Đề bàithực hành chuẩn đoán kỹ thuật hộp số cơ khí trên ô tô toyota

Trục sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly hợp tới bánh răng của trục trung gian.Hình 1.6: Trục sơ cấpTrục trung gian: Có nhiệm vụ giữ cho các

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANGKHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

TIỂU LUẬN

HỌC PHẦN: THỰC HÀNH KHUNG GẦM Ô TÔKHOA: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỀ BÀI

THỰC HÀNH CHUẨN ĐOÁN KỸ THUẬT HỘP SỐ CƠ KHÍ TRÊN Ô TÔ TOYOTA

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Tân

Sinh viên thực hiện – MSSV: Võ Minh Khoa - 207OT66070 Lớp: K26OT11

Khóa: 2020 – 2024 LHP: 223_DOT0390

HT KHUNG GẦM Ô TÔ

LỜI MỞ ĐẦU

Quá trình học tập và thực hành Học Phần thực hành hệ thống khung gầm ô tô tại xưởng Khoa Công nghệ Kỹ thuật Ô tô trong suốt 10 buổi học là một khoản thời gian quan trọng và vô cùng quý báo với em Có những kiến thức dù cơ bản hay phức tạp nó cũng là những kiến thức rất quan trọng Quan trọng về học tập, về công việc sau này của chính bản thân em Em hiểu thêm, hiểu rõ về cách thức hoạt động kiểm tra, bảo dưỡng hay sửa chữa và quy trình tháo lắp hệ thống khung gầm ô tô một cách tốt nhất dù chưa được sự hoàn thiện.

Được sự giúp đỡ của quý Thầy Cô Khoa Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, bạn bè và các anh chị cùng khoa đã giúp em hoàn thiện hơn trong suốt quá trình học tập thực hành tại xưởng nhờ những kiến thức đó sẽ giúp ích rất nhiều cho công việc về sau và quan trọng hơn là Tiểu Luận về Thực hành chẩn đoán kỹ thuật hộp số cơ khí trên ô tô Toyota.

Em xin chân thành cảm ơn tới các Thầy Cô, ban cán sự khoa Trường Đại học Văn Lang và đặt biệt hơn là sự tận tình hướng dẫn của thầy Nguyễn Thanh Tân trong suốt quá trình học tập tại xưởng Từ những buổi học nhỏ, sự hướng dẫn từ cơ bản đến chuyên sâu các hệ thống có trong khung gầm ô tô đã giúp em có một cái nhìn bao quát hơn về hệ thống khung gầm ô tô Hiểu thêm về cách thức hoạt động, nguyên lý và nhiều thứ quan trong khác đã giúp em rất nhiều Dù thời gian có ích, kiến thức thì rất rộng lớn nhưng em rất cảm kích sự tận tình hướng dẫn và những điều tuyệt vời đã mang lại cho em

Do tính chất quan trọng và bảo mật của một mẫu Tiểu Luận cuối kỳ nên em đã đi đến phân tích một cách chi tiết và còn những sai sót mong nhận sự thông cảm Những chi tiết trên nằm sát với những gì đã học và được trình bài một cách chi tiết.

Sau đây là phần trình bài chi tiết tiểu luận kết thúc môn mong thầy cô nhận xét, đánh giá để em có cái nhìn tốt hơn và đạt được kết quả cao trong phần trình bài báo cáo thực tập này.

2

HT KHUNG GẦM Ô TÔ

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập Học Phần thực hành khung gầm ô tô tại xưởng cơ khí Ô tô Trường Đại học Văn lang dưới sự phụ trách của thầy Nguyễn Thanh Tân Trong suốt thời gian 10 buổi tại xưởng với nhiều kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu về hệ thống khung gầm ô tô Được sự hướng dẫn tận tình em đã hiểu hơn về cấu tạo, nguyên lý, kiểm tra sữa chữa và quá trình tháo lắp các chi tiết từ đơn giản đến phức tạp Nhờ đó quá trình tiếp cận được trở nên nhanh chống, thuận tiện hơn cho quá trình học tập cũng sự công việc về sau.

Thời gian học tập học phần thực hành khung gầm tại Trường Đại học Văn Lang em xin chân thành cảm ơn vì được sự tận tình truyền đạt kiến thức và sự giúp đỡ từ các giảng viên khoa công nghệ kỹ thuật ô tô và sự tận tình hướng dẫn của thầy Nguyễn Thanh Tân trong từng buổi thực hành khung gầm tại xưởng Trong từng buổi học dù thời gian là rất ngắn để có thể giảng dạy hết những nội dung về các bộ phận thuộc hệ thống khung gầm ô tô nhưng những gì thầy mang đến hết sức chuyên sâu dễ dàng có thể tiếp nhận Được sự chỉ dẫn tận tình qua từng buổi học, từng nội dung và bài giảng.

Với lòng biết ơn xâu sắc em xin cảm ơn thầy Nguyễn Thanh Tân đã tận tình góp ý trong quá suốt trình thực hành, chỉ ra những lỗi sai một cách tận tình để em có thể kịp thời khắc phục và sữa chữa, đặt ra những câu hỏi trong suốt quá trình học nhầm giải đáp mọi kiến thức Nhờ có sự hướng dẫn của thầy em đã không còn hoặc ít đi những lỗi sai và hoàn thiện hơn về kiến thức và quá trình thực hành đạt được hiệu quả.

