Mục đích ý nghĩa của đề tài
Nền công nghiệp ô tô trên thế giới ngày càng phát triển mạnh, tuy chỉ là phương tiện di chuyển của con người nhưng nó không thể thiếu trong thời đại công nghiệp ngày nay Bên cạnh các sản phẩm khác của nền công nghiệp được tự động hóa, thì hiện nay trên ô tô tự động hóa cũng đã được tích hợp trong nhiều bộ phận và ngày càng hoàn thiện chúng nhằm nâng cao các tính năng của ô tô cho mục đích sữ dụng của con người.
Với hệ thống truyền lực mà đặc biệt là phần hộp số, tuy với kết cấu phức tạp nhưng lại giúp người điều khiển đơn giản hóa việc điều khiển, đảm bảo cho người điều khiển có trình độ không cao có thể điều khiển dễ dàng Mặt khác nó còn giảm bớt lao động lái cho người điều khiển.
Truyền động thủy cơ mà điển hình là hộp số tự động đáp ứng những yêu cầu nói trên Hộp số tự động có kết cấu khá phức tạp so với hộp số cơ khí thông thường Do vậy việc nghiên cứu và nắm vững nguyên lý hoạt động của nó trang bị cho cán bộ kỷ thuật những kiến thức nhằm nâng cao hiệu quả trong quá trình sữ dụng, khai thác và sửa chữa được hiệu quả tốt.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế và sự hiểu biết của bản thân, có sự chấp thuận của giáo viên hướng dẫn em đã chọn đề tài “Khảo sát hệ thống truyền lực thủy cơ trên xe TOYOTA - CAMRY “ để làm đề tài tốt nghiệp.
Nội dung của đề tài là tìm hiểu về kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền lực thủy cơ bao gồm: Biến mô thủy lực, hộp số tự động bộ truyền bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển số và bộ điều khiển hệ thống truyền lực.
Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn khó tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rất mong có được sự chỉ bảo thêm của thầy và sự góp ý kiến của các bạn để đề tài thêm hoàn chỉnh.
Tổng quan về hệ thống truyền lực thủy cơ
Yêu cầu, phân loại hệ thống truyền lực thủy cơ
- Dễ dàng thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh chuyển động trục sơ cấp ngay khi ô tô đang chuyển động.
- Cho phép đảo chiều của ô tô một cách dễ dàng.
- Truyền động êm, không gây ra tiếng ồn.
- Có thể đề phòng sự cố khi động cơ và dẫn động quá tải.
- Đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định không phụ thuộc vào sự thay đổi tải trọng bên ngoài.
- Vận tốc truyền động đảm bảo không có xảy ra va đập thủy lực, tổn thất công suất và xâm thực.
- Truyền được công suất lớn với độ êm dịu cao.
- Hiệu suất truyền động cao, hệ số thay đổi mô men lớn.
- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ.
Truyền lực cơ khí kết hợp với truyền động thủy động Sự truyền năng lượng từ trục khuỷu động cơ sang trục bị dẫn chủ yếu nhờ động năng của chất lỏng, phần áp năng chỉ tạo áp suất dư nhất định tránh hiện tượng lọt khí từ bên ngoài vào làm giảm hiệu suất truyền động Kết cấu gồm có biến mô men và hộp số cơ khí.
Dựa vào kết cấu hộp số cơ khí có thể chia thành các loại sau:
+ Biến mô thủy lực với hộp số cơ khí (trục cố định)
+ Biến mô thủy lực với hộp số cơ khí (trục di động)
Truyền động cơ khí kết hợp với truyền động thủy thủy tĩnh Truyền năng lượng từ trục dẫn sang trục bị dẫn nhờ áp năng của dòng chất lỏng Nó chỉ thực hiện việc truyền mômen mà không thay đổi giá trị mômen truyền.
Khi vận hành ô tô cần thiết phải thay đổi tốc độ chuyển động và giá trị lực kéo trong một phạm vi rộng Để đảm bảo một phạm vi điều chỉnh như vậy nên trên xe ô tô người ta sử dụng truyền lực cơ khí kết hợp với truyền động thủy động
Hệ thống truyền động thủy động
Truyền động thủy động là một tổ hợp các cơ cấu thủy lực và máy thủy lực, thông thường chủ yếu là có hai máy thủy lực cánh dẫn: bơm ly tâm và tua bin thủy lực
Trong truyền động thủy động dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng mà dùng chủ yếu là động năng của dòng chất lỏng chuyển động còn phần lực tĩnh rất ít (áp suất chất lỏng p khoảng từ (0,15 - 0,3) MN/m 2 , vận tốc của dòng chất lỏng từ (50 – 60) m/s).
Cơ năng được truyền từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mô men và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động.
Truyền động thủy động phù hợp với việc truyền công suất lớn và đặc điểm êm dịu ổn định và dễ tự động hóa mà các truyền động khác không có.
Truyền động thủy động ra đời từ đầu thế kỷ thứ 20, xuất phát từ việc tìm phương pháp truyền công suất lớn với vận tốc cao của các động cơ đến chân vịt tàu thủy. Nhưng nó được nghiên cứu kỹ và sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp trong khoảng 50 năm gần đây, nhất là trong ngành động lực.
Năm 1907 truyền động thủy động được dùng trên các hạm đội để truyền và biến mô men quay, nhưng lúc này có kết cấu rất cồng kềnh, nặng và hiệu suất chung rất thấp (nhỏ hơn 70%) do bơm và tua bin đặt xa nhau, chất lỏng được truyền từ bơm đến tua bin thông qua hệ thống các đường ống và mối nối.
Do đó, Fttinger (người Đức) đã nghiên cứu và đề xuất ghép bánh bơm và bánh tua bin lại gần nhau trong một vỏ chung, loại bỏ các ống dẫn, mối nối và các bộ phận phụ khác Trên cơ sở đó người ta thực hiện hai kết cấu của mômen động thủy động khác nhau rõ rệt là khớp nối thủy lực và biến mô men thủy lực.
Nhược điểm lớn nhất của truyền động thủy động là khả năng khuếch đại mômen khoảng 2-3 lần nếu tăng lên nữa thì hiệu suất sẽ giảm thấp Để tăng mômen động cơ lên đáng kể và mở rộng phạm vi vận tốc làm việc đồng thời để tăng hiệu suất chung, người ta dùng truyền động thủy cơ Nó gồm truyền lực thủy lực kết hợp với biến tốc cơ khí Phần thủy lực đảm bảo tính chất làm việc êm, tự động thay đổi vô cấp vận tốc của trục bị dẫn phù hợp với tải trọng tác dụng lên trục đó Phần cơ khí tỷ số giữa các trục dẫn và bị dẫn được lớn hơn, làm cho hiệu suất chung của bộ truyền có trị số cao đáp ứng yêu cầu sử dụng nhiều loại.
- Bánh bơm: Được gắn với vỏ biến mô và có rất nhiều cánh có dạng cong lắp theo hướng kính ở bên trong, số lượng cánh và biên dạng cánh được chọn theo công suất động cơ sữ dụng chúng và loại hệ thống truyền lực phía sau Trên cánh bơm còn lắp đặt vành dẫn hướng ở phía cạnh trong của cánh để dẫn hướng cho dòng chảy của bơm được êm
Hình 2-1 Kết cấu bánh bơm.
