BÀI 3. SỬA CHỮA VÀ BẢO DƢỠNG BỘ GIẢM XÓC
2- CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG
2.1. Bộ phận giảm chấn
Khi xe bị xóc do mặt đường gồ ghề, các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thu các chấn động. Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính tiếp tục dao động sau một khoảng thời gian nên xe không chạy êm. Nhiệm vụ của bộ giảm chấn là hấp thu giao động này.
Nguyên tắc dập tắt dao động:
Trong các xe ô tô, các bộ giảm chấn kiểu ống sử dụng một loại dầu đặc biệt làm môi chất làm việc, gọi là dầu giảm chấn. Trong kiểu này, lực làm tắt dao động là sức cản thuỷ lực phát sinh do dầu piston ép chảy qua một lỗ nhỏ.
Phân loại giảm chấn:
Theo kiểu vận hành, có:
+ Kiểu tác dụng đơn.
+ Kiểu đa tác dụng.
Theo cấu tạo, có:
+ Kiểu ống đơn.
+ Kiểu ống kép.
Theo môi chất làm việc, có:
+ Kiểu khí nạp.
2.2.1 Giảm chấn kiểu ống đơn.
a Cấu tạo.
Gồm các bộ phận như hình vẽ.
b Đặc điểm:
o Toả nhiệt tốt vì tiếp xúc trực tiếp với không khí.
o Làm việc ổn định.
o Giảm tiếng ồn rất nhiều.
c Hoạt động:
Hành trình nén, piston chuyển động xuống làm cho áp suất trong buồng dưới cao áp suất ở buồng trên. Vì vật môi chất trong buồng dưới bị ép lên buồng
trên qua van piston. Lúc này lực giảm chấn được sinh ra do sức cản dòng chảy của van. Khi áp cao tạo ra một sức ép lớn lên môi chất trong buồng dưới và buộc nó phải chảy nhanh và êm kên buồng trên trong hành trình nén. Điều này đảm bảo duy trì ổn định lực giảm chấn.
Hành trình giãn, cần piston chuyển động lên trên làm cho áp suất trong buồng trên cao hơn buồng dưới. Vì vậy môi chất trong buồng trên bị ép xuống buồng dưới qua van piston, và sức cản dòng chảy của van có tác dụng như một lực giảm chấn.
Vì cần piston chuyển động lên, một phần cần dịch chuyển ra khỏi xi lanh nên thể tích choáng chỗ môi chất giảm xuống. Để bù cho khoảng hụt này, piston tự do được đẩy lên một khoảng tương đương với phần thể tích hụt.
2.2.2 Giảm chấn kiểu ống kép.
a Cấu tạo.
Bên trong vỏ có một xi lanh và trong xi lanh có một piston chuyển động lên xuống. Đầu dưới của cần piston có một van để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn giãn ra. Đáy xi lanh có van đáy để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn giãn ra. Bên trong xi lanh được nạp chất lỏng hấp thu chấn động, nhưng buồng chứa chỉ nạp 23 thể tích, phần còn lại thì nạp không khí hoặc khí áp thấp.
b Hoạt động.
Hành trình nén.
Tốc độ chuyển động của cần pison cao:
Khi piston chuyển động xuống, áp suất trong buồng A (dưới piston) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van một chiều và chảy vào buồng B mà không bị sức cản nào
đáng kể. Đồng thời, một lượng dầu ttương đương với thể tích choáng chỗ của cần piston sẽ bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa. Đây là lúc lực giảm chấn được sức cản dòng chảy tạo ra.
Tốc độ chuyển động của cần piston thấp:
Nếu tốc độ của cần piston rất thấp thì van một chiều của van piston và van lá của van đáy sẽ không mở vì áp suất trong buồng A nhỏ. Tuy nhiên, vì có các lỗ nhỏ trong van piston và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứa, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
Hành trình giãn.
Tốc độ chuyển động của cần piston cao:
Khi piston chuyển động lên, áp suất trong buồng B sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van lá và chảy vào buồng A. Lúc này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn. Vì cần piston chuyển động lên, một phần cần thoát ra khỏi xi lanh nên thể tích choáng chỗ của nó giảm xuống. Để bù vào khoảng hụt này, dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều vào buông A mà không bị sức cản đáng kể nào.
Tốc độ chuyển động của cần piston thấp:
- 57 -
Khi cần piston chuyển động với tốc độ thấp, cả van lá và van một chiều đều vẫn đóng vì áp suất trong buồng B ở trên piston thấp. Vì vậy, dầu trong buồng B chảy qua các lỗ nhỏ trong van piston vào buồng A. Dầu trong buồng chứa cũng chảy qua các lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
2.2.3. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của bộ giảm chấn 2.2.3.1. Cấu tạo (hình 3-2 )
Bộ giảm chấn bao gồm có : vỏ che bụi, xi lanh, pittông, trục pittông và cụm van a) Xi lanh thuỷ lực (hình 3-2c)
- Xi lanh thuỷ lực làm bằng thép ống có độ bóng cao cho pittông dịch chuyển, ở đuôi xi lanh có lắp cụm van bù (có van lá và van không hồi vị) và được liên hệ với vỏ ngoài tạo thành buồng bù thể tích chất lỏng trong hành trình giảm chấn bị nén.
