TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ DU LỊCH
Giới thiệu hệ thống treo trên xe du lịch
Hình 1 1 Tổng quan về hệ thống treo
Khi ô tô di chuyển, bánh xe tiếp xúc liên tục với mặt đường, và nếu trục bánh xe liên kết cứng với thân xe, thân xe sẽ bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi của mặt đường, gây ra tải trọng động lớn Tải trọng này không chỉ làm giảm sự tiện nghi cho hành khách mà còn ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu ô tô và an toàn giao thông Để giảm thiểu những tác động tiêu cực này, bộ phận đàn hồi được lắp đặt giữa thân xe và bánh xe, cho phép bánh xe kết nối "mềm" với thân xe Nhờ đó, bánh xe có thể di chuyển tương đối so với thân xe, hạn chế tải trọng tác động theo phương thẳng đứng, tạo ra khái niệm "thân xe được treo" trên bộ phận đàn hồi.
Với khái niệm trên, có thể chia ô tô ra thành phần đƣợc treo, phần không đƣợc treo, liên kết giữa chúng là bộ phận đàn hồi
Phần trên bộ phận đàn hồi của xe bao gồm khung xe, thân xe, hàng hoá hoặc hành khách, cùng với các hệ thống và cụm tổng thành lắp trên khung Ngược lại, phần dưới bộ phận đàn hồi, hay phần không được treo, bao gồm bánh xe và cầu xe Trong quá trình xe di chuyển trên đường không bằng phẳng, mặt đường trở thành nguồn kích thích dao động, khiến cả phần được treo và không được treo dao động theo phương thẳng đứng.
Sự êm dịu trong chuyển động thẳng đứng của xe phụ thuộc vào khối lượng các bộ phận của hệ thống treo và độ cứng của bộ phận đàn hồi, điều này liên quan chặt chẽ đến kết cấu tổng thể của ô tô cũng như hệ thống treo.
1.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống treo trên xe du lịch
- Tiếp nhận và dập tắt các dao động của mặt đường lên ô tô
- Truyền lực phanh và truyền lực dẫn động
- Đỡ thân xe và duy trì cấu trúc hình học giữa thân xe và bánh xe trong mọi điều kiện chuyển động
1.1.2 Công dụng hệ thống treo trên xe du lịch
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết đàn hồi giữa bánh xe với vỏ xe hoặc khung xe Những chức năng chính của hệ thống treo: [1]
Đỡ thân xe trên cầu xe giúp bánh xe di chuyển theo phương thẳng đứng so với khung xe hoặc vỏ xe, đồng thời hạn chế các chuyển động không mong muốn như lắc dọc và lắc ngang của bánh xe.
Hệ thống treo của xe có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ, chuyển hóa và dập tắt các dao động, rung động và va đập từ mặt đường, giúp đảm bảo sự êm ái và ổn định khi di chuyển.
Hệ thống treo không chỉ có nhiệm vụ truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe, mà còn bao gồm các loại lực khác nhau như lực thăng đứng (tải trọng xe, phản lực từ mặt đường), lực dọc (lực kéo, lực phanh, lực đẩy), và lực ngang (lực ly tâm, lực gió bên, phản lực ngang) Bên cạnh đó, hệ thống này còn chịu trách nhiệm cho mô men phanh và mô men chủ động, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho xe trong quá trình vận hành.
- Hệ thống treo phải phù hợp với tính năng kỹ thuật và điều kiện sử dụng của xe (xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau)
Bánh xe chỉ có thể di chuyển trong một phạm vi nhất định, và mối quan hệ động học của bánh xe cần phải đáp ứng mục tiêu chính của hệ thống treo, đó là giảm chấn theo phương thẳng đứng Tuy nhiên, điều này không được phép làm ảnh hưởng đến mối quan hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
- Không gây ra tải trọng lớn tại các mối liên kết với vỏ hoặc khung
- Có độ tin cậy cao, độ bền đảm bảo và không gặp hư hỏng bất thường
1.1.3 Phân loại hệ thống treo trên xe du lịch
Hình 1 2 Hệ thống treo MacPherson
Hệ thống treo MacPherson, được đặt theo tên của kỹ sư ô tô người Mỹ gốc Scotland Earle S MacPherson (1891 - 1960), là một phát minh quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô Ông đã phát triển hệ thống này vào năm 1946 khi làm trưởng dự án sản xuất xe ô tô trọng lượng nhẹ cho Chevrolet Mặc dù dự án này bị hủy sau một năm, MacPherson đã gia nhập Ford và lần đầu tiên áp dụng hệ thống treo của mình trên chiếc xe Vedette.
Hệ thống treo MacPherson, một phát minh có từ 70 năm trước, hiện nay được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các hệ thống treo trước của ô tô Cấu trúc của hệ thống này bao gồm ba bộ phận chính: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng Sự phát triển của hệ thống treo MacPherson càng trở nên nổi bật khi khung xe liền khối unibody với cầu trước ngày càng được áp dụng phổ biến.
Hệ thống treo MarPherson là một trong những loại hệ thống treo độc lập sơ khai với cấu tạo đơn giản, mang lại lợi thế lớn về việc sử dụng ít linh kiện, giúp sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng và tiết kiệm chi phí Thường được áp dụng cho bánh trước, hệ thống này giảm khối lượng đầu xe và tạo thêm không gian cho khoang lái Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của nó là bánh xe có thể lắc ngang so với mặt đường, dẫn đến độ chụm của xe dễ bị lệch và yêu cầu người lái thường xuyên kiểm tra góc đặt bánh xe.
1.1.3.2 Hệ thống treo tay đòn kép
Hệ thống treo tay đòn kép ra đời vào những năm 30 của thế kỷ XX, với Citroen là hãng xe Pháp đầu tiên ứng dụng trên mẫu Rosalie 1934 và Traction Avant Tại Mỹ, Packard giới thiệu hệ thống này lần đầu trên chiếc One-Twenty 1935, quảng cáo nó như một tính năng an toàn nổi bật.