1- Bánh bơm, 2- Vành dẫn hướng , 3- Vỏ biến mô, 4- Vỏ hộp số,
5- Trục sơ cấp hộp số, 6- Bu lông nối tấm dẫn động với bánh bơm,
7- Tẫm dẫn động, 8- Cánh van.
Với nhiệm vụ là giúp tích tụ năng lượng lên các dòng dầu chuyển động trong biến mô nhờ lấy năng lượng từ trục khuỷu động cơ thì kết cấu và chất lượng bề mặt cánh bơm ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và cả quá trình khuếch đại mô men của biến mô Vì vậy việc đúc liền và gia công bề mặt cánh bơm trên bánh bơm đòi hỏi công nghệ gia công rất cao không phải hãng sản xuất ô tô nào cũng làm được, còn phương pháp lắp rời từng cánh lên bánh mang cánh thì được chấp nhận rộng rãi và nhanh chóng vì tính công nghệ và tính kinh tế cao của phương pháp này.
Ngày nay đa số các biến mô thủy lực dùng trên ô tô điều chế tạo theo phương pháp lắp từng cánh rời nhưng nếu là biến mô này sử dụng trên tàu biển hay phương tiện thuộc lĩnh vực quân sự thì phương pháp đúc liền các cánh với vỏ biến mô được dùng nhiều hơn.
- Tuốc bin: Rất nhiều cánh quạt được lắp trong tuốc bin Hướng cong của các cánh này ngược chiều với các cánh trên cách bơm Tuốc bin lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho các cánh của nó đối diện với các cánh trên bánh bơm, giữa chúng có khe hở rất nhỏ.
Hình 2-2 Kết cấu bánh tuốc bin
1- Bánh tuốc bin; 2- Vành dẫn hướng; 3- Vỏ bộ biến mô;
4 - Vỏ hộp số; 5- Trục sơ cấp hộp số; 6- Cánh van.
M t , n t - Mômen và số vòng quay tua bin
Cánh tua bin được thiết kế với góc đặt cánh lớn hơn so với cánh bơm Vì cánh tua bin có nhiệm vụ thu nhận động năng và áp năng được vận chuyển theo dòng dầu đi ra từ cánh bơm Ngoài ra về số lượng cánh là bằng số lượng cánh mang trên bánh bơm, cũng được thiết kế các vành dẫn hướng để dòng chảy được êm Công nghệ chế tạo và yêu cầu bề mặt của bánh tua bin có nhiều điểm tương đồng với nhau
- Bộ đảo chiều : là bộ phận đặt giữa bánh bơm và tua bin Công dụng của bộ đảo chiều là thay đổi chiều dòng dầu chuyển động từ tâm tua bin đến tâm bánh bơm
Chiều dòng dầu chuyển động từ bánh bơm sang bánh tua bin là cùng chiều với chiều quay kim đồng hồ, nhưng chiều dòng dầu đi qua bánh tua bin thì ngược lại. Nếu để dòng dầu trở lai bánh bơm thì chiều của nó sẽ đối diện với chiều dòng dầu đi ra từ bánh bơm Bánh bơm phải sử dụng một phần mômen từ động cơ để làm thay đổi chiều chuyển động dòng dầu của dòng dầu đến từ tua bin.
Khảo sát hệ thống truyền lực thủy cơ trên xe TOYOTA - CAMRY 2007
Giới thiệu chung về xe TOYOTA – CAMRY 2007
Không thật đẹp và cá tính nhưng CAMRY vẫn nhận được sự quan tâm của khách hàng tham quan triển lãm Dtroit 2006 Tính năng, chất lượng và độ an toàn cao có thể sẽ là bí quyết giúp nó thành công
Vốn không thể là thế mạnh về thiết kế nên CAMRY 2007 xuất hiện với phong thái cục mịch và khá giản dị, có vóc dáng " nặn " theo cùng phong cách với Avalon pha thêm chút triết lý L-finess của Luxes trên cụm đèn pha và lưới tản nhiệt.
Ngược với sự hài hòa phía ngoại thất, nội thất CAMRY 2007 được chăm chút kỹ lưỡng và có bản sắc riêng Hộp chứa đồ rộng và hạ thấp so với thường lệ nên tiện dụng hơn Các chi tiết như hốc gió, sàn cần số, bảng thiết bị vuông vức nhưng khá tinh tế khiến không gian bên trong ca bin hiện đại và thân thiện Bảng trung tâm rộng và trang bị màn hình LCD độc lập.
Hình 3-2 Thiết bị bên trong xe.
Phiên bản CAMRY 2.4L XLT (4x2) là sự lựa chọn lý tưởng cho khách hàng yêu thích dòng xe thể thao có thể sở hữu một chiếc với mức giá hợp lý, khả năng tiết kiệm nhiên liệu cao phù hợp với việc đi lại trong thành phố.
Xe được trang bị động cơ Duratec 2.4L tích hợp hệ thống điều khiển van biến thiên VCT (Variable Cam Timming) cho phép tối ưu hóa thời gian, tăng công suất động cơ, tránh lãng phí nhiên liệu. Điểm đặc biệt là cần số được thay đổi từ vị trí tay lái xuống sàn xe đem lại cảm giác thuận tiện hơn cho người lái Hệ thống treo trước độc lập, lò xo trụ và giảm chấn lắp độc lập với thanh giằng và hệ thống treo sau đã liên kết giúp xe vận hành êm ái và ổn định trên các địa hình phức tạp
Tính năng an toàn ưu việt với phanh đĩa bốn bánh kết hợp với hệ thống chống bó cứng phanh ABS cùng với hệ thống phân phối lực phanh điện tử và trợ lực phanh khẩn cấp EBA đảm bảo bánh xe không hãm cứng khi phanh gấp hay phanh trên các bề mặt trơn trượt Túi khí hai giai đoạn là thiết bị tiêu chuẩn trên các đời CAMRY, túi khí cạnh trên phía trước và phía sau, túi khí bảo vệ đầu và túi khí bảo vệ ống chân tài xế Dây đai an toàn đảm bảo an toàn tối đa cho người lái và hành khách khi xảy ra va chạm
Hình 3-3 Trang thiết bị an toànHộp số tự động với 5 số giúp người lái xe không có trình độ cao có thể thuận tiện điều khiển Mang lại cảm giác thoải mái khi lái xe trên các đoạn đường dài.
Bảng 3-1 Thông số kỹ thuật của xe TOYOTA-CAMRY 2007.
Loại xe Du lịch. Động cơ.
Loại động cơ 2,4 lít, 2AZ-FE.
16 xu páp, trục cam kép DOHC, hệ thống VVT-i, dẫn động xích.
Số xi lanh và cách bố trí 4 xi lanh thẳng hàng.
Dung tích xi lanh 2362cc Đường kính x Hành trình piston [mm] 88,5 x 96,0
Công suất phát cực đại 123 KW ở số vòng quay 6000 vg/phút.
