Nhờ có lực ma sát, mômen được truyền từ trục khuỷu- bánh đà qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp của hộp số, các chi tiết trên tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà... Khi ngắt
LY HỢP
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
Bánh đà là bộ phận nhằm tạo ra mômen quán tính khối lượng giúp động cơ hoạt động Đây được coi là nguồn để các bộ phận khác có thể liên kết lại với nhau
Bánh đà thường được khoan các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp trên xe Nó thường nhẵn để tạo ra bề mặt ma sát và được làm từ chất liệu dày để hấp thụ lượng nhiệt lớn tỏa ra khi sử dụng ly hợp
Bạc đạn ở tâm của bánh đà giống như một ổ lót dẫn hướng có vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số Và nó luôn cần phải được bôi trơn để hoạt động b Đĩa ly hợp ( lá côn) Đĩa ly hợp Đĩa ly hợp hình tròn, mỏng được làm từ thép với một moay ơ đặt ở giữa, bề mặt ngoài của đĩa ly hợp được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán
Vật liệu ma sát được tán vào những phần gợn sóng ở phần ngoài của đĩa ly hợp Chúng như đệm đàn hồi, giúp giảm va chạm khi đĩa ly hợp bị ép mạnh vào bánh đà Đĩa ly hợp có thể dịch chuyển dọc theo trục, nhưng khi đĩa quay thì trục cũng phải quay theo c Vòng bi cắt
Vòng bi cắt ly hợp là một chi tiết khá quan trọng trong cấu tạo… có vai trò đóng và cắt ly hợp
Vòng bi được gắn trên ống trượt có thể chuyển động trượt dọc trục, nó đã được bôi mỡ đầy đủ tại nhà máy và không cần bảo dưỡng trong suốt thời gian sử dụng d Xi lanh chính của bộ ly hợp trên ô tô
Xy lanh chính của ly hợp gồm có cần đẩy, pít tông xi lanh chính, các lò xo hãm và lò xo ly hợp, buồng chứa dầu
Trong quá trình hoạt động, sự trượt của pít tông tạo ra áp suất thuỷ lực để điều khiển đóng cắt ly hợp Lò xo sẽ phản hồi của bàn đạp liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp e Xi lanh cắt ly hợp trên xe
Xi lanh cắt ly hợp nhận áp suất dầu thủy lực từ xy- lanh chính để điều khiển pít tông dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp thông qua cần đẩy
Hiện nay, các xe ô tô thường sử dụng hai loại xy-lanh cắt ly hợp là loại tự điều chỉnh và loại có thể điều chỉnh được Đối với loại tự điều chỉnh thì có một lò xo côn ngay trong buồng xy- lanh cắt ly hợp Lò xo này luôn luôn ép cần đẩy vào càng cắt ly hợp để làm cho hành trình tự
3 do của bàn đạp không thay đổi Loại có thể điều chỉnh được thì nếu ly hợp bị mòn, vị trí của lò xo đĩa thay đổi, vòng bi cắt ly hợp không áp sát vào lò xo đĩa làm hành trình tự do của bàn đạp thay đổi VÌ vậy chúng ta buộc phải điều chỉnh vít lắp ở đầu cần đẩy để càng ly hợp ép sát vào vòng bi f Nắp ly hợp (Bàn ép) và lò xo đĩa của xe
Nắp ly hợp có tác dụng để nối và ngắt công suất của động cơ Nắp ly hợp có lò xo để đẩy đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp
Nguyên lí hoạt động của ly hợp Để đóng ly hợp, người lái nhả chân khỏi bàn đạp ly hợp hay còn gọi là chân côn
Lúc này bánh đà quay, đĩa ma sát bị lò xo đẩy áp chặt lên bánh đà thông qua đĩa ép Nhờ có lực ma sát, mômen được truyền từ trục khuỷu- bánh đà qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp của hộp số, các chi tiết trên tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà
Khi ngắt hay cắt ly hợp –tức là lúc không truyền momen thì sẽ đạp pê-đan hay gọi là đạp côn để thông qua đòn bẩy và khớp nối, trượt chuyển động sang trái ép vào đầu cần bẩy để chúng quay trên giá đỡ và đầu kia của cần bẩy kéo đĩa ép thắng lực ép lò xo, dịch chuyển sang phải và tách đĩa ma sát khỏi mặt bánh đà
Lúc này đĩa ma sát ở trạng thái tự do, các bề mặt bị hở ra và mômen động cơ không thể truyền qua đĩa tới trục sơ cấp hộp số Để ngắt ly hợp, đối với một số loại ly hợp cần phải ép khớp trượt vào đầu cần bẩy hoặc lò xo màng, nhưng đối với một số bộ ly hợp khác lại cần phải kéo khớp trượt đầu cần bẩy hoặc đầu lò xo màng ra.
