MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
Chương 1. Giới thiệu chung về xe Matiz 3
1.1. Giới thiệu chung về xe matiz 3
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe matiz 4
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe Matiz 6
1.3.1. Động cơ 6
1.3.2. Hệ thống truyền lực 7
1.3.3. Hệ thống lái 8
1.3.4. Hệ thống phanh 8
1.3.5. Hệ thống treo,khung,lốp 9
1.3.6. Hệ thống điện 9
1.3.7. Các thiết bị phụ 10
Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống treo xe Matiz 11
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống treo 11
2.1.1. Hệ thống treo bị động 12
2.1.2. Hệ thống treo tích cực 13
2.1.3. Hệ thống treo điều chỉnh 13
2.1.4. Hệ thống treo bán tích cực 13
2.2. Phân loại các hệ thống treo 15
2.2.1. Theo cấu tạo của phần tử hướng 15
2.2.2. Theo cấu tạo phần tử đàn hồi 15
2.2.3. Theo phương pháp dập tắt dao động 16
2.3. Yêu cầu của hệ thống 16
2.4. Phân tích kết cấu hệ thống treo 16
2.4.1. Hệ thống treo trước kiểu Macferson 19
2.4.2. Hệ thống treu sau của xe 21
2.5. Đặc điểm kết cấu của một só chi tiết thuộc hệ thống treo 23
2.5.1. Giảm chấn 23
2.5.2. Lò xo 25
2.5.3. Vấu cao su 26
Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm treo trước xe Matiz 28
3.1. Bảng thông số ban đầu 28
3.2. Xác định hệ số phân phối khối lượng phần treo 28
3.3. Xây dựng đường đặc tính tần số dao động 29
3.4. Tính toán kiểm nghiệm phần tử của hệ thống treo 32
Kết luận 34
Tài liệu tham khảo 35
35 trang |
Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 4448 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Kiểm nghiệm hệ thống treo trước xe matiz, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời nói đầu
Đồ án môn học là một phần không thể thiếu được đối với mỗi người học viên trong quá trình học tập tại trường nhằm củng cố, hoàn thiện những kiến thức đã được trang bị và nâng cao khả năng áp dụng lý thuyết đã học vào thực tế công việc sau này mà trước mắt là đồ án tốt nghiệp . Qua đó giúp học viên hệ thống lại các kiến thức chuyên ngành đã học, đồng thời bổ sung những kiến thức mà bản thân còn thiếu sót trong quá trình học tập và giúp cho học viên có khả năng tư duy khoa học trong thực hiện công việc.
Ngành Ô tô giữ một vị trí quan trọng trong sự nghiệp phát triển của xã hội . Xe Ô tô được phổ biến trong toàn bộ nền kinh tế quốc dân, ở nhiều lĩnh vực khác nhau như : nông lâm nghiệp, giao thông vận tải, quốc phòng an ninh.... Đặc biệt các loại xe được sử dụng rất phổ biến trong quân đội, đây là phương tiện vận chuyển các loại vật chất khí tài và cơ động bộ đội. Nhiều thành tựu khoa học đã được áp dụng vào nghành công nghiệp chế tạo Ô tô nhằm mục đích nâng cao khả năng phục vụ, nâng cao độ tin cậy của Ô tô. Các nội dung này nhằm mục đích giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, đảm bảo an toàn tốt nhất cho nguời và hàng hoá phương tiện, tăng vận tốc trung bình, tăng tải trọng hàng hoá vận chuyển, tăng tính tiện nghi và tính kinh tế nhiên liệu, giảm giá thành sản xuất...
Ngày nay, nền kinh tế đất nước ta đang trên đà phát triển, trong đó nghành công nghiệp Ô tô không ngừng tăng trưởng cả về quy mô và chất lượng sản xuất chế tạo, lắp ráp. Các nhà máy ô tô đang mộc lên rất nhiều, nhiều loại Ô tô sẽ được chế tạo và lắp ráp tại Việt Nam với các thông số kỹ thuật cao, tính năng tác dụng phù hợp với điều kiên khai thác, địa hình thời tiết ở nước ta.