Hình 1 3 Hệ thống treo tay đòn kép
Hệ thống treo tay đòn kép bao gồm ba bộ phận chính: lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng Điểm khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng có hai thanh dẫn hướng, với thanh dưới thường dài hơn Loại hệ thống treo này chủ yếu được sử dụng ở hệ thống treo trước của xe tải nhỏ và cả ở hệ thống treo trước và sau của xe du lịch.
1.1.3.3 Hệ thống treo đa liên kết
Hệ thống treo đa liên kết là một phiên bản nâng cấp của hệ thống treo tay đòn kép, với cấu trúc phức tạp hơn, không chỉ sử dụng một thanh điều hướng như hệ thống MacPherson, mà còn vượt trội với hai hoặc nhiều thanh điều hướng, mang lại hiệu suất và sự ổn định tốt hơn cho xe.
Hình 1 4 Hệ thống treo đa liên kết
Hệ thống treo với nhiều thanh điều hướng cải thiện đáng kể khả năng di chuyển của xe, đặc biệt khi vào cua hoặc di chuyển trên những con đường gồ ghề Đây là giải pháp phổ biến được các nhà sản xuất áp dụng cho các mẫu xe off-road như G-Class Thêm vào đó, kiểu treo này cho phép thay đổi một tham số mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
Hệ thống treo đa liên kết có sự phức tạp cao, dẫn đến chi phí sản xuất lớn Điều này cũng khiến cho việc bảo hành, thay thế và sửa chữa trở nên khó khăn và tốn thời gian hơn.
Kết luận chương 1
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy ngành ô tô tiến bộ, yêu cầu về hệ thống treo ngày càng cao, cần êm ái, tối ưu diện tích và tăng tính ổn định Hệ thống treo phải đảm bảo xe hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn khó chịu và giảm thiểu dao động tới khoang hành khách Hệ thống treo Macpherson được sử dụng rộng rãi trên nhiều hãng xe như Mazda, Toyota, Hyundai, Honda, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định cho xe Nhiệm vụ chính của nó là mang lại sự thoải mái cho người sử dụng và triệt tiêu nhanh chóng những dao động không mong muốn Bài viết sẽ tiếp tục đề cập đến sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên xe Toyota Camry 2019.
KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA
Giới thiệu chung hệ thống treo trên xe TOYOTA CAMRY 2019
2.1.1 Thông số kĩ thuật xe TOYOTA CAMRY 2019
Bảng 2 1 Thông số kĩ thuật xe TOYOTA CAMRY 2019
Dung tích bình nhiên liệu 60
Bán kính vòng quay tối thiểu 5.7 5.8 ĐỘNG CƠ & VẬN HÀNH Động cơ Mã động cơ 6AR-FSE 2AR-FE
Loại DOHC, VVT-iW (van 4 xi lanh thẳng nạp) & VVT-i, 4 xi lanh thẳng hàng, 16 van, Phun xăng trực tiếp D-4S hàng, 16 van, DOHC, VVT-i kép, ACIS
Công suất cực đại (mã lực @ vòng/phút)
Mô men xoắn cực đại (Nm @ vòng/phút)
Tiêu chuẩn khí thải Euro 4
Bố trí xi lanh Thẳng hàng
Hệ thống nhiên liệu Phun xăng đa điểm
Truyền động Cầu trước, dẫn động bánh trước
Chế độ lái 1 chế độ (thường) 3 chế độ (Tiết kiệm, thường, thể thao)
Hệ thống treo Trước/Sau Mc Pherson/tay đòn kép
Hệ thống phanh Trước/Sau Đĩa tản nhiệt/Đĩa đặc
Cụm đèn trước Đèn chiếu gần Bi-Led dạng bóng chiếu Led dạng bóng chiếu Đèn chiếu xa Bi-Led dạng bóng chiếu
Hệ thống nhắc nhở đèn sáng Có Đèn ban ngày LED
Tự động bật/tắt Có, chế độ tự ngắt
Hệ thống cân bằng góc chiếu Tự động Chế độ đèn chờ dẫn đường Có Đèn báo phanh LED Đèn báo rẽ Buld LED Đèn sương mù
Cụm đèn sau Đèn vị trí LED Đèn lùi Buld LED Đèn báo phanh trên cao (Đèn phanh thứ 3)
Hệ thống gạt mưa (Trước) Gạt mưa tự động
Gương chiếu hậu bên ngoài
Gập điện Có Tự động
Tích hợp đèn báo rẽ Có
Tích hợp đèn chào mừng Có
Chức năng tự điều chỉnh lùi Không Có
Chức năng chống bám Có nước
Nhớ vị trí Không Có (2 vị trí)
Chức năng sấy kính sau Có, điều chỉnh thời gian Ăng ten Kính sau
Tay nắm cửa ngoài Mạ crom Ống xả kép Không Có
Ghế lái Chỉnh điện 10 hướng
Ghế phụ Chỉnh điện 8 hướng
Bộ nhớ vị trí ghế Không Ghế lái, 2 vị trí
Hàng ghế thứ 2 Cố định Ngả lƣng chỉnh điện Tựa tay hàng ghế sau Có, tích hợp khay đựng ly + nắp đậy
Tay nắm cửa trong xe Mạ crom
Gương chiếu hậu trong Chống chói tự động
Tay lái 3 chấu, bọc da
Nút bấm tích hợp điều khiển Có Điều chỉnh Chỉnh tay 4 hướng Chỉnh điện 4 hướng
Lẫy chuyển số Không Có
Nhớ vị trí Không Có, 2 vị trí
Cụm đồng hồ Optitron Đèn báo Eco Có
Màn hình hiển thị thông tin TFT 4.2 inch TFT 7 inch
Cửa sổ ngoài trời Không Có Đầu đĩa DVD 1 đĩa, màn hình cảm ứng 7 inch
DVD 1 đĩa, màn hình cảm ứng 8 inch
Hệ thống âm thanh 6 loa 9 loa JBL
AUX/USB/Bluetooth Có Điều khiển hàng ghế sau Không Có
Kết nối điện thoại thông minh Có
Rèm che nắng kính sau Chỉnh điện
Rèm che nắng cửa sau Không Chỉnh tay
Hệ thống điều hòa Tự động 2 vùng độc lập Tự động 3 vùng độc lập
