Đồ án môn học Cấu tạo ô tô pps

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát 2.1 C ấu tạo chung của ly hợp ma sát một * Ly hợp ma sát một đĩa bao gồm các bộ phận sau: - Bộ phận dẫn động ly hợp: Bao gồm các chi tiế

tô là ngành học hứa hẹn nhiều tương lai.

Đồ án môn học là đề tài thiêt thực Không nhưng giúp sinh viên nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống, bảo dưỡng sủa chữa các bộ phạn tuộc phạm vi chuyên ngành mà còn giúp cho sinh viên mở rộng tầm hiểu biết của mình về chuyên môn

Là sinh viên lớp CK Ô TÔ 11 Trường ĐH SPKT Nam Định Em được

giao đề tài: Phân tích kết cấu cua ly hợp ma sát một đĩa dẫn đông thủy lực

trên ô tô Qua thời gian học tập lý thuyết cũng như thưc hành Nay em đã hoàn

thành đồ án dựa trên những kiến thức mình đã được học kết hợp với tài liệu và

sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Cơ Khí Động Lực Đặc biệt là nhận được

sự quan tâm giúp đỡ tận tình của thầy Trần Thanh Tâm đã tạo điều kiện để em

hoàn thành tốt đê tài của mình đúng thời hạn Do kiến thức của em còn hạn chế không thể tránh khỏi những thiếu sót Vây em mong nhận đươc sự góp ý của các thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn !

Nam Định, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện

Đinh Lệnh Thông

NỘI DUNG

CHƯƠNG I Nhiệm vụ, yêu cầu, cấu tạo và hoạt động của ly hợp

ma sát một đĩa dẫn động thủy lực trên ô tô.

1 Nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu

1.1 Nhiệm vụ của ly hợp

- Ly hợp dùng để truyền hoặc ngắt mô men quay từ động cơ đến hệ thốngtruyền lực Tách dứt khoát và nối êm dịu từ động cơ với hệ thống truyền lực khivào hoặc chuyển số

- Là bộ phận đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền lực khi bị quá tải như khiphanh xe đột ngột mà không đạp ly hợp

1.2 Phân loại ly hợp

1.2.1 Theo cách truyền mô men chia ra:

- Ly hợp ma sát: Mô men truyền qua ly hợp nhờ các bề mặt ma sát

- Ly hợp thuỷ lực: Mô men truyền nhờ động năng của dòng chất lỏng

- Ly hợp điện từ: Mô men truyền dựa trên từ trường của nam châm điện

- Ly hợp liên hợp: Là sự kết hợp của hai hoặc nhiều loại ly hợp nói trên

1.2.2 Theo hình dạng và số đĩa ma sát chia ra:

- Ly hợp ma sát dạng đĩa:

+ Ly hợp một đĩa ma sát+ Ly hợp nhiều đĩa ma sát

- Ly hợp hình nón

- Ly hợp hình trống

1.2.3 Theo phương pháp tạo ra lực ép chia ra:

- Ly hợp lò xo: Loại dùng lò xo trụ và loại dùng lò xo màng

- Ly hợp ly tâm: Lực ép sinh ra do lực ly tâm cửa trọng khối phụ ép vào

- Ly hợp nửa ly tâm: Loại này kết hợp cả hai loại kể trên

1.2.4 Theo kết cấu của cơ cấu điều khiển ly hợp chia ra:

- Ly hợp thường đóng

- Ly hợp thường mở

Hiện nay, loại ly hợp thường đóng dùng lò xo trụ hay được sử dụng trên cácloại xe du lịch và xe tải nhẹ vì nó có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ và dễ sửa chữa

1.3 Yêu cầu đối với ly hợp:

- Truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượttrong mọi điều kiện sử dụng Vì vậy mô men ma sát của ly hợp phải bằng hoặclớn hớn mô men quay cực đại của động cơ

- Khi đóng ly hợp phải êm dịu, không gây va đập giữa các bánh răng vàcác chi tiết của hệ thống truyền lực

- Khi mở ly hợp phải nhanh và dứt khoát để việc chuyển số được dễ dàng

và êm dịu

- Mô men quán tính của các bộ phận bị động bên trong ly hợp phải nhỏ

để giảm tải trọng va đập lên các bánh răng của hộp số khi sang số

- Điều khiển ly hợp phải dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp nhỏ