Do vậy việc nghiên cứu những vấn đề lí thuyết và kết cấu Ô tô một cách cẩn thận sẽ giúp chúng ta sử dụng và khai thác các loại xe một cách có hiệu quả, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm….Đây là một yêu cầu cần thiết đối với người cán bộ kỹ thuật nghành xe và kỹ sư cơ khí động lực trong khai thác sử dụng cũng như thiết kế chế tạo sau này. Thực hiện đồ án môn học là tổng hợp kiến thức lý thuyết áp dụng vào bài toán cụ thể góp phần tích luỹ và nâng cao các kiến thức đã được học, chuẩn bị tốt hơn cho đồ án tốt nghiệp và công tác sau này.
Với sự hướng dẫn của thầy Trần Minh Sơn cùng các thầy giáo bộ môn ô tô quân sự, khoa Động Lực HVKTQS, tôi đã thực hiện đồ án này.Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, tôi rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án môn học này hoàn thiện hơn.Tôi xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Đào Minh Thắng
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MATIZ
Giới thiệu chung về xe Matiz
Matiz là loại ôtô du lịch 4 chỗ có công thức bánh xe là 4x2, nó được sản xuất từ năm 1998 tại nhà máy ôtô Daewoo Hàn Quốc sau đó du nhập vào Việt Nam và được lắp ráp tại nhà máy liên doanh ôtô Việt Mam-Daewoo (Vidamco). Xe Matiz có các kích thước cơ sở như chiều dài cơ sở, chiều rộng cơ sở đều thấp tạo cho xe có tính cơ động cao rất phù hợp với điều kiện đường xá nhỏ hẹp ở Việt Nam do vậy xe có thể đi vào những con đường nhỏ, ngõ nghách của nội thị và ven đô mà nhiều loại ôtô khác không thể đi vào được. Với giá thành phù hợp, mức tiêu thụ nhiên liệu thấp, tiện dụng nên xe Matiz đã được nhiều gia đình lựa chọn làm phương tiện đi lại và du lịch, đặc biệt nó được nhiều hãng taxi sử dụng để kinh doanh dịch vụ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế. Kiểu dáng bên ngoài xe và một số kích thước cơ bản của xe được thể hiện trên hình 1.1 và hình 1.2.
Hình1.1. Kiểu dáng bên ngoài xe Matiz
Hình 1.2. Một số kích thước cơ bản của xe Matiz
Đặc tính kỹ thuật của xe MATIZ
Bảng 1.1. Bảng đặc tính kĩ thuật của xe Matiz
TT
Thông số kỹ thuật
Giá trị
(Đặc điểm)
Đơn vị
01
Thông số về trọng lượng
Tải trọng
432
kg
Trọng lượng xe không tải :
778
kg
Trọng lượng toàn bộ :
1210
kg
02
Thông số về tính năng thông qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
4,55
m
Góc vượt dốc lớn nhất
24
Độ
Góc nghiêng ngang
30' 30'
Độ chụm
2o48'
Vận tốc lớn nhất của xe
144
Km/h
Mức tiêu hao nhiên liệu
7
l/100Km
Thời gian tăng tốc từ 0-100 km
14
s
03
Thông số về động cơ
Dung tích công tác
0,796
lít
Đường kính xy lanh D
68,5
mm
Hành trình pít tông S
72
mm
Tỷ số nén
9,3
Công suất Nemax
37,5
Kw
Số vòng quay neN
6000
v/ph
Mô men Memax
68,6
Nm
Số vòng quay neM
4600
v/ph
Góc đánh lửa sớm
10
độ
Nước làm mát động cơ
3,8
lít
Dầu bôi trơn động cơ(cả lọc)
2,7
lít
04
Thông số về hệ thống truyền lực
Ly hợp
Kiểu ma sát khô, một đĩa bị động, lò xo ép hình đĩa
Hộp số
Cơ khí, 5 cấp, dẫn động gián tiếp
Tỷ số truyền hộp số(ihs)
ihs1
3,818
ihs2
2,210
ihs3
1,423
ihs4
1,029
ihs5
0,827
iL
3,583
Tỷ số truyền của truyền lực chính (i0)
4,444
05
Thông số về hệ thống lái
Cơ cấu lái
Kiểu bánh răng trụ thanh răng
Tỷ số truyền cơ cấu lái
15,7
Tỷ số truyền dẫn động lái
0,984
Dầu trợ lực lái
1
lít
06
Thông số về hệ thống phanh
Cơ cấu phanh
+ Phanh trước
phanh đĩa
+ Phanh sau
phanh guốc
