Trường…………….
Khoa……………….
…………..o0o…………..
Ly hợp ô tô
Ly hợp ô tô
Trong quá trình chạy xe, để việc chuyển số được êm dịu thì việc truyền công
suất từ động cơ đến hộp số phải diễn ra từ từ, tránh sự đột ngột là nhờ bộ ly
hợp. Bộ ly hợp này nằm giữa động cơ và hộp số, việc điều khiển ly hợp thông
qua một bàn đạp gọi là bàn đạp ly hợp để nối và ngắt công suất từ động cơ,
đồng thời chuyển số được dễ dàng.
Việc đánh giá khả năng làm việc của ly hợp thường thông qua các tiêu chuẩn như:
thứ nhất phải đảm bảo nối hộp số với động cơ một cách êm dịu; thứ hai khi đã nối
động cơ với hộp số rồi thì phải đảm bảo truyền hết công suất mà không bị trượt; thứ
ba phải ngắt khỏi động cơ một cách nhanh và chính xác. Vậy để đảm bảo được các
yêu cầu này ta hãy tìm hiểu kỹ kết cấu của ly hợp, nguyên lý hoạt động, các cách
điều chỉnh ly hợp.
Về mặt cấu tạo, toàn bộ phần ly hợp gồm có hai phần, phần điều khiển cơ khí và
phần điều khiển thuỷ lực. Quá trình điều khiển ly hợp có thể mô tả như sau: lực từ
bàn đạp tác dụng lên pít tông của xi lanh chính làm áp suất dầu trong xi lanh chính
tăng lên. Nhờ đường ống dẫn dầu thuỷ lực mà áp suất dầu này tác dụng lên pít tông
trong xi lanh cắt ly hợp chuyển động đẩy càng cắt ly hợp chuyển động. Theo nguyên
tắc đòn gánh, vòng bi cắt ly hợp bị càng cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa. Nhờ vậy mà đĩa
ly hợp tách khỏi bánh đà và ngắt công suất từ động cơ đến hộp số.
Bàn đạp ly hợp
Vai trò của bàn đạp ly hợp là tạo ra áp suất thuỷ lực trong xi lanh chính, áp suất thuỷ
lực này tác dụng lên xi lanh cắt ly hợp và cuối cùng đóng và ngắt ly hợp.
Trong quá trình sử dụng xe, nếu thấy có hiện tượng khi đạp hết bàn đạp ly hợp vào
mà vẫn không thể cắt được động lực, đó là do ly hợp đã bị mòn hoặc hành trình tự
do của bàn đạp ly hợp không chuẩn.
Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách mà bàn đạp ly hợp có thể dịch
chuyển được cho đến khi vòng bi cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa. Khi đĩa ly hợp bị mòn
thì hành trình tự do này bị giảm đi cho đến khi không còn hành trình tự do nữa có
nghĩa là ly hợp đã quá mòn, cần phải thay thế hoặc phải điều chỉnh hành trình tự do
của ly hợp. Việc điều chỉnh này được tiến hành bằng cách điều chỉnh chiều dài cần
đẩy xi lanh cắt ly hợp và duy trì hành trình tự do không đổi qua việc điều chỉnh các
bu lông trên nó.
Trong các kiểu xe hiện nay người ta thường dùng các loại xi lanh cắt ly hợp tự điều
chỉnh giúp cho hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không thay đổi. Ngoài ra có thể
điều chỉnh độ cao của bàn đạp ly hợp bằng bu lông chặn bàn đạp đồng thời điều
chỉnh hành trình tự do của bàn đạp bằng bu lông chặn cần đẩy.
Bên cạnh các loại bàn đạp ly hợp thông thường, người ta còn chế tạo các loại bàn
đạp ly hợp kiểu quay vòng có tác dụng giảm lực điều khiển bằng các lò xo.
Lò xo này được lắp vào giữa bàn đạp ly hợp và giá đỡ bàn đạp qua một khớp xoay.