- Các bề mặt ma sát của ly hợp phải thoát nhiệt tốt, tránh cho ly hợp bị quánhiệt gây cháy hỏng bề mặt ma sát

- Kết cấu đơn giản, dễ điều chỉnh và sửa chữa

- Ly hợp phải làm nhiêm vụ của bộ phận an toàn cho hê thống truyền lực khi bịquá tải do đó hệ số dự trữ mômen phải nằm trong giới hạn cho phép thích hợpvới từng loại ôtô

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát

2.1 C ấu tạo chung của ly hợp ma sát một

* Ly hợp ma sát một đĩa bao gồm các bộ phận sau:

- Bộ phận dẫn động ly hợp: Bao gồm các chi tiết như bàn đạp ly hợp, cơcấu dẫn động từ bàn đạp đến ly hợp, càng cua, đòn mở, vòng bi phân ly, các lò

xo hồi vị Cơ cấu dẫn động ly hợp thủy lực

- Bộ phận tạo lực ép: bao gồm vỏ đĩa ép, lò xo ép (loại trụ hoặc loạimàng) Lò xo ép luôn ở trạng thái chịu nén nên gây ra lực ép làm cho đĩa ép épchặt đĩa ma sát với bánh đà

- Phần chủ động: bao gồm bánh đà và cụm đĩa ép Cụm đĩa ép được lắpvào bánh đà bằng các bu lông

- Phần bị động: là đĩa ma sát, nó nhận mô men quay từ đĩa ép và bánh đànhờ lực ma sát khi ly hợp đóng Đĩa ma sát truyền mô men xoắn cho trục sơ cấpcủa hộp số nhờ lắp ghép bằng then hoa

2.2 Nguyên lý làm việc

Trên ô tô, ly hợp nằm giữa động cơ và hộp số Nó truyền mô men xoắncủa động cơ cho trục sơ cấp của hộp số khi ly hợp ở trạng thái đóng và khôngtruyền mô men này khi ly hợp ở trạng thái mở

2.2.1 Trạng thái đóng:

Đây là trạng thái làm việc thường xuyên của ly hợp Khi không tác dụng lựcvào bàn đạp ly hợp, vỏ ly hợp và cụm đĩa ép được bắt chặt với bánh đà bằngcác bu lông nên nó quay cùng bánh đà Dưới tác dụng của các lò xo ép, đĩa masát được ép chặt vào bánh đà Lúc đó bánh đà, cụm đĩa ép, đĩa ma sát tạo thànhmột khối Khi trục khuỷu động cơ quay thì bánh đà, đĩa ép và đĩa ma sát quaytheo Moayơ đĩa ma sát dược lắp trượt trên trục sơ cấp hộp số bằng các rãnhthen hoa Do đó mô men của động cơ được truyền qua các bề mặt ma sát tớitrục sơ cấp của hộp số

2.2.2 Trạng thái mở

Đây là trạng thái làm việc không thường xuyên của ly hợp Khi người láitác động một lực vào bàn đạp ly hợp, thông qua cơ cấu dẫn động thủy lực làmquay càng cua, đầu càng cua gạt khớp trượt (vòng bi phân ly) chuyển động tịnhtiến về phía đòn mở (hoặc lò xo đĩa) Khớp trượt tỳ vào đầu đòn mở làm đòn

mở quay xung quanh chốt của nó Khi đó đĩa ép chuyển động nén lò xo ép lại,tách các bề mặt ma sát ra không tiếp xúc với nhau Lúc đó cụm đĩa ép vẫn quaycùng bánh đà còn đĩa ma sát ở trạng thái tự do, nó không truyền mô men quaycho trục sơ cấp của hộp số.

Khi người lái buông bàn đạp ly hợp ra, ly hợp lại trở về trạng thái đóng nhờlực ép của các lò xo ép Trong quá trình đóng và mở ly hợp, lực ép của lò xoluôn thay đổi gây nên hiện tượng trượt giữa các bề mặt ma sát Hiện tượngtrượt tuy xảy ra trong thời gian ngắn nhưng cũng sinh nhiệt gây mài mòn, cháy

bề mặt ma sát Tuy nhiên hiện tượng trượt giúp cho ly hợp đóng êm dịu hơn

3 Cấu tạo các bộ phận của ly hợp:

3.1 Bánh đà:

Bánh đà có bề mặt phẳng tiếp xúc với đĩa ma sát và có các lỗ ren để bắt vỏ đĩa ép bằng các bu lông Bề mặt ma sát được gia công phẳng với độ phẳng cao để đảm bảo diện tích tiếp xúc lớn nhất.