Quy trình tháo lắp đo kiểm
A Kiểm tra a Kiểm tra vòng bi cắt ly hợp
- Quay vòng bi bằng tay trong khi ấn theo phương dọc trục b Kiểm tra độ thẳng hàng các lá lò xo đĩa
- Dùng SST và thước đo chiều dày, kiểm tra độ thẳng hàng của lá lò xo đĩa
- Dùng đồng hồ so có con lăn, kiểm tra độ thẳng hàng của lá lò xo đĩa
B Tháo và kiểm tra bộ ly hợp a Tháo nắp và đĩa ly hợp
- Đánh dấu ghi nhớ vị trí lên bánh đà
- Nới lỏng các bulông cùng lúc và sau đó tháo nắp đĩa ly hợp ra
Tháo nắp ly hợp lò xo trụ
Tháo đĩa ly hợp lò xo trụ b Kiểm tra độ mòn và hư hỏng của đĩa ly hợp
- Dùng thước kẹp, đo độ sâu của đầu đinh tán
Kiểm tra độ sâu đầu đinh tán
Kiểm tra đầu đinh tán của ly hợp lò xo
- Kiểm tra cao su giảm chấn
- Kiểm tra rãnh then đĩa ly hợp c Kiểm tra độ đảo của đĩa ly hợp
- Dùng đồng hồ có con lăn, kiểm tra độ đảo của đĩa ly hợp d Kiểm tra độ mòn của lò xo đĩa
- Dùng thước cặp, đo độ sâu và chiều rộng vết mòn
- Kiểm tra độ mòn và hư hỏng của mâm ép
Kiểm tra lò xo e Kiểm tra độ đảo của bánh đà
- Dùng đồng hồ so kiểm tra độ đảo bánh đà
- Kiểm tra độ mòn và hư hỏng của bánh đà
C Lắp bộ ly hợp a Lắp đĩa và nắp ly hợp lên bánh đà
- Khi xiết các bulong, bắt đầu xiết từ bulông gần chốt định vị Sau đó xiết dần tùng vòng một theo thứ tự
- Trước khi xiết bulong chặt hoàn toàn lắc SST theo các phương để đảm bảo độ đồng tâm của bộ ly hợp Nếu đúng thì tiếp tục xiết bulong b Bôi mỡ loại molybdenum disulfide lithium (NLG No.2)
HỘP SỐ THƯỜNG
Hộp số ngang
2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số ngang C50
Loại hộp số đặt ngang được dùng cho các loại xe FF (động cơ đặt ở phía trước và cầu trước chủ động) Dưới đây là hộp số ngang 5 số tiến và 1 số lùi
Hộp số ngang bao gồm các bộ phận chính như sau:
2 Trục sơ cấp, Trục thứ cấp
3 Trục trung gian số lùi
7 Cần số, trục càng, càng gạt, dây cáp số
Trục sơ cấp được truyền chuyển động từ trục khuỷu của động cơ khi ly hợp ở trạng thái đóng Trên trục sơ cấp hộp số có lắp các bánh răng số 1, số 2, số 3, số 4, số 5 và bánh răng số lùi
Trục thứ cấp của hộp số dùng để truyền chuyển động đến bộ truyền lực chính và bộ vi sai Từ bộ vi sai, chuyển động được truyền đến bán trục để kéo hai bánh xe chủ động trước chuyển động
Trục sơ cấp Trục thứ cấp
Bánh răng chủ động số 1, 2 và số lùi được kết nối cứng với trục sơ cấp của hộp số
Bánh răng chủ động số 3, 4 và 5 chuyển động quay trơn trên trục sơ cấp của hộp số
Bánh răng bị động số 1, 2 và số lùi quay trơn trên trục thứ cấp hộp số Bánh răng bị động số 3, 4 và 5 được kết nối cứng trên trục thứ cấp
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 ô tô 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 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
Vị trí số trung gian
Hộp số ở vị trí số trung gian Ở 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
Trục sơ cấp kéo bánh răng chủ động số 1 và 2 chuyển động Bánh răng bị động
1 và 2 quay trơn trên trục thứ cấp
Trục cần chọn và chuyển số
Hộp số vào 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 Vào số lùi
Hộp số vào 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
2.1.2 Quy trình tháo lắp đo kiểm tra
Tháo nút đổ dầu hộp số
Tháo cụm đai ốc trên cần trục
Tháo ống trượt và càng gạt bánh răng số 5
Dùng cảo chuyên dụng để tháo bánh răng số 5 và moay ơ bộ đồng tốc
Tháo bu lông trục bánh răng lồng không số lùi, gioăng trục bánh răng lồng không số lùi ra khỏi vỏ hộp số