Khi mới đạp bàn đạp, lò xo tác dụng lực (mũi tên mầu đỏ) cản trở bàn đạp, khi đạp
bàn đạp thêm nữa đi quá một vị trí nhất định, lực tác dụng của lò xo đổi hướng theo
chiều bổ xung thêm vào lực ấn giúp cho việc đạp dễ dàng hơn.
Xi lanh chính của ly hợp
Xi lanh chính của ly hợp gồm có cần đẩy, pít tông xi lanh chính, các lò xo hãm và lò
xo côn, buồng chứa dầu. Trong quá trình hoạt động, sự trượt của pít tông tạo ra áp
suất thuỷ lực để điều khiển đóng cắt ly hợp, đồng thời lò xo phản hồi của bàn đạp
liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp.
Khi đạp chân vào bàn đạp, lực tác dụng lên bàn đạp đẩy cần dịch chuyển về phía bên
trái (mũi tên mầu trắng), dầu trong xi lanh chính chảy theo hai đường, một đường đi
đến xi lanh cắt ly hợp và một đường dầu chảy vào bình chứa. Khi thanh nối tách khỏi
bộ phận hãm lò xo chuyển động sang trái đóng đường dầu vào bình chứa làm áp
suất dầu trong xi lanh chính tăng lên, áp suất này đi đến điều khiển pít tông trong xi
lanh cắt ly hợp.
Khi nhả bàn đạp dưới tác dụng của lò xò nén đẩy pít tông về phía bên phải, áp suất
dầu thuỷ lực giảm xuống. Khi pít tông trở lại hoàn toàn kéo thanh nối mở van nạp,
dầu từ bình chứa trở về xi lanh chính. Chú ý rằng nếu không khí lọt vào đường dẫn
dầu, khi tác dụng lực, không khí bị tăng áp, dãn nở và không tạo được đủ áp suất
cần thiết. Dẫn đến không thể ngắt hoàn toàn công suất do tác dụng của ly hợp bị
kém đi.
Xi lanh cắt ly hợp.
Xi lanh cắt ly hợp nhận áp suất dầu thuỷ lực từ xi lanh chính để điều khiển pít tông
dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp thông qua một thanh đẩy.
Trong ô tô hiện nay thường sử dụng hai loại xi lanh cắt ly hợp là loại tự điều chỉnh và
loại có thể điều chỉnh được. Đối với loại tự điều chỉnh thì ngay trong buồng xi lanh
cắt ly hợp bố trí một lò xo côn. Lò xo này luôn luôn ép cần đẩy vào càng cắt ly hợp.
Nhờ vậy mà hành trình tự do của bàn đạp không thay đổi. Đối với loại thứ hai thì nếu
ly hợp bị mòn, vị trí của lò xo đĩa thay đổi, vòng bi cắt ly hợp không áp sát vào lò xo
đĩa làm hành trình tự do của bàn đạp thay đổi. Do đó ta buộc phải điều chỉnh vít lắp
ở đầu cần đẩy để càng ly hợp ép sát vào vòng bi.
Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp là bộ phận quan trọng trong ly hợp. Vì nó phải hấp thụ sự chênh
lệch về tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp (không quay) và lò xo đĩa (bộ phận quay)
để truyền chuyển động của càng cắt vào lò xo đĩa. Bởi vậy vòng bi này phải có cấu
tạo đặc biệt, làm bằng vật liệu bền và có tính chịu mòn cao. Trong các ly hợp của xe
FF, trục khuỷu và trục sơ cấp thường dịch chuyển với nhau một chút, nghĩa là đường
tâm của lò xo đĩa và đường tâm của vòng bi ép ly hợp dịch chuyển với nhau một chút
nên gây ra tiếng ồn do ma sát giữa vòng bi cắt ly hợp và lò xo đĩa. Để giảm tiếng ồn
này, vòng bi này thường được chế tạo đặc biệt tự động điều chỉnh để đường tâm của
lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp trùng nhau.