Chìa khóa thông minh và khởi động bằng nút bấm Có
Phanh tay điện tử Có
Hệ thống dẫn đường Không Có
Hiển thị thông tin kính lái
Khóa cửa điện Có (tự động)
Chức năng khóa cửa từ xa Có
Cửa sổ điều chỉnh điện Tự động lên/xuống tất cả các cửa
Cốp điều khiển điện Có
Kiểm soát hành trình Không Có
Hệ thống theo dõi áp suất lốp Có
Hệ thống chống bó cứng phanh Có
Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA Có
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD Có
Hệ thống cân bằng điện tử
Hệ thống kiểm soát lực kéo
Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC Có
Hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi RCTA Không Có Đèn báo phanh khẩn cấp
Cảm biến hỗ trợ đỗ xe trước sau Có
Túi khí hông phía trước Có Túi khí rèm Có
Túi khí đầu gối người lái Có
Dây đai an toàn 3 điểm ERL, 5 vị trí
2.1.2 Giới thiệu về hệ thống treo trên xe TOYOTA CAMRY 2019
2.1.2.1 Hệ thống treo trước trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hình 2 1 Hệ thống treo trước trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Trên xe TOYOTA CAMRY 2019, hệ thống treo trước sử dụng treo MacPherson với cấu tạo đơn giản gồm ba bộ phận chính: giảm chấn thủy lực, lò xo và bộ phận điều hướng Số điểm gắn của hệ thống treo với khung xe giảm từ 4 xuống 2, với phần ống nhún chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe Thiết kế này không chỉ giúp quá trình lắp ráp nhanh hơn và giảm giá thành sản xuất mà còn giảm khối lượng và tạo thêm không gian cho khoang động cơ hạn chế Hệ thống treo MacPherson còn làm cho việc bảo trì và sửa chữa trở nên dễ dàng và tiết kiệm hơn.
2.1.2.2 Hệ thống treo sau trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hình 2 2 Hệ thống treo sau trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hệ thống treo sau trên xe TOYOTA CAMRY 2019 là treo đa liên kết
Treo đa liên kết là một loại treo độc lập, được cải tiến từ đòn đôi chữ A, với cấu trúc bao gồm ít nhất ba cần ngang và một cần dọc Các cần này có thể có chiều dài khác nhau và xoay theo nhiều góc độ khác nhau Nhờ vào khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối mỗi cần, hệ thống luôn duy trì trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong Phần đầu của cần được kết nối với phần cuối của trục, cho phép trục thay đổi hình dạng hệ thống treo khi quay để bẻ lái Hệ thống treo này được thiết kế với các trục xoay có khả năng xoắn toàn bộ, tạo ra bố cục đa liên kết cho hệ thống treo sau.
Hệ thống treo MacPherson trên xe TOYOTA CAMRY 2019
2.2.1 Cấu tạo hệ thống treo MacPherson trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hình 2 3 Cấu tạo hệ thống treo Macpherson
1 Đòn nối; 2 Khớp trụ nối đòn dưới với khung xe; 3 Đòn cân bằng; 4 Ống giảm chấn; 5 Khung liên kết với các đòn của hệ thống treo; 6 Đòn dưới;
7 Lò xo; 8 Mặt bích đê lắp với khung xe; 9 Khớp nối cố định giữa đòn dưới của hệ thống treo;10 Khớp B
Đòn ngang dưới và giảm chấn được lắp đặt theo phương đứng, với một đầu kết nối với khung ôtô và đầu kia gối lên khối cầu B Vỏ giảm chấn được kết nối chắc chắn với trục bánh xe.
Thiết kế giảm xóc mới đã loại bỏ thanh đòn trên, thay thế bằng lò xo và ống nhún gắn với khung xe qua đệm cao su, giúp hệ thống treo trở nên đơn giản hơn và được các nhà sản xuất ủng hộ Tuy nhiên, việc lắp ráp hàng loạt gặp khó khăn, dẫn đến ý tưởng gắn hệ thống chỉ tại hai điểm, không bao gồm thanh giằng ổn định Trong sơ đồ mới, ống nhún giữ vai trò dẫn hướng, chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe, không truyền lực theo chiều dọc Macpherson đã thêm tay đòn ổn định ngang, mặc dù không thường xuyên chịu tải, nhưng khi giảm chấn dao động, tay đòn dưới di chuyển theo hình cung, làm điểm tiếp xúc giữa lốp xe và mặt đường dao động liên tục Đối với cơ cấu dẫn động cầu trước, động cơ ngang cần sự hỗ trợ hiệu quả từ giảm xóc Macpherson, với thanh đòn hình tam giác có hai điểm tỳ Lò xo được đặt lệch so với ống nhún, nghiêng vào trong, trong khi cao su giảm chấn ở khớp tiếp xúc với khung vẫn được giữ nguyên, giúp giảm mài mòn và ma sát trong ống nhún Macpherson, kỹ sư ôtô người Scotland của Ford, đã phát minh ra hệ thống treo độc lập cho bánh trước, lần đầu xuất hiện trên mẫu xe Ford Consul và Ford Zephyr vào năm.
Vào năm 1950, một thiết kế mới ở Anh đã ảnh hưởng đến độ cân bằng của bánh xe, gây ra tình trạng mòn, rung và ồn Dù gặp phải những vấn đề này, thiết kế vẫn được duy trì và phát triển vì nó tạo ra thêm không gian cho khoang động cơ của xe dẫn động cầu trước.