Những công đoạn thực hành được hướng dẫn một cách cụ thể và học hỏi từ những bạn cùng lớp đã giúp em rất nhiều trong quá trình học tập Tạo điều kiện tốt nhất cho em vận dụng vào thực hành một cách chính xác để tiến đến hoàn chỉnh bản thân và thực hiện bài Tiểu Luận về Thực hành chẩn đoán kỹ thuật hộp số cơ khí trên ô tô Toyota.

Do kiến thức còn nhiều hạn chế và khả năng tiếp thu thực tế còn nhiều bở ngỡ chưa thực sự hoàn hảo khi bước vào thực hiện bài báo cáo nên phần báo cáo sẽ có những sai sót Kính mong sự góp ý và giúp đỡ từ Thầy Cô Khoa Công nghệ Kỹ thuật Ô tô để em có thể hoàn thiện và đạt kết quả tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

3

HT KHUNG GẦM Ô TÔ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tự do - Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên:

Sinh viên đã hoàn thành báo cáo thực tập đúng quy định đề ra - Nội dung báo cáo thực tập gồm 4 chương:

HT KHUNG GẦM Ô TÔ

MỤC LỤC

6

HT khung gầm ô tô

MỞ ĐẦU

 Hộp số cơ khí gồm những vấn đề quan trong khi tiến hành đi đến tìm hiểu: - Lịch sử ra đời của hộp số cơ khí khi đi đến tìm hiểu

- Sự cần thiết hộp số cơ khí mang lại cho sự phát triển của ô tô.

- Những chức năng mang lại, yêu cầu về hộp số cơ khí, phân loại hộp số cơ khí và ưu nhược điểm mà hộp số cơ khí mang lại.

- Tìm hiểu về cấu tạo của từng loại hộp số cơ khí.

- Nguyên lý làm việc của hộp số cơ khí và từng loại hộp số cơ khí có trên ô tô.

- Sự phát triển của hộp số cơ khí và những cải tiến xuyên suốt của hộp số cơ khí từ trước đến nay.

- Tìm hiểu về đặt tính kỹ thuật-thông số kỹ thuật của hộp số cơ khí từng loại trên ô tô - Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân dẫn đến hư hỏng và phương pháp chuẩn đoán

kỹ thuật-bảo dưỡng và đi đến sửa chữa hộp số cơ khí - Phát hiện lỗi trên hộp số cơ khí

- Quy trình tháo lắp hộp số cơ khí - Cách thức vệ sinh hộp số.

- Đề xuất lập quy trình tháo lắp sửa chữa - Quy trình bảo dưỡng hộp số cơ khí

- Quy trình cơ cấu cụm, chi tiết và khối hộp số cơ khí.

Chuẩn đoán kỹ thuật trên hộp số cơ khí ô tô là một việc cực kỳ quan trong để biết được những hư hỏng và đi đến tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa một cách nhanh chống và hiệu quả nhất.

Hộp số cơ khí nói chung được chuẩn đoán là có những hư hỏng thường gặp như sau: - Xe chạy không đạt đúng tốc độ, xe báo lỗi.

1

- Đèn kiểm tra động cơ báo - Mày mòn hoặc rung lắc.

- Điều kiện xe lưu thông trên đường kiểm tra sự rung giật và trượt khi sang số - Kiểm tra tiếng kêu và những rung động bất thường.

- Kiểm tra hoạt động xuống số cưỡng bức trên xe - Kiểm tra thao tác lên số.

- Kiểm tra việc phanh bằng động cơ - Kiểm tra rằng hộp số không lên số - Kiểm tra đổ xe ở góc nghiên.

HT khung gầm ô tô

Bài tiểu luận là kết quả của quá trình học học phần thực hành khung gầm ô tô Từ đó đi đến phân tích chi tiết hộp số cơ khí nói chung với từng loại khác nhau và hộp số cơ khí trên dòng xe toyota một cách chi tiết, bao quát và hoàn chỉnh nhất

Bài tiểu luận đi đến tìm hiểu phân tích những vấn đề có trên hộp số cơ khí từ đó đi đến phân tích chuyên sâu về hộp số cơ khí trên dòng xe toyota về cấu tạo, nguyên lý hoạt động hộp số và quy trình kiểm tra tháo lắp một cách chi tiết về hộp số cơ khi Bài tiểu luận này giúp bạn hiểu hơn về hợp số cơ khí nói chung và hộp số cơ khí toyota nói riêng.

Những nội dung được trình bài trong bài tiểu luận hoàn toàn từ chính quá trình học tập, tìm hiểu mà có Một số nội dung còn những thiếu sót nhất định mong nhận được sự nhận xét tận tình từ mọi người.

3

HT khung gầm ô tô

4

HT khung gầm ô tô

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỘP SỐ CƠ KHÍ1.1 Khái quát hộp cơ khí

Hình 1.1: Hộp số cơ khí ô tô

Hộp số cơ khí là bộ phận truyền sức mạnh từ động cơ đến hệ dẫn động Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài.

1.2 Lịch sử ra đời

Năm 1904, hộp số cơ khí sang số trượt của Panhard-Levassor đã được hiện thực hóa bởi hầu hết các nhà sản xuất ôtô Dù tồn tại dưới dạng này hay dạng khác thì chúng vẫn còn được sử dụng cho đến thời gian gần đây

Hiển nhiên, đã có những cải tiến, thay đổi quan trọng nhất là hệ thống đồng bộ hóa cho phép quá trình ăn khớp giữa cách bánh răng diễn ra một cách trôi chảy, không phát sinh va đập Hộp số trang bị bộ đồng tốc được Cadillac sử dụng lần đầu tiên vào năm 1928 Sau khi được Porsche phát triển, phát minh này đã trở nên phổ biến cho đến tận ngày nay.