Bàn ép ly hợp (nắp ly hợp) và lò xo đĩa
Mục đích chủ yếu của cụm chi tiết này là để nối và ngắt công suất của động cơ. Yêu
cầu của nó là phải cân bằng trong khi quay và phải đảm bảo toả nhiệt tốt khi nối với
bánh đà. Để ép được đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp, nắp ly hợp thường sử dụng lò xo.
Thông thường có hai loại lò xo, một loại dùng lò xo xoắn và một loại dùng lò xo đĩa.
Trong các ô tô hiện nay thì loại có lò xo đĩa được áp dụng phổ biến hơn.
Lò xo đĩa được chế tạo bằng thép lò xo và được bắt chặt vào bàn ép ly hợp bằng đinh
tán hoặc bu lông. Ở mỗi phía của lò xo đĩa bố trí các vòng trụ xoay hoạt động như
một trục xoay trong khi lò xo đĩa quay. Đối với loại bàn ép ly hợp thông thường có
các lò xo chịu kéo để nối đĩa ép ly hợp với lò xo đĩa. Còn các kiểu xe hiện đại gần đây
thường dùng loại bàn ép ly hợp gọi là DST (hay lật ngược lò xo đĩa). Đối với loại này
người ta lật ngược bàn ép ly hợp để trực tiếp giữ lò xo đĩa ở vị trí thích hợp. Các dải
băng bố trí theo chiều tiếp tuyến với bàn ép ly hợp có tác dụng truyền mômen quay
từ trục khuỷu của động cơ.
Để hiểu rõ các ưu điểm nổi bật của lò xo đĩa so với lò xo trụ, chúng ta hãy xem biểu
đồ trên. Ở điều kiện làm việc bình thường, nghĩa là khi đĩa ly hợp hoàn toàn mới, khi
đặt vào đĩa ép ly hợp một lực ép (P0) như nhau đối với cả hai loại: loại lò xo trụ và
loại lò xo đĩa, khi ấn hết cỡ bàn đạp ly hợp, mỗi sức ép trở thành P2 và P’2.
Điều này có nghĩa là đối với loại lò xo đĩa, lực cần phải ấn vào bàn đạp ly hợp nhỏ
hơn đối với lò xo trụ với mức chênh lệch được thể hiện bằng “a”.
Còn khi độ mòn ở bề mặt tiếp xúc của đĩa ly hợp vượt quá một giới hạn cho phép,
sức ép đặt lên đĩa ép ly hợp của loại lò xo trụ giảm đến P’1. Mặt khác, sức ép đặt lên
đĩa ép ly hợp của loại lò xo đĩa là P1, cũng bằng P0. Điều đó có nghĩa là, khả năng
truyền công suất của ly hợp kiểu lò xo đĩa không bị giảm cho tới giới hạn mòn của
đĩa. Ngược lại, sức ép đặt lên đĩa ép ly hợp của loại lò xo trụ giảm xuống P’1. Do đó,
khả năng truyền công suất giảm xuống, làm cho ly hợp bị trượt.
Đĩa ly hợp (lá côn)
Tác dụng của đĩa ly hợp là làm dịu đi sự va đập khi vào ly hợp. Để truyền công suất
từ động cơ được êm và ít ồn, nó phải tiếp xúc một cách đồng đều với bề mặt ma sát
của đĩa ép ly hợp và bánh đà. Các bộ phận chủ yếu trên đĩa ly hợp gồm các lò xo
chịu xoắn và các tấm đệm. Lò xo chịu xoắn được đưa vào moay-ơ ly hợp để làm dịu
va đập quay khi vào ly hợp bằng cách dịch chuyển một chút theo vòng tròn.