Dẫn động phanh
thuỷ lực, trợ lực chân không
Hành trình tự do bàn đạp chân phanh
6-10
mm
Dầu phanh
0,45
lít
07
Thông số về phần vận hành
Hệ thống treo
+ Treo trước
Độc lập kiểu nến
+ Treo sau
Phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ
Số lượng bánh xe
4
Kích thước của lốp xe
175/60R13
08
Thông số kiểm tra điều chỉnh
Bình xăng
35
lít
Dầu hộp số
2,1
lít
Khe hở xupáp
+ Xupáp hút
0,15 0,02
mm
+ Xupáp xả
0,32 0.02
mm
Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe Matiz
Động cơ
Động cơ xe Matiz là loại động cơ xăng 4 kì được bố trí đằng trước và đặt ngang xe. Nó là loại động cơ M-TEC bao gồm 3 xilanh bố trí thẳng hàng có thứ tự làm việc là 1-3-2 với dung tích công tác theo nhà sản xuất là 796cc. Công suất lớn nhất của động cơ là 37,5kw ứng với số vòng quay của trục khuỷu là 6000 v/ph. Mô men xoắn lớn nhất của động cơ là 68,6 Nm ứng với số vòng quay là 4600 v/ph.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Xe sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là Ron95, 91, 87, 83. Áp suất đầu ra của bơm xăng là 380 kpa, dung tích bình xăng là 35 lít.
Hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước.
Hệ thống bôi trơn : Theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té. Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W30, SAE 10W30, SAE 15W40
Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực của xe bao gồm: ly hợp, hộp số, truyền lực chính và vi sai, các đăng.
Ly hợp: Là loại ly hợp thường đóng 1 đĩa bị động, ma sát khô, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng. Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ . Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.
Hộp số: là loại hộp số cơ khí 5 cấp (5 số tiến và một số lùi), 2 trục, dẫn động điều khiển cơ khí gián tiếp thông qua các dây kéo. Hộp số sử dụng cơ cấu đồng tốc kiểu khoá hãm, đồng tốc đặt ở đầu bánh răng chủ động số 5, giữa bánh răng chủ động số 3 và 4, giữa bánh răng bị động số 1 và 2.
Truyền lực chính và vi sai: Vì đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Xe Matiz sử dụng truyền lực chính một cấp bánh răng trụ răng nghiêng vi sai thường.
Các đăng: Xe sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa và Tripot để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước (cầu chủ động dẫn hướng).
Hệ thống lái
Hệ thống lái xe Matiz bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.
Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.
Trợ lực lái với van phân phối kiểu van xoay gồm các bộ phận cơ bản: Thùng dầu, bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực.
Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Matiz bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay).
Hệ thống phanh chân có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước, cơ cấu phanh guốc ở cầu sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. Ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ trợ lực nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh.
Hệ thống phanh dừng được bố trí ở các bánh xe phía sau, ở cơ cấu phanh guốc phía sau ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân còn có thêm các chi tiết của cơ cấu phanh dừng. Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này bao gồm: cần kéo, các dây cáp và các đòn trung gian.