Khoảng thời gian kể từ khi hộp số sàn xuất hiện cho đến thời điểm phát minh ra bộ đồng tốc, có một sự cố gắng khác cũng nhằm đơn giản quá trình sang số Đó chính là hộp số có cấu tạo từ bộ truyền bánh răng hành tinh, xuất hiện lần đầu tiên trên mẫu Ford Model T 1908.

5

HT khung gầm ô tô1.3 Chức năng hộp số cơ khí

Thay đổi tỉ số truyền động giữa động cơ và bánh xe chủ động, để thay đổi vận tốc và mômen của bánh xe cho phù hợp với tải trọng của động cơ.

Thay đổi chiều của mômen ở bánh xe chủ động để xe có thể chạy tiến hoặc lùi.

Cắt dòng truyền lực lâu dài giữa động cơ và hệ thống truyền lực trong trường hợp xe chạy khởi động không tải.

Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng.

1.4 Yêu cầu hộp số cơ khí

 Hộp số phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Tỷ số truyền cần thiết để có tốc độ chuyển động thích hợp, lực kéo cần thiết trên các bánh xe chủ động và đảm bảo tính kinh tế của ôtô.

Phải có hiệu suất truyền lực cao, làm việc ổn định, sang số nhẹ nhàng Không sinh ra lực va đập ở các bánh răng.

Phải có kết cấu gọn bền chắc, dễ điều khiển, dễ bảo dưỡng hoặc kiểm tra và sửa chữa

HT khung gầm ô tô

Hình 1.2: Mô tả hộp số cơ khí 2 và 3 trục

1.5.1 Ưu nhược điểm hộp số 2 trục

 Ưu điểm:

Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ; Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng;

Hiệu suất truyền động cao;

Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng  Nhược điểm:

Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số sàn là khó hơn so với xe số tự động Bên cạnh đó, những “tay lái yếu” có thể cảm thấy căng thẳng khi vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác của hộp số sàn.

Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì người lái sẽ phải thường xuyên thực hiện các thao tác với hộp số, đặc biệt là “rà côn” để giữ cho xe không tắt máy khi đường đông.

7

HT khung gầm ô tô

1.5.2 Ưu nhược điểm hộp số cơ khí 3 trục

 Ưu điểm:

- Thường tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số tự động hay hộp số vô cấp CVT - Giá thành rẻ hơn so với các loại hộp số khác.

- Việc bảo trì, bảo dưỡng thường dễ dàng và ít tốn kém chi phí hơn - Giúp người lái kiểm soát xe tốt hơn trong nhiều tình huống.

- Việc phải sử dụng nhiều thao tác để điều khiển côn, số hợp lý giúp người lái tập trung hơn.

- Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ và khối lượng nhẹ hơn so với hộp số tự động có cấp - Quá trình vận hành mượt mà và chính xác do người lái không cảm nhận được quá trình

sang số thông thường (vòng tua lên cao rồi giảm xuống) như ở các loại hộp số khác  Nhược điểm:

Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số sàn là khó hơn so với xe số tự động Bên cạnh đó, những “tay lái yếu” có thể cảm thấy căng thẳng khi vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác của hộp số sàn.

Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì người lái sẽ phải thường xuyên thực hiện các thao tác với hộp số, đặc biệt là “rà côn” để giữ cho xe không tắt máy khi

Vỏ hộp số bao phủ bên ngoài hộp số, thường làm bằng gang hoặc hợp kim nhôm Có nhiệm vụ đỡ các chi tiết bên trong như ổ đỡ và các trục, ngoài ra còn chứa dầu bôi trơn để bôi trơn các chi tiết bên trong.

Hình 1.4: Vỏ hộp số

 Các trục của hộp số:

9

HT khung gầm ô tô

Hình 1.5: Các trục của hộp số

Trục sơ cấp: Trên trục sơ cấp có một bánh răng liền trục và răng nhỏ ăn khớp với ống trượt của bộ đồng tốc Phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly hợp Truyền chuyển động quay từ đĩa ma sát của ly hợp đến trục trung gian Trục sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly hợp tới bánh răng của trục trung gian.

Hình 1.6: Trục sơ cấp

Trục trung gian: Có nhiệm vụ giữ cho các bánh răng trung gian luôn ăn khớp với bánh răng trên trục sơ cấp và trục thứ cấp Các bánh răng của trục trung gian thường được chế tạo thành một khối hoặc chế tạo rời, lắp với trục bằng then Trục trung gian luôn quay cùng chiều với trục sơ cấp của hộp số.

10

HT khung gầm ô tô

Hình 1.7: Trục trung gian

Trục thứ cấp: Trục thứ cấp có nhiệm vụ đỡ các bánh răng và đồng tốc, các bánh răng quay tự do chỉ có bộ đồng tốc bị khóa vào trục, dẫn động trục truyền chính và làm quay bánh xe.

Hình 1.8: Trục thứ cấp

Trục số lùi: Trục số lùi là một trục ngắn, được lắp bên dưới và bên cạnh trục trung gian Trên trục số lùi gồm có một hoặc hai bánh răng, quay trơn với trục và có thể di chuyển trên trục để gài số lùi.

Hình 1.9: Trục số lùi

11

HT khung gầm ô tô Bánh răng:

Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng về nhu cấu tốc độ và moment xoắn Trong hộp số ta thường sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng thẳng dùng trong bánh răng gài số lùi, vì nó ít làm việc và dùng cho việc cài số Các bánh răng còn lại đều dùng bánh răng trụ răng nghiêng.