Tấm đệm được tán bằng đinh tán kẹp giữa các mặt ma sát của ly hợp. Khi ăn khớp ly
hợp đột ngột, phần cong này khử va đập và làm dịu việc chuyển số và truyền công
suất. Chúng ta hãy chú ý rằng nếu lò xo chịu xoắn bị mòn và tấm đệm bị vỡ sẽ gây
ra mức va đập và tiếng ồn lớn khi vào ly hợp, khi đó cần kiểm tra lại và sửa chữa
hoặc thay thế.
Động cơ diesel sạch (CDC)
Động cơ diesel được sử dụng rộng rãi bởi vì chúng có khả năng tiết kiệm nhiên liệu
hơn, thải ra khí CO
2
ít hơn và sinh ra công suất lớn hơn các động cơ xăng thông
thường. Nhưng ngược lại, việc chăm sóc, bảo dưỡng, động cơ diesel lại tốn kém hơn
bên cạnh đó nó tạo ra lượng ôxít nitơ NO
x
và muội than nhiều hơn.
NO
x
là tên gọi chung của ôxít nitơ gồm các chất NO, NO
2
và N
2
O hình thành do sự kết
hợp giữa ôxy và nitơ ở điều kiện nhiệt độ cao. Chất ô nhiễm này ngày càng được
quan tâm và trong một số trường hợp, nó là chất ô nhiễm chính làm giới hạn tính
năng kỹ thuật của động cơ. Các ô-xít nitơ gây ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ con
người, thay đổi nhiệt độ khí quyển, ảnh hưởng đến các loài thực vật giảm sự quang
hợp của chúng, ảnh hưởng đến sinh thái…
Đến nay, người ta đã xác định được các chất ô nhiễm trong không khí mà phần lớn
những chất đó có mặt trong khí xả của động cơ đốt trong. Bảng dưới đây cho thấy sự
gia tăng nồng độ một cách đáng ngại của một số chất ô nhiễm trong bầu khí quyển:
Tùy theo chính sách năng lượng của mỗi nước, sự phân bố tỷ lệ phát sinh ô nhiễm
của các nguồn khác nhau không đồng nhất. Bảng dưới đây cho thấy tỷ lệ khí thải từ
ôtô cao nhất theo thống kê ở Nhật và Mỹ.
Tỷ lệ : tính theo %
Sự hình thành NO
x
trong động cơ Diesel.
Quá trình cháy trong động cơ diesel gồm hai giai đoạn: giai đoạn cháy đồng nhất
diễn ra ngay sau kì cháy trễ và giai đoạn cháy khuếch tán. Sự phân bố nhiệt độ và
thành phần khí cháy trong không gian buồng cháy là không đồng nhất. Trong buồng
cháy động cơ diesel luôn tồn tại những khu vực hay các “túi” không khí có nhiệt độ
thấp. Nhờ bộ phận không khí này mà NO
x
hình thành trong buồng cháy động cơ
diesel và được làm mát.
Mặt khác, nhiệt độ cực đại là yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự hình thành NO
x
trong quá
trình cháy của động cơ diesel. Trong mọi loại động cơ, sản phẩm cháy của bộ phận
nhiên liệu cháy trước tiên trong chu trình đóng vai trò quan trọng nhất đối với sự
hình thành NO
x
. Vì sau khi hình thành, bộ phận sản phẩm cháy đó bị nén làm nhiệt
độ gia tăng, do đó làm tăng nồng độ NO
x
. Ngoài ra ở các động cơ diesel tăng áp, sự
gia tăng áp suất dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ khi cháy cũng là nguyên nhân làm
tăng nồng độ NO
x
.
Hiện nay đang tồn tại một vài công nghệ ứng dụng để giảm bớt lượng khí thải ở động
cơ diesel, nhưng Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ (gọi tắt là EPA) và hiệp hội công
nghiệp ôtô vẫn đang tiến hành các biện pháp đánh giá và phát triển công nghệ động
cơ diesel sạch (gọi tắt là CDC), dựa vào đó cải tiến một vài công nghệ tốt nhất để
thiết kế ra một động cơ vừa đáp ứng được yêu cầu về khí thải sạch, công suất cao
mà giá thành hợp lý.