Mô men xoắn tối đa 224 Nm ở số vòng quay 4000 vg/phút. Thời điểm xu páp Nạp mở
Dầu động cơ API SL/SM
Tiêu chuẩn khí xả EURO II
Hộp số 5 số tự động.
Chiều dài cơ sở (mm) 2775 mm.
Khoảng sáng gầm xe (mm) 160 mm.
Trọng lượng không tải (kg) 1470 kg – 1530 kg.
Phanh, giảm xóc, lốp xe.
Phanh trước Đĩa thông gió 16 inch.
Giảm xóc trước Macpherson với thanh xoắn.
Giảm xóc sau Đòn kép với thanh xoắn.
Vành mâm xe Mâm đúc.
Hệ thống chông bó cứng phanh (ABS)
Hỗ trợ lực phanh khẩn cấp (EBA)
Hệ thống điều khiển ổn định xe (VSC)
Cảm biến lùi và 4 cảm biến góc
Túi khí ghế người lái
Túi khí ghế hành khách phía trước
Vị trí của cần điều khiển số:
- P: Vị trí đỗ xe, lúc này trục ra sẽ bị khóa bằng cơ cấu cơ khí.
- N: Vị trí số 0, mômen quay sẽ không được truyền đến các bánh xe chủ động.
+ Tự động chuyển số giữa các dải số 1, 2, 3 khi công tắc OD: OFF
+ Tự động chuyển số giữa các dải số 1, 2, 3, 4, 5 (OD ) khi công tắc OD: ON
- 4, 3: Vị trí số tiến Sữ dụng khi xe chạy ở đoạn đường bằng.
- 2: Vị trí số 2 (số tay), khi xe chạy trên các đoạn đường dốc hay khởi động trên các đoạn đường băng, tuyết hoặc trơn trượt
- L: Vị trí số 1, khi xe chạy trên các loại đường dốc đứng, đường xấu mấp mô
Bảng 3-2 Hoạt động truyền công suất. o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
1st 4th 3rd 2nd 3rd 1st 4th 5th
Số mo Số lùi Đậ u xe
Vở trờ cầ n số S4 SR DSL SL1 SL2 SL3 Co C1 C2 C3 B1 B2 B3 F1 F2
Van điện từ Ly hợp Phanh K.mộ chiề u t o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
Shitf control operates only When 5th is prohibited While traveling uphill/ downhill (chỉ điề u khiể n dịch chuyể n khi sô ú 5 bị cấ m trong khi lên dố c /xuố ng dố c)
- Kế t hợ p khóa biế n mô linh hoạ t
Khảo sát hộp số thủy cơ
Bộ biến mô được đặt nằm sát giữa động cơ và hộp số hành tinh.
5 Đến hộp số Từ động cơ
Hình 3-4 Bộ biến mô lắp trên U250E
1- Bánh bơm; 2- Bánh phản ứng( stato); 3- Bơm dầu; 4- Trục sơ cấp hộp số; 5- Trục bánh phản ứng; 6- Vòng chặn dầu; 7 - Khớp khóa biến mô; 8- Khớp một chiều; 9- Đinh tán; 10- Vỏ biến mô; 11- Vật liệu ma sát; 12- Bánh tua bin. Công dụng:
Biến mô vừa truyền vừa khuếch đại mô men từ động cơ bằng cách sữ dụng dầu hộp số làm môi trường làm việc, biến mô được đổ đầy dầu thủy lực được cung cấp bởi bơm dầu, dầu bị văng ra khỏi cánh bơm thành một dòng truyền công suất làm quay rô to tua bin
Cấu tạo bộ biến mô gồm các phần chính sau:
Bánh bơm, bánh tua bin, khớp một chiều, bánh phản ứng và vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó.
Bánh bơm là cụm chi tiết đứng đầu trong vòng truyền tải năng lượng trong biến mô Được bố trí trong vỏ biến mô và gắn liền với vỏ biến mô, bánh bơm được dẫn động từ trục khuỷu động cơ qua tấm dẫn động Trên bánh bơm có nhiều cánh bơm được lắp bên trong bánh và vành dẫn hướng được lắp trên cạnh trong của cánh bơm để dòng dầu chuyển hướng dễ dàng hơn, bánh mang cánh lắp các cánh cùng với vỏ biến mô men tạo thành một bơm ly tâm
Hình 3-5 Kết cấu bánh bơm.
1- Bánh bơm, 2- Vành dẫn hướng.
Có rất nhiều cánh lắp lên bánh tua bin giống như trường hợp bánh bơm, hướng cong của các cánh này ngược chiều với hướng của cánh của bánh bơm Bánh tua bin được lắp trên trục sơ cấp hộp số bằng khớp then hoa và có các cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa.
Bánh tua bin quay cùng với trục sơ cấp hộp số khi xe chạy với vị trí của cần số ở dải D, 2, 3, 4, L và R Quay tự do khi xe ở vị trí số P, N với bánh bơm quay Tuy nhiên khi xe dừng thì bánh tua bin không quay.
Hình 3-6 Kết cấu bánh tua bin.
1- Bánh mang cánh tua bin, 2- May ơ tua bin, 3- Vành dẫn hướng.
- Bánh phản ứng: Được lắp giữa bánh bơm và bánh tua bin Qua khớp một chiều nó được lắp trên trục stato và trục này được cố định trên vỏ hộp số.
Nhiêm vụ của bánh phản ứng: Các cánh bánh phản ứng nhận dòng dầu khi nó đi ra khỏi rôto tua bin và hướng cho nó đập vào mặt sau của cánh quạt trên cánh bơm làm cho cánh bơm được "cường hóa" Bánh phản ứng chỉ quay được cùng chiều với trục khuỷu nhờ khớp một chiều.
Hình 3-7 Kết cấu bánh phản ứng.
1- Bánh phản ứng, 2- Vành ngoài của khớp một chiều,
3- Vành trong của khớp một chiều.
Nguyên lý làm việc của bộ biến mô:.
Khi động cơ hoạt động bánh bơm quay theo nhờ cố định vỏ bộ biến mô với trục khuỷu động cơ Dầu được chứa đầy trong biến mô Chuyển động quay của bánh bơm sẽ sinh ra lực ly tâm làm cho dầu chuyển động xoáy lốc tuần hoàn trong biến mô Khi tốc độ bánh bơm tăng lên, năng lượng của dòng dầu đạt tới mức làm cho dòng dầu chuyển rời ra khỏi phần phía trên của cánh bơm Những cánh dẫn dầu của tua bin sẽ tiếp nhận dòng dầu đó Vì dòng dầu ra khỏi tua bin duy trì một động năng nên nó chuyển động sang cách tua bin thì động năng biến thành lực đẩy làm cho tua bin quay đi.
Dòng chảy xoáy lốc là dòng chảy của dầu được bơm bằng cánh bơm khi nó đi qua tua bin vào bánh phản ứng và trở về bánh bơm Khi dòng xoáy lốc vượt quá giới hạn tạo nên giai đoạn tăng mômen ở mức độ lớn Dòng xoáy lốc đi qua bộ đảo chiều làm cho bộ đảo chiều có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ nhưng do kết cấu của khớp một chiều khi bộ đảo chiều có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ sẽ tác động lên con lăn do chiều dài (l 2 > l ) nên khóa bộ đảo chiều với thân của nó tức làm cho bánh phản ứng không quay, nhưng cánh của nó làm cho hướng của dòng dầu thay đổi sao cho chúng trợ giúp cho chuyển động quay của cánh bơm.