Bánh răng của hộp số được làm từ thép chất lượng cao, chúng được tôi cẩn thận để tạo độ nhẵn, bề mặt các răng cứng, nhưng bên trong rất dẻo Chúng được gia công nhiệt bề mặt Các răng, các vùng nguy hiểm được gia công trên máy chính xác.

Hình 1.10: Bánh răng 

 Bộ đồng tốc:

Hai bánh răng đang quay, muốn gài vào nhau được êm dịu, không va đập, hư hỏng thì phải làm cho chúng quay cùng tốc độ (đồng tốc) trước khi gài vào khớp Hộp số ôtô hiện đại được trang bị cơ cấu đồng tốc các bánh răng trước khi gài răng, gọi là bộ đồng tốc.

Nhiệm vụ này được thực hiện bởi một cơ cấu gọi là bộ đồng tốc được làm cùng với khớp gài số trên hộp số của ô tô Hầu hết các ô tô hiện đại đều được trang bị hộp số kiểu đồng tốc Được gọi là đồng tốc vì khi chuyển số hai bánh răng làm việc tiến lại gần nhau để làm đồng bộ tốc độ quay của chúng nhờ ma sát.

Bộ đồng tốc dùng ở những tay số cao: số 2, 3, 4, 5 (có tỷ số truyền nhỏ) và những tay số có tốc độ góc của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn.

Cấu tạo của bộ đồng tốc có nhiều loại nhưng cơ bản gồm: moayơ (ruột đồng tốc) lắp then hoa với trục thứ cấp, vòng ngoài ăn khớp răng trong của ống trượt (vỏ đồng tốc).

12

HT khung gầm ô tô

Hình 1.11: Cấu tạo bộ đồng tốc

Trên ống trượt có rãnh lắp càng gài số và ống trượt di chuyển theo chiều dọc để gài số Moayơ có ba rãnh rộng lắp ba miếng khoá, trên các miếng khoá có gờ được lò xo đẩy ra tiếp xúc với ống trượt, giữ ống trượt ở vị trí trung gian.

Hai vòng đồng tốc (vòng ma sát) làm bằng thau, bên trong vòng đồng tốc có mặt côn tiếp xúc với mặt côn trên bánh răng, bên ngoài có răng ăn khớp với răng trong của ống trượt, trên vòng đồng tốc có ba rãnh, ăn khớp với ba miếng khoá.

 Cơ cấu dẫn động điều khiển gài số:

Có hai kiểu gài (sang) số: Điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp - Điều khiển trực tiếp:

Loại này cần gài số lắp trực tiếp với hộp số Thường được sử dụng trên xe có cầu sau chủ động vì có ưu điểm: Chuyển số nhanh, chuyển số êm và dễ sử lý.

Hình 1.12: Cơ cấu gài số kiểu trực tiếp

13

HT khung gầm ô tô

 Điều khiển gián tiếp:

Loại này hộp số tách rời khỏi cần số Cần số được lắp riêng thường được lắp trên sàn xe hoặc trên trục tay lái Cần số được nối với cơ cấu gài số trên hộp số bằng các khớp quay và thanh nối Loại này có ưu điểm rung động và có tiếng ồn từ động cơ lên cần gài số được ngăn chặn.

Hình 1.13: Cơ cấu gài số kiểu gián tiếp 

 Cơ cấu định vị và khoá số:

Cơ cấu định vị thanh trượt(khoá riêng): Cơ cấu này giúp cho thanh trượt ở một vi trí nhất định khi ở vị trí trung gian hoặc gài bất kỳ một số nào đó Trên thanh trượt có rãnh ứng với các số dùng chung thanh trượt và một rãnh số không, trên vỏ hộp số có lỗ, lắp lò xo và viên bi khoá.

Khi ta muốn gài bất cứ số nào trên thanh trượt như từ rãnh B sang rãnh C ta tác dụng vào tay số, làm thanh trượt di chuyển sang phải, lò xo bị nén, viên bi đi lên và trượt trên thanh trượt, dưới tác dụng của lò xo đẩy viên bi lọt xuống rãnh C Nếu không có cơ cấu này hoặc cơ cấu này bị hư hỏng như: viên bi bị mòn hoặc lò xo bị gãy, sẽ gây ra hiện tượng tự trả về vị trí trung gian.

14

HT khung gầm ô tô

Hình 1.14: Cơ cấu định vị thanh trượt

Cơ cấu khoá thanh trượt (khoá chung): Cơ cấu này giữ một thanh trượt cố định khi kéo thanh trượt khác để gài số, nhờ vậy ta không thể vào hai số cùng một lúc Kết cấu thanh trượt có rãnh tương ứng với các số và một rãnh ở số không, khi lắp thanh trượt các rãnh của hai thanh trượt hướng vào nhau Trên vỏ hộp số có lỗ, lắp các viên bi khoá.

Hình 1.15: Cơ cấu khoá thanh trượt

Thanh trượt I đang ở vị trí chuẩn bị gài số, nếu muốn gài số trên thanh trượt II ta phải đưa thanh trượt I về vị trí số không, sau đó đưa thanh trượt II về số cần gài.

 Các thông số cơ bản của hộp số

Tỷ số truyền của các bánh răng: Tuỳ theo số truyền, có thể truyền qua một hay nhiều cặp bánh răng Tỷ số truyền của các cặp bánh răng được tính như sau:

Tỷ số truyền qua một cặp bánh răng:

Muốn xác định tỉ số truyền từ trục sơ cấp ra trục thứ cấp ta xác định bằng cách:

15

 Muốn xác định tỉ số truyền từ trục sơ cấp ra trục thứ cấp ta xác định bằng cách:

- Nếu tỷ số truyền i1k >1: Truyền động giảm tốc và tăng mômen - Nếu tỷ số truyền i1k <1: Truyền động tăng tốc và giảm mômen.

