TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Trang 8 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN Ô TÔ Họ và tên sinh viên: NGUYỄN TH
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ
Ly hợp
Ly hợp là bộ phận quan trọng giúp truyền và ngắt công suất từ động cơ đến hộp số Nó cho phép cắt truyền động một cách nhanh chóng và dứt khoát, đặc biệt khi cần chuyển số êm dịu Ngoài ra, ly hợp còn giúp động cơ hoạt động khi xe dừng mà không cần phải về số trung gian.
Hộp số
Nhiệm vụ của hộp số là biến đổi mô men xoắn của động cơ truyền tới các bánh xe chủ động sao cho phù hợp với chế độ tải [1]
Mất mát công suất ở hộp số là điều không thể tránh khỏi, dẫn đến việc công suất thực tế đến các bánh xe luôn thấp hơn công suất mà trục khuỷa động cơ cung cấp, phản ánh hiệu suất của hộp số.
Hình 1.3: Hộp số 1.4 Trục các đăng
Truyền động các đăng là phương pháp truyền mô men xoắn giữa các trục không thẳng hàng, với góc lệch α > 0 độ Giá trị của góc α thường biến đổi, tạo nên sự linh hoạt trong quá trình truyền động.
Hình 1.4: Trục các đăng 1.5 Cầu chủ động
Cầu xe có chức năng nhận công suất từ động cơ và phân phối đến các bánh xe theo hướng vuông góc Nó cũng nâng đỡ các bộ phận gắn liền như hệ thống treo và khung xe.
Hình 1.5: Cầu chủ động 1.6 Các kiểu bố trí
Hệ thống truyền động sử dụng chủ yếu là:
- FF: Front Engine Front Wheel Drive (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động)
- FR: Front Engine Rear Wheel Drive (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động)
- RR: Rear Engine Rear Wheel Drive (Đông cơ đặt sau – Cầu sau chủ động)
- MR: Mid Engine Rear Wheel Drive (Động cơ đặt giữa – cầu sau chủ động) Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động)
Hình 1.6: Các kiểu bố trí động cơ
1.6.1 Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động
Trên xe có động cơ đặt ở phía trước, cầu trước hoạt động như cầu chủ động Động cơ, ly hợp, hộp số và cầu chủ động kết hợp thành một khối thống nhất Mô men động cơ được truyền trực tiếp đến các bánh trước, không truyền xa đến bánh sau.
Hầu hết các ô tô hiện nay đều sử dụng động cơ và hộp số đặt ở phía trước, giúp cấu trúc xe đơn giản hơn nhờ vào việc dẫn động cầu trước Điều này loại bỏ sự cần thiết của trục truyền động và các linh kiện khác cho cầu sau, từ đó giảm chi phí sản xuất và tiết kiệm không gian dưới gầm xe Nhờ vậy, không gian nội thất và thiết kế sàn xe không bị ảnh hưởng, mà tất cả các bộ phận được bố trí gọn gàng ở phía trước, gần động cơ.
Bánh trước dẫn động mang lại lợi ích lớn khi xe quay vòng và di chuyển trên đường trơn, giúp cải thiện sự ổn định hướng và cảm giác lái Việc không sử dụng trục các đăng cho phép gầm xe thấp hơn, từ đó hạ trọng tâm và tăng cường độ ổn định khi xe di chuyển.
1.6.2 Động cợ đặt trước – Bánh sau chủ động
Hệ thống này yêu cầu các hãng ô tô sản xuất thêm trục truyền động cho phần phía sau, chiếm không gian dưới sàn xe và tạo ra một dầm chạy dọc ở giữa khoang nội thất Tuy nhiên, việc này giúp phân bổ trọng lượng xe đều hơn trên hai cầu, cải thiện tính năng điều khiển và ổn định khi vận hành.
Điểm mạnh nổi bật của hệ thống dẫn động cầu sau là khả năng tận dụng tối đa trọng lượng bám của xe khi tăng tốc nhanh, do quán tính khiến trọng lượng dồn về phía sau Nhờ ưu điểm này, hầu hết các mẫu xe thể thao yêu cầu khả năng tăng tốc nhanh và tính năng vận hành cao đều được trang bị cấu hình dẫn động cầu sau.
1.6.3 Kiểu bốn bánh chủ động
Hình 1.9: Hệ thống dẫn động 4WD
Các loại xe hoạt động trên mọi địa hình và điều kiện di chuyển khó khăn cần được trang bị hệ thống 4 bánh chủ động và dẫn động qua hộp số phụ để đảm bảo hiệu suất và khả năng vượt địa hình.
Xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính: 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn Điểm đặc trưng của xe 4WD so với xe 2WD là hệ thống vi sai phía trước và phía sau, giúp triệt tiêu sự chênh lệch giữa các bánh xe khi vào đường vòng Đối với 4WD thường xuyên, có thêm bộ vi sai trung tâm để điều chỉnh tốc độ quay của bánh xe trước và sau, đảm bảo sự truyền công suất đồng đều đến cả bốn bánh, ngay cả khi xe quay Điều này mang lại sự êm ái và ổn định cho xe, là ưu điểm nổi bật của loại 4WD này.
4WD có khả năng hoạt động trên nhiều loại địa hình, bao gồm đường xá bình thường, đường gồ ghề và đường có độ ma sát thấp Để đảm bảo bộ vi sai trung tâm không bị quá tải, cần phải sử dụng các lốp có đường kính giống nhau cho cả bánh trước và bánh sau, cũng như giữa các bánh bên trái và bên phải.