3.2 Đĩa ma sát:

Đĩa ma sát ly hợp tiếp xúc một cách đồng đều với về mặt ma sát của đĩa ép

và bánh đà để truyền công suất được êm Nó cũng giúp làm giảm sự va đập khibắt đầu đóng ly hợp Đĩa ma sát bao gồm:

- Moay ơ có rãnh then hoa ăn khớp với then hoa trên trục sơ cấp của hộp số đểtruyền mô men xoắn Điều này làm cho trục sơ cấp và đĩa ma sát quay cùng vớinhau Tuy nhiên đĩa ma sát có thể trượt trên trục về phía trước hoặc phía sau.Trên moayơ có những lỗchữ nhật để lắp lò xo giẳm chấn

- Xương đĩa bằng thép mỏng có dạng hình tròn trên đó có gắn các tấm ma sát.Xương đĩa được chia thành nhưng hình rẻ quạt đều nhau giúp giảm độ cứng,tăng độ đàn hồi iarm khối lượng , hạn chế cong vênh khi đĩa bị quá nóng Cónhững loại xương đĩa có lắp lò xo tạo gợn sóng giữa xương đĩa và tầm ma sát.

- Các tấm ma sát được gắn trên xương thép bằng cách tán đinh hoặc dán bằngloại keo đặc biệt Các đinh tán thường bằng đồng hoặc nhôm, sau khi tán xongcác đầu đinh tán phải tụt sâu so vơi bề mặt tấm ma sát từ 1đến 2mm Tấm masát được chế tạo bằng amiang chịu lực cao, sợi cotton và dây đồng đỏ ép lạihoặc đúc lien kết vơi nhau hoăc làm bằng thép với kim loại sứ Tấm ma sát phải

có hệ số ma sát cao và ổn định với nhiệt, phải chịu được nhiệt và truyền nhiệttốt Để tăng khả năng truyền nhiệt của tấm ma sát, trên bề mặt ma sát được xẻcác rãnh chéo tản nhiệt và thoát một phần vật liệu bị mài mòn

- Các lò xo giảm chấn (hoặc cao su chống xoắn) nằm trên đĩa ma sát, nó làmgiảm sự rung động khi ly hợp bắt đầu tiếp hợp Khi ly hợp vào ăn khớp, đĩa ép

sẽ ép chặt đĩa ma sát vào với bánh đà đang quay, các bề mặt ma sát bắt đầu tiếpxúc thì các lò xo này bị nén lại làm giảm sự rung giật cho ly hợp khi đĩa băt đầuquay cùng với bánh đà (ly hợp tiếp xúc một cách êm dịu)

- Tấm đệm: là các tấm lò xo lá dạng lượn sóng, nó nằm giữa hai tấm ma sát ởkhoảng hở của xương thép Tấm đệm có tác dụng làm giảm lực ma sát khi lyhợp bắt đầu tiếp xúc, điều này làm cho quá trình vào ăn khớp êm dịu

3.3 Đĩa ép ly hợp:

Đĩa ép thường được làm bằng vật liệu chịu tải Bề mặt ma sát của đĩa ép có

độ phẳng cao Đĩa ép được điều khiển để đóng hoặc mở ly hợp, nó luôn chịulực ép của lò xo nén

Đĩa ép thường được chế tạo bằng gang hoặc thép Bề mặt sau của đĩa ép có các

lỗ và đòn bẩy được gắn với quang treo Trong suốt quá trình hoạt động của lyhợp, đĩa ép di chuyển tịnh tiến theo chiều trục bên trong vỏ ly hợp

3.4 Lò xo ép:

3.4.1 Lò xo ép dạng trụ:(coil spring)

Lò xo ép nằm giữa đĩa ép và vỏ ly hợp, nó tạo ra lực ép của ly hợp Có hai

loại lò xo ép:Bao gồm nhiều lò xo bố trí xung quanh đĩa ép Là những lò xo trụnhỏ tương tự như lò xo xupáp Mỗi lò xo có một đầu lồng vào vấu trên đĩa ép,đầu còn lại lồng vào vấu trên vỏ ly hợp Nó tạo ra lực ép để ép chặt đĩa ép, đĩa

ma sát với bánh đà

3.4.1 Lò xo màng ( Diaphragm spring): Còn gọi là lò xo mặt trời

Lò xo màng có dạng hình nón cụt, nó không phải là tấm liền mà được cắttheo đường sinh thành nhiều phần Lò xo màng được gắn chặt lên đĩa ép bằngđinh tán Một vòng thép gắn trên lò xo để lò xo được ổn định trong quá trìnhlàm việc đồng thời để liên kết với vỏ ly hợp