1.7 Cấu tạo hộp số cơ khí từng loại1.7.1 Hộp số cơ khí 2 trục

Bánh răng cố định trên trục, ăn khớp ngoài Bánh răng cố định trên trục, ăn khớp trong

Bánh răng lắp với trục bằng then hoa và trượt trên trục Bánh răng quay trơn trên trục

- Sơ đồ cấu tạo của hộp số hai trục:

16

HT khung gầm ô tô

Các bộ phận chính của hộp số bao gồm: Trục sơ cấp, trục thứ cấp, các bánh răng 1, 2, 3, 4 được cố định trên trục sơ cấp và các bánh răng 1', 2', 3', 4' quay trơn trên trục thứ cấp Các gấp số 1-2 và 3-4 liên kết then hoa với trục và có các vấu răng ở hai phía để ăn khớp với các bánh răng cần gài.

1.7.2 Hộp số cơ khí 3 trục

Trục sơ cấp 1 và trục thứ cấp 2 được bố trí đồng trục với nhau Ngoài vỏ hộp số không thể hiện ở đây, các bộ phận chính của hộp số bao gồm: Trục sơ cấp, trục thứ cấp và trục trung gian, gắp số 1-2, gắp số 3-4, gắp số 5 và số lùi Bánh răng ZA được chế tạo liền với trục sơ cấp Các bánh răng trên trục thứ cấp Z'1, Z'2, Z'3, Z'5, Z'6 được quay trơn trên trục Còn các bánh răng trên trục trung gian ZB, Z1, Z2, Z3, Z5, Z6 được cố định trên trục.

1.8 Nguyên lý hoạt động hộp số cơ khí

HT khung gầm ô tô

Số 1:

Ta gạt cần điều khiển sau cho bánh răng số 1 ăn khớp với bánh răng số 10 Lúc này môment xoắn từ động cơ truyền qua trục sơ cấp số (I), đến bánh răng số 5, qua bánh răng số 6 đến trục trung gian số (III), đến bánh răng số 10, đến bánh răng 1 qua trục thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau.

Số 2:

Ta gạt cần điều khiển sau cho vòng đồng tốc B ăn khớp với bánh răng số 2 Lúc này môment xoắn từ động cơ truyền qua trục sơ cấp số (I), đến bánh răng số 5, bánh răng số 6 đến trục trung gian số (III), truyền đến bánh răng số 9, đến bánh răng số 2, qua vòng đồng tốc B, đến trục thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau.

Số 3:

Ta gạt cần điều khiển sau cho vòng đồng tốc B ăn khớp với bánh răng số 3 Lúc này môment xoắn từ động cơ truyền qua trục sơ cấp số (I), đến bánh răng số 1, qua bánh răng số 6 đến trục trục trung gian số (III), qua bánh răng 8, truyền qua bánh răng 3, qua vòng đồng tốc B, đến truc thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau.

Số 4:

Ta gạt cần điều khiển sau cho vòng đồng tốc A ăn khớp với bánh răng số 4 Lúc này môment xoắn từ động cơ truyền qua trục sơ cấp số (I), đến bánh răng số 5, qua bánh răng số 6 đến trục trung gian số (III), qua bánh răng số 7, đến bánh răng số 4, qua vòng đồng tốc A, đến trục thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau.

Số 5:

Ta gạt cần điều khiển sau cho vòng đồng tốc A ăn khớp với bánh răng số 5 Lúc này môment từ động cơ truyền qua trục sơ cấp số (I) đến bánh răng số 5, qua vòng đồng tốc A truyền đến trục thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau.

Số lùi:

Ta gạt cần điều khiển sau cho bánh răng số 11 ăn khớp với bánh răng số 10 Lúc này môment xoắn từ động cơ truyền qua truc sơ cấp số (I), qua bánh răng số 6 đến trục trung

18

HT khung gầm ô tô

gian số (III), đến bánh răng số 10, qua bánh răng số 11, đến trục số lùi, đến bánh răng số 12, đến bánh răng số 1, qua trục thứ cấp số (II) và truyền ra hệ thống truyền lực phía sau 1.8.1 Nguyên lý hoạt động hợp số cơ khí 2 trục

Khi gấp số 1-2 và 3-4 ở vị trí trung gian, mặc dù các bánh răng trên trục sơ cấp và thứ cấp luôn ăn khớp với nhau nhưng các bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền mômen (số 0) Các số truyền của hộp số được thực hiện như sau:

Số 1: Để gài số 1, người ta điều khiển gắp số 1-2 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 1', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng số 1 trục sơ cấp → bánh răng số 1' trục thứ cấp → gấp số 1-2 → trục thứ cấp.

Số 2: Để gài số 2, người ta điều khiển gắp số 1-2 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 2', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng số 2 trục sơ cấp → bánh răng số 2' trục thứ cấp → gấp số 1-2 → trục thứ cấp.

Số 3: Để gài số 3, người ta điều khiển gắp số 3-4 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 3', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng số 3 trục sơ cấp → bánh răng số 3' trục thứ cấp → gấp số 3-4 → trục thứ cấp.