Hình 3-8 Khớp một chiều (bị khóa). l- khoảng cách từ đường kính trong vành ngoài tới đường kính ngoài vành trong; l 2 – Chiều dài của con lăn;
Khi dòng xoáy lốc giảm thì sự biến đổi mômen cũng giảm theo Đến khi tốc độ bánh tua bin đạt 90% tốc độ bánh bơm thì bộ biến mô làm việc như một biến mô thủy lực Trong trường hợp này khớp một chiều cho phép bánh phản ứng quay cùng chiều với bánh bơm (l 1 < l ).
Hình 3-9 Khớp một chiều (quay tự do).
1- Vành trong; 2- Bi khóa ; 3- Vành ngoài; 4- Lò xo giữ.
3.2.2 Ly hợp khóa biến mô.
Cơ cấu ly hợp khóa biến mô truyền công suất động cơ tới hộp số tự động một cách trực tiếp và cơ học Do bộ biến mô sữ dụng dòng thủy lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn hao công suất Vì vậy, ly hợp được lắp trong bộ biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số để giảm tổn thất công suất
Khi xe đạt được một tốc độ nhất định, thì cơ cấu ly hợp khóa biến mô được sữ dụng để nâng cao hiệu quả sữ dụng công suất và nhiên liệu Ly hợp khóa biến mô được lắp trong may ơ của bánh tua bin, phía trước bánh tua bin Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp ly hợp để ngăn không cho sinh ra va đập Một vật liệu ma sát (cùng dạng vật liệu sữ dụng trong phanh và đĩa ly hợp) được gắn lên vỏ biến mô hoặc piston khóa của bộ biến mô để ngăn sự trượt ở thời điểm ăn khớp ly hợp
Ly hợp khóa biến mô khi hoạt động sẽ quay cùng bánh bơm và bánh tua bin, việc ăn khớp của ly hợp khóa biến mô được xác định từ những thay đổi về hướng của dòng thủy lực trong bộ biến mô khi xe đạt được tốc độ nhất định.
Hình 3-10 Ly hợp khóa biến mô
1- Giảm chấn; 2- Bề mặt ma sát; 3- Khung kim loại;
4- May ơ lắp ly hợp khóa biến mô.
3.2.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh.
Bộ truyền hành tinh đặt trong vỏ hộp số chế tạo bằng hợp kim nhôm Nó thay đổi tốc độ đầu ra của hộp số hoặc chiều quay, sau đó truyền chuyển động này đến bộ truyền động cuối cùng a Cấu tạo :
Bộ truyền bánh răng hành tinh trên hộp số U250E: loại bộ truyền hành tinh 4 tốc độ kiểu CR-CR được đặt trên trục trung gian và một bộ giảm tốc ''thấp tốc'' được đặt trên trục ra của hộp số Với các cụm đó có thể lập được năm tỷ số truyền tiến và một tỷ số truyền lùi.
Bộ điều khiển điện tử hệ thống truyền lực
ECU động cơ & ECT điều khiển các hoạt động của động cơ cũng như thực hiện các chức năng điều khiển hộp số
ECU động cơ & ECT điều khiển các van điện từ (solenoid valve) chuyển số để điều khiển áp suất dầu mạch chính, điều khiển thời điểm chuyển số, đóng ly hợp biến mô và phanh
ECU động cơ & ECT được lắp trên hộp số U250E đã lập trình vào bộ nhớ của nó về phương thức điều khiển các hoạt động động cơ, các phương thức chuyển số tối ưu cho một vị trí cần số và mỗi chế độ lái cũng như thực hiện các chức năng điều khiển khác.
Bảng 3-3 Hạng mục điều khiển của ECU động cơ & ECT.
Hộp số U250E Điều khiển trực tiếp áp suất li hợp Điều khiển tối ưu áp suất chuẩn Điều khiển mômen động cơ Điều khiển chuyển số khi lên/xuống dốc Điều khiển thời điểm chuyển số Điều khiển thời gian khóa biến mô
“N” to “D” Điều khiển chống nhấc đầu Điều khiển hộp số tự động đa chế độ
Lưu Lượ ng khí nạ p
Cảm biế n nhiệ t độ nước làm mát
Cảm biế n vị trí tay quay
Cảm biế n vị trí bướm ga
Cảm biế n vị trí baìn âả p ga
Cảm biế n tố c độ đầ u vào tua bin
Cảm biế n tố c độ bánh phản ứng
Cảm biế n nhiệ t độ dầ u
Rơ le bộ khởi độ ng
Công tắ c đề số không
Công tắ c điề u khiể n hộ p số
DLC3 Cuộ n dây đánh lửa Đèn báo kiể m tra độ ng cơ Tín hiệ u tố c độ xe
Tổ hợ p đồ ng hồ
ECU õọỹ ng cồ & ECT
SLT Đèn báo vị trí sang số
Thiế t bị ngắ t đèn thắ ng
Hình 3-28 Sơ đồ cấu trúc điều khiển điện.
Chức năng của một số cảm biến :
- Cảm biến lưu lượng khí nạp: Đo khối lượng không khí nạp, hay nhận biết chế độ tải của động cơ.
- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Nhận biết nhiệt độ của nước làm mát làm và dưa vào tín hiệu này, ECU sẽ điều chỉnh lượng phun vào làm cải thiện khả năng tải trong quá trình hoạt động của động cơ.
- Cảm biến vị trí bướm ga: Xác định chế độ tải trọng động cơ (không tải hay toàn tải)
- Cảm biến nhiệt độ dầu: Nhận biết nhiệt độ dầu hộp số.
Điều khiển thủy lực
Hệ thống điều khiển bao gồm: Thân van (nữa thân van trên và nữa thân van dưới) và 7 van (4 van điện từ SLx , van DLS, van S4, van SR ).
Thân van chứa rất nhiều khoang và lắp rất nhiều van mở hay đóng các khoang để gởi các tín hiệu điều khiển thủy lực đến các bộ phận khác nhau của bộ truyền bánh răng hành tinh.
Hình 3-29a Kết cấu phần thân van trên.
Hình 3-29b Kết cấu phần thân van dưới.
3.4.2 Chức năng nhiệm vụ của hệ thống thủy lực.
- Cung cấp dầu có áp suất đến bộ biến mô và điều khiển sự hoạt động của cơ cấu khóa biến mô.
- Điều khiển áp suất thủy lực do bơm tạo ra.
- Chuyển hóa tín hiệu tải trọng động cơ và tốc độ xe thành tín hiệu thủy lực phục vụ cho việc điều khiển chuyển số.
- Bôi trơn các chi tiết chuyển động và làm mát chúng.
- Cung cấp áp suất thủy lực đến các phanh và ly hợp điều khiển hoạt động của cơ cấu hành tinh.
