Buzz
Khung xe Honda cbr945rr 2004
Khung xe là bộ xương của xe gắn máy. Nó giữ động cơ và dùng để lắp các thiết bị điện. Hơn nữa, nó cần đủ mạnh mẽ và cứng cáp để chịu tải trọng (người lái, người ngồi sau, hành lý), chấn động từ mặt đường và phải có khối lượng nhẹ và ổn định, sự phân bố khối lượng hợp lý và khả năng giảm chấn tốt. Ngoài những yêu cầu nêu trên thì khung còn là một yếu tố quan trọng tạo nên kiểu dáng xe phù hợp với mục đích sử dụng chính.Trước khi tìm hiểu khung xe chúng ta cùng xem 1 video về 2 xe có kiểu khung sườn với mục đích khác nhau là dirtbike và streetbike nhé.
Phân loại khung xe
Khung xe được chia thành nhiều loại dựa trên hai tiêu chí chính: 1) vật liệu và 2) hình dạng.
Phân loại theo vật liệu
1. Khung ống thép (Khung ống)
Khung ống thép được tạo ra từ các ống thép được hàn hoặc liên kết lại với nhau bằng cách sử dụng các giá bit hoặc bulông, êcu. Các giá đỡ được hàn trực tiếp với nhau là phương pháp phổ biến nhất. (Các giá nối thường được làm từ thép rèn hoặc thép đúc và được ghép với các ống)
Có nhiều loại ống thép khác nhau, mỗi loại phù hợp với yêu cầu cụ thể trong việc làm khung. Ống thép có nhiều ưu điểm trong việc xây dựng cấu trúc cơ khí. Khung ống thép linh hoạt trong việc thay đổi, sửa chữa và được sử dụng rộng rãi cho cả xe thể thao và xe máy thông thường. Nó cũng rất thuận lợi cho việc thiết kế.
2. Khung thép tấm (Khung thép dập)
Khung này sử dụng các tấm thép dập định hình và được hàn hoặc tán với nhau. Các phần chính của khung được hàn với nhau, trong khi các phần nhỏ hơn thường được hàn điểm hoặc tán với nhau.
Mặc dù có một số khó khăn về cấu trúc cơ khí và không tiện lợi, nhưng độ cứng và độ vững chắc của khung được cải thiện thông qua việc kết hợp tốt giữa độ dày và hình dạng của vật liệu.
Loại khung này thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt và thường được sử dụng trên các loại xe thông thường với một số thiết kế kiểu dáng khác nhau.
3. Khung kết hợp ống thép và thép tấm.
Phần chính của khung được làm bằng ống thép và các phần khác được làm từ tấm thép dập định hình và được hàn vào phần chính.
4. Khung hợp kim nhôm
Phân loại theo hình dạng
Khung hình thoi
Khung hình thoi có một gióng đỡ dưới nhưng không được hàn liền với phần còn lại. Khi lắp động cơ lên khung, vỏ máy sẽ làm vai trò kết nối giữa hai phần của khung. Loại khung này thường được sử dụng cho các loại xe thể thao nhỏ.
Khung ống thép hình vuông
Khung hợp kim nhôm-Khung hình hộp tam giác
Khung hình hộp tam giác làm từ hợp kim nhôm nhẹ được phát triển dựa trên ưu điểm áp dụng cho các loại xe đua. Công nghệ này đã thành công trên xe YZF750, tạo ra những chiếc xe sản xuất hàng loạt có độ cứng cao và trọng lượng nhẹ.
Khung hình hộp tam giác liên kết từ cổ lái đến trục sau và tạo thành hình dạng tam giác để tăng tính ổn định. Khung có các gióng tiết diện hợp lý có khả năng chịu tải tốt.
Khung cũng giúp xe chạy ổn định, vững vàng ở tốc độ cao trên đường thẳng. Nhờ cấu trúc gióng khung chính vuông góc với cổ lái, xe có độ ổn định cao khi điều khiển và khi quay vòng, phù hợp với các loại xe cao cấp. So với khung ống thép, độ cứng vững tăng khoảng 45% (theo đánh giá của Yamaha). Khi động cơ được lắp vào khung, nó đóng vai trò như một bộ phận liên kết các phần của khung và tạo nên sự kết nối vững chắc. Phần đuôi của khung làm bằng ống thép để đơn giản hóa cấu trúc và bảo dưỡng.
.
3. Danh sách các thành phần
Hệ thống treo
1. Mô tả hệ thống treo
Hệ thống treo là hệ thống kết nối giữa phần khung gầm (thân xe) và trục bánh xe và thường được trang bị với bộ giảm sóc. Hệ thống treo bao gồm hệ thống treo trước và sau.
Bộ giảm sóc giúp giảm chấn động từ bánh xe nhận từ mặt đường và tránh cho khung phải chịu tải trực tiếp từ va chạm. Nó cũng tăng tính thoải mái cho hoạt động và điều khiển của xe.
Bộ giảm sóc cũng tăng tính ổn định của hoạt động của xe thông qua việc truyền lực kéo và lực phanh xuống mặt đường.