Công nghệ giảm lượng khí thải ở động cơ diesel
Động cơ diesel sạch (CDC) là gì?
Phương pháp thiết kế CDC xoay quanh một loạt mẫu thiết kế thay đổi động cơ diesel
truyền thống nhằm làm giảm lượng khí NO
x
sinh ra, duy trì những ưu điểm và cải
thiện một cách hiệu quả động cơ diesel. Bản chất của công nghệ CDC là phát triển
khả năng không chế lượng NO
x
sinh ra trong xilanh. Lượng NO
x
sinh ra được giảm đi
đáng kể trong buồng đốt của động cơ nhưng không hề ảnh hưởng đến hiệu suất của
động cơ. Nghiên cứu của EPA ban đầu đã chứng minh được rằng với thiết kế mới của
động cơ diesel, lượng NO
x
sinh ra bên trong xi lanh thấp hơn rất nhiều so với mức
thông thường trong công nghiệp.
Những đặc trưng mang tính bí quyết của công nghệ CDC.
• Hệ thống nhiên liệu của EPA : Sử dụng hệ thống nhiên liệu kiểu tăng áp
bằng thủy lực để giảm muội than và giảm lượng khói sinh ra, tăng hiệu
suất của động cơ.
• Hệ thống tăng áp: Tăng công suất của động cơ và tăng hiệu quả của
quá trình cháy, như vậy làm giảm lượng khí cháy sinh ra và tăng khả
năng tiết kiệm nhiên liệu.
• Khí xả có áp suất thấp: nhiệt độ cực đại là nguyên nhân chính ảnh
hưởng đến sự hình thành NO
x
trong quá trình cháy của động cơ diesel do
vậy sự hình thành khí NO
x
sẽ
giảm đi nếu giảm bớt nhiệt độ buồng cháy.
• Muội than đã qua xử lý: giảm bớt lượng khói thừa và lượng hiđro-cácbon
(HC) không cháy hết, các-bon ôxít trong khí xả giảm thiểu, do vậy phù
hợp tiêu chuẩn đặt ra trong tương lai.
Những thách thức mà công nghệ này phải đối mặt đó là giảm hạt khí thải sinh ra
trực tiếp từ động cơ, chứng minh được sự thiết thực của việc áp dụng công nghệ
này trên thực tiễn thế giới, giữ được giá trị/mức độ bền vững, từng bước tiếp cận
những tiêu chuẩn chặt chẽ về khí thải của động cơ diesel trong tương lai. EPA vẫn
đang tiếp tục hoàn thiện để phát triển công nghệ này bằng việc tập trung vào
đáp ứng những yêu cầu đó.
Lợi ích của công nghệ CDC.
Công nghệ CDC là một công nghệ tiên tiến trong việc giảm thiểu khí thải có hại ở
động cơ diesel, nó mang lại những lợi ích như sau:
• Giảm chi phí: Việc khống chế được lượng NO
x
sinh ra trong xi lanh (NO
x
được giảm đi trong buồng cháy động cơ) được thực hiện hết sức đơn
giản theo yêu cầu giống như các biện pháp xử lý thông thường (các biện
pháp xử lý thông thường làm giảm lượng khói, muội than, và hidro-
cacbon)
• Giảm lượng khí thải: đạt được mức độ khí thải sạch phù hợp với các quy
định trong Tiêu chuẩn khí thải ở động cơ công suất lớn năm 2007/2010
và Tiêu chuẩn Tier 2 mà không cần áp dụng các biện pháp sau xử lí NO
x
thông thường.
• Mang tính ứng dụng cao: phù hợp với cả động cơ diesel công suất nhỏ
và công suất lớn.
Công nghệ tiến tiến đạt được những tiêu chuẩn cao về khí thải.