Hệ thống treo, lốp, khung:
Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau
Treo trước là hệ thống treo độc lập kiểu nến (Mcpherson), kích thước đòn treo trên của hệ thống treo này giảm về bằng 0. Còn đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với dầm ôtô, đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết lằm trên đường tâm của trụ xoay đứng. Đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên vỏ ôtô. Trên xe Matiz vì đòn treo dưới chỉ gồm một thanh nên có bố trí thêm một thanh giằng ổn định . Ngoài ra đây là bánh xe dẫn hướng nên trụ xoay đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục của nó khi bánh xe quay vòng.
Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ, vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử hướng.
Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng, kích thước lốp xe 175/60R13.
Các bộ phận chính đều được lăp đặt trên vỏ xe nên đặc điểm chịu lực của xe là vỏ chịu lực.
Hệ thống điện
Điện áp mạng: 12V
Máy phát: 12V- 65A
Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 kw
Ắc quy(MF): 12V- 35AH
Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính
Hệ thống âm thanh gồm có radio, cassette và dàn loa
Thiết bị phụ
- Các thiết bị đo đạc hiển thị như: đồng hồ nhiên liệu, đồng hồ nhiệt độ nước làm mát, đồng hồ tốc độ, đồng hồ công tơ mét...
- Trong xe có chỗ để tàn thuốc lá và để đồ uống, hộp đựng găng tay.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO MATIZ
2.1. Giới thiệu chung hệ thống treo
Hệ thống treo là một tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mômen tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Mặc dù có rất nhiều chi tiết nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy thành 3 phần tử chính với các chức năng riêng biệt:
- Phần tử đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng đứng từ đường, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô khi chuyển động trên các loại đường khác nhau.
- Phần tử giảm chấn: Năng lượng dao động của thân xe và của bánh xe được hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.
- Phần tử hướng: dùng để truyền các lực ngang, lực dọc và mômen từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe). Động học của phần tử hướng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng tới tính ổn định và tính quay vòng của ôtô.
Hình 2.1 Bố trí chung của 1 hệ thống treo cơ bản
2.1.1. Hệ thống treo bị động
Hệ thống treo bị động là một hệ thống mà các đặc tính của các thành phần (nhíp và giảm chấn) là cố định. Các đặc tính này được xác định bởi các nhà thiết kế hệ thống treo, theo mục đích thiết kế và ứng dụng mong muốn. Thiết kế hệ thống treo bị động là sự tối ưu hoá giữa độ ổn định và êm dịu chuyển động.
Một hệ thống treo với cản lớn (gồm của cả phần tử giảm chấn, phần tử đàn hồi và lốp xe,... ) sẽ đem lại tính ổn định tốt nhưng cũng truyền mạnh các đầu vào từ đường lên thân xe. Khi xe chuyển động với tốc độ thấp trên đường nhấp nhô hoặc với tốc độ cao trên đường phẳng nó sẽ nhận được chuyển động xấu. Người lái và hành khách có thể cảm thấy khó chịu hoặc gây hư hỏng hàng hoá. Một hệ thống treo với cản nhỏ sẽ mang lại độ êm dịu chuyển động tốt hơn nhưng lại làm giảm đáng kể sự ổn định khi quay vòng hoặc khi vượt dốc.... Một hệ thống treo thụ động được thiết kế tốt có thể mở rộng phần nào khả năng chuyển động và ổn định, nhưng không thể loại trừ được sự mâu thuẫn này. Vì những lý do đó mà ngày nay trên các ôtô hiện đại người ta thiết kế các hệ thống treo khác nhau như được trình bày trong các mục dưới đây.
2.1.2. Hệ thống treo tích cực
Trong hệ thống treo tích cực, cả giảm chấn và nhíp bị động được thay thế bằng một bộ kích thích lực.
Bộ kích thích lực có thể cung cấp thêm hoặc tiêu tán bớt năng lượng cho hệ thống (không giống với giảm chấn bị động chỉ có thể tiêu tán năng lượng). Với một hệ thống treo tích cực, bộ kích thích lực có thể tác dụng lực mà không phụ thuộc vào dịch chuyển hoặc vận tốc của khối lượng treo và không treo. Nhờ vào bộ điều khiển chính xác, các kết quả tối ưu giữa độ êm dịu chuyển động và độ ổn định thân xe tốt hơn đối với hệ thống treo bị động.