Số 4: Để gài số 4, người ta điều khiển gắp số 3-4 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 4', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng số 4 trục sơ cấp → bánh răng số 4' trục thứ cấp → gấp số 3-4 → trục thứ cấp

1.8.2 Nguyên lý hoạt động hợp số cơ khí 3 trục

Khi gấp số 1-2, 3-4, số 5 và số lùi ở vị trí trung gian, mặc dù các bánh răng trên trục sơ cấp, thứ cấp và trục trung gian luôn ăn khớp với nhau nhưng do các bánh răng trên trục thứ cấp quay trơn với trục nên hộp số chưa truyền mômen (số 0).

- Các số truyền của hộp số được thực hiện như sau:

Số 1: Để gài số 1, người ta điều khiển gấp số 1-2 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 1', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A →

19

HT khung gầm ô tô

bánh răng B → trục trung gian → bánh răng 1 → bánh răng 1' → gấp số 1-2 → trục thứ cấp của hộp số.

Số 2: Để gài số 2, người ta điều khiển gấp số 1-2 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 2', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A → bánh răng B → trục trung gian → bánh răng 2 → bánh răng 2' → gấp số 1-2 → trục thứ cấp của hộp số.

Số 3: Để gài số 3, người ta điều khiển gấp số 3-4 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 3', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A → bánh răng B → trục trung gian → bánh răng 3 → bánh răng 3' → gấp số 3-4 → trục thứ cấp của hộp số.

Số 4: Để gài số 4, người ta điều khiển gấp số 3-4 dịch chuyển sang trái cho vấu gài ăn khớp với bánh răng A, khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A → gấp số 3-4 → trục thứ cấp của hộp số (truyền thẳng).

Số 5: Để gài số 5, người ta điều khiển gấp số 5 dịch chuyển sang phải cho vấu gài ăn khớp với bánh răng 5', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A → bánh răng B → trục trung gian → bánh răng 5 → bánh răng 5' → gấp số 5 → trục thứ cấp của hộp số.

Số lùi: Để gài số lùi, người ta điều khiển gấp số lùi dịch chuyển sang trái sao cho bánh răng số lùi ăn khớp với bánh răng số 6 và bánh răng 6', khi đó dòng truyền mômen từ trục sơ cấp → bánh răng A → bánh răng B → trục trung gian → bánh răng 6 → bánh răng trung gian số lùi → bánh răng 6' → trục thứ cấp của hộp số (trục quay ngược với chiều quay của trục sơ cấp.

20

HT khung gầm ô tô

CHƯƠNG 2: CHI TIẾT HỘP SỐ CƠ KHÍ R351 TOYOTA

2.1 Tổng quan về hộp số cơ khí R351 trên xe Toyota Hiace

Hình 2.1: Hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace 2.1.1 Yêu cầu, nhiệm vụ hợp số cơ khí R351 Toyota Hiace

Động cơ R351 giúp thay đổi mômen quay từ động cơ đến bánh xe chủ động để tăng giảm lực kéo khi cần thiết để thắng lực cản mặt đường

R351 là động cơ thay đổi tốc độ của ôtô và thực hiện chuyển động lùi của ôtô qua đó giảm thiểu sự hư hỏng trong quá trình vận hành.

Cho phép ôtô dừng tại chỗ mà không cần tắt máy  Hộp số phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Tỷ số truyền cần thiết để có tốc độ chuyển động thích hợp, lực kéo cần thiết trên các bánh xe chủ động và đảm bảo tính kinh tế của ôtô

Phải có hiệu suất truyền lực cao, làm việc ổn định, sang số nhẹ nhàng, không sinh ra lực va đập ở các bánh răng.

Phải có kết cấu gọn bền chắc, dễ điều khiển, dễ bảo dưỡng hoặc kiểm tra và sửa chữa khi có hư hỏng.

21

HT khung gầm ô tô

2.1.2 Lịch sử ra đời hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace

Hộp số R351 được ra đời vào năm 1965 với cấu tạo 5 cấp số giúp người láy có thể chủ động thay đổi tỷ số truyền của xe Hộp số này mang lại nhiều đột phá vào thời điểm đó Hộp số xếp theo thứ tự từ 1 đến 5

Hộp số 5 cấp số được trang bị cho nhiều loại xe vào thời điểm khi mới ra mắt Sau nhiều năm sử dụng và cải tiến hiện tại hộp số cơ khí R351 được sử dụng cho nhiều loại xe khác nhau.

2.1.3 Ưu nhược điểm hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace

 Ưu điểm:

- Thường tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số tự động hay hộp số vô cấp CVT - Giá thành rẻ hơn so với các loại hộp số khác.

- Việc bảo trì, bảo dưỡng thường dễ dàng và ít tốn kém chi phí hơn - Giúp người lái kiểm soát xe tốt hơn trong nhiều tình huống.

- Việc phải sử dụng nhiều thao tác để điều khiển côn, số hợp lý giúp người lái tập trung hơn.

- Mang lại cảm giác điều khiển chân thật và thú vị hơn  Nhược điểm:

Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số sàn là khó hơn so với xe số tự động Bên cạnh đó, những “tay lái yếu” có thể cảm thấy căng thẳng khi vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác của hộp số sàn.

Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì người lái sẽ phải thường xuyên thực hiện các thao tác với hộp số, đặc biệt là “rà côn” để giữ cho xe không tắt máy khi đường đông.

2.2 Thông số kỹ thuật hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace

22

HT khung gầm ô tô

Hệ thống nhiên liệu

Phun nhiên liệu trực tiếp sử dụng đường ống dẫn chung, tăng

áp biến thiên

Công suất tối đa (kW (Mã

Hệ thống tay lái tỉ số truyền

HT khung gầm ô tô

Hình 2.2: Vỏ hộp số

Vỏ hộp số là chi tiết có nhiệm vụ chứa và bảo vệ các trục chuyền động của hộp số, hệ thống bánh răng và chứa dầu bôi trơn.