2.2.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống treo Macpherson trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hệ thống treo MacPherson sử dụng xương đòn hoặc liên kết nén ổn định bằng liên kết thứ cấp, tạo điểm gắn cho bộ phận vận chuyển trung tâm hoặc trục bánh xe Thiết kế tay dưới của hệ thống này giúp duy trì vị trí bên và dọc của bánh xe một cách hiệu quả.
Phần trên của giá đỡ trung tâm được cố định chắc chắn, trong khi phần dưới của hệ thống treo được lắp đặt một cách hợp lý Phần này có khả năng trượt lên và xuống bên trong, kéo dài trực tiếp để kết nối với thân vỏ xe Đường đi từ giá đỡ trên cùng của thanh chống đến khớp bi dưới cùng trên tay điều khiển tạo ra độ nghiêng cho trục lái, cho phép trục của thanh chống nghiêng vào trong so với trục lái ở phía dưới.
Hệ thống treo MacPherson cần một cấu trúc đơn nhất để đảm bảo không gian thẳng đứng và độ ổn định cao Cấu trúc này giúp phân phối ứng suất hiệu quả, mang lại lợi ích cho hiệu suất của hệ thống treo.
Hệ thống treo có thể tích hợp tay lái vào phần bên ngoài thấp hơn, giúp đơn giản hóa quá trình lắp ráp thành một đơn vị hoàn chỉnh Việc loại bỏ cánh tay điều khiển cũng tạo thêm chiều rộng cho khoang động cơ, rất hữu ích cho các mẫu xe nhỏ, đặc biệt là những xe có động cơ đặt bánh ngang như hầu hết xe dẫn động cầu trước.
Có thể đơn giản hóa hơn nữa bằng cách thay thế thanh bán kính bằng thanh chống lật, điều này đã khiến nó trở nên phổ biến với các nhà sản xuất chi phí thấp Ngoài ra, phương pháp này cung cấp cách dễ dàng để thiết lập hình học hệ thống treo.
Nhiều thiết bị hiện đại hiện nay đã thay thế tay điều khiển bằng xương đòn Thanh chống lật có thể là một tùy chọn, và nếu có, nó sẽ được gắn bằng một thanh có khớp bi vào bộ giảm chấn lò xo, hoặc bằng bi hoặc thanh có khớp đàn hồi với xương đòn.
Hệ thống treo MacPherson trên xe TOYOTA CAMRY 2019
2.3.1 Cấu tạo hệ thống treo tay đòn kép trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hệ thống treo tay đòn kép bao gồm ba bộ phận chính: lò xo, giảm xóc và bộ phận điều hướng Điểm nổi bật của hệ thống này so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng có hai thanh dẫn hướng, trong đó thanh ở trên thường ngắn hơn.
Bảng 2 4 Treo tay đòn kép
Toyota trang bị cho Camry 2019 cấu hình treo sau là loại Tay đòn kép -
Camry là một trong số ít mẫu xe trong phân khúc của mình sở hữu cấu hình treo tay đòn kép, điều này hiếm gặp trong các mẫu xe khác Trong khi hầu hết các xe trên thị trường chỉ sử dụng treo tay đòn kép ở phía trước hoặc cả hai đầu, Camry nổi bật với treo tay đòn kép ở phía sau, trong khi phía trước vẫn sử dụng loại MacPherson phổ biến.
Cấu hình treo Tay đòn kép trên xe hơi được coi là lựa chọn lý tưởng nhờ khả năng duy trì độ bám đường tối ưu và ít thay đổi các góc đặt bánh xe, đặc biệt là góc Camber, khi xe vào cua ở tốc độ cao Điều này mang lại cho xe khả năng chặt cua tốt hơn và giảm thiểu độ nghiêng của thân xe khi chuyển hướng Hơn nữa, với thiết kế này, Toyota có thể điều chỉnh phuộc mềm, tạo cảm giác thoải mái cho hành khách khi di chuyển trên những đoạn đường xấu.
2.3.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống treo tay đòn kép trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Hệ thống treo xương đòn kép cho phép mỗi bánh xe hoạt động độc lập, mang lại khả năng phản ứng linh hoạt với bề mặt đường Cấu trúc này sử dụng hai tay đòn hình xương đòn, hay còn gọi là tay điều khiển hoặc tay chữ A kép, kết nối khớp tay trên của cụm bánh xe với khung gầm ô tô.
Tay điều khiển được trang bị khớp bi ở hai đầu, cho phép di chuyển linh hoạt theo nhiều hướng Chuyển động thẳng đứng được điều chỉnh nhờ vào bộ giảm xóc và lò xo cuộn gắn trên xương đòn.
Bằng cách điều chỉnh mối quan hệ giữa chiều dài tay điều khiển và góc tương đối, kỹ thuật viên có thể cải thiện hành trình và khả năng xử lý của ô tô Việc này bao gồm kiểm soát chuyển động của bánh xe thông qua các thông số như góc camber, góc bánh xe, kiểu ngón chân, chiều cao tâm cuộn, bán kính chà và vết xước.
đặc điểm của hệ thống treo trên xe TOYOTA CAMRY 2019
Giảm chấn giúp kiểm soát dao động của bánh xe và thân xe, đảm bảo bánh xe bám đường tốt hơn Điều này không chỉ giúp tránh rung lắc mạnh mà còn tăng cường tính êm dịu và ổn định cho phương tiện.
Khi nén, piston di chuyển vào trong, còn khi dãn ra, piston sẽ di chuyển ra ngoài Để giảm chấn hiệu quả, cần có kháng lực theo cả hai hướng, điều này được thực hiện thông qua dầu và các van đĩa gắn với piston và đế của ống bên trong Dầu sẽ tràn vào ống trong, bao quanh mặt ngoài của ống, tạo ra một khoảng tự do nằm giữa ống trong và ống ngoài.
