giáo trình sủa chữa bảo dưỡng hộp số tự động

1 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Mô ñun: Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự ñộng NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết ñịnh số: ) 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể ñược phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục ñích về ñào tạo và tham khảo. Mọi mục ñích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục ñích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. MÃ TÀI LIỆU: MĐ 32 LỜI GIỚI THIỆU Trong nhiều năm gần ñây tốc ñộ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh. Nhiều kết cấu hiện ñại ñã trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của giao thông vận tải. Trong ñó hộp số tự ñộng ñược thiết kế cho các dòng xe gọn và nhẹ nhằm tăng khả năng hoạt ñộng trơn tru, tính cơ ñộng và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu cho xe. Hộp số ñược ñiều khiển ñiện tử về thời ñiểm sang số và áp suất dầu ñể hộp số tư ñộng chọn số với các ñiều kiện và tốc ñộ khác nhau của xe. Vì vậy xe có thể hoạt ñộng trơn tru tại các tốc ñộ khác nhau của xe. Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự ñộng. Với mong muốn ñó giáo trình ñược biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài: Bài 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự ñộng Bài 2. Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự ñộng Bài 3. Kỹ thuật kiểm tra và chẩn ñoán hộp số tự ñộng Bài 4. Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự ñộng Kiến thức trong giáo trình ñược biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng ñến cách phân tích các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa. Do ñó người ñọc có thể hiểu một cách dễ dàng. Xin chân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, khoa Động lực trường Cao ñẳng nghề Cơ khí Nông nghiệp cũng như sự giúp ñỡ quý báu của ñồng nghiệp ñã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này. Mặc dù ñã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của người ñọc ñể lần xuất bản sau giáo trình ñược hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày… tháng…. năm 2012 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Phạm Ngọc Anh 3 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu Mục lục Bài 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự ñộng 6 Bài 2. Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự ñộng 54 Bài 3. Kỹ thuật kiểm tra và chẩn ñoán hộp số tự ñộng 77 Bài 4. Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự ñộng 95 4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Mã mô ñun: MĐ 32 I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô ñun: Mô ñun ñược bố trí dạy sau các mô ñun sau:MH 08, MH 09, MH 10, MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27, MĐ 28, MĐ 29, MĐ 30, MĐ 31. - Là mô ñun chuyên môn nghề. II. Mục tiêu của mô ñun: + Trình bày ñầy ñủ các yêu cầu, nhiệm vụ, phân loại hộp số tự ñộng trong ô tô. + Trình bày ñược cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng + Phân tích ñúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và trình bày các phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñúng quy trình + Sử dụng ñúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñảm bảo chính xác và an toàn + Chấp hành ñúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. III. Nội dung chính của mô ñun Mã bài Tên chương mục/bài Loại bài dạy Địa ñiểm Thời lượng Tổng LT TH KT MĐ 32 - 01 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự ñộng Tích hợp Phòng học chuyên môn 35 15 20 