3.4.3 Các van cơ bản trong hộp số U250E.
Hộp số U250E sữ dụng bảy cuộn dây điện từ trong bảy van điều khiển điện để điều khiển dòng áp suất, khóa biến mô men và chuyển số Trong đó bốn cuộn dây dùng để điều khiển dòng áp suất và ba cuộn dây ở trạng thái ON/OFF dùng để thực hiện việc nối và ngắt dòng áp suất.
Van điều khiển điện là thiết bị điện – cơ khí điều khiển luân hoàn thủy lực bằng cách mở và đóng các đường dẫn dầu theo tín hiệu điện điều khiển (mở đường dẫn dầu theo tín hiệu mở và đóng lại theo tín hiệu đóng) từ ECU động cơ & ECT để điều khiển (vận hành) các van chuyển số và điều khiển áp suất thủy lực (điều khiển khóa biến mô men, điều khiển áp suất bướm ga, điều khiểm áp suất trở lại bình tích năng )
Bảng 3-4 Chức năng của các van.
Van điện từ Chức năng
SL1 (tuyến tính) Điều khiển áp suất của phanh B1
SL2 (tuyến tính) Điều khiển áp suất của ly hợp C0 Điều khiển áp suất của ly hợp khóa biến mô SL3 (tuyến tính) Điều khiển áp suất của ly hợp C1
SLT (tuyến tính) Điếu khiển áp suất chuẩn Điếu khiển áp suất thứ cấp
DSL Chuyển mạch dầu cho van rơ le khóa biến mô
Chuyển mạch dầu cho van điều khiển tác dụng lên B2 và van số lùi.
- Van điều khiển điện SL1, SL2, SL3.
Các cuộn dây van điều khiển điện SL1, SL2 và SL3 là những cuộn dây tuyến tính điều khiển trạng thái hoạt động của van khi có tín hiệu điện điều khiển từ ECU động cơ & ECT.
Hình 3-30 Kết cấu van SL1, SL2, SL3
1- Cuộn dây từ tính; 2- Van ; 3- Vỏ; 4- Lò xo hồi; 5- Vòng đệm; 6- Giắc cắm.
Các van điện từ tuyến tính SL1, SL2, SL3 có kết cấu gọn nhẹ, lưu lượng cao và điều khiển áp suất trực tiếp tới các phanh và ly hợp ở các số 23, 34 Bộ tích năng B1, C0, C1, gọn nhẹ hơn do không có buồng áp suất sau. Điều khiển tối ưu áp suất tới phanh và ly hợp, do vậy việc chuyển số trở nên êm dịu, giảm rung giật.
Cảm biế n tố c độ bánh tuabin Cảm biế n tố c độ bánh phản ứng Cảm biế n vị trí bướm ga Đồ ng hồ đo lưu lượ ng khí Cảm biế n nhiệ t độ dầ u hộ p số Cảm biế n nhiệ t độ nước làm mát
Tín hiệ u từ cảm biế n
Van điề u khiể n B 1 Van điề u khiể n C 1
Hình 3-31 Hệ thống van điện từ điều khiển áp suất tới phanh B1 và ly hợp C0, C1
- Van điện từ tuyến tính SLT:
Có cùng kết cấu với van SL1, SL2, SL3 dùng để điều khiển áp suất đường ống chính (áp suất cơ bản) và áp suất thứ cấp Khi cuộn dây của van nhận tín hiệu một chu trình làm việc từ ECU động cơ & ECT dựa trên tín hiệu đầu vào cảm biến vị trí bướm ga và cảm biến tốc độ đầu vào Nó cung cấp áp suất tới van điều áp sơ cấp điều khiển chính xác áp suất đường ống chính, do đó thực hiện các đặc tính chuyển số êm dịu và tối ưu hóa tải trọng làm việc của bơm dầu
Cảm biế n tố c độ đầ u vào Cảm biế n vị trí bướm ga
Tín hiệ u từ cảm biế n
ECU õọỹ ng cồ & ECT Áp suấ t bướm ga tạc õọỹ ng lón van điề u áp sơ cấ p
Tín hiệ u điề u khiể n Áp suấ t cơ bản Xả
Hình 3-32 Van điện từ tuyến tính (SLT).
- Van tỷ lệ điều khiển điện (SR, S4, DSL). Đường xã
Hình 3-33 Van tỷ lệ điều khiển điện (SR, S4, DSL). a) Trạng thái mở; b) Trạng thái đóng.
1- Bi, 2- Lõi từ tính, 3- Lò xo van; 4- Vỏ, 5- Cuộn dây từ tính, 6- Giắc cắm
3.4.3.2 Van điều áp sơ cấp.
Van điều áp sơ cấp điều chỉnh áp suất do bơm tạo ra thành áp suất chuẩn làm cơ sở cung cấp áp suất đến các bộ phận tương ứng với công suất của động cơ để tránh mất mát công suất của bơm. a b lỗ tiế t lưu a d c
Hình 3-34 Van điều áp sơ cấp a – Dòng dầu từ bơm, 4- Dòng dầu về đáy chứa dầu, c- Dòng dầu đến van rơ le khoa biến mô, d- dòng dầu từ van SLT. Ở vị trí bên dưới của van điều áp sơ cấp lực căng của lò xo và áp suất điều khiển từ van điều khiển SLT tác dụng lên van, có tác dụng làm van bị đẩy lên Ở vị trí bên trên áp suất chuẩn có tác dụng ấn van xuống Áp suất chuẩn được điều chỉnh bằng sự cân bằng của 2 lực trên
3.4.3.3 Van điều áp thứ cấp.
Van điều áp thứ cấp nhận áp suất chuẩn từ van điều áp sơ cấp để tạo ra áp suất biến mô và bôi trơn.
Lực căng của lò xo trong van tác dụng theo hướng lên trên, trong khi áp suất biến mô có tác dụng như một lực ấn xuống Sự cân bằng của hai lực này sẽ điều chỉnh áp suất dầu của biến mô và áp suất bôi trơn.
Từ van điều áp sơ cấp lỗ tiết lưu lỗ tiết lưu
Dòng dầu õi bọi trồn
Hình 3-35 Van điều áp thứ cấp.
3.4.3.4 Van rơ le khóa biến mô
Van rơ le khóa biến mô được lắp lên trên thân van van này nó quyết định hướng dòng chảy để khóa hay mở cơ cấu khóa biến mô.
Van rơ le khóa biến mô đảo chiều dòng dầu thông qua bộ biến mô (ly hợp khóa biến mô) theo một áp suất từ van DSL qua van phân phối thủy lực Khi áp suất tác động lên phía dưới của van rơ le khóa biên mô thì van rơ le khóa biến mô được đẩy lên và mở đường dầu sang phía sau của ly hợp khóa biến mô và làm cho nó hoạt động Nếu áp suất qua van phân phối thủy lực bị cắt do van DSL đóng thì van rơ le khóa biến mô bị đẩy xuống phía dưới do áp suất cơ bản và lực lò xo tác động lên đỉnh van rơ le, và sẽ mở đường dẫn dầu vào phía trước của ly hợp khóa biến mô làm cho nó được nhả ra.