Vỏ ly hợp

Vòng bi phân ly

Đòn mở

Lò xo giảm chấn

Ốc điều chỉnh

Bu lông treo Đĩa ép

Lò xo ép

Lò xo màng ngoài nhiệm vụ tạo ra lực ép như lò xo trụ còn thực hiện nhiệm vụcủa đòn mở Khi khớp trượt (vòng bi phân ly) bị đẩy về phía động cơ tỳ lênphần trung tâm của lò xo, cạnh ngoài của nó bị kéo ra xa bánh đà làm tách các

bề mặt ma sát Các dải băng được lắp theo chiều tiếp tuyến để truyền mônenquay Khi khớp trượt không tiếp xúc vào đầu trong của lò xo thì lò xo sẽ trở lạitrạng thái bình thường của nó Lúc đó cạnh ngoài của đĩa lò xo mặt trời sẽ đẩyđĩa ép ép chặt vào đĩa ma sát vào bánh đà

3.4.2 Đặc tính của lò xo ép:

Đồ thị ở hình trên trình bày sự dịch chuyển của đĩa ép ly hợp dọc theo trụchoành và lực ép lên đĩa ép ly hợp dọc theo trục tung Đường nét liền chỉ các đặctính của lò xo đĩa, và đường nét đứt chỉ các đặc tính của lò xo trụ.

a Ở điều kiện bình thường, ly hợp hoàn toàn mới:

Khi đặt vào đĩa ép ly hợp một lực ép (P0) như nhau đối với cả hai loại: loại lò

xo trụ và loại lò xo đĩa, khi ấn hết cỡ bàn đạp ly hợp, mỗi sức ép trở thành P2 vàP’2 Điều này có nghĩa là đối với loại lò xo đĩa, lực cần phải ấn vào bàn đạp lyhợp nhỏ hơn đối với lò xo trụ với mức chênh lệch được thể hiện bằng “a”

b Khi ly hợp bị mòn bề mặt ma sát quá giới hạn cho phép

Lực ép của lò xo lên đĩa ép ly hợp của loại lò xo trụ giảm đến P’1 và lực ép của

lò xo lên đĩa ép ly hợp của loại lò xo đĩa là P1, cũng bằng P0 Điều đó có nghĩa

là, khả năng truyền công suất của ly hợp kiểu lò xo đĩa không bị giảm cho tớigiới hạn mòn của đĩa Ngược lại, lực ép đặt lên đĩa ép ly hợp của loại lò xo trụgiảm xuống P’1 Do đó, khả năng truyền công suất giảm xuống, làm cho ly hợp

bị trượt

3.5 Vòng bi phân ly:

Là một dạng vòng bi đặc biệt có gắn với giá trượt Trên giá trượt có rãnh để lắpđầu càng cua Khi làm việc, vòng bi phân ly chuyển động tịnh tiến trên trục sơcấp của hộp số Một lò xo giúp cho vòng bi phân ly trở về vị trí ban đầu khi lyhợp đóng

3.6 Đòn mở.

Đòn mở ly được lắp bên trong dĩa ép, nó quay xung quanh chốt khi vòng bi phân ly tì vào đầu bên trong, khi đó đầu ngoài sẽ dịch chuyển kéo đĩa ép ra xa bánh đà Các lò xo hình trụ nằm chung quanh mâm ép xen giữa những cần đẩy

để giữ chúng từ vị trí tự do về vị trí làm việc

Trục ly hợp phải có độ cứng vững cao, không bị cong, xoắn khi làm việc.