Khi cần piston di chuyển xuống, nó tạo ra sự sụt áp trong khoang A phía trên piston, trong khi thể tích khoang B phía dưới piston giảm, làm tăng áp lực chất lỏng Điều này dẫn đến việc van nạp của piston mở ra, cho phép chất lỏng tràn qua đường dẫn vào khoang A Tuy nhiên, khi cần piston di chuyển vào khoang A, nó chiếm chỗ của chất lỏng tương ứng với thể tích của cần, khiến dầu trong khoang B không thể hoàn toàn chảy sang khoang A Chất lỏng bị chiếm chỗ sẽ được dẫn qua van đáy của khoang C.
Khi piston nảy lại hoặc dãn ra, nó làm giảm thể tích khoang A và tăng áp suất trong khoang này, khiến dầu chảy qua van vào khoang B Khi piston được rút ra khỏi khoang B, thể tích của khoang này tăng lên đáng kể, dẫn đến việc chất lỏng từ khoang A không đủ để lấp đầy Áp lực trong khoang B giảm xuống dưới áp lực bên ngoài, làm cho van ở đáy mở ra, cho phép dầu từ bên ngoài chảy vào khoang B và lấp đầy ống trong Các van điều khiển lực cần thiết để đẩy chất lỏng qua chúng tùy thuộc vào vận tốc của piston, cho phép tạo ra kháng lực thấp khi piston di chuyển chậm và kháng lực cao khi vận tốc tăng.
Chuyển động mạnh của piston liên tục đẩy dầu qua lại các van, làm cho dầu nóng lên do hấp thụ năng lượng từ lò xo và chuyển hóa thành nhiệt Nhiệt lượng này được truyền ra ngoài qua ống, nhưng khi dầu nóng, nó có xu hướng ngậm khí Sự sục khí xảy ra khi dầu di chuyển với tốc độ cao qua các đường dẫn trong van, dẫn đến việc không khí bị trộn lẫn và thoát ra dưới dạng bong bóng nhỏ, tạo thành bọt Dầu có bọt sẽ bị nén, gây ảnh hưởng đến khả năng tạo ra lực giảm chấn, làm giảm hiệu suất giảm chấn một cách đáng kể.
Hình 2 6 bộ phận dẫn hướng trên xe
Bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo, còn được gọi là thanh ổn định, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chức năng hoạt động hiệu quả của hệ thống treo trên xe ô tô.
Bộ phận dẫn hướng là thành phần quan trọng trong xe, chịu trách nhiệm tiếp nhận và truyền lực cũng như mô-men giữa bánh xe và khung xe Vai trò của nó là đảm bảo xe di chuyển ổn định, đầm chắc và êm ái, góp phần nâng cao trải nghiệm lái xe.
Hai kiểu dẫn hướng chính trong hệ thống treo là sử dụng nhíp cho xe tải và các cơ cấu tay đòn cho xe con Tùy thuộc vào cách bố trí và sắp xếp các tay đòn, các nhà sản xuất sẽ phát triển những hệ thống treo khác nhau như hệ thống treo MacPherson, tay đòn kép (double wishbone) và đa liên kết (multi-link).
Hình 2 7 Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu sức nặng tác động lên khung xe, giúp bánh xe dao động mượt mà hơn và mang lại sự êm dịu cho xe khi di chuyển.
Bộ phận đàn hồi của hệ thống treo đƣợc thiết kế với các kiểu cơ bản sau:
Nhíp là bộ phận quan trọng trong hệ thống treo của xe tải nhỏ và trung bình Với cấu trúc đơn giản, nhíp lá dễ chế tạo và lắp ráp, đồng thời có giá thành thấp, rất phù hợp cho các loại xe tiết kiệm chi phí và không yêu cầu độ êm dịu cao.
Bộ nhíp lá trong hình là một phần quan trọng của hệ thống treo ô tô, bao gồm 5 lá nhíp kim loại cong, đàn hồi với tiết diện chữ nhật và chiều dài khác nhau Trong đó, lá nhíp cái có chiều dài lớn nhất, tiếp theo là 4 lá nhíp còn lại có chiều dài giảm dần, với lá cuối cùng là ngắn nhất Tất cả các lá nhíp đều có chiều rộng giống nhau, đảm bảo tính đồng nhất và hiệu suất trong việc hỗ trợ hệ thống treo.
Chiều dày của lá có thể được phân loại thành 1-3 nhóm, phổ biến nhất là 1 hoặc 2 nhóm Nếu chỉ có một nhóm, tất cả các lá sẽ có chiều dày giống nhau Trong trường hợp có 2 nhóm, sẽ bao gồm nhóm lá nhíp cái và nhóm lá còn lại, trong đó nhóm nhíp cái có thể có từ 1 đến 3 lá.
Nếu 1 lá thì chiều dày của lá nhíp cái lớn hơn chiều dày các lá còn lại Nếu nhóm nhíp cái có từ 2 lá trở lên thì chiều dày của các lá nhíp cái giống nhau và nhỏ hơn chiều dày các lá còn lại
Thông thường, trước khi lắp ghép, bán kính cong của các lá nhíp không đồng nhất; trong đó, lá nhíp cái có bán kính cong lớn nhất, trong khi các lá nhíp còn lại có bán kính cong giảm dần.
Khi các lá nhíp được ghép lại với nhau, chúng ôm khít vào nhau, tạo ra sự ổn định Các lá nhíp phía trên chịu ứng suất lắp ghép ngược lại với ứng suất khi chịu tải trọng của xe, do đó giúp giảm bớt ứng suất Tuy nhiên, tác dụng này không đáng kể.
Kết luận chương 2
Xe Toyota Camry được trang bị hệ thống treo Macpherson và tay đòn kép, giúp nâng cao khả năng ổn định và mang lại cảm giác êm ái trong quá trình di chuyển Hệ thống treo của xe có cấu trúc phức tạp với nhiều chi tiết khác nhau, góp phần cải thiện hiệu suất và trải nghiệm lái.