0 MĐ 32- 02 Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự ñộng Tích hợp Phòng học chuyên môn 35 5 28 2 MĐ 32- 03 Kỹ thuật kiểm tra và chẩn ñoán hộp số tự ñộng Tích hợp Phòng học chuyên môn 25 5 20 0 MĐ 32- 04 Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự ñộng Tích hợp Phòng học chuyên môn 25 5 18 2 IV. Yêu cầu về ñánh giá hoàn thành mô ñun 1. Phương pháp kiểm tra, ñánh giá khi thực hiện mô ñun: 5 Được ñánh giá qua bài viết, kiểm tra, vấn ñáp hoặc trắc nghiệm, tự luận, thực hành trong quá trình thực hiện các bài học có trong mô ñun về kiến thức, kỹ năng và thái ñộ. 2. Nội dung kiểm tra, ñánh giá khi thực hiện mô ñun: - Về Kiến thức: Được ñánh giá qua bài viết, kiểm tra, vấn ñáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận của giáo viên và tập thể giáo viên ñạt các yêu cầu sau: + Trình bày ñược ñầy ñủ các yêu cầu, nhiệm vụ cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng + Giải thích ñúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng của hộp số tự ñộng - Về kỹ năng: Được ñánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua chất lượng sản phẩm qua sự nhận xét, tự ñánh giá của học sinh, và của hội ñồng giáo viên, ñạt các yêu cầu sau: + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñược các sai hỏng chi tiết, bộ phận của hộp số tự ñộng + Sử dụng ñúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñảm bảo chính xác và an toàn. + Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh an toàn và hợp lý. + Qua quá trình thực hiện, áp dụng các biện pháp an toàn lao ñộng và vệ sinh công nghiệp ñầy ñủ ñúng kỹ thuật. - Về thái ñộ: Được ñánh giá trong quá trình học tập qua nhận xét của giáo viên, tự ñánh giá của học sinh và tập thể giáo viên, ñạt các yêu cầu sau: + Chấp hành nghiêm túc các quy ñịnh về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dưỡng, sửa chữa. + Có tinh thần trách nhiệm hoàn thành công việc ñảm bảo chất lượng và ñúng thời gian. + Qua sự quan sát trực tiếp trong quá trình học tập và sinh hoạt của học sinh. 6 CHƯƠNG 1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng MĐ 32 - 01 Giới thiệu chung Hộp số tự ñộng là một hộp số hiện ñại ñược áp dụng trên ô tô nhằm giúp cho người lái tham gia giao thông ñược thuận tiện hơn trong quá trình tham gia giao thông. Nội dung phần này sẽ trình bày những kiến thức cơ bản của hộp số tự ñộng. Mục tiêu - Phát biểu ñúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hộp số tự ñộng - Giải thích ñược cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng - Chấp hành ñúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hộp số 1.2 Sơ ñồ cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số 1.2.1 Cấu tạo hộp số tự ñộng 1.2.2 Hoạt ñộng hộp số tự ñộng 1.3 Các bộ phận cơ bản trong hộp số tự ñộng 1.3.1 Biến mô 1.3.1.1 Cấu tạo của biến mô 1.3.1.2 Nguyên lý biến ñổi mô men 1.3.1.3 Sơ ñồ nguyên lý làm việc của cơ cấu khóa biến mô 1.3.2 Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh 1.3.2.1 Sơ ñồ cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh 1.3.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ truyền bánh răng hành tinh 1.3.3 Cấu tạo ly hợp chuyển số 1.3.4 Cấu tạo phanh chuyển số 1.3.5 Cấu tạo khớp một chiều 1.3.6 Cấu tạo mạch ñiều khiển thủy lực 1.3.6.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống ñiều khiển thủy lực 1.3.6.2 Cấu tạo của các bộ phận chính hệ thống ñiều khiển thủy lực 1.3.6.3 Nguyên lý làm việc của các bộ phận chính hệ thống ñiều khiển thủy lực Khái quát về hộp số tự ñộng Hộp số tự ñộng là một cụm thuộc hệ thống truyền lực của ô tô bao gồm hai bộ phận chính là biến mô men và hộp số hành tinh. Hai bộ phận này ñược lắp chung vỏ và ñược lắp liền sau ñộng cơ. Ngoài ra, cụm hộp số tự ñộng còn 7 có hệ thống tự ñộng ñiều khiển bằng thuỷ lực hoặc bằng ñiện tử thực hiện tự ñộng ñóng ngắt thay ñổi các số truyền bên trong hộp số chính. 