Vỏ hộp số còn dùng để chứa ổ bi của trục hộp số, nó còn có nút xả dầu và nút tra dầu vào Vỏ hộp số thường làm bằng hợp kim nhôm, gang …

Trục hộp số

Trục sơ cấp: Trên trục sơ cấp có một bánh răng liền trục và răng nhỏ ăn khớp với ống trượt của bộ đồng tốc Phần trước có rãnh then hoa ráp vào moayơ đĩa ly hợp Truyền chuyển động quay từ đĩa ma sát của ly hợp đến trục trung gian Trục sơ cấp hay còn được gọi là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly hợp tới bánh răng của trục trung gian.

Hình 2.3: Trục sơ cấp

24

HT khung gầm ô tô

Trục thứ cấp: Trục thứ cấp có nhiệm vụ đỡ các bánh răng và đồng tốc, các bánh răng quay tự do chỉ có bộ đồng tốc bị khóa vào trục, dẫn động trục truyền chính và làm quay bánh xe Các bánh răng số được lắp lồng không trên trục nhờ các ổ bi kim Tâm của trục bị động thẳng hàng với tâm trục chủ động

Hình 2.4: Trục thứ cấp

Bánh răng

Hình 2.5: Bánh răng

Việc sử dụng các loại bánh răng để đáp ứng về nhu cấu tốc độ và moment xoắn Trong hộp số ta thường sử dụng hai loại bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng thẳng dùng trong bánh răng gài số lùi, vì nó ít làm việc và dùng cho việc cài số

Các bánh răng còn lại đều dùng bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng của hộp số được làm từ thép chất lượng cao, chúng được tôi cẩn thận để tạo độ nhẵn, bề mặt các răng cứng, nhưng bên trong rất dẻo Chúng được gia công nhiệt bề mặt Các răng, các vùng nguy hiểm được gia công trên máy chính xác.

25

HT khung gầm ô tôBộ đồng tốc

Hình 2.6: Bộ đồng tốc

Mỗi số tiến trên trục sơ cấp được vào khớp với bánh răng tương ứng trên trục thứ cấp ở mọi thời điểm Những bánh răng này luôn luôn quay ngay cả sau khi vào ly hợp vì chúng không cố định trên trục và chỉ chạy lồng không.

Các moay ơ đồng tốc ăn khớp với các trục bằng các then bên trong moay ơ đồng tốc Hơn nữa, ống trượt ăn khớp với then ở vòng ngoài của moayơ đồng tốc và có thể di chuyển dọc trục.

Moayơ đồng tốc có ba rãnh theo chiều dọc trục và các khoá chuyển số luồn vào các rãnh này Lò xo của khoá luôn luôn đẩy khoá chuyển số này vào ống trượt.

Khi cần chuyển số ở vị trí số trung gian, phần nhô ra của mỗi khoá chuyển số luồn khít vào trong rãnh then ở ống trượt.

Người ta đặt vòng đồng tốc giữa moay ơ đồng tốc và mặt côn của các bánh răng số, và được đẩy ép vào một trong các mặt côn này.

Trên toàn bộ khu vực côn bên trong vòng đồng tốc có các rãnh nhỏ để tăng ma sát Ngoài ra, vòng này còn có 3 rãnh để các khoá chuyển số luồn vào đó.

Cơ cấu điều hộp số

Dạng điều khiển trực tiếp: Loại này lắp cần chuyển số trực tiếp trên hộp số

26

HT khung gầm ô tô

Hình 2.7: Cơ cấu sang số trực tiếp

Dạng điều khiển gián tiếp: Khi hộp số có vị trí xa buồng lái (vị trí nắp hộp số vượt ra ngoài tầm với của lái xe) như khi buồng lái đặt ngay trên động cơ hoặc động cơ được bố trí ở đuôi xe (phổ biến trên xe khách) thì người ta sử dụng cơ cấu điều khiển số bằng dây cáp.

Hình 2.8: Cơ cấu điều khiển số gián tiếp

Cơ cấu chuyển số

Trục cần chuyển và chọn số được đặt ở các góc bên phải của các trục càng chuyển số ở phía trên của vỏ hộp số Người ta áp dụng cơ cấu tránh ăn khớp hai số (kép) và cơ cấu tránh gài nhầm số lùi Người ta cũng áp dụng cơ cấu khoá chuyển số và cơ cấu khoá số lùi trên trục càng gạt số.

27

HT khung gầm ô tô

Hình 2.9: Cơ cấu chuyển số

Cơ cấu tránh ăn khớp kép

Cơ cấu này để tránh khả năng gài hai số cùng một lúc Khi đồng thời dịch chuyển hai càng gạt số, chúng sẽ ăn khớp trong khi chọn và các bánh răng bị gài hai số Kết quả là các bánh răng không quay được, xe như là bị phanh lại, và các lốp bị khoá cứng lại gây ra tình trạng rất nguy hiểm Một bu lông được bố trí để ngăn không cho tấm khoá càng gạt số quay làm cho trục cần chuyển và chọn số chỉ trượt đi theo chiều được chọn.

Hình 2.10: Cơ cấu tránh ăn khớp kép

Cơ cấu tránh gài nhầm số lùi

28

HT khung gầm ô tô

Nếu cài hộp số sang số lùi trong khi xe đang chạy, có thể làm vỡ ly hợp và hộp số ngang kiểu thường và đồng thời khoá cứng lốp xe, gây ra tình trạng rất nguy hiểm Do đó, người ta bố trí cơ cấu này để người lái buộc phải chuyển về vị trí số không trước khi gài số lùi.