1.7.1 Ký hiệu hệ thống truyền lực
Do độ phức tạp của hệ thống truyền lực, một số loại xe cụ thể được thể hiện qua công thức bánh xe Hệ thống truyền lực thường sử dụng các cấu trúc phổ biến để đảm bảo hiệu suất và hiệu quả.
Loại ký hiệu 4WD: Cho tất cả các xe có 2 cầu chủ động
AWD (All-Wheel Drive) là hệ thống truyền động cho tất cả các bánh xe, thường được trang bị trên các xe có cấu trúc cầu trước chủ động và cầu sau truyền lực trong những tình huống nhất định Hệ thống này giúp cải thiện khả năng bám đường và ổn định khi lái xe trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Công thức bánh xe được ký hiệu tổng quát là a x b
Trong đó: a là số lượng bánh xe b là số lượng bánh xe chủ động Thí dụ cho các trường hợp:
4×2: Xe có một cầu chủ động (có 4 bánh trong đó có 2 bánh chủ động)
4×4: Xe có hai cầu chủ động (có 4 bánh, cả 4 bánh đều chủ động)
6×4: Xe có hai cầu chủ động, một cầu bị động (có 6 bánh xe trong đó có 4 bánh chủ động)
6×6: Xe có ba cầu chủ động (có 6 bánh xe và cả 6 bánh đều chủ động)
8×8: Xe có bốn cầu chủ động (có 8 bánh xe và cả 8 bánh đều chủ động).
Cầu chủ động
Cầu xe chủ động nhận công suất từ động cơ và phân phối đến các bánh xe theo hướng vuông góc Nó cũng nâng đỡ các bộ phận gắn liền, bao gồm hệ thống treo và khung xe.
Các kiểu bố trí
Hệ thống truyền động sử dụng chủ yếu là:
- FF: Front Engine Front Wheel Drive (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động)
- FR: Front Engine Rear Wheel Drive (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động)
- RR: Rear Engine Rear Wheel Drive (Đông cơ đặt sau – Cầu sau chủ động)
- MR: Mid Engine Rear Wheel Drive (Động cơ đặt giữa – cầu sau chủ động) Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động)
Hình 1.6: Các kiểu bố trí động cơ
1.6.1 Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động
Trên xe có động cơ đặt ở phía trước, cầu trước sẽ là cầu chủ động Các thành phần như động cơ, ly hợp, hộp số và cầu chủ động tạo thành một khối thống nhất Mô men động cơ được truyền trực tiếp đến các bánh trước, không truyền xa đến bánh sau.
Hầu hết ô tô hiện nay sử dụng động cơ và hộp số đặt ở phía trước, giúp đơn giản hóa cấu trúc xe với hệ dẫn động cầu trước Việc này không chỉ loại bỏ nhu cầu về trục truyền động và các linh kiện dẫn động ra cầu sau, mà còn giảm chi phí sản xuất Đồng thời, thiết kế này không chiếm không gian dưới gầm xe, từ đó không ảnh hưởng đến không gian nội thất và bố trí sàn xe, mà tất cả các bộ phận được tập trung ở phía trước, gần động cơ.
Bánh trước dẫn động mang lại lợi ích lớn khi xe quay vòng và di chuyển trên đường trơn, giúp cải thiện sự ổn định hướng và cảm giác lái Việc không có trục các đăng giúp giảm chiều cao gầm xe, từ đó hạ thấp trọng tâm và tăng cường độ ổn định khi xe di chuyển.
1.6.2 Động cợ đặt trước – Bánh sau chủ động
Hệ thống này yêu cầu các hãng ô tô sản xuất thêm trục truyền động cho phía sau, chiếm không gian bên dưới sàn xe và tạo ra một dầm chạy dọc ở giữa khoang nội thất Tuy nhiên, việc này giúp phân bố trọng lượng xe đều hơn trên hai cầu, cải thiện tính năng điều khiển và ổn định khi vận hành.
Hệ thống dẫn động cầu sau nổi bật với khả năng tận dụng trọng lượng bám của xe khi tăng tốc nhanh, nhờ vào quán tính khiến trọng lượng dồn về phía sau Ưu điểm này lý giải tại sao hầu hết các mẫu xe thể thao, vốn yêu cầu khả năng tăng tốc nhanh và tính năng vận hành cao, đều sử dụng cấu hình dẫn động cầu sau.
1.6.3 Kiểu bốn bánh chủ động
Hình 1.9: Hệ thống dẫn động 4WD
Các loại xe cần hoạt động hiệu quả trên mọi địa hình và trong các điều kiện di chuyển khó khăn cần được trang bị hệ thống 4 bánh chủ động và dẫn động qua hộp số phụ.
Các xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính: 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn Điểm đặc trưng của xe 4WD là có các bộ vi sai phía trước và phía sau, giúp triệt tiêu sự chênh lệch của các bánh xe khi vào đường vòng Với loại 4WD thường xuyên, có thêm bộ vi sai trung tâm để đảm bảo tốc độ quay đồng đều giữa các bánh xe trước và sau Sự kết hợp của ba bộ vi sai khác nhau giúp xe vận hành êm ái, truyền công suất đều đến cả bốn bánh xe, đặc biệt là trong các tình huống quay vòng.
Hệ thống 4WD có khả năng hoạt động hiệu quả trên nhiều loại địa hình, bao gồm cả đường phố thông thường, đường gồ ghề và đường có độ ma sát thấp Để đảm bảo bộ vi sai trung tâm không phải làm việc liên tục, các lốp xe ở cả phía trước và phía sau cần phải có đường kính giống nhau, bao gồm cả các bánh bên trái và bên phải.