Công nghệ mới của EPA – áp dụng cho cả động cơ công suất lớn năm 2007 và Tiêu
chuẩn Tier 2 cho các phương tiện chở khách - đã giảm được từ 77% đến 95% lượng
khí NO
x
và muội than. Ngày nay một vài phương pháp sử lí khí NO
x
đang được khảo
sát, nghiên cứu để có thể đạt được những tiêu chuẩn khí thải trong tương lai, nhưng
các biện pháp chủ yếu để giảm lượng NO
x
sinh ra là sử dụng các thiết bị NO
x
sau xử
lí. Lượng NOx sinh ra ở buồng đốt sau khi xử lí bằng thiết bị đi kèm được đưa vào hệ
thống xả của động cơ.
Nghiên cứu trong công nghệ CDC cho thấy rằng giá trị kinh tế mà nó mang lại có độ
tin cậy cao hơn là biện pháp giảm lượng NO
x
bằng phương pháp sau xử lí. Công nghệ
CDC có thể là một biện pháp hữu hiệu để đạt được các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về
khí thải động cơ diesel trong tương lai.
Hiện nay, EPA đang tích cực thảo luận với các đối tác tiềm năng khác về công
nghệ CDC để tiếp tục thúc đẩy các nghiên cứu và có thể áp dụng công nghệ đó
vào trong các sản phẩm tương lai.
Bộ giảm chấn
Các lò xo trong hệ thống treo của ô tô có tác dụng làm giảm các chấn động từ
mặt đường lên thân xe nhờ khả năng đàn hồi của chúng. Tuy nhiên sự dao
động lên xuống của lò xo không được dập tắt nhanh thì không những làm cho
xe chạy không êm mà còn có thể ảnh hưởng đến sự vận hành ổn định, mặt
khác còn gây mỏi mệt cho người ngồi trong xe. Bộ giảm chấn được thiết kế để
khắc phục và ngăn ngừa hiện tượng này.
Việc kết hợp giữa lò xo trụ và bộ giảm chấn không những tạo ra khả năng giảm chấn
động từ mặt đường một cách hoàn hảo mà còn dễ tự động hoá, cải thiện đáng kể
khả năng bám đường của các lốp xe, làm cho xe chuyển động ổn định hơn, tạo cảm
giác thoải mái cho người điều khiển.
Trong hầu hết các loại xe ô tô hiện nay đều sử dụng bộ giảm chấn kiểu ống lồng
chứa một loại dung môi đặc biệt gọi là dầu giảm chấn. Lực ma sát sinh ra cản trở
chuyển động chính là sức cản thuỷ lực phát sinh do pít-tông ép dầu qua một lỗ nhỏ.
Lực giảm chấn càng lớn thì dao động của thân xe càng được dập tắt nhanh, nhưng
chấn động do hiệu ứng làm tắt gây ra lại lớn hơn. Ngoài ra, lực giảm chấn còn thay
đổi theo tốc độ của pít-tông. Có nhiều kiểu bộ giảm chấn khác nhau, tuỳ theo tính
chất thay đổi của lực giảm chấn:
- Kiểu lực giảm chấn tỷ lệ thuận với tốc độ pít-tông.
- Kiểu có hai mức lực giảm chấn, tuỳ theo tốc độ của pít-tông (hai kiểu này
được sử dụng trong hầu hết các kiểu xe).
- Kiểu lực giảm chấn thay đổi theo phương thức chạy xe, được sử dụng trong
các xe có hệ thống treo EMS (hệ thống treo điều biến - điện tử).
Các kiểu bộ giảm chấn
Hầu hết các kiểu xe hiện nay đều sử dụng bộ giảm chấn có cấu tạo ống đơn và ống
kép, và là kiểu đa tác dụng. Gần đây nhất, các bộ giảm chấn nạp khí thuộc các kiểu
nói trên đã được đưa vào sử dụng.