2.1.3. Hệ thống treo điều chỉnh
Một hệ thống treo điều chỉnh được tổ hợp từ phần tử đàn hồi trong hệ thống treo bị động và phần tử giảm chấn với đặc điểm là có thể điều chỉnh được bởi người lái. Lái xe có thể dùng thiết bị chọn để đặt mức độ cản dựa trên cảm giác chủ quan của họ. Hệ thống này có ưu điểm là nó cho phép người lái điều chỉnh sức cản theo tính chất đường. Tuy nhiên, người lái lại không thể điều chỉnh hệ thống treo để chống lại các đầu vào như ổ gà, khi quay vòng hoặc các loại đầu vào đường khác nói chung.
2.1.4. Các hệ thống treo bán tích cực
Các hệ thống treo bán tích cực được đề cập lần đầu tiên vào đầu những năm 70. Trong loại hệ thống này, phần tử đàn hồi truyền thống được giữ lại, nhưng phần tử giảm chấn được thay thế bằng giảm chấn điều khiển. Trong khi hệ thống treo tích cực yêu cầu một nguồn năng lượng ngoài nhằm cung cấp các kích thích để điều khiển xe, thì hệ thống treo bán tích cực chỉ dùng năng lượng ngoài để điều chỉnh các mức độ cản, và làm cho bộ điều khiển ghi cùng các cảm biến làm việc. Bộ điều khiển xác định mức độ cản và tự động điều chỉnh để thu được cản đó (cản thích hợp). Một trong những cách thức điều khiển bán tích cực chung nhất là điều khiển kiểu móc treo. Về mặt toán học, điều khiển móc treo được biểu diễn như sau:
Nếu ( 0 thì C = cản cao; còn nếu:< 0 thì
C = cản thấp
Trong các bất phương trình trên, là vận tốc của khối lượng treo còn là vận tốc của khối lượng không treo. Loại điều khiển móc treo này gọi là điều khiển on-off vì giảm chấn chuyển về một trong hai trạng thái cản mà nó có thể có. Khi khối lượng treo chuyển động đi lên và khối lượng treo với không treo lại tiến đến gần nhau thì hệ số cản lý tưởng phải bằng không. Do các giới hạn vật lý của giảm chấn thực, hệ số cản bằng không là không thực hiện được nên người ta dùng hệ số cản rất thấp. Khi khối lượng treo chuyển động xuống dưới còn hai khối lượng tiến lại gần nhau, cách hoạt động của điều khiển móc treo là cần phải sinh ra một hệ số cản lớn vô cùng. Một hệ số cản lớn vô cùng thì không thể đạt tới được, do đó trong thực tế hệ số cản điều chỉnh được đặt ở mức cao nhất. Tác dụng của sơ đồ điều khiển móc treo là để giảm đến mức thấp nhất vận tốc tuyệt đối của khối lượng treo.
Cũng có thể điều khiển nhờ loại giảm chấn không chỉ chuyển giữa trạng thái cao và thấp mà còn có vô số điểm nằm giữa hai mức đó. Loại hệ thống này được gọi là hệ thống bán tích cực thay đổi liên tục. Trong trường hợp giảm chấn điều khiển trong hệ thống treo bán tích cực bị hỏng thì nó sẽ trở về giảm chấn thường một cách dễ dàng. Các hệ thống treo bán tích cực không chỉ có ít dạng hư hỏng nguy hiểm mà còn ít phức tạp, ít xẩy ra các hư hỏng cơ khí và yêu cầu năng lượng nhỏ hơn nhiều so với các hệ thống treo tích cực. Vì vậy, loại hệ thống treo này sẽ là xu hướng phát triển tất yếu trong tương lai.