Các kí hiệu
1.7.1 Ký hiệu hệ thống truyền lực
Do độ phức tạp của hệ thống truyền lực, một số xe cụ thể được thể hiện qua công thức bánh xe Hệ thống truyền lực thường bao gồm các hệ thống phổ biến như:
Loại ký hiệu 4WD: Cho tất cả các xe có 2 cầu chủ động
AWD (All-Wheel Drive) là hệ thống dẫn động 4 bánh, cho phép tất cả các bánh xe của xe hoạt động đồng thời Hệ thống này thường có cấu trúc cầu trước luôn trong trạng thái chủ động, trong khi cầu sau chỉ được kích hoạt trong những trường hợp cần thiết.
Công thức bánh xe được ký hiệu tổng quát là a x b
Trong đó: a là số lượng bánh xe b là số lượng bánh xe chủ động Thí dụ cho các trường hợp:
4×2: Xe có một cầu chủ động (có 4 bánh trong đó có 2 bánh chủ động)
4×4: Xe có hai cầu chủ động (có 4 bánh, cả 4 bánh đều chủ động)
6×4: Xe có hai cầu chủ động, một cầu bị động (có 6 bánh xe trong đó có 4 bánh chủ động)
6×6: Xe có ba cầu chủ động (có 6 bánh xe và cả 6 bánh đều chủ động)
8×8: Xe có bốn cầu chủ động (có 8 bánh xe và cả 8 bánh đều chủ động).
LY HỢP
Kết cấu các bộ phận chính của bộ ly hợp ma sát
Hình 2.4: Các bộ phận chính của ly hợp
Bánh đà là bộ phận quan trọng trong động cơ, giúp tạo ra mô men quán tính khối lượng cần thiết cho hoạt động của động cơ Trên bánh đà có gắn vòng răng khởi động, hỗ trợ quá trình khởi động động cơ Ngoài ra, bề mặt bánh đà cũng là nơi các bộ phận khác được kết nối.
Bánh đà không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình khởi động mà còn là cầu nối giữa trục khuỷu và ly hợp Đặc biệt, bánh đà thường được sử dụng với hộp số dày để hấp thụ lượng nhiệt lớn phát sinh từ hoạt động của ly hợp.
Bề mặt bánh đà được gia công nhẵn nhằm tạo ra ma sát hiệu quả Trên bánh đà, các lỗ được khoan để gắn kết các bộ phận của ly hợp Ngoài ra, một lỗ ở giữa bánh đà được khoan để lắp bạc đạn đỡ cho trục sơ cấp của hộp số.
Bạc đạn ở tâm bánh đà giữ vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số, hoạt động như một ổ lót dẫn hướng Các loại ổ lót dẫn hướng có thể là bạc đạn bi hoặc ống lót đồng, và cả hai loại này đều cần được bôi trơn để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Hình 2.5: Cấu tạo của bánh đà
Bánh đà khối lượng kép, thường được sử dụng trong động cơ Diesel, có khả năng hấp thụ rung động của động cơ Với lò xo gắn bên trong, bánh đà hoạt động như bộ giảm chấn, giúp làm êm dịu dòng công suất truyền ra Ngoài ra, bánh đà còn giảm rung động cho các bộ phận của ly hợp và hộp số, góp phần nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ.
Hình 2.6: Bánh đà khối lượng kép
Bề mặt đĩa ly hợp được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán, thường là amian hoặc các vật liệu chịu nhiệt khác, kết hợp với dây đồng Để tăng cường khả năng kết nối, các phần ngoài của đĩa thường có dạng gợn sóng, hoạt động như đệm đàn hồi, giúp dập tắt va chạm khi đĩa ly hợp ép mạnh vào bánh đà.
Mâm ép có vai trò quan trọng trong việc nối và ngắt công suất của động cơ, cần được cân bằng tốt khi quay và tỏa nhiệt hiệu quả khi kết nối ly hợp Nó sử dụng lò xo để đẩy đĩa ép vào đĩa ly hợp, với lò xo xoắn hoặc lò xo đĩa, trong đó lò xo đĩa hiện nay được ưa chuộng trong hầu hết các hệ thống ly hợp.
Lò xo đĩa được chế tạo chủ yếu từ thép và được gắn chặt vào nắp ly hợp bằng đinh tán hoặc bu lông Mỗi bên của lò xo đĩa có vòng trụ xoay, hoạt động như một trụ xoay trong quá trình lò xo đĩa quay.
Dùng các lò xo chịu kéo để nối các lò xo đĩa với đĩa ép ly hợp
2.2.4 Vòng bi cắt ly hợp
Một phần quan trọng của ly hợp là cơ cấu đóng và cắt ly hợp, bao gồm vòng bi cắt ly hợp Vòng bi này được lắp đặt trên ống trượt, cho phép nó trượt dọc theo trục.
Vòng bị cắt ly hợp có chức năng hấp thụ sự chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp không quay và lò xo đĩa quay, nhằm truyền chuyển động từ càng cắt vào lò xo đĩa.
Hình 2.9: Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm:
Trong hộp số của xe FF, sự dịch chuyển nhẹ giữa trục khuỷu và trục sơ cấp gây ra tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp Để giảm thiểu tiếng ồn này, cơ cấu tự động điều chỉnh đường tâm của lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp.