Bộ giảm sóc có nhiều cấu trúc, chức năng và hình dạng khác nhau giữa giảm sóc trước và sau. Phần quan trọng nhất trong hệ thống giảm sóc là lò xo và bộ giảm chấn.
Lò xo
Thường sử dụng lò xo xoắn và đệm cao su riêng biệt hoặc kết hợp.
Bộ giảm chấn
Nếu chỉ có lò xo trong bộ giảm sóc, khi gặp chấn động từ mặt đường, dao động của lò xo sẽ bị triệt tiêu chậm và có thể tạo ra hiệu ứng cộng hưởng làm tăng dao động. Vì vậy, bộ giảm chấn là rất cần thiết để triệt tiêu các dao động một cách nhanh chóng.
Nguyên lý hoạt động
Trong một xi lanh kín, khi piston đi lên hoặc đi xuống, dầu bên trong xi lanh bị nén và đi qua các lỗ dầu hoặc van dầu trên piston. Tuy nhiên, sự chuyển động của dầu qua các lỗ hoặc van trên piston sẽ có tổn thất năng lượng lớn và chuyển thành nhiệt năng, điều này giúp bộ giảm chấn hấp thụ năng lượng dao động và triệt tiêu chúng.
Khi bộ giảm sóc bị nén bởi chấn động từ mặt đường, dầu trong xi lanh giảm chấn sẽ đi qua các đường dầu trên piston, các đường dầu này có đường kính lớn hơn. Khi bộ giảm sóc quay trở lại vị trí ban đầu (mở ra), dầu sẽ chảy theo chiều ngược lại cũng qua các đường dầu trên piston, nhưng các đường dầu này có đường kính nhỏ hơn. Điều này giúp bộ giảm sóc nén lại (nhún) nhanh chóng và mở ra (giãn ra) từ từ, và giúp hấp thụ năng lượng dao động do lò xo tạo ra.
2. Hệ thống treo trước
Hệ thống treo trước liên quan đến hệ thống lái. Nó kết hợp với bánh trước để giảm chấn động đến hệ thống lái.
Phân loại hệ thống treo trước
Có nhiều loại hệ thống treo trước, nhưng có hai loại sau đây là phổ biến nhất
Loại ống nhún
Loại ống nhún bao gồm ống nhún trong và ống nhún ngoài. Đầu dưới của ống ngoài liên kết với trục bánh xe và đầu trên của ống trong kết nối với vai chạc ba. Hệ thống giảm sóc của loại ống nhún sử dụng lò xo và giảm chấn dầu. Với độ cứng vững tuyệt vời và hành trình nhún lớn, hiệu quả giảm sốc rất cao. Ngày nay, hệ thống treo trước loại ống nhún phổ biến. Một số hệ thống ống nhún trên xe cỡ nhỏ không sử dụng giảm chấn dầu mà thay vào đó sử dụng giảm chấn bằng cao su.
Loại bình thường (piston trượt)
Piston di chuyển cùng với ống ngoài, tạo ra bề mặt tiếp xúc nhỏ và bề mặt nén lớn. Lò xo được lắp bên ngoài ống trong. Giảm chấn sử dụng không gian giữa ống trong và ống ngoài. Vì cấu trúc như vậy, độ cứng không cao, tính năng giảm chấn biến đổi trong điều kiện làm việc khắc nghiệt và hành trình nhún giới hạn ở 150mm. Loại này thường được sử dụng trên xe nhỏ.
Loại lò xo bên trong
Loại này do công ty Ceriani của Italia nghiên cứu và phát triển. Ống trong và ống ngoài trượt tương đối với nhau, tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn và bề mặt nén nhỏ, vì vậy độ cứng vững cao. Lò xo được đặt bên trong ống trong, dài và có độ đàn hồi lớn cho phép hành trình nhún lên đến 300mm. Cụm giảm chấn độc lập được bố trí bên trong ống trong với một số đặc tính riêng biệt. Loại này phổ biến trên các xe thể thao. Có loại piston trượt và loại piston độc lập được kết nối với đầu dưới của ống ngoài, với sự khác biệt cấu trúc giữa các nhà sản xuất.
Loại càng kết cấu định hình
Càng trước được làm từ thép tấm dập định hình và cụm giảm sóc được đặt bên trong. Đầu dưới của càng trước liên kết với trục bánh xe qua cơ chế liên kết. Cụm giảm sóc bao gồm lò xo và giảm chấn dầu. Cơ chế liên kết với bánh xe giúp hoạt động mượt mà, nhưng hành trình nhún của bánh xe không lớn và khả năng hấp thu chấn động mạnh không tốt. Loại càng trước này chỉ áp dụng cho các xe gắn máy nhỏ (cub 80, 81).
3. Hệ thống treo sau
Khác với hệ thống treo trước, hệ thống treo sau không liên kết với hệ thống lái. Nó kết nối bánh sau với thân xe và hấp thu chấn động từ mặt đường tác động vào bánh sau.
Phân loại hệ thống treo sau
Có nhiều loại hệ thống treo sau, nhưng hai loại chính sau đây được sử dụng phổ biến nhất.