Van phân phố i điề u khiể n điệ n từ Đế n van rồ le khọa biế n mọ
DSL Van điề u khiể n phanh B2
Van rơle khóa biế n mọ
(ON) (OFF) Đường áp suấ t mở khóa khoang biế n mô Âọng khọa khoang biế n mô
Hình 3-36 Sơ đồ bộ van điều khiển van rơ le khóa biến mô.
ON ( Trạng thái mở); OFF (Trạng thái đóng).
3.4.4 Điều khiển hoạt động các van thủy lực.
- Van SR điều khiển van phân phối thủy lực dẫn đến dòng dầu chạy từ DSL và S4 thay đổi, khi đó tùy theo chế độ làm việc mà hệ thống điều khiển sẽ điều chỉnh áp suất đến các bộ phận cụ thể:
Trả ng thại ON Trả ng thại OFF
Van phân phố i thủy lự c
Tới van rơ le khóa biế n mô
Van điề u khiể n điệ n từ DSL
Van điề u khiể n điệ n từ S4
Van điề u khiể n điệ n từ SR
Hình 3-37 Bộ van điện từ điều khiển van phân phối thủy lực.
- Van S4 điều khiển van chuyển số 4-5.
Hình 3-38 Bộ van chuyển số 4-5.
Van S4 điều khiển van chuyển số 4-5 bằng sự thay đổi áp suất dầu tác dụng lên
B3 và C3 Van chuyển số 4-5 luôn ở trạng thái chịu tải từ lò xo để đảm bảo cho phép phanh B3 luôn ở trạng thái đóng (trạng thái hoạt động) hay còn gọi phanh B3 là phanh thường đóng và ly hợp C3 ở trạng thái mở không hoạt động.
Cầu chủ động
Xe TOYOTA- CAM RY 2007 là ô tô sữ dụng động cơ đặt nằm ngang, cầu trước chủ động Cụm hộp số chính và cầu chủ động được chế tạo liền khối bằng hợp kim nhôm.
Trục bị động của hộp số được đặt trên hai ổ bi đỡ chặn Khoảng cách giữa đường tâm trục bị động với đường tâm trục cầu xe lớn, trên kết cấu dùng một bánh răng trụ trung gian để truyền lực cho bánh răng bị động truyền lực chính Bánh răng trung gian này đóng vai trò như bánh răng chủ động truyền lực chính.
Bánh răng bị động truyền lực chính chế tạo rời ghép với vỏ vi sai bằng bu lông. Nhằm tạo điều kiện cân đối chiều dài bán trục nối ra hai bánh xe, bánh răng bị động bố trí lệch, còn cụm vi sai đặt gần tâm trục dọc của xe.
Cơ cấu vi sai bánh răng côn có tác dụng làm cho hai bánh xe chủ động quay cùng tốc độ khi chuyển động thẳng và quay khác tốc độ khi ô tô chuyển động quay vòng
Chức năng cụm vi sai.
- Với cùng một độ bám mặt đường như nhau cả hai bán trục sẽ quay để truyền mô men với cùng tốc độ.
- Nếu độ bám mặt đường khác nhau cả hai bán trục sẽ quay để truyền mô men với cùng tốc độ khác nhau.
- Một bán trục có thể quay để truyền mômen trong khi bán trục còn lại quay chậm hoặc có thể đứng yên.
Hình 3-41 Kết cấu cầu chủ động (bộ truyền động cuối cùng).
1- Trục bị động, 2- Bu lông khóa các chi tiết trên trục bị động, 3- Bánh răng trụ, 4, 11- Bánh răng vi sai (hay bánh răng hành tinh); 5- Vòng đệm bánh răng vi sai; 6- Vỏ vi sai; 7,15 - Bánh răng bán trục; 8, 14 - Bán trục; 9- Vòng đệm bánh răng bán trục; 10- Trục vi sai; 12- Bánh răng bị động truyền lực chính
(vành răng); 13- ổ bi đỡ chặn; 16- Bánh răng bị động trung gian.
Khi ô tô chuyển động trên đường cơ cấu vi sai làm việc như sau: Ô tô chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng hai bánh xe chủ động chịu một lực cản bằng nhau Trường hợp này vành răng (12), vỏ bộ vi sai (6) và trục bánh răng vi sai (10) cùng quay, các bánh răng vi sai (4, 11) ăn khớp với các bánh răng bán trục bên phải (7) và bên trái (16) và đẩy các bánh răng bán trục quay với tốc độ giống nhau. Ô tô chuyển động trên đường cong, bánh xe phía trong chịu lực cản lớn hơn nên quay chậm lại, lúc này các bánh răng vi sai bắt đầu quay trên trục của nó do chịu tác dụng của lực cản bánh xe phía trong truyền đến cho bánh răng bán trục, do đó làm tăng thêm tốc độ cho bánh xe phía ngoài.
Như vậy là khi mà bộ vi sai hoạt động nó phân phối mô men khác nhau ra các bánh xe hai bên (trái và phải) Trong khi điều này là có ưu điểm là làm cho xe chạy được êm qua các đoạn đường vòng thì ngược lại nó lại có nhược điểm là làm giảm lực dẫn động đến cả hai bánh xe khi mà lực dẫn động lên một bánh xe bị giảm.
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống truyền lực thủy cơ
Tính tỷ số truyền hộp số thủy cơ
Tỷ số truyền trong hộp số là tỷ số truyền của bộ bánh răng hành tinh và được tính bằng tỷ số giữa số răng của phần tử bị động và số răng của phần tử chủ động.
Do bánh răng hành tinh chỉ đóng vai trò như là một liên kết với vành răng bao và bánh răng trung tâm nên số răng của chúng không liên quan tới tỷ số truyền của bộ truyền hành tinh Do vậy tỷ số truyền của bộ bánh răng hành tinh được xác định thông qua số răng của cần dẫn, vành răng bao và bánh răng trung tâm Cần dẫn không phải là bánh răng và không có răng nên ta sử dụng số răng tượng trưng như sau: số răng cần dẫn ( Z c ) bằng tổng số răng của vành răng bao ( Z b ) và số răng của bánh trung tâm ( Z tt ).
Trong hộp số U250E số răng của các bánh răng như sau:
+ Số răng của bộ hành tinh trước:
Bánh răng trung tâm: Z1T = 43 Bánh răng hành tinh: Z2T = 17 Vành răng bao: Z3T = 77 + Số răng của bộ hành tinh sau:
Bánh răng trung tâm: Z1S = 31 Bánh răng hành tinh: Z 2S = 19 Vành răng bao : Z 3S = 69 + Số răng của bộ hành tinhOD:
Bánh răng trung tâm: Z1OD = 32 Bánh răng hành tinh: Z2OD = 26 Vành răng bao : Z3OD = 84 + Số răng bánh răng trung gian chủ động: Z1 = 50
+ Số răng bánh răng trung gian bị động: Z2 = 51
Tổng tỷ số truyền = tỷ số truyền hành tinh 3 cấp nhân tỷ số truyền hành tinh OD nhân tỉ số truyền trung gian.