1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Hộp số trên ô tô dùng ñể thay ñổi lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ ñộng cho phù hợp với lực cản tổng cộng của ñường. Đặc tính kéo của ô tô có hộp số thường ñược thể hiện trên hình sau: B1 B2 B3 B4 A Hình 1.1 Đặc tính kéo của ô tô Đặc tính trên thể hiện cho ôtô có lắp hộp số cơ khí bốn cấp. Mỗi tay số sẽ cho một ñường ñặc tính thể hiện mối quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ ñộng với tốc ñộ của xe. Với ñặc tính này, ngay cả khi người lái xe chọn ñiểm làm việc của tay số phù hợp với lực cản chuyển ñộng của ñường thì kết quả là ñiểm làm việc cũng chưa phải là tối ưu. Điểm làm việc ñược coi là tối ưu khi nó nằm trên ñường cong A là tiếp tuyến với tất cả các ñường ñặc tính của hộp số cơ khí bốn cấp, ñường cong ñó gọi là ñường ñặc tính lý tưởng. Đường cong lý tưởng có ñược chỉ khi sử dụng hộp số vô cấp. Và khi ñó chúng ta sẽ tránh ñược những mất mát công suất so với sử dụng hộp số có cấp. Hộp số tự ñộng dùng trên ô tô chưa cho ñường ñặc tính kéo trùng với ñường ñặc tính lý tưởng nhưng cũng cho ra ñược ñường ñặc tính gần trùng với ñường ñặc tính lý tưởng. Với hộp số tự ñộng việc gài các số truyền ñược thực hiện một cách tự ñộng tuỳ thuộc vào chế ñộ của ñộng cơ và sức cản của mặt ñường. Vì vậy nó luôn tìm ñược một ñiểm làm việc trên ñường ñặc tính phù hợp với sức cản chuyển ñộng bảo ñảm ñược chất lượng ñộng lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô. Lực truyền ñộng Tốc ñộ xe 8 1.1.1 Cấu tạo chung của hộp số tự ñộng Hộp số tự ñộng dùng trên xe ô tô bao gồm 3 bộ phận chính là: biến mô men thuỷ lực, hộp số hành tinh và cụm ñiều khiển thuỷ lực hoặc ñiều khiển ñiện tử. Ngoài ba bộ phận chính trên, hộp số tự ñộng còn có thể có bộ vi sai giữa các bánh ñối với xe có ñộng cơ ñặt phía trước và cầu trước chủ ñộng và vi sai giữa các cầu ñối với ô tô có hai cầu chủ ñộng. Hình 1.2 Cấu tạo của hộp số tự ñộng Biến mô men là bộ phận dùng ñể truyền mô men từ ñộng cơ qua hộp số hành tinh. Ngoài chức năng như một li hợp thuỷ lực biến mô men còn có khả năng tăng ñược mô men truyền từ ñộng cơ sang hộp số. Biến mô men cũng có vai trò như một bánh ñà của ñộng cơ và có khả năng dập tắt ñược dao ñộng xoắn từ ñộng cơ. Biến mô men gồm có: bánh bơm (Impeller) ñược dẫn ñộng từ trục khuỷu ñộng cơ, bánh tua bin (Turbine) ñược nối với trục sơ cấp từ hộp 9 số và bánh Stator ñược bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp một chiều và trục Stator. Biến mô men ñược ñổ ñầy dầu thuỷ lực cung cấp bởi bơm dầu. Hình 1.3 Cấu tạo biến mô men Hộp số hành tinh ñược tổ hợp từ các cơ cấu hành tinh cùng các phanh, các li hợp, các khớp một chiều, các trục truyền mô men ñể thực hiện thay ñổi các số truyền từ tín hiệu ñiều khiển từ cụm ñiều khiển. Hình 1. 