Hình 2.10: Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Càng cắt ly hợp là một chi tiết cũng không thể thiếu mỗi khi mà ly hợp hoạt động
Sản phẩm được chế tạo từ kim loại cứng, có hình dạng giống như cái nạn (hay còn gọi là càng cua), kết nối với ống trượt để thực hiện chức năng ép vòng bi cắt ly hợp, từ đó truyền chuyển động vào lò xo đĩa.
Hình 2.11: Càng cắt ly hợp 2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Ly hợp trên xe thường là loại ly hợp ma sát hoặc ly hợp thủy lực Ly hợp ma sát, điều khiển bằng cơ khí hoặc thủy lực, thường được sử dụng với hộp số thường, trong khi ly hợp thủy lực được áp dụng cho hộp số tự động Bài viết này sẽ tập trung vào việc nghiên cứu chi tiết về ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực, bao gồm cả biến mô thủy lực.
Ly hợp là thiết bị sử dụng đĩa ma sát và lực ép từ lò xo để kết nối năng lượng từ động cơ đến hộp số Mô men ma sát được hình thành nhờ sự tiếp xúc giữa các bề mặt ma sát.
Để kết nối càng cắt ly hợp với bàn đạp ly hợp, cần một thiết bị điều khiển ly hợp Có hai phương pháp chính để điều khiển ly hợp, bao gồm phương pháp cơ khí và phương pháp thủy lực.
2.3.1.1 Ly hợp ma sát điều khiển bằng cơ khí a Cấu tạo Ở kiểu này, lực từ bàn đạp ly hợp được truyển đến càng cắt ly hợp bằng các cơ cấu cơ khí Cơ cấu này gồm bàn đạp, hệ thống đòn bẩy (tay đòn) và dây cáp
Hình 2.12: Ly hợp ma sát điều khiển bằng dây cáp b Nguyên lý hoạt động
Khi người lái nhấn bàn đạp ly hợp, lực được truyền qua cơ cấu đòn bẩy và dây cáp đến cơ cấu ngắt ly hợp, mở và cắt kết nối đường truyền năng lượng Ngược lại, khi bỏ chân khỏi bàn đạp, các lò xo đàn hồi giúp cơ cấu đóng ly hợp và đưa bàn đạp trở về vị trí ban đầu.
2.3.1.2 Ly hợp ma sát điều khiển bằng thủy lực a Cấu tạo của các xy lanh điều khiển dầu
Hệ truyền động điều khiển ly hợp bằng thủy lực bao gồm các thành phần chính như bàn đạp ly hợp, cụm xy lanh chính, đường ống dẫn dầu, xy lanh cắt, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp và cụm ly hợp Để hệ thống ly hợp ma sát hoạt động hiệu quả, hai chi tiết không thể thiếu là xy lanh chính và xy lanh cắt ly hợp.
Xy lanh chính của ly hợp gồm có cần đẩy, pít tông xy 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, điều khiển việc đóng cắt ly hợp Lò xo phản hồi từ bàn đạp liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.
Khi đạp chân vào bàn đạp, lực tác động lên bàn đạp khiến thanh dịch chuyển sang trái, dẫn đến việc dầu trong xylanh chính chảy theo hai hướng: một hướng đến xylanh cắt ly hợp (buồng A) và một hướng vào bình chứa (buồng B) Khi thanh nối tách khỏi bộ phận hãm lò xo, chuyển động sang trái sẽ đóng đường dầu vào buồng B, làm tăng áp suất dầu trong xylanh chính, áp suất này sau đó được truyền đến điều khiển pít tông trong xylanh cắt ly hợp.
Khi nhả bàn đạp, lò xo nén sẽ đẩy pít tông sang bên phải, dẫn đến việc áp suất dầu thủy lực giảm Khi pít tông hoàn toàn trở lại, nó kéo thanh nối mở van nạp, cho phép dầu từ buồng B trở về xy lanh chính.
Xy lanh cắt ly hợp (xy lanh con)
Nhận áp suất dầu thuỷ lực từ xy-lanh chính để điều khiển pít-tông dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp thông qua cần đẩy
Hình 2.14: Xy lanh cắt ly hợp
Xy lanh cắt ly hợp được cấu tạo với dầu thủy lực từ xy lanh tổng, giúp pit tông đẩy thanh đẩy Hệ thống này hoạt động hiệu quả, làm cho thanh đẩy tác động vào càng cắt ly hợp.
Xy lanh cắt được trang bị nút xả khí giúp xả khí từ đường ống thủy lực Lò xo hồi giữ cho càng cắt ly hợp và thanh đẩy luôn tiếp xúc liên tục.
Khi vị trí của đầu lo xo đĩa bị thay đổi do đĩa ly hợp mòn, cần điều chỉnh hành trình tự do bằng cần đẩy b Nguyên lý hoạt động của hệ thống này là đảm bảo hiệu suất tối ưu cho ly hợp.
Hình 2.15: Ly hợp ma sát điều khiển bằng thủy lực
Dưới tác dụng của người lái, khi đạp bàn đạp ly hợp, hệ thống piston – xilanh chính sẽ bơm dầu thủy lực đến xilanh cắt ly hợp, khiến piston cắt đẩy càng cắt tác động vào vòng bi cắt, từ đó ngắt kết nối năng lượng giữa động cơ và hộp số Khi người lái ngừng đạp, lực đàn hồi của lò xo ép ly hợp và lò xo hồi vị sẽ đẩy dầu thủy lực trở lại, đưa bàn đạp về vị trí ban đầu và khôi phục kết nối năng lượng Ly hợp điều khiển bằng thủy lực có ưu điểm là hoạt động nhẹ nhàng và chính xác, nhưng cũng có nhược điểm như chi phí bảo trì cao hơn so với ly hợp điều khiển bằng cơ khí.