Kiểu ống đơn
Lấy một kiểu đại diện là kiểu bộ giảm chấn DuCarbon, nó được nạp khí nitơ áp suất
cao (20 – 30 kgf/cm2) ở phía đáy xy lanh và được ngăn cách với khoang chứa dầu
giảm chấn nhờ pít-tông chuyển động lên xuống một cách tự do khi nitơ giãn nở. Đặc
tính của bộ giảm chấn loại này là toả nhiệt tốt vì ống đơn tiếp xúc trực tiếp với không
khí; Một đầu ống được nạp khí áp suất cao, và hoàn toàn cách ly với chất lỏng nhờ
có pittông tự do. Kết cấu này đảm bảo trong quá trình vận hành sẽ không xuất hiện
lỗ xâm thực và bọt khí, nhờ vậy mà có thể làm việc ổn định, giảm được tiếng ồn.
Bộ giảm chấn kiểu ống đơn hoạt động theo 2 quá trình:
Quá trình nén: Trong hành trình nén, cần pittông chuyển động xuống làm cho áp
suất trong buồng dưới cao hơn áp suất trong buồng trên. Vì vậy chất lỏng trong
buồng dưới bị ép lên buồng trên qua van pít-tông. Lúc này lực giảm chấn được sinh
ra do sức cản dòng chảy của van. Khí cao áp tạo ra một sức ép rất lớn lên chất lỏng
trong buồng dưới và buộc nó phải chảy nhanh và êm lên buồng trên trong hành trình
nén. Điều này đảm bảo duy trì ổn định lực giảm chấn.
Quá trình bật lại (hay giãn nở): Trong hành trình giãn, cần pít-tông chuyển động lên
làm cho áp suất trong buồng trên cao hơn áp suất trong buồng dưới. Vì vậy chất lỏng
trong buồng trên bị ép xuống buồng dưới qua van pít-tông, và sức cản dòng chảy
của van có tác dụng như lực giảm chấn. Vì cần pít-tông chuyển động lên, một phần
cần dịch chuyển ra khỏi xy lanh nên thể tích choán chỗ trong chất lỏng của nó giảm
xuống. Để bù cho khoảng hụt này, pittông tự do được đẩy lên (nhờ có khí cao áp ở
dưới nó) một khoảng tương đương với phần hụt thể tích.
Bạn đọc lưu ý đối với các xe lắp bộ giảm chấn DuCarbon có cấu tạo kiểu ống đơn cần
lắp thêm một vỏ bảo vệ hướng về phía trước của xe để ngăn các vật lạ bắn vào vì
loại này không cho phép ống bị biến dạng làm pít-tông không thể dịch chuyển tự do
được.
Kiểu ống kép
Bên trong vỏ (ống ngoài) có một xy lanh (ống nén), và trong xy lanh có một pít-tông
chuyển động lên xuống. Đầu dưới của cần pít-tông có một van để tạo ra lực cản khi
bộ giảm chấn giãn ra. Đáy xy lanh có van đáy để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn bị
nén lại. Bên trong xy lanh được nạp chất lỏng hấp thu chấn động, nhưng buồng chứa
chỉ được nạp đầy đến 2/3 thể tích, phần còn lại thì nạp không khí với áp suất khí
quyển hoặc nạp khí áp suất thấp. Buồng chứa là nơi chứa chất lỏng đi vào và đi ra
khỏi xy lanh. Trong kiểu buồng khí áp suất thấp, khí được nạp với áp suất từ 3 – 6
kgf/cm
2
, làm như thế để chống phát sinh tiếng ồn do hiện tượng tạo bọt và xâm
thực, thường xảy ra trong các bộ giảm chấn chỉ sử dụng chất lỏng. Ngoài ra còn giúp
tạo ra lực cản ổn định, nhờ thế mà tăng độ êm và vận hành ổn định của xe. Trong
một số bộ giảm chấn kiểu nạp khí áp suất thấp, người ta không sử dụng van đáy, và
lực hoãn xung được tạo ra nhờ van pít-tông trong cả hai hành trình nén và giãn.