2.2. Phân loại hệ thống treo
2.2.1. Theo cấu tạo của phần tử hướng
Có các loại như sau:
- Hệ thống treo phụ thuộc là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên phải được liên kết cứng với nhau bằng dầm cầu liền hoặc vỏ cầu cứng. Khi đó dao động hoặc chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng đứng) của bánh xe bên này làm ảnh hưởng, tác động đến bánh xe bên kia và ngược lại. Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng ở rất nhiều xe như: GAZ-53, GAZ-66, ZIL-131, KRAZ; KAMAZ,...
- Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bánh xe bên phải không có liên kết cứng, mà chúng chỉ được nối gián tiếp với nhau qua khung xe hoặc vỏ xe...Chính vì vậy mà dao động hay chuyển dịch của các bánh xe là độc lập nhau. Loại hệ thống treo này được sử dụng hầu hết trên các xe du lịch.
- Hệ thống treo cân bằng: hai bánh xe cùng một phía của hai cầu xe liền nhau có chung phần tử đàn hồi được bố trí xung quanh trục cân bằng.
Hệ thống treo cân bằng thường gặp ở những xe nhiều cầu có tính năng thông qua cao.
Những xe đó có ba hoặc bốn cầu trong đó bố trí hai cầu liền nhau. Hệ thống treo của những cầu này thường là hệ thống treo cân bằng phụ thuộc. Ví dụ như cầu thứ hai và thứ ba của ôtô ZIL-131; URAL-4320; KRAZ-255B,...
2.2.2. Theo cấu tạo của phần tử đàn hồi
Có các loại như sau:
- Phần tử đàn hồi là kim loại gồm: nhíp lá, lò xo, thanh xoắn. Đây là loại phổ biến nhất ở các ôtô quân sự và xe bọc thép bánh hơi.
- Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi là khí nén có bình chứa là cao su kết hợp sợi vải bọc cao su làm cốt, dạng màng phân chia và dạng liên hợp.
- Phần tử đàn hồi là thuỷ khí có loại kháng áp và loại không kháng áp.
- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở chế độ xoắn.
2.2.3. Theo phương pháp dập tắt dao động
Gồm có:
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn (mà chủ yếu là các giảm chấn thuỷ lực dạng đòn và dạng ống). - Dập tắt dao động nhờ ma sát giữa các chi tiết của phần tử đàn hồi và trong phần tử hướng. Hệ thống treo này sẽ không được trang bị giảm chấn nên hiệu quả dập tắt dao động sẽ kém hơn so với trường hợp có giảm chấn.
2.3. Yêu cầu
- Có tần số dao động riêng thích hợp với từng loại ôtô để đảm bảo độ êm dịu cần thiết.
- Có độ võng động đủ để không sinh ra va đập lên các ụ đỡ;
- Có hệ số cản thích hợp để dập tắt dao động giữa vỏ xe v_ cầu xe;
- Khi quay vòng hoặc khi phanh thì vỏ ôtô không bị nghiêng quá giới hạn cho phép
- Đảm bảo sự tương ứng giữa động học của các bánh xe với động học của dẫn động lái.
2.4. Phân tích kết cấu hệ thống treo xe Matiz
Hệ thống treo là một tổ hợp các cơ cấu thực hiện liên kết các bánh xe với khung xe (hoặc vỏ xe) để đảm bảo độ êm dịu chuyển động và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo các dao động của thân xe và của các bánh xe theo ý muốn và giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền các lực và mô men tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe).
Qua tìm hiểu tôi thấy: hệ thống treo trước xe Matiz là hệ thống treo độc lập kiểu Macferson và treo sau là hệ thống treo phụ thuộc kiểu đòn kéo với dầm xoắn.
Hệ thống treo xe Matiz gồm 3 bộ phận chính:
- Phần tử đàn hồi là lò xo: có chức năng biến dao động tần số cao thành dao động tần số thấp, dùng để tiếp nhận và truyền lên khung xe các lực thẳng đứng từ đường, giảm tải trọng động và bảo đảm độ êm dịu chuyển động cho ôtô khi chuyển động trên các loại đường khác nhau.