Ly hợp điều khiển thủy lực
Vận hành đóng và ngắt ly hợp êm hơn, độ phản hồi thủy lực nhanh
Dễ dàng thiết kế tỷ số truyền, tạo lực đạp nhẹ nhàng, vận hành tin cậy
Cơ cấu phức tạp hơn loại cơ khí dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn
Hệ thống thủy lực theo thời gian có thể bị lọt khí hoặc nước dẫn đến hoạt động không chính xác
Sữa chữa phứt tạp hơn
Ly hợp điều khiển bằng dây cáp
Kết cấu đơn giản hơn dẫn đến chi phí thấp
Phản hồi lực đạp nhanh, do hệ dẫn động cơ khí có hiệu suất cao
Vận hành không êm, phụ thuộc vào người lái
Lực đạp thường phải lớn hơn
Dây cáp có thể bị dãn theo thời gian, dẫn đến việc đóng ngắt ly hợp không chính xác
Ly hợp thủy lực truyền mô men xoắn thông qua lực của dòng chất lỏng, mang lại lợi ích giảm tải trọng va đập cho hệ thống truyền lực Công nghệ này thường được áp dụng trong các xe sử dụng hộp số tự động.
Làm việc êm dịu, hạn chế va đập khi truyền mômen từ động cơ xuống hệ thống truyền lực
Có khả năng trượt lâu dài mà không gây hao mòn như ở ly hợp ma sát
Khi đóng ly hợp rất êm dịu a Cấu tạo
Hình 2.16: Ly hợp thủy lực b Nguyên lí hoạt động của ly hợp thủy lực
Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục [4]
Nếu chiều cao của bàn đạp ly hợp quá thấp, ly hợp sẽ không cắt hoàn toàn, ngay cả khi bàn đạp được đạp sát sàn.
Nếu hành trình tự do của bàn đạp quá rộng, ly hợp sẽ không thể cắt hoàn toàn dù bàn đạp đã được đạp hết Đối với xe sử dụng ly hợp dẫn động thủy lực, cần kiểm tra riêng biệt hành trình tự do của thanh đẩy bàn đạp và hành trình tự do của càng cắt.
Để kiểm tra độ êm ái khi sang số, hãy đạp bàn đạp ly hợp vài lần Nếu cảm giác sang số không êm, có thể do khí tồn tại trong đường ống dẫn dầu ly hợp.
Nếu có hiện tượng chảy dầu, điều này có thể dẫn đến hỏng hóc vòng bít và đường ống của xi lanh chính hoặc xi lanh cắt ly hợp Vấn đề này có thể được xác định khi dầu xuất hiện gần cao su chắn bụi.
Quy trình kiểm tra trên xe bắt đầu khi gặp tình trạng chuyển số chậm hoặc không thể sang số Nguyên nhân thường do trục trặc ở cơ cấu ly hợp Sau khi kiểm tra ly hợp, bước tiếp theo là kiểm tra hộp số để xác định vấn đề.
Hình 2.17: Sơ đồ khối kiểm tra cắt ly hợp
Để xác định xem có trục trặc khi cắt ly hợp hay không, bạn cần thực hiện các bước sau: đầu tiên, chèn các khối chặn vào dưới các bánh xe để đảm bảo an toàn; sau đó, kéo hết phanh tay Tiếp theo, đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ Khi động cơ đã hoạt động, thả bàn đạp ly hợp khi cần gạt số ở vị trí trung gian Sau đó, chuyển cần số chậm và nhẹ nhàng đến vị trí lùi mà không đạp lên bàn đạp ly hợp, và lắng nghe tiếng va bánh răng Cuối cùng, khi nghe thấy tiếng va, hãy đạp bàn đạp ly hợp một cách chậm rãi.
Nếu khi đạp thêm bàn đạp ly hợp và chuyển số mà không còn tiếng kêu hay cảm giác bánh răng bị cản trở, điều này chứng tỏ rằng việc cắt ly hợp hoạt động bình thường Hãy chú ý đến việc điều chỉnh chiều bàn đạp để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
CỦA BÀN ĐẠP LY HỢP ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ DO BÀN
TRÌNH TỰ DO BÀN ĐẠP
(3) KIỂM TRA KHÍ TRONG ĐƯỜNG ỖNG DẪN LY
(3) KIỂM TRA ĐƯỜNG ỖNG DẪN
SỮA CHỮA HOẶC THAY THẾ
SỮA CHỮA HOẶC THAY THẾ
SỮA CHỮA HOẶC THAY THẾ
(5) KIỂM TRA ĐĨA LY HỢP CONG VÊNH THAY THẾ
MÒN HOẶC HỎNG CHẢY DẦU
- Đừng bao giờ chuyển số mạnh vì làm như vậy sẽ hỏng bánh răng
Trong quá trình kiểm tra, cần gạt số từ số trung gian sang số lùi trong hầu hết các hộp số, đặc biệt khi bánh răng đảo chiều không có cơ cấu đồng tốc Bánh răng có thể gặp khó khăn trong việc ăn khớp, và thường không khớp khi có vấn đề với sự cắt ly hợp Do đó, việc xác định vấn đề trở nên dễ dàng hơn so với khi chuyển cần số về số tiến.