Tỷ số truyền trung gian bằng số răng bánh răng bị động trung gian chia cho số răng bánh răng chủ động trung gian:
*Tỷ số truyền ở tay số n là in
Hình 4-1 Đường truyền công suất ở tay số 1.
Ly hợp C 1 , phanh B 3 , khớp một chiều F 1 ,F 2 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ.
Tỷ số truyền số 1 được tính theo công thức sau: i 1=
Hình 4-2 Đường truyền công suất ở tay số 2 (Vi trí D, 4, 3 và 2).
Ly hợp C 1 , phanh B 1 , B 3 , khớp một chiều F 2 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ.
Qua sơ đồ ta thấy đường truyền công suất không chỉ qua bộ hành tinh trước mà qua cả bộ hành tinh sau, vì vậy việc tính tỷ số truyền có phức tạp hơn.
Công thức tính tỷ số truyền cho tay số hai là :
2 i i i i h tg (4.1) Trong đó : i h2 – Tỷ số truyền ở tay số 2. i 1,2 – Tỷ số truyền qua bộ hành tinh trước (1) và sau (2). i tg – tỷ số truyền qua cặp bánh răng trung gian.(Z1, Z2 ) Với
Z i tg Z i 3 – tỷ số truyền qua bộ hành tinh UD Với
1 (4.2) Đối với bộ hành tinh trước: Xét chuyển động tương đối của hệ đối với cần C (cần dẫn)
1 , 3 T - Tốc độ góc của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh trước.
CT - Tốc độ góc của cần dẫn bộ hành tinh trước.
Z 1 T , Z 3 T - Số răng của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh trước. (-) Chỉ sự ăn khớp ngoài. Đối với bộ hành tinh sau: Xét chuyển động tưông đối của hệ đối với cần C (cần dẫn)
Do bánh răng trung tâm bộ hành tinh sau cố định (phanh B1) hoạt động, nên
1 , 3 S - Tốc độ góc của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh sau.
CS - Tốc độ góc của cần dẫn bộ hành tinh sau.
Z 1 S , Z 3 S - Số răng của bánh răng trung tâm và vành răng bao của bộ hành tinh sau.
Tiếp tục thay giá trị
Thay vào công thức (4.1) tính tỷ số truyền ở tay số 2 :
Hình 4-3 Đường truyền công suất ở tay số 3.(Vị trí D, 4 và 3).
Ly hợp C 0 ,C 1 , phanh B 3 , khớp một chiều F 2 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ.
Tỷ số truyền tay số 3 được tính theo công thức : i 3=
Hình 4-4 Đường truyền công suất ở tay số 4 (vị trí D, 4).
Ly hợp C 0 , phanh B 1 , B 3 , khớp một chiều F 2 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ.
Tỷ số truyền thẳng được tính theo công thức sau. i 4=
Tay số 5 (số truyền tăng U/D):
Hình 4-5 Đường truyền công suất ở tay số 5 (Vị rí D) (số truyền tăng U/D).
Ly hợp C 0 ,C 3 phanh B 1 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ
Tỷ số truyền tay số 5 tính theo công thức sau. i 5 =
Hình 4-6 Đường truyền công suất ở tay số lùi (R).
Ly hợp C 2 , phanh B 2 ,B 3 hoạt động.
(+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ
Tỷ số truyền tay số lùi (R) tính theo công thức sau: i R =
Như vậy, qua tính toán tỷ số truyền hộp số thống kê như bảng dưới.
Bảng 4-1 Tỷ số truyền của hộp số.
Tay số Tỷ số truyền
Tính toán thiết kế kiểm tra đường kính một bộ phận của ly hợp của hộp số thủy cơ
Tính toán đường kính cho đĩa ma sát bộ ly hợp C 1
- Mms : Mô men ma sát cần thiết của ly hợp.
- Điều kiện làm việc: Trong dầu.
+ Đường kính trong (D1) của đĩa ma sát.
+ Đường kính ngoài (D2) của đĩa ma sát.
Ly hợp phải có khả năng truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ Memax Để đảm bảo yêu cầu truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc, thì ta phải có :
Mms- Mô men ma sát cần thiết của ly hợp.
Memax- Mô men xoắn lớn nhất của động cơ. k B – Hệ số biến mô men k B ( 1 , 5 2 , 0 ) Chọn : k B 1 , 8 [9]
- Hệ số dự trữ của ly hợp 1 Hệ số dự trữ phải đủ lớn ( 1 )để đảm bảo cho ly hợp truyền hết mô men xoắn của động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó Mặt khác hệ số không được lớn quá, vì như thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải ) 5 , 2 3 , 1 ( Chọn 1 , 7 [2]
Nếu gọi lực ép tổng cộng do cơ cấu ép tạo ra F [N], đặt tại bán kính trung bình
Rtb [m] của đĩa ma sát, thì mô men ma sát của ly hợp Mms [N.m] do cơ cấu ép tạo ra là: ms tb ms F R Z
Trong đó: - Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát Đối với cặp ma sát thép- đồng thau làm việc trong dầu. ( 0 , 06 0 , 1 ) [6]
Zms- Số đôi bề mặt ma sát.
Ly hợp C3 có 5 đĩa ma sát vậy nên số đôi bề mặt ma sát sẽ là Zms = 10.
Mặt khác, nếu gọi p [N/m 2 ] là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát dưới tác dụng của lực ép F, và với giả thiết áp suất p là phân bố đều trên toàn bộ bề mặt ma sát (p = const) Với R1, R2 là bán kính trong và ngoài của hình vành khăn thì mô men ma sát của ly hợp Mms do cơ cấu ép tạo ra được viết lại dưới dạng triển khai theo kích thước của đĩa ma sát :
Từ (4.8), (4.9) suy ra bán kính trung bình Rtb là :
Trống ly hợp Âéa ma sạt
Hình 4-7 Sơ đồ tính toán ly hợp. d R p [N/m ] 2
Hình 4-8 Sơ đồ xác định quan hệ giữa mô men ma sát và các thông số khác của đĩa ma sát Hay : M ms p R 2 3 ( 1 K R ) 3 Z ms (4.11)
KR- Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong (R1) và bán kính ngoài (R2) bề mặt ma sát.
Vì xe có tính chất động lực tốt nên có thể chọn: KR = 0,78 [3]
Bán kính ngoài R2 [m] của đĩa ma sát được xác định theo áp suất làm việc của bề mặt ma sát:
(4.13) p- Áp suất pháp tuyến của đôi bề mặt ma sát [MN/mm 2 ] làm bằng vật liệu đồng thau Vì các đĩa của ly hợp làm việc trong môi trường dầu nên giá trị áp suất làm việc cho phép nằm trong khoảng p N ( 1 , 0 1 , 5 ) 10 6 [N/m 2 ] [3] Vậy chọn : pN = 1,3.10 6 [N/m 2 ].
Mô men ma sát : M ms 224 1 , 7 1 , 8 685 , 44 [Nm].
Thay các giá trị vào (4.2.7) ta có:
Vậy đường kính đĩa ma sát ly hợp C3 là : D1 = 139,15 (mm) Và D2 = 178,4(mm)
Các hư hỏng, kiểm tra bảo dưỡng sữa chữa hệ thống truyền lực thủy cơ
Kiểm tra sữa chữa hộp số hành tinh
A Các nguyên nhân hư hỏng.