Tháo 2 nút bi hãm ra khỏi vỏ hộp số Dùng đũa nam châm, tháo 2 đế lò xo bi hãm
1, 2 lò xo bi hãm và 2 bi hãm ra khỏi hộp vỏ hộp số thường
Tháo 3 bu lông ra khỏi vỏ hộp số
Tháo 13 bulông ra khỏi vỏ hộp số
Tháo cần chuyển số lùi, trục và bánh răng số lùi
Tháo các trục càng gạt và càng gạt
Tháo đồng thời trục sơ cấp và trục thứ cấp
Kiểm tra khe hở dọc trục và hướng trục của bánh răng số 5
2.1.3 Sơ đồ nguyên lý, tính tỉ số truyền
Công thức tính tỉ số truyền của hộp số như sau: i = (số răng bánh răng bị động) / (số răng bánh răng chủ động) = Z2/Z1
Số 1: công suất bắt đầu từ: trục sơ cấp →Z1a →Z1b →bộ đồng tốc số 1-2→trục thứ cấp→bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động i1 = Z1b/Z1a = 38/12 = 3.16
Số 2: công suất bắt đầu từ: trục sơ cấp→Z2a →Z2b →bộ đồng tốc số 1-2→trục thứ cấp→ bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động i2 = Z2b/Z2a = 40/21 = 1.9
Số 3: công suất bắt đầu từ: trục sơ cấp→bộ đồng tốc số 3-4→Z3a →Z3b →trục thứ cấp→ bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động i3 = Z3b/Z3a = 38/29 = 1.31
Số 4: công suất bắt đầu từ: trục sơ cấp→bộ đồng tốc số 3-4→Z4a →Z4b →trục thứ cấp→ bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động i4 = Z4b/Z4a 2/33 = 0.97
Số 5: công suất bắt đầu từ: trục sơ cấp→bộ đồng tốc số 5→Z5a →Z5b →trục thứ cấp→ bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động i5 = Z5a/Z5b 1/38 = 0.82
Số lùi: công suất bắt đầu từ: sơ cấp ZRa →ZR (bánh răng lùi trung gian)→
ZRb →trục thứ cấp→ bánh răng vi sai chủ động→ bánh răng vành chậu → vi sai→bán trục→bánh xe chủ động iR = -ZR/ZRa *ZRb/ZR = 29/12*41/29 = -3.41
2.1.4 Cơ cấu trên hộp số
Người ta sử dụng cơ cấu đồng tốc để tránh tiếng ồn của bánh răng và làm cho việc sang số được êm dịu Người ta gọi cơ cấu này là đồng tốc vì hai bánh răng có tốc độ quay khác nhau được lực ma sát làm đồng tốc trong khi chuyển số Hộp số có cơ cấu đồng tốc có các ưu điểm sau:
➢ Giúp người lái không phải đạp bàn đạp ly hợp 2 lần trong khi chuyển số
➢ Khi chuyển số có thể truyền công suất ngay
➢ Có thể chuyển số êm mà không làm hỏng các bánh răng
Trong thực hành sử dụng cơ cấu đồng tốc có khóa Cấu tạo của cơ cấu:
Vị trí số trung gian:
Mỗi bánh răng số được vào khớp với bánh răng bị động tương ứng và chạy lồng không trên trục
Bắt đầu quá trình đồng tốc:
Hộp số dọc
2.2.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hộp số dọc g55
Hộp số G55 của Toyota là một loại hộp số sàn (manual transmission) và thuộc dòng hộp số G-series Đây là hộp số 5 cấp thường được sử dụng trên các dòng xe có động cơ mạnh mẽ và cấu hình dẫn động cầu sau (RWD) hoặc dẫn động bốn bánh (AWD), chẳng hạn như Toyota Hilux, Toyota Tacoma và Toyota Land Cruiser ở một số thị trường
2.2.1.1 Cấu tạo hộp số dọc g55 a Vỏ hộp số (Transmission Case)
- Vỏ hộp số G55 thường được làm từ hợp kim nhôm hoặc thép, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi va đập, giữ dầu bôi trơn và tản nhiệt hiệu quả
- Cấu trúc này được thiết kế để chịu được mô-men xoắn cao, phù hợp cho các dòng xe tải và SUV cần sức kéo mạnh b Trục vào (Input Shaft)
- Trục vào kết nối trực tiếp với động cơ qua ly hợp, nhận công suất và mô-men xoắn từ động cơ
- Trục này truyền lực đến hệ thống bánh răng để thay đổi tỷ số truyền và cung cấp sức mạnh phù hợp cho trục ra c Bộ bánh răng (Gear Sets)