4 Bộ truyền hành tinh Trong hộp số tự ñộng, việc ñiều khiển sang số hay khoá biến mô men, khoá trục truyền ñược thực hiện tự ñộng nhờ bộ phận ñiều khiển hộp số. Có hai loại ñiều khiển hộp số tự ñộng trên ô tô là: Loại ñiều khiển thuỷ lực là dùng các van ñiều khiển thuỷ lực ñược tác ñộng bởi những tín hiệu ñầu vào như: vị trí cần chọn số, vị trí bướm ga và tốc ñộ của ô tô ñể thực hiện ñiều khiển hộp số tự ñộng. Loại ñiều khiển ñiện tử bao gồm: các cảm biến tín hiệu ñầu vào, bộ ñiều khiển trung tâm, các bộ ñiều khiển liên hợp ñiện từ thuỷ lực, cụm báo lỗi 10 trạng thái. Bộ ñiều khiển trung tâm sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến và tính toán ñể ñưa ra tín hiệu ñiều khiển thích hợp, ñồng thời nó cũng ghi lại những sự cố ñể dự báo những hư hỏng xảy ra trong hộp số 1.1.2 Phân loại hộp số tự ñộng Thông thường hộp số tự ñộng có thể chia làm hai loại: Loại hộp số sử dụng trên ô tô FF (ñộng cơ ñặt trước, cầu trước chủ ñộng). Loại hộp số sử dụng trên ô tô FR (ñộng cơ ñặt trước, cầu sau chủ ñộng). Các hộp số sử dụng trên ôtô FF ñược thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại sử dụng trên ôtô FR do chúng ñược lắp ñặt cùng một khối với ñộng cơ. Các hộp số sử dụng cho ôtô FR có bộ truyền ñộng bánh răng cuối cùng với vi sai lắp ở bên ngoài. Còn các hộp số sử dụng trên ôtô FF có bộ truyền bánh răng cuối cùng với vi sai lắp ở bên trong, vì vậy loại hộp số tự ñộng sử dụng trên ôtô FF còn gọi là "hộp số có vi sai". Hai loại hộp số tự ñộng nói trên ñược thể hiện như sau: Hình 1.5 Hai kiểu hộp số FF và FR lắp trên ô tô Phân loại dựa vào cách ñiều khiển hộp số tự ñộng người ta phân chia thành hai loại: Hộp số tự ñộng ñiều khiển hoàn toàn bằng thuỷ lực Hộp số tự ñộng ñiều khiển ñiện tử. Hộp số tự ñộng ñiều khiển thuỷ lực ñược ñiều khiển thông qua các van thuỷ lực ñể chuyển số. Nhược ñiểm của hộp số này là không tự ñộng chuyển [...]... sang qu t b ñ ng (không n i v i ngu n ñi n) ñ t ñ i di n Qu t b ñ ng s quay cùng chi u v i qu t ch ñ ng nh không khí ñ p vào Hình 1.11 Nguyên lý truy n năng lư ng qua cánh qu t gió Trong bi n mô men, quá trình cũng x y ra tương t nhưng th c hi n qua ch t l ng Khi bánh bơm ñư c d n ñ ng quay t tr c khu u c a ñ ng cơ, d u trong bánh bơm s quay cùng v i bánh bơm Khi t c ñ c a bánh bơm tăng lên, l c ly tâm... i cánh bơm và rô to tua bin Nh có ly h p khóa c ng bi n mô mà ñ c tính c a nó ñư c th hi n trên hình sau: Hình 1.17 Đ c tính c a bi n mô men có li h p khóa d M t s thông s c a bi n mô men 21 Trong quá trình truy n l c c a bi n mô men, chúng ta quan tâm ñ n hai thông s là ñ trư t (s) và hi u su t (η) c a bi n mô men G i MB , MT , MD l n lư t là mô men truy n c a các bánh bơm, bánh tua bin và stator;... nhi u ñĩa lo i ư t thư ng ñư c s d ng trong h p 28 s t ñ ng Nó bao g m m t s ñĩa thép và m t s ñĩa ma sát ñư c b trí xen k v i nhau Đ ñi u khi n ñóng m ly h p ngư i ta s d ng áp su t thu l c Trong quá trình chuy n ñ i tr ng thái làm vi c, nh t là khi thay ñ i c chi u quay c a các ph n t khoá c n b trí thêm kh p m t chi u Kh p này ñ t song song v i li h p khoá ñ m b o là cơ c u an toàn cho li h p M t... “D” (Drive): ch ñ bình thư ng “2” (Second): d i t c ñ th hai “L” (Low): d i t c ñ th p “N” (Neutral): v trí trung gian (s 0) “P” (Park): ñ xe “R” : Lùi xe Hình 1.26 Sơ ñ ch ñ chuy n s b ng tay 34 Quá trình ñi u khi n h p s t ñ ng là d a vào các tín hi u ñi u khi n ñã nêu trên tác ñ ng lên các van ñi u khi n trên thân van ñ th c hi n thay ñ i s truy n cho phù h p v i t ng ch ñ làm vi c c a ô tô Sơ ñ . thành phố… Nhược ñiểm. 12 B n cạnh những ưu ñiểm mà hộp số tự ñộng mang lại như ñã n u ở tr n không thể không kể ñ n những nhược ñiểm của n : Giá thành của hộp số tự ñộng cao. Công nghệ. men, hộp số hành tinh và bộ ph n ñiều khi n. Những thành tựu mới của hộp số tự ñộng ngày nay chủ yếu là ho n thi n về kết cấu, n ng cao ñược số tay số và tỉ số truy n. Và một thành tựu ñáng. ñộng cơ. Ngoài ra, cụm hộp số tự ñộng c n 7 có hệ thống tự ñộng ñiều khi n bằng thuỷ lực hoặc bằng ñi n tử thực hi n tự ñộng ñóng ngắt thay ñổi các số truy n b n trong hộp số chính. 1.1 NHIỆM