- Phần tử giảm chấn là loại thủy lực 1 lớp (loại ống đơn): dùng để dập tắt dao động tần số thấp bằng cách biến năng lượng dao động của thân xe và của bánh xe được hấp thụ bởi các giảm chấn trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.
- Bộ phận hướng là đòn treo dưới có tiết diện hình chữ I: dùng để truyền các lực ngang, lực dọc và mômen từ mặt đường lên khung xe (vỏ xe). Động học của bộ phận hướng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng tới tính ổn định và tính quay vòng của ôtô.
Để đảm bảo cho hệ thống treo thực hiện chức năng trên thì có các yêu cầu hệ thống treo:
- Độ võng tĩnh phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe và độ võng động phải đủ để đảm bảo vận tốc chuyển động của ôtô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép. Ở giới hạn này không có sự va đập lên bộ phận hạn chế.
- Động học của các bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng.
- Dập tắt nhanh các dao động của vỏ và các bánh xe.
- Giảm tải trọng động khi ôtô qua những đường gồ ghề.
2.4.1. Hệ thống treo trước kiểu Macferson của Matiz
Hình2.2: Hệ thống treo trước xe Matiz
1-Thanh chống; 2-Tổng lắp giảm chấn; 3-Giá đỡ giảm xóc; 4-Đệm đỡ; 5-Đệm đỡ ; 6-Bạc đỡ; 7-Bạc ; 8 -Giá chặn lò xo ; 9-Giá chặn lò xo dưới; 10-Hãm giảm chấn; 11-Lò xo; 12- Ống giảm chấn; 13- Bạc kín dầu trong; 14-Ổ bi trong; 15-Trục khớp nối dẫn hướng; 16-Bu lông siết đòn treo ; 17-Chốt hãm ; 18-Đai ốc hoa ; 19-Vòng đệm ; 20-Ống lót thanh ổn định ; 21-Chặn bụi đòn treo ; 22-Vòng siết ; 23-Bạc lót đòn treo ; 24-Đòn treo ; 25-Thanh ổn định ; 26-Đế thanh ổn định; 27-Thanh đỡ dọc
Treo trước của xe Matiz là hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi là lò xo kiểu “nến”, (McPherson), với một đòn treo dưới làm nhiệm vụ bộ phận hướng. Đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với khung xe, đầu ngoài liên kết với thanh xoay đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ống thuỷ lực. Đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ôtô. Trục bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng (vỏ giảm chấn).
Trong hệ thống treo trước đòn treo dưới chỉ có một thanh nên được bố trí thêm một thanh giằng. Ngoài ra cầu trước là cầu chủ động đồng thời bánh xe là dẫn hướng nên trụ xoay đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục của nó khi bánh xe quay vòng. Để tăng tính ổn định của phần thân vỏ của xe trong hệ thống này được bố trí thêm thanh ổn định
Đặc điểm :
Do ít chi tiết nên nó nhẹ nên khối lượng không được treo nhỏ, và đặc tính bám đường của bánh xe tốt. Vì vậy độ êm dịu chuyển và tính ổn định tốt
Trong hệ thống treo của xe Matiz các lò xo chỉ đỡ thân xe, nó không có tác dụng định vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên kết) nên có thể dùng lò xo mềm hơn
Do không có sự nối cứng giữa các bánh xe bên trái và bên phải nên giúp hạ thấp sàn xe và vị trí lắp động cơ. Điều này giúp hạ thấp trọng tâm xe, làm tăng tính ổn định của xe
Thanh ổn định trong hệ thống treo trước để giảm sự lắc ngang khi xe quay vòng và cải thiện tính ổn định cà các tính năng khác.
Hệ thống tương đối nhỏ gọn nên chiếm ít không gian, nên giúp tăng không gian sử dụng của khoang động cơ.