Bộ giảm chấn kiểu ống kép hoạt động theo 2 quá trình:
Quá trình ép (nén): khi pít-tông chuyển động nhanh xuống dưới áp suất trong buồng
A (dưới pít-tông) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van một chiều (của van pít-tông) và
chảy vào buồng B mà không bị sức cản nào đáng kể (không phát sinh lực giảm
chấn). Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích choán chỗ của cần pít-
tông (khi nó đi vào trong xy lanh) sẽ bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào
buồng chứa. Đây là lúc mà lực giảm chấn được sức cản dòng chảy tạo ra.
Nếu tốc độ của cần pít-tông rất thấp thì van một chiều của van pít-tông 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 pít-tông và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứa, vì vậy
chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
Quá trình bật lại (giãn nở):
Khi pít-tông chuyển động lên cao và nhanh áp suất trong buồng B (trên pít-tông) sẽ
tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van lá (của van pít-tông) và chảy vào buồng A. Vào lúc
này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn. Vì cần pít-tông chuyển động lên,
một phần cần thoát ra khỏi xy lanh nên thể tích choán chỗ của nó giảm xuống. Để
bù vào khoảng hụt này dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều và vào buồng
A mà không bị sức cản đáng kể.
Khi cán pít-tông chuyển động với tốc độ thấp, cả van lá và van một chiều đều vẫn
đóng vì áp suất trong buồng B ở trên pít-tông thấp. Vì vậy, dầu trong buồng B chảy
qua các lỗ nhỏ trong van pít-tông vào buồng A. Dầu trong buồng chứa cũng chảy qua
lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
Một số chú ý khi thay thế và bảo dưỡng các bộ giảm chấn
Vì các phớt chắn dầu, cần pít-tông và các chi tiết khác của bộ giảm chấn được chế
tạo vô cùng chính xác nên khi tháo lắp hay bảo dưỡng các bạn cần chú ý không để
phần cần pít-tông nằm ngoài xy lanh bị xước để chống rò rỉ dầu và không được để
dính sơn hay dầu trong khi thao tác. Để chánh làm hỏng các phớt chắn dầu khi tiếp
xúc với các van pít-tông, bạn không được quay cần pít-tông và xy lanh khi bộ giảm
chấn đã giãn ra hết cỡ.
Đối với các bộ giảm chấn nạp khí, vì bên trong chứa khí với áp
suất cao nên ngoài các chú ý trên bạn không nên tìm cách tháo
các bộ giảm chấn kiểu không tháo (bao gồm các kiểu giảm chấn DuCarbon cũng như
kiểu nạp khí áp suất thấp, trong đó đai ốc hãm đã được gắn chặt). Trước khi loại bỏ
các bộ giảm chấn nạp khí để tránh nguy hiểm bạn nên xả hết khí ra trước đó.
Đối với bộ giảm chấn kiểu DuCarbon, các bạn có thể làm như sau: Khoan một lỗ
đường kính 2 – 3 mm, cách đáy của xy lanh khoảng 10 mm để xả khí nén ra trước
khi loại bỏ bộ giảm chấn. (Khí này không độc hại, không màu, không mùi, nhưng
mùn kim loại có thể bắn ra trong khi khoan, vì thế cần phải thận trọng. Có một cách
để đảm bảo an toàn đã được áp dụng trong thực tế là: trùm một túi nilông lên đầu
xy lanh định khoan, dùng dây cao su để chằng giữ túi trên xy lanh).
Mặc dù các bộ giảm chấn thường được thay thế cả cụm tổng thành nhưng trong
nhiều trường hợp đối với một số kiểu giảm chấn nạp khí áp suất thấp thì không cần
thiết phải thay thế toàn bộ. Trường hợp này có thể chỉ cần tháo cần pít-tông và xy
lanh ra và thay ống mới.
Kiểu MacPherson chúng tôi sẽ giới thiệu trong bài tiếp theo.
(ôtô. 01/03/2008 )
Góc đặt bánh xe