Hệ thống treo của Toyota Camry bao gồm ba bộ phận chính: bộ phận giảm chấn, bộ phận đàn hồi và bộ phận dẫn hướng Sự kết hợp tối ưu giữa các bộ phận này tạo ra một hệ thống treo toàn diện và hợp nhất Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, xe không thể tránh khỏi hao mòn và hư hỏng theo thời gian Để hiểu rõ hơn về những hư hỏng này cũng như các biện pháp khắc phục, hãy cùng khám phá chương số 3.
CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
Các dạng hư hỏng thường gặp
Đối với những người dùng có kinh nghiệm, lỗi hệ thống treo ô tô có thể nhận biết qua âm thanh lạ hoặc các dấu hiệu khác Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, việc kiểm tra hệ thống treo cần được thực hiện thường xuyên bởi các kỹ thuật viên chuyên nghiệp mỗi khi thay dầu, nhằm phát hiện sớm lỗi và có biện pháp xử lý thích hợp như bảo dưỡng hoặc thay thế.
3.1.1 Bộ phận giảm chấn Đây là một bộ phận của hệ thống treo dễ phát sinh lỗi nhất Bộ phận giảm chấn là bộ phận có chức năng hạn chế chuyển động của nhíp và lò xo trên hệ thống treo khi xe gặp các vật cản trên đường bằng lực cản của dầu chảy qua một khe tiết lưu trong piston, đồng thời chúng cũng mang lại tính êm dịu chuyển động thông qua việc hấp thụ rung động của thân xe Tuy nhiên, giảm chấn lại rất hay bị chảy dầu hoặc tắc lỗ tiết lưu Khi đó, phần ống ngoài giảm chấn sẽ bị ƣớt, bụi bẩn bám nhiều và cần đƣợc thay thế ngay để tránh tình trạng xe dao động rất lâu mà không tắt, gây nên hiện tƣợng xóc, bập bềnh khiến người ngồi trên xe khó chịu
Hình 3 1 Bộ phận giảm chấn
H
Tiếng ồn và rung động có thể xuất hiện ở mọi tốc độ, ảnh
3.1.3 Nhíp và lò xo của hệ thống treo
Nhíp và lò xo của hệ thống treo ô tô có thể bị yếu theo thời gian, đặc biệt ở những xe thường xuyên quá tải, dẫn đến mỏi và giảm khả năng đàn hồi Khi đó, xe sẽ không còn êm ái như trước, khả năng hấp thụ mấp mô mặt đường kém do nhíp bị võng và lò xo bị chùn, làm giảm chiều cao gầm xe Để tránh tình trạng gãy nhíp hoặc hỏng hóc lan rộng đến bộ phận giảm chấn, bạn cần kiểm tra và thay mới kịp thời, không để hiện tượng này kéo dài.
Việc sử dụng không đúng cách hoặc hư hỏng các bộ phận dẫn hướng có thể dẫn đến mòn các khớp trụ và khớp cầu, biến dạng của đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay, dầm cầu, nhíp lá, quang treo, cũng như sai lệch các thông số cấu trúc và các điểm điều chỉnh, bao gồm vấu giảm va và vấu tăng cứng.
Hư hỏng bánh xe có thể dẫn đến mất quan hệ động học và động lực học, gây ra mòn nhanh lốp xe, giảm khả năng ổn định chuyển động và ảnh hưởng đến tính dẫn hướng của xe Mức độ hư hỏng sẽ quyết định sự rõ nét hay mờ của các biểu hiện này.
Cách phát hiện lỗi trên hệ thống treo
Hệ thống treo ô tô cần được kiểm tra định kỳ bởi kỹ thuật viên chuyên nghiệp khi thay dầu Tuy nhiên, những lái xe có kinh nghiệm có thể nhận biết dấu hiệu trục trặc qua âm thanh lạ và các triệu chứng khác.
Khi lái thử xe, hãy tập trung cao độ để phát hiện lỗi Hạ cửa sổ xuống và lắng nghe mọi âm thanh phát ra từ xe Nếu nghe thấy âm thanh lạ, hãy chú ý tìm nguồn gốc của nó Một số âm thanh không bình thường có thể xuất phát từ hệ thống treo của ô tô.
Âm thanh giống như tiếng gõ cửa (cộc cộc) xuất hiện khi có va chạm mạnh, thường là dấu hiệu cho thấy thanh chống, đinh tán thanh chống hoặc khớp bi đang gặp vấn đề.
Âm thanh liên tục và ngày càng to khi xe di chuyển nhanh có thể là dấu hiệu cho thấy vòng bi bánh xe gặp trục trặc hoặc vấn đề từ lốp xe.
Âm thanh huyên náo (leng keng) thường phát ra khi có va chạm mạnh giữa các thanh kim loại, có thể do sự cố từ bu lông hoặc các chi tiết đầu nối bị hỏng.
Trước khi kiểm tra xe, hãy đảm bảo động cơ đã nguội hoàn toàn, khoảng 30 phút sau khi lái thử Đeo găng tay và chuẩn bị các dụng cụ cần thiết Cẩn thận đặt tay vào chỗ giao nhau giữa mui xe và chắn bùn, ấn mạnh vào hệ thống treo cho đến khi xe nảy lên Nếu xe nảy đều, đó là dấu hiệu tốt cho thấy thanh chống vẫn hoạt động hiệu quả Lái xe nên kiểm tra thanh chống ở cả 4 góc xe để phát hiện bất kỳ trục trặc nào.
Hình 3 3 Nhún mạnh xe ô tô
3.2.3 Kiểm tra độ rung của bánh xe
Để kiểm tra tình trạng lốp xe, sử dụng kích nâng để nâng xe lên vừa đủ để lốp không chạm đất nhưng vẫn đảm bảo xe đứng an toàn Giữ chặt lốp và lắc mạnh bánh xe theo hướng 9h - 3h và 12h - 6h Nếu phát hiện bất kỳ chuyển động bất thường nào từ bánh, có thể một số chi tiết của xe đã bị bào mòn.