- Hộp số G55 có cấu trúc bánh răng thẳng và bánh răng côn cho 5 cấp số tiến và 1 số lùi
- Mỗi cấp số có một cặp bánh răng tương ứng, được thiết kế để chuyển đổi tỷ số truyền khác nhau, giúp điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn theo yêu cầu
- Các bánh răng được chế tạo từ thép có độ bền cao và được xử lý nhiệt để chịu tải trọng lớn d Trục trung gian (Counter Shaft)
- Trục trung gian kết nối và truyền chuyển động từ trục vào đến các bánh răng cấp số
- Trục này giúp tăng hoặc giảm tốc độ quay của trục ra, phụ thuộc vào cấp số được chọn e Trục ra (Output Shaft)
- Trục ra chịu trách nhiệm truyền lực từ hộp số đến hệ thống truyền động của xe
- Nó nằm dọc trong hộp số và kết nối với các bánh răng chuyển số để truyền lực trực tiếp tới cầu sau (RWD) hoặc tới hộp phân phối (ở xe AWD/4WD)
- Các đồng tốc làm nhiệm vụ đồng bộ tốc độ giữa bánh răng và trục, cho phép chuyển số êm ái mà không gây tiếng kêu hoặc hiện tượng kẹt số
- Đồng tốc giúp người lái chuyển số dễ dàng hơn, đặc biệt khi xe hoạt động ở tốc độ cao g Bộ chọn và khóa số (Shift Forks and Locking Mechanism)
- Hệ thống này bao gồm cần chuyển số, chạc chọn số (shift forks), và cơ cấu khóa để giữ bánh răng ở vị trí đã chọn
- Nó giúp người lái chọn và duy trì cấp số một cách ổn định, tránh hiện tượng trượt số trong quá trình vận hành h Cơ cấu lùi (Reverse Gear Mechanism
- Bộ bánh răng lùi (reverse gear) cho phép xe chạy ngược lại Cấu trúc bánh răng này thường được thiết kế độc lập và có hệ thống đồng tốc riêng biệt
- Hộp số G55 có thể có bánh răng lùi kiểu trực tiếp hoặc gián tiếp, giúp vận hành linh hoạt và tránh tiếng kêu khi lùi i Hệ thống bôi trơn (Lubrication System)
- Hộp số G55 sử dụng dầu bôi trơn đặc biệt để giảm ma sát, tản nhiệt và bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi mài mòn
- Hệ thống này bao gồm các đường dẫn dầu và có thể có bộ lọc để đảm bảo dầu luôn sạch và hiệu quả Đặc Điểm Nổi Bật của Hộp Số G55
- Được thiết kế chịu tải lớn, lý tưởng cho các xe tải, SUV và xe có công suất cao
- Có khả năng chuyển số mượt mà và tuổi thọ cao nhờ vào đồng tốc và cấu trúc bánh răng bền bỉ
- Phù hợp với xe dẫn động cầu sau (RWD) và bốn bánh (AWD/4WD), tăng cường hiệu suất và độ bền cho xe khi di chuyển trên nhiều địa hình khác nhau Hộp số G55 của Toyota được đánh giá cao về độ bền và khả năng chịu tải, phù hợp cho các dòng xe yêu cầu sức mạnh và tính ổn định cao khi vận hành trong các điều kiện khắc nghiệt
2.2.1.2 Nguyên lí hoạt động của hộp số g55
Hộp số dọc G55 của Toyota hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi tỷ số truyền động thông qua các bánh răng để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn từ động cơ tới bánh xe Nguyên lý hoạt động của hộp số này giúp xe dễ dàng điều chỉnh lực kéo và tốc độ ở từng điều kiện lái khác nhau Dưới đây là chi tiết nguyên lý hoạt động của các thành phần chính trong hộp số G55: a Nhận mô-men xoắn từ động cơ
- Trục vào (Input Shaft) kết nối trực tiếp với động cơ thông qua ly hợp Khi ly hợp được kết nối, mô-men xoắn từ động cơ truyền đến trục vào và từ đó, lực được truyền đến bộ bánh răng trong hộp số b Chuyển số qua các bánh răng
- Bộ bánh răng (Gear Sets) trong hộp số G55 gồm các bánh răng thẳng và bánh răng côn tương ứng với 5 cấp số tiến và 1 số lùi Khi cần chuyển số, người lái sử dụng cần chuyển số để chọn bánh răng phù hợp