Ly hợp trượt là hiện tượng khi đĩa ly hợp không còn tiếp xúc hoàn toàn với mâm ép và bánh đà, dẫn đến việc ly hợp bị cắt Khi xảy ra tình trạng này, lực từ động cơ không thể truyền tải hoàn toàn đến hộp số, ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành của xe.
Sự trượt ly hợp thường biểu hiện qua một số triệu chứng đáng chú ý: đầu tiên, tốc độ xe không tăng tương ứng với tốc độ động cơ khi tăng tốc đột ngột; tiếp theo, có thể ngửi thấy mùi cháy khét từ ly hợp; cuối cùng, công suất động cơ giảm khi lái xe lên dốc.
Để xác định ly hợp có trượt hay không, bạn cần thực hiện các bước sau: đầu tiên, chèn khối chặn dưới các bánh xe để đảm bảo an toàn Tiếp theo, kéo hết phanh tay và đạp bàn đạp ly hợp trong khi khởi động động cơ Sau đó, đặt cần số ở vị trí cao nhất (số 4 hoặc số 5) và tăng đều tốc độ động cơ Cuối cùng, thả chậm bàn đạp ly hợp để kiểm tra tình trạng trượt của ly hợp.
→ Kết luận rằng bàn đạp ly hợp không trượt nếu máy bị chết
Chú ý: Đừng bao giờ kiểm tra trong thời gian dài vì làm như vậy có thể làm quá nóng ly hợp
Nếu hành trình bàn đạp li hợp bằng không, điều này có nghĩa là bàn đạp luôn bị ấn vào, khiến mâm ép không thể ép đĩa ly hợp vào bánh đà.
Bề mặt ly hợp có thể bị dính dầu do rò rỉ từ phớt dầu chính của hộp số Nếu phát hiện bề mặt ly hợp hoặc mâm ép bị bám dầu trong quá trình kiểm tra, cần phải cẩn thận khi lau chùi Tuyệt đối không lắp đặt các phụ tùng khi chưa được làm sạch dầu.
Nếu bề mặt ly hợp mòn quá mức cho phép, lực nén của lò xo ly hợp sẽ giảm, dẫn đến tình trạng ly hợp không ăn khớp hoàn toàn khi xe vận hành Điều này gây ra mòn bề mặt tiếp xúc do nhiệt ma sát, làm giảm hệ số ma sát và khiến ly hợp bắt đầu trượt.
Hệ số ma sát: là 1 số thể hiện sự cản trở vật trượt, hệ số ma sát càng cao, sự cản trở càng lớn
Hình 2.18: Sơ đồ khối kiểm tra trượt ly hợp
TRÌNH TỰ DO CỦA BÀN ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ
LÀM SẠCH HOẶC THAY THẾ
KIỂM TRA PHỚT DẦU TRƯỚC CỦA HỘP SỐ
RẤT NHỎ HOẶC KHÔNG CÓ KHE HỞ
Hình 2.19: Sơ đồ khối kiểm tra cắt ly hợp
Hình 2.20: Sơ đồ khối kiểm tra tiếng kêu ly hợp
KIỂM TRA ĐĨA LY HỢP THAY THẾ
KIỂM TRA LÒ XO NÉN
LY HỢP HOẶC LÒ XO
CĂN CHỈNH, THAY THẾ THAY THẾ
BÁM DẦU HOẶC BỀ MẶT
BỘ PHẬN GIẢM CHẤN ĐỘNG XOẮN BỊ VỠ
CHIỀU CAO KHÔNG GIỐNG NHAU
SỮA CHỮA HAY THAY THẾ
SỮA CHỮA HAY THAY THẾ
BỊ DÍNH ( Thiếu mỡ ) MÒN HOẶC BẤM CHI TIẾT BỊ LỎNG
Kiểm tra và sửa chữa [4]
ly hợp đang được đạp hoặc được thả
Để phát hiện tiếng kêu không bình thường từ ly hợp, bạn cần thực hiện các bước sau: đầu tiên, chèn khối chặn dưới các bánh xe để đảm bảo an toàn Sau đó, đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ Tiếp theo, thả bàn đạp ly hợp khi cần số ở vị trí trung gian và đạp lại bàn đạp ly hợp một lần nữa Hãy đạp và thả bàn đạp nhiều lần với tốc độ khác nhau để kiểm tra tiếng kêu từ ly hợp Lưu ý rằng tiếng kêu có thể nhỏ hơn sau khi động cơ khởi động do âm thanh khác phát ra từ động cơ Việc kiểm tra này yêu cầu sự tập trung và thính lực tốt.
2.5 Kiểm tra và sửa chữa [4]
2.5.1 Tháo nắp và đĩa ly hợp a) Đánh dấu ghi nhớ vị trí lên bánh đà và nắp ly hợp b) Nới lỏng cùng một lúc mỗi bu lông một vòng cho đến khi lò xo hết căng sau đó tháo nắp và đĩa ly hợp ra
- Tháo nắp ly hợp cẩn thận đừng để rơi đĩa ly hợp
- Giữ cho lớp ma sát của đĩa ly hợp, mâm ép và bánh đà không dính dầu và các vật bên ngoài khác
- Lau sạch các hạt bụi vì nó gây mòn nắp ly hợp
Hình 2.21: Tháo nắp ly hợp
2.5.2 Kiểm tra độ mòn và hư hỏng của đĩa ly hợp a Dùng thước kẹp, đo độ sâu của đầu đinh tán Độ sâu nhỏ nhất của đầu đinh tán: 0,3 mm b Kiểm tra cao su giảm xoắn có hư hỏng gì không ? c Kiểm tra rãnh then đĩa ly hợp có mòn hoặc hư hại gì không ? Cho đĩa ly hợp ăn khớp với trục sơ cấp của hộp số và kiểm tra cẩn thận chúng có kêu nhiều hoặc bám dính không ? Nếu tìm thấy trục trặc thì thay thế đĩa ly hợp
Hình 2.22: Kiểm tra độ mòn đĩa ma sát Chú ý:
Khi lớp ma sát của đĩa ly hợp bị mòn và cần thay thế, vòng bi cắt ly hợp cũng sẽ bị mòn đáng kể, do đó việc thay thế vòng bi cắt ly hợp là cần thiết.