3.9 Cơ cấu dẫn động ly hợp (Dẫn động thủy lực)

Cơ cấu dẫn động ly hợp có tác dụng điều khiển ly hợp gồm có các chi tiết: Bàn đạp ly hợp, xi lanh chính của ly hợp, xi lanh con (xi lanh cắt ly hợp), đường ống dẫn dầu, thanh nối, lò xo hồi vị, bộ phận điều chỉnh hành trình tự docủa bàn đạp ly hợp Loại này được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô hiện nay

- Xi lanh chính làm nhiệm vụ cung cấp dầu có áp suất cao cho cơ cấu dẫn động.Bên trong xi lanh có pittông, hai đầu pittông có cúppen bằng cao su để bao kíngiữa pittong với xilanh Phía trên xi lanh có bình chứa dầu bằng nhựa cung cấpdầu cho cơ cấu điều khiển Một lò xo có xu hướng đẩy pittông về vị trí ban đầukhi chưa tác động vào bàn đạp ly hợp Một van nạp để điều tiết dầu lưu thônggiữa xi lanh và bình chứa

- Xilanh con (xilanh cắt ly hợp): gồm có pittông nối với càng gạt bằngthanh đòn có cơ cấu điều chỉnh Trên pittông có cúppen bao kín giữa xilanh vàpittông không cho dầu chảy ra ngoài Khi dầu được đẩy từ xi lanh chính tới với

áp suất nhất định thì pittông được đẩy tịnh tiến trong xilanh làm dịch chuyểncàng gạt thông qua thanh đòn điều chỉnh, ly hợp mở Một lò xo kéo pittông trở

về khi không có áp suất dầu tác dụng

Trên một số ô tô hiện nay sử dụng bộ phận tự điều chỉnh hành trình tự docủa bàn đạp ly hợp (xilanh cắt ly hợp tự điều chỉnh): Lò xo côn trong xilanh cắt

ly hợp luôn luôn ép cần đẩy vào càng cắt bằng lực lò xo để giữ hành trình tự docủa bàn đạp ly hợp không thay đổi

Hoạt động của cơ cấu dẫn động thuỷ lực:

- Khi đạp lên bàn đạp li hợp, píttông bị cần đẩy dịch chuyển về bên trái Dầuphanh trong xilanh chảy qua van nạp đến bình chứa và đồng thời đến xilanh cắt

ly hợp Khi píttông dịch chuyển tiếp về bên trái, thanh nối sẽ tách khỏi bộ phậnhãm lò xo, và van nạp đóng đường dầu đi vào bình chứa bằng lò xo côn, do đótạo thành áp suất trong buồng A và áp suất này truyền đến pittông của xilanhcắt ly hợp

- Cơ cấu dẫn động thuỷ lực có thể được cường hoá bằng cách chế tạo xilanh con có đường kính lớn hơn xilanh chính Khi đó lực đạp vào bàn đạp lyhợp sẽ giảm đi

3.10 Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp

Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách mà bàn đạp có thể dịchchuyển cho đến khi vòng bi phân ly ép vào lò xo đĩa Khi đĩa ly hợp bị mòn,hành trình tự do này giảm đi Nếu đĩa tiếp tục mòn và bàn đạp không có hànhtrình tự do, thì sẽ làm cho ly hợp bị trượt Do đó, cần phải điều chỉnh chiều dàicủa cần đẩy xilanh cắt ly hợp, và duy trì hành trình tự do này không đổi

Trong các kiểu xe hiện nay, người ta sử dụng các xilanh cắt ly hợp tự điều chỉnh, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không thay đổi

Điều chỉnh độ cao của bàn đạp ly hợp bằng bu lông chặn bàn đạp, và điều chỉnhhành trình tự do của bàn đạp bằng độ dài của cần đẩy Khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không đúng quy định thì điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài của cần đẩy giữa píttông của xi lanh cắt ly hợp và càng gạt

CHƯƠNG II Các biện pháp nâng cao tuổi thọ của ly hợp ma sát một đĩa trong sử dụng và bảo dưỡng sửa chữa.

1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của bộ ly hợp ma sát.

- Hành trình tự do của bàn đạp nhỏ hoặc không có

- Lò so ép hình trụ hoặc lò xo lá bị yếu, gãy

- Điều chỉnh chiều cao đầu đòn mở không đúng và không bằng nhau

* Tác hại:- Làm đĩa ép, đĩa ma sát và bánh đà mòn nhanh

- Phát sinh ra nhiệt độ cao làm cháy các bề mặt ma sát, các đĩa bị rạn nứt, cong vênh, các lò xo bị giảm đàn tính

- Không truyền hết mômen ra phía sau

1.2 Ly hợp ngắt không hoàn toàn ( dính côn)

- Chiều cao các đòn mở không bằng nhau

- Khi ngắt li hợp có vật cớng rơi vào