Xe rùng khi vào số Có thể do tốc độ ra – lăng ty quá cao, áp suất thủy lực quá cao, bộ trữ năng hỏng, van bị rò chảy.
Xe không tác động ngay khi cài số Có thể do cần liên kết điều chỉnh không đúng, mức dầu hộp số thấp (thiếu dầu), áp suất thủy lực thấp, hỏng bơm dầu, hộp van bị rò, hở phớt piston ly hợp, bộ trữ năng hỏng.
Xe rùng khi lên số Có thể do áp suất thủy lực quá cao hoặc quá thấp, ly hợp mòn, cần liên kết điều chỉnh sai.
4) Bị trượt số khi tới hoặc lùi.
Có thể do thiếu dầu hộp số, áp suất thủy lực thấp, bơm dầu mòn, đĩa ly hợp mòn, hở phớt piston ly hợp, khối van bị rò chảy.
5) Sai điểm cài hoặc không lên số được.
Có thể do thiếu dầu hộp số, áp suất thủy lực thấp, hỏng mô đun chân không, hỏng bộ điều tốc, hỏng khối van.
Có thể do sai mức dầu, bộ truyền động thủy động bị hỏng, bạc bị mòn lỏng, các bánh răng hành tinh mòn, bánh răng chủ lực mòn, các bánh răng bộ vi sai mòn, bơm thủy lực mòn.
7) Bộ truyền thủy động không khóa hãm được.
Có thể do mức dầu sai, sủi bọt, cảm biến báo nhiệt bị hỏng, rò van, bộ điều khiển điện tử bị hỏng.
B Kiểm tra và điều chỉnh.
B1 Đo mức dầu hộp số.
Mức dầu và tình trạng dầu
- Dầu hộp số ở nhiệt độ hoạt động bình thường là 85 0 C.
- Cho động cơ hoạt động ở tốc độ chậm không tải (ra lăng ty), dịch chuyển cần số qua hết các vị trí số.
- Vẫn cho động cơ chạy ở vận tốc chậm và đặt cần số ở vị trí do nhà chế tạo quy định (đa số ở vị trí đậu xe (P) hoặc số O (N)).
- Rút que thăm ra và lau sạch.
- Ráp que thăm vào vị trí tựa Rút que thăm ra và xem dấu mức dầu, tình trạng dầu (màu sắc, chất bẩn) Nếu mức dầu quá cao hoặc quá thấp thì không được chạy thử xe Chỉnh đúng mức dầu là điều tiên quyết
B2 Kiểm tra rò dầu hộp số.
Kiểm tra sự rò dầu cần phải phân biệt giữa dầu hộp số, dầu nhớt động cơ, dầu tay lái Để xác định chỗ hộp số bị rò dầu, cần phải lau khô nơi khả nghi bị rò dầu, sau đó cho máy hoạt động để xác định cụ thể.
Những nơi khả nghi bị rò dầu có thể là:
- Roăng, phớt của hộp - máng chứa dầu
- Chỗ gá dây cáp đồng hồ tốc độ.
- Vòng su đệm ống châm dầu.
- Nắp ống châm dầu hộp số bị hỏng.
( lưu ý: Nếu màng chân không bị thủng sẽ có dầu hộp số hút vào trong động cơ. Tháo ống chân không để kiểm tra, nếu trong ống không ướt là tốt).
B3 Kiểm tra các linh kiện điện và điện tử.
Các rơ le điện từ và các cảm biến có thể kiểm tra bằng ôm kế.
- Kiểm tra rơ le: Tháo dây mạch rơ le, đấu các dây ôm kế tới rơ le Nếu ôm kế báo điện trở lớn hơn hay nhỏ hơn tiêu chuẩn kỷ thuật phải thay mới.
- Kiểm tra cảm biến: Tháo ổ cắm dây cảm biến đấu các dây ôm kế tới các đầu dây của cảm biến Quay trục phát động của hộp số và quan sát số đo trên ôm kế Ôm kế sẽ báo số đo mỗi khi rô to quét qua cảm biến Nếu ôm kế không báo, phải thay cảm biến mới.
Mục đích chạy thử xe là cho xe hoạt động nhiều tốc độ khác nhau trong khi kiểm tra mỗi cấp số để phát hiện xảy ra sự cố như bị trượt hoặc số lên không đúng Luôn luôn lưu ý tình hình hoạt động của động cơ.
Máy bị bó khựng, bị bỏ lữa làm cho hộp số không hoạt động tốt được và gây máy nóng quá độ Triệu chứng này sẽ làm cho tốc độ máy bị rùng giật hay tăng vọt đột ngột trước hoặc ngay khi cài số đó là nguyên nhân đai hãm hay bộ ly hợp bị trượt.
Trong khi chạy thử xe, kiểm tra những điểm cài số và chất lượng sang số dưới các điều kiện hoạt động khác nhau: vào số khó hoặc dễ dàng êm ái Để ý các tốc độ và vị trí cánh bướm ga ở các cấp số để so sánh với các tiêu chuẩn kỷ thuật.
Lên số bị chậm khi gia tốc nhẹ có thể do bộ điều tốc hoạt động kém hoặc áp suất van ga quá cao Nếu có cảm giác vào số bị trục trặc, phải điều chỉnh lại cần liên kết van ga, sau đó tiến hành kiểm tra khác như : kiểm tra áp suất thủy lực, kiểm tra tĩnh. B5 Kiểm tra tĩnh.
Kiểm tra tĩnh để xác định rằng các bộ phận ma sát và ly hợp một chiều là hãm giữ lại, phương pháp này được xúc tiến bằng cách đạp hãm chặt thắng chân và kéo thắng tay, rồi đạp lút ga trong chốc lát và đọc số đo tốc độ động cơ trên tốc độ kế.
Chú ý : nếu tốc độ kiểm tra vượt quá chuẩn định, phải giảm ga ngay vì có đai hãm hoặc ly hợp bị trượt Nếu để máy chạy tiếp sẽ gây hư hỏng nặng.
Kết quả kiểm tra sẽ là : Tốc độ cao, thấp hay OK.
- Tốc độ kiểm tra tĩnh cao chứng tỏ đai hãm hoặc ly hợp bị trượt.
- Tốc độ kểm tra tĩnh thấp chứng tỏ động cơ yếu hoặc ly hợp một chiều bị trượt
Kiểm tra sữa chữa bộ vi sai
Hỏng hóc của cầu chủ động và bộ vi sai.
Hỏng hóc thông thường nhất của cầu chủ động là phát tiếng khua Nguồn gốc khua có thể do nơi cầu chủ động hay bộ vi sai Phải biết phân tích tiếng khua loại nào và khua theo chế độ làm việc nào.
Có ba loại tiếng khua: Tiếng hú vo vo, tiếng gầm và tiếng gõ phải phân biệt tiếng khua khi xe chạy trên đường thẳng, hay chỉ khua khi qua khúc quanh Cũng cần phân biệt tiếng khua phát ra khi động cơ dẫn động xe hay lúc quán tính của xe kéo.