Hình 2.11: Cơ cấu tránh gài nhầm số lùi

Cơ cấu khóa chuyển số

Có ba rãnh xoi trên mỗi trục càng gạt số, và lò xo đẩy viên bi khoá vào rãnh khi chuyển số Điều này không những ngăn chặn hộp số bị nhảy số mà còn làm cho người lái có cảm giác rõ rệt hơn đối với việc chuyển số.

Hình 2.12: Cơ cấu khóa chuyển số

Cơ cấu khóa số lùi

Cũng có một rãnh ở mặt trên của càng gạt số lùi, một lò xo đẩy viên bi khoá vào rãnh này Khi hộp số không được cài số lùi, rãnh này ngăn không cho bánh răng trung gian số lùi

29

HT khung gầm ô tô

dịch chuyển Ngoài ra, khi hộp số được chuyển sang số lùi, nó còn báo cho người lái biết các bánh răng đã vào khớp hoàn toàn chưa

Hình 2.13: Cơ cấu khóa số lùi

2.4.Nguyên lý hoạt động hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace

Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lí hộp số 5 cấp  Mũi tên xanh: truyền công suất

 Mũi tên đỏ: chiều quay - Tay số trung gian:

30

HT khung gầm ô tô

œ tay số trung gian (Số 0) chuyển động từ trục khuỷu qua ly hợp sẽ làm cho trục sơ cấp hộp số chuyển động làm bánh răng chủ động số 1 và số 2 chuyển động theo Do bánh răng bị động quay trơn trên trục thứ cấp hộp số Vì thế không có mô men truyền cho truyền lực chính nên xe sẽ đứng yên khi động cơ đang nổ máy.

- Chuyển sang số 1:

Khi tay số được chuyển sang số 1 thì ống trượt trên trục thứ cấp được đẩy sang phải để liên kết với bánh răng bị động số 1 Chuyển động từ trục sơ cấp hộp số làm cho bánh răng chủ động số 1 kéo bánh răng bị động số 1 Bánh răng bị động số 1 truyền chuyển động cho ống trượt làm cho trục thứ cấp của hộp số chuyển động.

- Chuyển sang số 2:

Nguyên lý làm việc tương tự số 1 nhưng ở trường hợp này ống trượt trên trục thứ cấp hộp số được đẩy sang trái ăn khớp với bánh răng bị động số 2.

- Chuyển sang số 3:

Khi nguời lái xe chuyển sang tay số thứ 3, thì ống trượt giữa trên trục sơ cấp của hộp số được đẩy sang bên phải để kết nối với bánh răng chủ động số 3.

Chuyển động từ trục sơ cấp hộp số truyền đến ống trượt Ống trượt kéo bánh răng chủ động số 3 làm bánh răng bị động số 3 quay theo Do bánh răng bị động số 3 được kết nối cứng trên trục thứ cấp hộp số nên trục thứ cấp sẽ truyền chuyển động đến truyền lực chính, vi sai, các trục dẫn động và làm cho các bánh xe chủ động quay.

- Chuyển sang số 4:

Khi tay số được chuyển sang số 4 thì ống trượt giữa được chuyển sang bên trái để kết nối với bánh răng bị động số 4.

Khi trục sơ cấp chuyển động làm cho ống trượt giữa chuyển động theo Ống trượt sẽ kéo bánh răng chủ động số 4 quay và bánh răng chủ động số 4 truyền chuyển động đến bánh răng bị động số 4 làm cho trục thứ cấp của hộp số chuyển động Mô men từ trục thứ cấp hộp số được truyền đến các bánh xe qua trung gian của truyền lực chính và bộ vi sai Kích thước của bánh răng chủ động và bị động ở tay số 4 là như nhau Do vậy ở trường hợp này tốc độ

31

HT khung gầm ô tô

chuyển động của trục thứ cấp bằng với trục sơ cấp của hộp số hay còn gọi là tay số truyền thẳng.

- Chuyển sang số 5:

Số răng của bánh răng chủ động nhiều hơn bánh răng bị động, do vậy khi hộp số ở tay số 5 thì tốc độ của trục thứ cấp hộp số nhanh hơn tốc độ của trục sơ cấp Đây chính là tay số có tỉ số truyền tăng.

Khi chuyển sang số 5 thì ống trượt bố trí bên trái của trục sơ cấp được kết nối với bánh răng chủ động số 5 Vì vậy, khi trục sơ cấp chuyển động thì ống trượt sẽ chuyển động theo và nó sẽ kéo bánh răng chủ động quay Bánh răng chủ động số 5 sẽ truyền mô men đến bánh răng bị động số 5 để làm cho trục thứ cấp của hộp số chuyển động.

- Chuyển sang số lùi :

Khi tay số ở vị trí số lùi thì bánh răng trung gian được đẩy ăn khớp với bánh răng chủ động và bị động của tay số này Do vậy, khi trục sơ cấp chuyển động, qua bánh răng trung gian sẽ kéo bánh răng bị động làm trục thứ cấp quay cùng chiều quay với trục sơ cấp hộp số và xe sẽ đổi chiều chuyển động.

2.5.Hư hỏng thường gặp hộp số cơ khí R351 Toyota Hiace4

1 Hiện tượng nhảy số

- Bánh răng không ăn khớp hết chiều dài (Do cần gạt số bị cong hoặc

tiếng ồn - Khe hở giữa các bánh răng quá lớn, khe hở giữa then hoa và trục quá rộng