Chú ý các chuyển động khác thường có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau, nên bạn cần kiểm tra và có các phán đoán chính xác
Hình 3 4 Kiểm tra độ rung của bánh xe
Nguyên nhân
Hƣ hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Vòng chắn dầu bị hỏng
Do làm việc lâu ngày
Bộ giảm chấn hoạt động kém do sự hở phớt bao kín, dẫn đến việc dầu bị đẩy ra ngoài Hơn nữa, sự hở này còn cho phép bụi bẩn từ bên ngoài xâm nhập vào trong, làm tăng tốc độ mài mòn của bộ giảm chấn.
Phớt chắn dầu bị hỏng
Hệ thống treo có thể phát ra tiếng kêu do thiếu dầu, điều này dẫn đến việc không khí lọt vào buồng khí, làm giảm tính ổn định, đặc biệt là ở bộ giảm chấn hai lớp vỏ.
3Kẹt van Do thiếu dầu Dần tới lực giảm chấn giảm
3 giảm chấn ở trạng thái luôn mở hay dầu bấn, do phớt dầu bị hở
Kẹt van giảm chấn ở trạng thái luôn đóng
Do thiếu dầu hay dầu bẩn, do phớt bao bị hở
Làm tăng lực cản giảm chấn, làm giảm chân không đƣợc điều chỉnh
Dầu bị biến chất 1 thời gian sử dụng
Do có nước hay các tạp chât hoá học lân vào dầu
Làm dầu bị biến chất làm tác dụng của giảm chất mất đi có khi làm bó kẹt giảm
Mòn bộ đôi xilanh pitông
Do làm việc lâu ngày, do ma sát
Làm xấu khả năng dẫn hướng và bao kín, gây giảm lực cản trong cả hai quá trình nén và trả
Trục giảm chấn bị cong
Do quá tải Gây kẹt hoàn toàn giảm chấn
Nát cao su ở chỗ liên kết
Do va đập khi ôtô chạy vào đường xấu
Làm tăng tiếng ồn gây nên va đập mạnh
Máng che bụi bị rách
Do sử dụng lâu ngày các chất hoá học, vật
Làm bụi vào trong bộ giảm chấn cứng bắn vào
Bảng 3 1 Nguyên nhân hư hỏng bộ phận giảm chấn
Hƣ hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Do làm việc lâu ngày, điều kiện bôi trơn kém hoặc chất bôi trơn có lẫn tạp chất cơ học
Làm mất tính dẫn hướng
Sai lệch các thông số có cấu trúc ớ các chồ điều chỉnh các vấu giảm ra các vấu tăng cứng
Do điều chỉnh sai kỳ thuật, tháo lắp không đúng kỹ thuật
Làm cho các bánh xe mất quan hệ động học, gây mòn nhanh lốp xe, làm mất tính dẫn hướng của xe
Bảng 3 2 Nguyên nhân hư hỏng bộ phận dẫn hưóng
Hƣ hỏng Nguyên nhân Hậu Quả
Lò xo xoắn trụ bị giảm cứng
Do làm việc lâu ngày nên vật liệu bị mỏi
Giảm chiều cao thân xe giúp tăng cường khả năng va đập cứng khi phanh hoặc tăng tốc, đồng thời gây ra tiếng ồn khi xe chuyển động và gia tăng dao động của thân xe.
Thanh xoăn, thanh giằng bị cong
Do thường xuyên chịu quá tải khi làmviệc
Làm mất tác dụng của bộ phận đàn hồi Gây rung lắc khi xe chuyển động
Nứt vờ các vấu cao su tăng cứng,
Các vấu hạn chế hành trình
Do làm việc lâu ngày Tháo lắp không đúng kỹ thuật
Làm tăng tải trọng tác dụng lên bộ phận đàn hồi Tăng độ ồn khi làm việc của hệ thống treo Kéo dài hành trình dập tắt dao động
Bảng 3 3Nguyên nhân hư hỏng bộ phận đàn hồi
Kiểm tra và sửa chữa
Trước khi tháo vệ sinh thật cẩn thận vỏ ngoài của giảm xóc
1 Cặp giảm xóc bằng eto Sau đó dùng dụng cụ ép lò xo đặc biêt, ép vào lò xo trụ
Gắn cờ lê đặc biệt vào tấm để lò xo, nhằm ngăn chặn nó xoay ngược trở lại Sau đó, tiến hành nới lỏng đai ốc nối với nắp giảm xóc để tháo nắp giảm xóc một cách an toàn.
Tháo tấm đế lò xo, ụ cao su chắn bụi và lò xo trụ
Giữ chặt giảm xóc theo chiều thẳng đứng và sử dụng cờ lê chuyên dụng để tháo nắp bịt giảm xóc Trong quá trình thực hiện, ấn cần piston xuống vị trí thấp nhất để đảm bảo công việc diễn ra hiệu quả.
Tháo vòng hãm ra, kéo chầm chậm cần piston và vòng dẫn hướng ra khỏi piston
Rửa tất cả các chi tiết bằng xăng không chì và làm khô bằng khí nén, trừ những chi tiết không phải kim loại Đối với các chi tiết không phải kim loại, cần làm lạnh bằng khí nén và kiểm tra các chi tiết đã tháo ra Thay thế bất kỳ chi tiết hỏng hóc nào trong quá trình kiểm tra và đổ dầu ra.
Bảng 3 4 Quy trình tháo giảm chấn
Có một ổ bi đƣợc đặt trong cụm giảm xóc, thay thế cả cụm ổ bi, bất cứ hỏng chỗ nào
Các chi tiết dưới đây có thể được thay thế; nếu bất kỳ chi tiết nào khác bị hỏng, cần phải thay toàn bộ giảm xóc.
