọn chế độ thử ô tô trên đường phụ thuộc vào chủng loại,

kết cấu của từng loại xe

• Mục đích của chẩn đoán dạng này là nhằm xác định vị trí

nơi phát ra tiếng ồn và mức độ ồn

• Trong khai thác sửa chữa cần phát hiện chỗ hư hỏng

nhưng trong đánh giá chất lượng tổng thể cần xác định

mức độ ồn

a Độ ồn trong

• Đo độ ồn trong để xác đinh chất lượng môi trường bên

trong ô tô

• Độ ồn trong được đo tại:

- buồng lái với xe tải

- bên trong với xe con và xe khách

• Vận tốc xe khi đo độ ồn là từ 50÷80 km/h trên đường thẳng

và tốt

• Vị trí các điểm đo độ ồn trong xe bus

- 1 điểm tại chỗ ngồ người lái ngang đầu lái xe

- 2 điểm giữa khoang hành khách, ngang đầu hành khách

- 2 điểm sau xe, ngang dầu hành khách

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

b Đo độ ồn ngoài

• Chọn đường bê tông-asphan hoặc bê tông dài 400÷500 m

• Gắn cảm biến đo độ ồn trên đường Yêu cầu:

- không có vật phản âm xung quanh cách cảm biến 30m

- cường độ ồn môi trường (độ ồn nền) ≤10 dB

• Độ dài quãng đường đo độ ồn là 20m

• Giữ cho xe chạy đều với vận tốc tù 50÷80 km/h khi đo độ ồn

• Xác định:

- độ ồn (dB)

- âm thanh đặc trưng của tiếng ồn

- chỗ gây ra tiếng ồn

• Chọn đường có:

- chiều cao mấp mô bằng 1/30÷1/20 đường kính bánh xe

- khoảng cách giữa các mấp mô bằng 0.5÷1.5 chiều dài cơ

- cường độ ồn nhờ thính giác của con người

• Độ ồn trong thử nghiệm trên đường là độ ồn tổng hợp cả

trong và ngoài xe vì vậy:

- phải sử dụng kinh nghiệm để phát hiện hư hỏng trong hệ thống treo

- chỉ xác định được chỗ hư hỏng, khó xác định mức độ hư hỏng

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

7.2.3 Sử dụng bệ chẩn đoán chuyên dùng

a Mục đích

• Xác định độ cứng của hệ treo đo tại từng bánh xe Đó là

chất lượng tổng hợp của bộ phận đàn hồi ở trạng thái lắp ráp, không tháo rời

• Xác định độ bám dính của bánh xe với mặt đường, thể hiện

chất lượng tổng hợp của bộ phận giảm chấn và đàn hồi Khi chất lượng của bộ phận đàn hồi và bánh xe đã xác định thì độ bám dinh sẽ cho biết chất lượng của bộ phận giảm chấn

b Sơ đồ nguyên lý

• Thiết bị đo là loại thiết bị thủy lực-điện từ bao gồm:

- Bộ gây rung thủy lực có: nguồn cấp thủy lực, bơm, bình tích năng, van con trượt, bộ giảm chấn, xy lanh thủy lực Van thủy lực được điều khiển bằng một van điện từ nhằm đóng mở đường dầu tạo khả năng rung động cho bệ ở các tần só khác nhau từ 4÷30 Hz và biên độ từ 15÷20mm

- Thiết bị đo lực tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với bệ đo

- Thiết bị đo tần số và chuyển vị

- Bộ vi xử lý, tính toán và hiển thị kết quả

- Thiết bị đo tải trọng thẳng đứng cho từng bánh xe

• Bệ chẩn đoán hệ thống treo có thể nằm trong tổ hợp thiết bị

chẩn đoán cân trọng lượng, đo trượt ngang, đo lực phanh

và trạng thái làm việc của động cơ

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

c Phương pháp đo

• Kiểm tra áp suất lốp theo tiêu chuẩn

• Cho xe lăn lên bệ cân trọng lượng

• Cho xe các bánh xe của từng cầu vào bệ đo rung

• Điều chỉnh hướng xe và bánh xe theo chiều chạy thẳng

• Cho bệ rung làm việc khoảng 2÷3 phút để chẩn đoán hệ

treo cầu trước, sau đó chuyển sang cầu sau với qui trình tương tự như cầu trước

d Kết quả đo:

• Thiêt bị đo ghi cho phép xác định thông số chẩn đoán với

từng bánh xe như sau:

- Tải trọng toàn bộ xe và tải trọng trên từng bánh xe

- Độ cứng động của hệ treo tại từng bánh xe

- Độ bám dính của bánh xe trên đường (%)

• Hiển thị kết quả trên giấy ở dạng đồ thị bao gồm:

- Khả năng bám dính của từng bánh xe trên cùng một cầu

Khi đánh giá tổng quát chất lượng hệ thống treo, kết

quả ghi trên giấy lấy giá trị nhỏ nhất trên đồ thị

- Giá trị sai lệch tương đối của độ bám dính cho bằng sai

lệch của hai giá trị độ bám dính của các bánh xe trên

cùng một cầu

- Trọng lượng đặt trên các bánh xe

- Độ cứng động (N/mm) trên bảng kết quả được đo trên

cơ sở đo chuyển vị của bệ (đồng thời là bánh xe), lực động tại các giá trị tương ứng khi tần số thay đổi Độ

cứng động cho biết chât lượng của bộ phận đàn hồi.

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

• Giảm chấn là chi tiết quan trọng ảnh hưởng đến khả năng

dập tắt va đập và độ bám dính của bánh xe với mặt đường

• Chẩn đoán giảm chấn được tiến hành trên bệ thử gồm có:

Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô

• Qui trình chẩn đoán giảm chấn

- Lắp giảm chấn lên bệ thử

- Cho động cơ điện quay với tốc độ 100 v/p, cơ cấu trục

khuỷu thanh truyền làm cho giảm chấm chuyển động tịnh tiến theo giá trượt như khi hoạt động trên xe Hành trình giảm chấn được điều chỉnh nhờ thay đổi ở cơ cấu tay quay thanh truyền

- Cảm biến đo lực nén trả của giảm chấn theo hành trình Kết quả đo được biểu diễn trên đồ thị gọi là đặc tính của giảm chấm

- Khi giảm chấn làm việc tốt, dạng của đặc tính giống như hình quả lê, với Lực cản trả bằng 3 lần lực cản nén

- Khi có hư hỏng ở một trong các chi tiết của giảm chấn

như pittông, xy lanh, phớt làm kín, van trả, van nén, vv thì đặc tính sẽ thay đổi theo các dạng tương ứng sau: