CHƯƠNG 1: SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI KỸ THUẬT CỦA Ô TÔ QUA QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG Giới thiệu Khi sử dụng ô tô các thông số kỹ thuật của nó luôn biến đổi theo thời gian hoặc theo hành trình mà xe chạy, chất lượng sử dụng của ô tô giảm chứng tỏ đã xuất hiện những biến xấu của các chi tiết máy hoặc các thành phần của máy, chính là độ sai lệch của các thông số kỹ thuật so với trị số ban đầu của chúng, thông thường sự xuất hiện biến xấu trong ô tô xảy ra rất chậm và hầu như không ảnh hưởng tức thời đến khả năng làm việc của nó. Quá trình thay đổi các thông số kỹ thuật của ô tô được coi là sự việc bình thường và tự nhiên. Tuy vậy trong một số điều kiện làm việc của ô tô các biến xấu xuất hiện và phát triển nhanh các trị số định lượng của chúng chỉ sau một thời gian ngắn đã đạt tới giá trị tới hạn và khả năng làm việc của ô tô bị giảm một cách nhanh chóng, thậm chí ô tô còn dừng hoạt động một cách đột ngột. Như vậy đối với người sử dụng một điều rất quan trọng là cần đánh giá chất lượng xe theo tính ổn định của nó đối với hoạt động bình thường và lâu dài theo các thông số kỹ thuật đã định.
Việc nghiên cứu về ma sát, mài mòn, sự đàn hồi biến dạng, giãn nở là rất quan trọng và cần thiết, để nắm được cái khái niệm, bản chất và qui luật giúp ta đưa ra các biện pháp trong việc cải thiện hiệu suất, tối ưu hóa việc thiết kế và chế tạo để nâng cao tuổi bền sử dụng của chúng 1. Sự biến xấu tình trạng kỹ thuật của ô tô trong quá trình sử dụng 1. Đặc trưng sự biến xấu Trong quá trình sử dụng, các cấu trúc, tổng thành, hệ thống của ô tô thường bị hư hỏng. Những hư hỏng này dẫn đến tình trạng kỹ thuật của xe bị xuống cấp.
Có nhiều tiêu chuẩn đánh giá tình trạng kỹ thuật của ô tô, tùy theo mục đích sử dụng khác nhau mà người sử dụng thông thường có thể đánh giá mức độ xuống cấp của tình trạng kỹ thuật theo các tiêu chí sau: 4 Giảm công suất: Sự giảm công suất là một dấu hiệu cho thấy sự biến xấu của ô tô, công suất của động cơ có thể giảm do nhiều nguyên nhân, bao gồm hao mòn các bộ phận quan trọng, hỏng hóc hệ thống nhiên liệu, sự cố trong hệ thống làm mát, hệ thống điện, hệ thống truyền động, hoặc các vấn đề khác liên quan đến hiệu suất động cơ. Giảm độ tin cậy: Sự giảm độ tin cậy là một đặc trưng khác cho sự biến xấu của ô tô, nếu ô tô thường xuyên gặp sự cố hoặc cần thực hiện sửa chữa lặp đi lặp lại, điều này có thể chỉ ra rằng độ tin cậy của nó đang giảm. Các sự cố thường xuyên có thể bao gồm khởi động khó khăn, hệ thống điện không ổn định, lỗi hệ thống phanh, hệ thống lái không chính xác, và các vấn đề khác. Giảm tính năng an toàn: Sự giảm tính năng an toàn của ô tô là một đặc trưng quan trọng cho sự biến xấu.
Nếu ô tô không đáp ứng đúng các tiêu chuẩn an toàn, không hoạt động hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp, hoặc có các vấn đề về hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống khung xe, hoặc hệ thống an toàn khác, điều này có thể gây nguy hiểm và giảm tính an toàn khi sử dụng ô tô. Tăng tiêu hao nhiên liệu: Một sự tăng đáng kể trong việc tiêu hao nhiên liệu là một dấu hiệu khác cho thấy sự biến xấu của ô tô. Nếu ô tô đang tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn thông thường mà không có lý do rõ ràng, điều này có thể chỉ ra rằng hiệu suất hoạt động của ô tô đã giảm và cần kiểm tra và bảo dưỡng. Sự mòn, hư hỏng và oxi hóa: Sự mòn, hư hỏng và oxi hóa trên bề mặt, các bộ phận và linh kiện của ô tô là một đặc trưng cho sự biến đổi xấu.
Nếu ô tô có dấu hiệu gỉ sét, bong tróc sơn, mờ, trầy xước, bề mặt bị hỏng hoặc các bộ phận bị hỏng, điều này có thể chỉ ra rằng ô tô đã trải qua sự biến xấu và cần được kiểm tra và bảo dưỡng. Nguyên nhân cơ bản gây biến xấu trạng thái kỹ thuật của ô tô Những lý do cơ bản dẫn đến tình trạng kỹ thuật của ô tô bị xuống cấp là: mài mòn, ma sát, mỏi kim loại, lão hóa, biến dạng đàn hồi và gãy các bộ phận. Hỏng hóc do lỗi sản xuất, kết cấu, công nghệ chế tạo hoặc sai sót trong sử dụng hoặc bảo trì. Mối ghép lỏng lẻo, khe hở giữa các cặp tiếp điểm không đảm bảo, độ đồng tâm và độ thẳng đứng giữa các trục 5 không đảm bảo.
Hay suy giảm tính chất hóa lý của vật liệu truyền động, hình thành cặn bẩn trong hệ thống làm mát và bôi trơn, sinh ra muội than trong buồng đốt,…Trong nhiều nguyên nhân kể trên thì nguyên nhân hao mòn chi tiết là cơ bản và quan trọng nhất. Dưới đây là những nguyên nhân chính làm hư hỏng ô tô trong quá trình sử dụng: 1. Hư hỏng do mòn a. Khái niệm về mòn: Mài mòn là quá trình phá hoại dần dần bề mặt ma sát của các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau do tác động của một vài yếu tố gồm cơ, nhiệt, hóa và điện, thể hiện qua sự thay đổi kích thước dần dần theo thời gian.
Các giai đoạn của quá trình hao mòn Quá trình hao mòn trải qua ba giai đoạn đặc trưng cơ bản: Giai đoạn mài mòn không ổn định: Trên hai bề mặt ma sát chịu mài mòn, chiều cao của các phần nhô ra không đồng đều và diện tích tiếp xúc của hai bề mặt thực tế rất nhỏ. Do đó, sẽ cần một thời gian để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc thực tế này trước khi hoạt động ổn định. Trong giai đoạn này, tốc độ mài mòn tăng nhanh lúc đầu sau đó giảm dần cho đến khi đạt đến giai đoạn mài mòn ổn định. Giai đoạn mài mòn ổn định: Trong giai đoạn này vận tốc mài mòn gần như không đổi và bề mặt mài mòn ít hơn.
Giai đoạn mài mòn bất thường: Sau khi các bộ phận hoạt động trong một thời gian dài, các đặc tính của vật liệu sẽ suy giảm và khả năng bôi trơn kém. Do đó, tốc độ mài mòn tăng lên, rung động thường xuyên hơn và nhiệt độ của bề mặt ma sát tăng lên nhanh chóng. Cuối cùng, bộ phận bị mòn hoàn toàn [3]. Chỉ tiêu đánh giá hao mòn Sự mài mòn của chi tiết được chia làm ba giai đoạn và được thể hiện trên đồ thị của giản đồ mài mòn.
Trong đó: Trục tung biểu thị khe hở lắp ghép (mm). 6 Trục hoành biểu thị thời gian sử dụng (giờ). Smin : Là khe hở tiêu chuẩn giữa hai chi tiết sau khi lắp ghép. Sbđ: Là khe hở giữa hai chi tiết sau khi chạy rà.