Tháo các đai kẹp nhíp, các chốt bu lông trung tâm sau đó nhấc từng lá nhíp ra
Kiểm tra Dụng cụ Sửa chữa
Chảy dầu Quan sát Nếu thấy chảy dầu theo thanh đẩy thì thanh phớt chắn dầu
Hệ số cản có thể được kiểm tra bằng tay hoặc trên bệ thử Nếu trục của giảm chấn di chuyển đến cuối hành trình mà hệ số cản vẫn không thay đổi, điều này cho thấy giảm chấn vẫn còn hoạt động tốt.
Thay dầu hoặc thay piston
3 Độ cong của cần piston
Cho phép 0,2mm Đồng hồ so Cong quá phải thay mới
Piston, xilanh có bị cào xước không
Quan sát Nếu bị cào xước quá nhiều thì thay mới
Dầu xi lanh Quan sát Nếu có cặn bẩn thì thay dầu mới
Nếu thiếu dầu thì đổ thêm dầu mới
Bảng 3 5 Kiểm tra giảm chấn
-Lắp lại giảm chấn theo trình tự sau:
1 Bôi dầu lên thành xi lanh, giảm xóc và bề mặt piston Phải thận tránh bụi bẩn dính và phần này;
2 Cẩn thận đứa piston vào xilanh Dùng ngoàm tay ép cuppen để nó vào xilanh Cẩn thân tránh làm hỏng cuppen;
3 Lắp cụm piston-xilanh với giảm xóc
4 Nạp dầu sạch vào trong giảm xóc: 300cc
(* Chú ý: Phải loại bỏ hết không khí trong xilanh trong khi nạp dầu từ từ ấn nhẹ piston cho đến khi toàn bộ dầu quy định đƣợc nạp)
5 Với mép vòng dẫn hướng đỉnh, lồng vào cần piston cho đến khi nào vòng dẫn hướng chạm vào đầu xi lanh ở thời điểm lắp ráp;
6 Đặt vòng hãm thường xuyên phải thay khi giảm xóc bị tháo dời;
7 Bọc lên đầu cần piston bằng dụng cụ bịt nắp dầu giảm chấn đặc biệt, ấn nhanh phớt sau khi đã nạp đủ lƣợng dầu quy định để bịt kín dùng clê đặc biệt siết chặt nắp cho đến khi cạnh bu lông chạm tới đầu ngoài xi lanh giảm xóc;
- Đặt, lò xo trụ lên giảm chấn:
1 Đặt dụng cụ ép lò xo đặc biệt lên lò xo bằng chốt hãm của nó lên vòng thứ nhất một cái trên và một cái dưới nén hết cỡ và đặt lò xo trên giảm xóc
2 Kéo thằng cần piston giảm xóc ra hết cỡ, sau đó lồng ụ cao su vào
3 Với tấm đế lò xo ăn sâu vào rãnh phía của cần piston và cũng nhƣ vậy trong lỗ hình chữ D của tấm đế lò xo đó, đặt nắp trên giảm chấn sau đó đặt trên đai ốc tự hãm Trong trường hợp này, phải làm sao cho phần chắn bụi đƣợc khít với hình dáng của tấm lò xo
-Giữ chắc chắn tấm đế lò xo, sau đó siết chặt bu lông, theo mô men tiêu chuẩn
3.4.2 Thanh giằng và thanh ổn định
Hình 3 6 Thanh giằng và thanh ổn định
1 Thanh cân bằng 6Tấm đỡ lò xo 11 Bạc lót của thanh giằng
2 Giá đỡ 7 Ụ cao su 12 Thanh giằng
3 Bạc lót của thanh cân bằng 8 Vỏ chắn bụi 13 Đòn dưới
4 Thanh ngang phía trước 9 Lò xo trụ 14 Khớp cầu đòn dưới
5 Tấm cách 10 Giảm xóc 15Trục đòn dưới
1 Tháo thanh ổn định và thanh giằng đòn dưới
2 Tháo giá bắt thanh giằng khỏi khung xe
3 Tháo thanh ổn định khỏi giá bắt thanh giằng
- Kiểm tra độ cong của thanh giằng, giá trị chuẩn 3mm nếu cong ít có thể nắn lại, hoặc thay mới
- Để thanh cân bằng lên sàn và kiểm tra độ biến dạng nếu không đúng thì điều chỉnh lại
- Kiểm tra mối ren thanh giằng, mối nối thanh giằng đòn ngang bị nứt, cong thay thế nếu hỏng
- Kiểm tra sự nứt hỏng và biến dạng gối đỡ thanh giằng nếu hỏng thì thay thế
Khi lắp thanh giàng với giá đỡ thanh giằng, điều chỉnh khoảng cách
“A” khoảng cách từ đầu phía trước của thanh giằng tới đầu cuối của ê cu hãm với một giá trị
1 Gối đỡ cao su phía trước và sau của thanh giằng khác nhau về hình dạng
2 Khi bắt bu lông ở cuối thanh ổn định, siết chặt ê cu sao cho kích thước chuẩn có thể được điều chỉnh giữa ê cu và đầu cuối của bulong
3 Siết chặt các ê cu và bulong theo tiêu chuẩn.
Kết luận chương 3
Hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trên xe, ảnh hưởng trực tiếp đến cảm giác của hành khách Do đó, việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất là rất cần thiết Trong quá trình sử dụng, người dùng có thể gặp phải một số vấn đề phát sinh liên quan đến hệ thống treo.
Ba vấn đề quan trọng đã giúp em hiểu rõ hơn về cách giải quyết nhanh chóng và tối ưu khi gặp sự cố như bánh lái bị lắc, xe kéo lệch, thân xe chúi xuống hoặc rung lắc ở bánh trước Đây là những hư hỏng phổ biến, vì vậy em đã đề xuất các phương pháp kiểm tra và sửa chữa cho một số bộ phận, bao gồm giảm chấn và thanh cân bằng của hệ thống treo.