Vỏ ngoài làm bằng thép và được chế tạo liền với đầu nối liên kết với cầu xe (hoặc bánh xe).
b) Pittông
- Pittông lắp chặt với trục pittông, trên pittông có cụm van (có van lá và van không hồi vị), trục pittông lắp chặt với vỏ chắn bịu và đầu nối để liên kết với khung vỏ xe.
2.2.3.2. Nguyên tắc hoạt động
a) b)
Hình 3-2 Sơ đồ cấu tạo bộ giảm chấn a) Bộ giảm chấn đơn; c) Bộ giảm chấn kép
Vỏ chắn bịu §Çu nèi Trục pitông
Pittông
Vỏ ngoài Xi lanh
Van nÐn
Van trả
Cum van pittông
A
A
B
Buồng bù
Khi ôtô vận hành, các lực truyền, các tải trọng động từ cầu xe và các dao động từ mặt đường đều truyền lên khung vỏ xe, làm cho lò xo (hoặc nhíp) đàn hồi làm cho bộ giảm chấn khi nén, khi trả để thực hiện chức năng dập tắt các dao động:
- Khi nén (do xe đi qua mặt đường không bằng phẳng có mô đất, đá cao), lò xo hoặc nhíp bị nén đẩy cần pittông đi xuống, làm áp suất dầu trong buông dưới (B) bị nén cao hơn buồng trên (A). Vì vậy dầu trong buồng A mở van không hồi vị của cụm van pittông đi vào buông B, đồng thời van lá của cụm van bù cũng được mở cho một lượng dầu từ buồng A vào buồng bù.
- Khi trả (do xe đi qua mặt đường bằng phẳng hoặc có hố lõm trên mặt đường), lò xo hoặc nhíp hồi vị đẩy cần pittông đi lên, làm tăng áp suất dầu trong buồng trên (A). Vì vậy dầu trong buồng A mở van van lá của cụm van pittông đi vào buông B, đồng thời van không hồi vị của cụm van bù được mở cho một lượng dầu từ buồng bù vào buồng B.
- Nhờ quá trình lưu thông của chất lỏng qua các lỗ van nhỏ sinh ra lực cản dòng chảy làm giảm dao động tự do của nhíp (hoặc lò xo) và dập tắt các va đập từ mặt đường và bánh xe truyền lên khung vỏ xe. Tốc độ chuyển động của trục pittông càng lớn làm cho lực cản dòng chảy càng lớn tạo thành dạng ma sát của chất lỏng qua các lỗ nhỏ, biến thành nhiệt, đảm bảo tính êm dịu và tính tiện nghi cho ôtô.
- Một số loại giảm chấn được nạp thêm lượng khí nitơ (N2) với áp suât từ 2 – 3 MPa và có thêm pittông tự do ngăn cách, để tăng tính êm dịu và tiện nghi của ôtô cao tốc.
3 HIỆN TƢỢNG HƢ HỎNG VÀ NGUYÊN NHÂN.
3.1 Hƣ hỏng xảy ra với bộ giảm xóc.
Có thể liệt kê một số hư hỏng chính sau đây:
Giảm xóc xuất hiện các tiếng kêu bất thường.
Vỏ giảm chấn bị biến dạng.
Chảy dầu ở giảm chấn.
Các lò xo, lá nhíp bị mất đàn hồi.
3.2 Nguyên nhân gây ra hƣ hỏng.
Có rất nhiều nguyên nhân gây ra hư hỏng, sau đây là một và nguyên nhân chính:
- Vỏ bảo vệ của giảm chấn bị mất hỏng cho các vật lạ bắn vào làm bẹp hay biến dạng vỏ giảm chấn, đồng thời bụi bẩn cũng xâm nhập làm cho cần piston bị trầy xước gây chảy dầu ở giảm chấn.
- Các phớt chắn dầu bị rách hỏng cũng làm cho giảm chấn bị chảy dầu.
- Hiện tượng sục khí và tạo bọt khí trong giảm chấn tạo nên hiện tượng xâm thực giảm chấn, gây phát sinh tiếng ồn bất thường và có thể phá huỷ bộ giảm chấn.
- Các lò xo hay lá nhíp bị mất đàn hồi có thể do xe phải thường xuyên bị quá tải, làm cho hệ thống treo làm việc không tốt.