Smax: Là khe hở lớn nhất cho phép. T1: Giai đoạn mài hợp hay thời gian chạy rà của chi tiết. T2: Giai đoạn mòn ổn định hay thời gian sử dụng của chi tiết. T3: Giai đoạn mòn phá hay thời gian phá hỏng chi tiết.
1: Là đường đặc tính mài mòn của chi tiết lắp ghép thứ nhất. Để tiện cho việc nghiên cứu, chúng ta coi chi tiết hai là cứng tuyệt đối. Do đó đường đặc tính mài mòn của nó trùng với trục hoành. α : Góc tiếp tuyến của đường cong với trục hoành.
Sơ đồ giản đồ mài mòn Chỉ tiêu đánh giá hao mòn: Để đánh giá hao mòn người ta dùng tỉ số giữa lượng hao mòn tuyệt đối với chiều dài của quãng đường xe chạy gọi là cường độ mòn. 7 l1, l2: kích thước chi tiết đo theo phương pháp tuyến với bề mặt ma sát trước ma sát và khi đo, ( μm). V1, V2: thể tích chi tiết trước và sau khi đo. G1, G2: khối lượng chi tiết trước và sau khi đo.
L: chiều dài quãng đường xe chạy, (1000km). Phân loại mòn Các chi tiết máy thường mài mòn dưới các hình thức sau: mòn cơ học, mòn do ma sát, mòn do han gỉ và độ mỏi. Mòn do ma sát: Mòn ma sát phát sinh do tác dụng của các vết xước hoặc mài mòn do sự bám dính của các phần tử cứng hơn ở một trong các chi tiết liên kết, các phần tử cứng có thể do không khí hút vào hoặc lẫn trong dầu bôi trơn. Ví dụ: Mài mòn của bộ phận động cơ: Ma sát không đúng hoặc không đủ chất bôi trơn có thể gây mài mòn các bộ phận quan trọng trong động cơ như pít-tông, xi lanh, trục cam và van.
Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất động cơ, tiếng ồn lớn, và thậm chí hỏng hoàn toàn động cơ. Hư hỏng hệ thống phanh: Ma sát không đúng trong hệ thống phanh có thể gây mòn và hư hỏng các bộ phận như bố phanh, ống dẫn, và đĩa phanh. Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất phanh, kéo dài quãng đường dừng và nguy hiểm khi lái xe. Mòn của hệ thống lái: Ma sát không đúng hoặc không đủ chất bôi trơn trong hệ thống lái có thể gây mài mòn và hỏng các bộ phận như bánh răng, trục, 8 vòng bi và chốt nối.
Điều này có thể gây ra lỗi trong việc điều khiển và nguy hiểm trong quá trình lái xe. Mài mòn của hệ thống treo: Ma sát không đúng trong hệ thống treo có thể gây mài mòn và hư hỏng các bộ phận như bạc đạn, ống giảm xóc và thanh cân bằng. Điều này có thể gây ra rung lắc, ảnh hưởng đến sự ổn định của xe và tăng nguy cơ tai nạn. Mài mòn của hệ thống truyền động: Ma sát không đúng hoặc không đủ chất bôi trơn trong hệ thống truyền động có thể gây mài mòn và hỏng các bộ phận như hộp số, ly hợp và trục dẫn động.
Điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất truyền động, khói và nhiệt lớn, và hỏng hoàn toàn hệ thống truyền động. Mòn cơ học: Hao mòn cơ học là do các lực cơ học tác động lên bề mặt ma sát gây biến dạng, sứt mẻ và hư hỏng các bộ phận. Khi các bộ phận biến dạng trên bề mặt, kích thước của các bộ phận thay đổi mà khối lượng của chúng không thay đổi. Khi bề mặt của các bộ phận bị sứt mẻ hoặc bong ra, chúng sẽ thay đổi về khối lượng và kích thước.