Nếu đĩa ly hợp bị mòn nhiều, cần kiểm tra các vùng tiếp xúc giữa bánh đà và đĩa ép Nếu phát hiện vết xước, hãy mài nhẵn hoặc thay thế bánh đà và nắp ly hợp khi cần thiết.
2.5.3 Kiểm tra độ đảo của đĩa ly hợp
Dùng đồng hồ so có con lăn, kiểm tra độ đảo của ly hợp Độ đảo lớn nhất:0,8mm
Nếu độ đảo quá lớn, thì thay thế đĩa ly hợp
Hình 2.23: Kiểm tra độ đảo đĩa ly hợp
2.5.4 Kiểm tra độ mòn của lò xo đĩa a Dùng thước cặp, đo độ sâu và chiều rộng vết mòn
Lớn nhất Độ sâu: 0,6mm
Chiều rộng của mâm ép là 5mm Để kiểm tra độ mòn và hư hỏng của mâm ép, sử dụng giấy nhám (#180) để sửa các vết xước nhỏ Nếu cần thiết, hãy thay thế đĩa ly hợp.
Hình 2.24: Kiểm tra độ mòn của lò xo đĩa
2.5.5 Kiểm tra độ đảo của bánh đà a Dùng đồng hồ so kiểm tra độ đảo bánh đà Độ đảo lớn nhất: 0,1mm
Để thực hiện việc đo lường một cách dễ dàng, hãy lắp tấm thép dày khoảng 5mm bên phía động cơ và đặt bàn từ theo hướng dẫn trong hình vẽ Đồng thời, cần kiểm tra độ mòn và tình trạng hư hỏng của bánh đà.
CHỈ DẪN: Sử dụng giấy nháp (#180) để sửa những vết xước ở trên bánh à
Nếu cần thay thế bánh đà
Hình 2.25: Kiểm tra độ đảo bánh đà
Lắp và kiểm tra bộ ly hợp
2.6.1 Lắp đĩa và nắp ly hợp lên bánh đà a Bôi 1 lớp mỡ mỏng loại Molyden disufide lithium lên các then hoa đĩa ly hợp b Dùng dụng cụ chuyên dùng vào đặt vào đĩa ly hợp, đăt chúng và nắp vào vị trí đúng dụng cụ chuyên dùng
Khi lắp đĩa và nắp ly hợp, cần xiết chặt các bu lông ly hợp bắt đầu từ bu lông gần chốt định vị, sau đó xiết theo thứ tự từng vòng như trong hình vẽ Trước khi xiết bu lông hoàn toàn, hãy lắc SST theo các phương để đảm bảo độ đồng tâm của bộ ly hợp Nếu bộ ly hợp đồng tâm, tiếp tục xiết bu lông đến mức mô men yêu cầu là 19 N.m.
Khi thay thế đĩa ly hợp mới, cần lắp đặt đĩa ly hợp với trục sơ cấp hộp số trước khi lắp đĩa Điều này giúp đảm bảo không có độ đảo hoặc lực kéo, đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
2.6.2 Bôi mỡ loại Molybdenum disulfide lithium như hình vẽ
Bôi một lượng mỡ tối thiểu lên các chi tiết quay để ngăn mỡ bắn vào lớp ma sát do lực ly tâm khi ly hợp quay
Hình 2.27: Bôi mỡ cho càng cắt và trục sơ cấp
HỘP SỐ
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Trước khi trình bày cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hộp số thường cho động cơ đặt dọc và ngang, cần hiểu sự khác biệt giữa hai loại hộp số này Hộp số thường cho động cơ đặt dọc thường được sử dụng trên xe có động cơ đặt trước và cầu sau chủ động, trong khi hộp số cho động cơ đặt ngang áp dụng cho xe với động cơ đặt trước và cầu trước chủ động Một số xe cũng sử dụng hộp số cho động cơ đặt ngang với động cơ đặt sau và cầu sau chủ động Mặc dù hình thức khác nhau, nhưng mục đích và cấu trúc của chúng lại tương đồng.
Tỷ số truyền i12 giữa bánh răng chủ động số 1 và bánh răng bị động số 2 được xác định bằng tỷ lệ giữa tốc độ của bánh răng chủ động và bánh răng bị động, đồng thời cũng bằng tỷ số giữa số răng của bánh răng bị động và bánh răng chủ động.
Trường hợp có nhiều cặp bánh răng ăn khớp như hình bên dưới, tỷ số truyền i được tính:
- Tỷ số truyền giảm: i>1 (Z2> Z1) Trong hộp số tương ứng với các số 1, 2, 3
- Tỷ số truyền tăng: i1 Số truyền i>1, hay còn gọi là số truyền thấp, được sử dụng khi cần tăng lực kéo trên các bánh xe, dẫn đến việc giảm tốc độ Ngược lại, số truyền i=1 được gọi là tỷ số truyền cao Thêm vào đó, tỷ lệ phân chia mô men ra các cầu cũng là một yếu tố quan trọng trong hệ thống truyền động.