Loại càng xoay
Càng này quay quanh một trục cố định liên kết với thân xe, đầu của càng nối với bánh xe. Bộ giảm sóc đặt giữa thân xe và đầu cuối của càng.
Đối với các loại xe nhỏ, càng xoay thường được làm từ thép tấm dập định hình, trong khi ở các xe phân khối lớn, xe thể thao, càng sau được làm từ thép ống.
Loại cụm xoay
Động cơ có vai trò như một càng xoay, có thể xem như một động cơ xoay. Loại hệ thống treo sau này thường được áp dụng trên xe tay ga, xe nhỏ.
Hệ thống treo một giảm sóc (Mono-shock)
Đây là một dạng hệ thống treo chỉ có một giảm sóc. Ông Telken, người Bỉ, đã phát minh ra hệ thống treo một giảm sóc, và Yamaha đã áp dụng và cải tiến nó cho các loại xe leo địa hình, đua xe, và thể thao.
Mô tả kết cấu
Hệ thống treo này chỉ có một giảm sóc. Đầu trước của giảm sóc được gắn giữa ống trục lái và gióng bắt bình xăng. Đầu cuối của giảm sóc được gắn ở góc trên của tam giác càng sau. Cơ cấu này cho phép dịch chuyển lên xuống theo phương thẳng đứng của bánh xe sau và dịch chuyển ngang của giảm sóc.
Cấu tạo và hoạt động
Hệ thống treo một giảm sóc là sự kết hợp của khung xe, càng xoay và giảm sóc.
Cụm giảm sóc sử dụng khí Nitơ, dầu thủy lực, lò xo và đệm cao su để hấp thụ và giảm chấn chấn động. Loại giảm sóc này khác với giảm sóc hai chiều ở chỗ dầu giảm chấn được nén và phân tách khỏi khí nén bằng van và màng cao su.
Nhờ cấu tạo như vậy, thậm chí khi xe nghiêng, không có sự rò rỉ khí (khí thâm nhập vào giảm sóc), và hiệu quả giảm chấn ổn định.
Cụm giảm sóc này luôn được cải tiến và áp dụng các công nghệ tiên tiến để cải thiện hiệu suất, bao gồm việc thích nghi với trọng lượng nhẹ và dễ dàng sản xuất hàng loạt như loại giảm sóc De Calbon, sử dụng lò xo phi tuyến và tạo khả năng hấp thụ chấn động và dao động rất tốt và nhạy.
Hiệu quả
Đối với hệ thống treo hai giảm sóc, cả hai bên trái và phải được gắn vào càng sau và hoạt động độc lập khi bánh xe chịu chấn động từ mặt đường, dẫn đến hiện tượng xoắn càng sau và làm lắc bánh sau.
Đối với hệ thống treo mới với một giảm sóc gắn vào càng sau có cấu trúc tam giác, độ cứng vững cao và khả năng chống xoắn tốt, khắc phục được nhược điểm của loại trước. Tỷ số truyền từ vị trí gắn trục bánh sau và vị trí gắn giảm sóc trên càng sau thông qua tay đòn càng sau đã được tăng từ 1.2 - 1.5 lên 5, từ đó tăng khả năng dịch chuyển của bánh xe sau và có khả năng thích ứng, dễ dàng lái xe trên mọi điều kiện đường xá.
(4) Hệ thống treo một giảm sóc có tay đòn kết nối
Mô tả kết cấu
Hệ thống treo này còn được gọi là loại có độ cứng tăng tỷ lệ, với cấu trúc cơ cấu kết nối bao gồm một cần dạng chữ I và một tay dạng chữ L kết nối giữa càng sau và giảm sóc, tạo ra đặc tính và khả năng thích ứng giảm chấn hiệu quả của lò xo phù hợp với nhiều điều kiện đường sá.
Cấu tạo khung xe Honda CRF250
Cấu trúc và hoạt độngĐối với loại hệ thống treo sau có cơ cấu được liên kết bởi cần chữ I và tay chữ L nối giữa càng sau và giảm sóc nhằm điều chỉnh tỷ số truyền theo nguyên lý đòn bẩy. Khi giảm sóc ở trạng thái gần như dài nhất, tỷ số truyền lớn làm gia tăng lực nén lên giảm sóc lớn, tạo hiệu quả giảm sóc êm, mềm.
Khi giảm sóc dần dần bị nén, tỷ số truyền của cơ cấu đòn cũng nhỏ đi, làm giảm tỷ lệ gia tăng lực nén, tăng độ cứng của giảm sóc. Khi giảm sóc bị nén vào gần hết, tỷ số truyền rất nhỏ, giảm sóc trở nên rất cứng.
Sự thay đổi tỷ số truyền làm cho giảm sóc thích ứng tốt với tải trọng và khó xảy ra kịch giảm sóc.
Loại giảm sóc nảy còn điều chỉnh được khả năng giảm chấn cả chiều nén và giảm. Hiệu quả
Sự dịch chuyển co lại của giảm sóc nhỏ dần khi bánh sau dịch chuyển lên, tăng độ cứng của hệ thống giảm sóc, hấp thu dao động và chống kịch giảm sốc.
Cảm ơn đã lắng nghe.