Tỉ lệ phân chia bằng 1 được áp dụng cho ô tô du lịch, với cơ cấu bánh răng có kích thước hình học đồng nhất hoặc vi sai bánh răng côn đối xứng.
Tỉ lệ phân chia khác 1 thường được áp dụng cho các ô tô sử dụng cơ cấu vi sai bánh răng trụ kiểu hành tinh hoặc vi sai bánh răng côn không đối xứng, giúp tối ưu hóa phương pháp truyền mô men xoắn.
Dạng nối cứng các trục đưa ra các cầu: dạng này hoạt động của xe không linh hoạt, khi cần gài cả 2 cầu phải dừng xe
Dạng có khớp nối mềm: như dạng có khớp ma sát, vi sai côn hoặc trụ, khớp tự đóng mở nối giữa 2 cầu d Theo dạng điều khiển gài cầu
Dạng điều khiển bằng tay: loại này để điều khiển gài cầu được thực hiện bằng tay thông qua các cơ cấu cơ khí
Dạng điều khiển bằng điện từ: được thực hiện bằng rơle điện từ, điều khiển đóng ngắt dòng điện bằng công tắc
Dạng điều khiển bằng khí nén thường được áp dụng cho ô tô tải, trong đó lực điều khiển gài cầu được thực hiện thông qua một cặp pit tông xi lanh khí nén.
Dạng điều khiển tự động: loại này thường sử dụng ở các ô tô du lịch hiện đại
Hình 7.10: Các dạng sơ đồ HPP 2 cấp
7.4.1.1 Cấu tạo và hoạt động của hộp phân phối hai cấp số truyền
Hộp phân phối không vi sai là loại có hai cấp số truyền thường xuyên gài cầu sau
Nó được đặt ngay sau hộp số nhưng không gian chứa dầu bôi trơn độc lập a Cấu tạo
Vỏ hộp phân phối chế tạo từ hợp kim nhôm ghép liền với hộp số nhờ mộ mặt phằng lắp ghép chặt bằng bulông
Trục chủ động của hộp phân phối được kết nối với trục thứ cấp của hộp số, hoạt động trên hai ổ bi cầu Bánh răng nghiêng được gắn với trục qua then hoa và được cố định trên trục.
Trục trung gian và bánh răng liên kết cố định quay trên vỏ thông qua hai ổ thanh lăn côn Cấu trúc rỗng của trục không chỉ chứa dầu bôi trơn mà còn dẫn dầu cấp cho các ổ bi Trên trục có hai bánh răng được lắp đặt.
Hình 7.11: Cấu tạo hộp phân phối 2 cấp số truyền
Bánh răng chủ động nằm bên trái dùng để dẫn động bánh răng tốc độ cao với tỷ số truyền i1=1
Bánh răng tốc độ thấp nằm bên phải dùng để dẫn động trục thứ cấp với tỷ số truyền i2>1
Trục thứ cấp cầu trước gồm có 2 bánh răng:
Bánh răng tốc độ cao luôn khớp với bánh răng chủ động của trục trung gian và quay trơn trên trục thứ cấp cầu trước.
Bánh răng trượt cho phép điều khiển sự trượt dọc theo trục thứ cấp, giúp ăn khớp với bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian hoặc bánh răng tốc độ cao.
Trục thứ cấp cầu sau bao gồm một bánh răng có khả năng trượt dọc theo trục để khớp với bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian hoặc kết nối trực tiếp với trục chủ động của hộp phân phối.
Khi khớp gài ở vị trí trung gian
Khi hộp phân phối nằm ở vị trí trung gian, công suất từ trục thứ cấp hộp số được truyền đến trục chủ động và bánh răng chủ động của hộp phân phối Quá trình này làm cho trục trung gian quay và bánh răng tốc độ cao cũng quay, nhưng bánh răng này quay trơn trên trục Do đó, tại vị trí trung gian, công suất không được truyền ra cầu trước và cầu sau.
Hình 7.12: Ở vị trí trung gian
Khi hộp phân phối chuyển sang chế độ 4L, hai bánh răng trượt sẽ dịch chuyển sang phải để khớp với bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian Điều này khiến cho hai bánh răng này ăn khớp với trục thứ cấp, dẫn đến việc bốn bánh xe quay ở tốc độ thấp.
Hình 7.13: Chuyển sang vị trí 4L
Bánh sau tốc độ cao (2H)
Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục [1]
[1] Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật, Hệ thống truyền lực trên ô tô, HCM, 2009
[2] Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con, Khoa học kỹ thuật, 1999
[3] https://news.oto-hui.com/chi-tiet-cau-tao-ly-hop-tren-o-to/
[4] ĐH Bách Khoa TP HCM, Kết cấu ô tô, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông Bộ Môn Ô Tô,
[5] https://news.oto-hui.com/tim-hieu-ve-hop-so-san-tren-o-to/
[8] Tài Liệu Đào Tạo cấu thành Giai Đoạn 2, Toyota
[9] https://auto.howstuffworks.com/automatic-transmission.htm
[10] https://shopoto.com.vn/hop-so-tu-dong-tren-xe-o-to-cau-tao-nguyen-ly-huong-dan- sua-chua
[11] https://oto.edu.vn/truc-cac-dang/
[12] https://dprovietnam.com/bo-vi-sai-o-to/
[13] https://toyota-club.net/files/faq/21-01-20_faq_cd_lock_4wd_en.htm.