Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang Mục lục Lời nói đầu Việt Nam trở th nh th nh viên thứ 150 của tổ ch c th ơng mại thế giới (WTO) v o ng y 7/11/2006 l một sự kiện rất quan trọng. Sự kiện n y đã mở đ ờng cho Việt Nam tham gia một cách bình đẳng v o thể chế th ơng mại to n cầu. Hơn nữa, đó cũng thể hiện sự đánh giá về th nh quả m nhân dân ta đạt đ ợc trong công cuộc đổi mới to n diện về kinh tế xã hội v tiến h nh hội nhập quốc tế. V đó cũng l lợi thế lớn cho khoa học kỹ thuật phát triển ở n ớc ta, đặc biệt l ngh nh công nghiệp ôtô. Ngh nh công nghiệp ôtô đã v đang phát triển rất mạnh ở Việt Nam. Hiện nay ngày càng nhiều lại xe đợc trang bị hộp số tự động, đặc biệt trên các xe cao cấp, nó mang lại lợi ích kinh tế, sự tiện nghi và độ an toàn cao khi sử dụng. SVTH: Chu Quang Đạt 1 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang Đề t i tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật hộp số tự động ô tô TOYOTA COROLLA ALTIS 2008 với các nhiệm vụ chính sau: + Tìm hiểu khái quát về đặc tính kỹ thuật ô tô COROLLA ALTIS 2008. + Tìm hiểu kết cấu v nguyên lý hoạt động của hộp số tự động + Tìm hiểu các h hỏng v bảo d ỡng kỹ thuật đối với hộp số tự động U341E . D ới sự h ớng dẫn tận tâm của thầy PGS_TS NGUYễN VĂN BANG v các thầy trong bộ môn đến nay em đã ho n th nh đồ án tốt nghiệp n y. Trong quá trình l m tuy đã cố gắng với khả năng bản thân nh ng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em xin chân th nh cảm ơn các thầy trong bộ môn đã nhiệt tình chỉ dạy trong thời gian học trên giảng đ ờng v trong đồ án n y. SVTH:CHU QUANG ĐạT CHƯƠNG I : TổNG QUAN 1.1 Kết cấu hộp số 1.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số a, Công dụng: + Hộp số dùng để biến đổi mômen xoắn từ động cơ xuống bánh xe chủ động, bằng cách thay đổi tỷ số truyền nhằm cải thiện đ ờng đặc tính kéo của động cơ cho phù hợp với điều kiện l m việc của ôtô. + Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến v lùi). + Ngắt dòng truyền lực trong thời gian d i m không cần tắt máy hoặc cắt bộ ly hợp. SVTH: Chu Quang Đạt 2 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang + Dẫn động lực ra ngo i cho bộ phận công tác đối với các xe chuyên dụng (xe có tời kéo, xe có thùng tự đổ ). b, Phân loại: Theo ph ơng pháp thay đổi tỷ số truyền, hộp số đ ợc chia th nh hộp số có cấp v hộp số vô cấp. * Hộp số cơ khí có cấp: + Theo sơ đồ động học gồm có : - Hộp số 2 trục - Hộp số 3 trục - H nh tinh ( 1 h ng, 2 h ng) + Theo dãy tỷ số truyền gồm có - Một dãy tỷ số truyền (ba số, bốn số, năm số ) . - Hai dãy tỷ số truyền. + Theo ph ơng pháp sang số: - Điều khiển bằng tay hoặc tự động. Ph ơng pháp sang số điều khiển tự động lại đ ợc chia th nh: * Hộp số tự động điều khiển ho n to n bằng thuỷ lực, nó chỉ sử dụng hệ thống thuỷ lực để điều khiển. * Hộp số tự động điều khiển điện tử, nó sử dụng công nghệ điều khiển điện tử hiện đại để điều khiển hộp số. * Hộp số vô cấp đ ợc chia theo : Hộp số thuỷ lực (loại thuỷ tĩnh, thuỷ động ), hộp số điện, hộp số ma sát. c, Yêu cầu: + Có dãy tỷ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng động lực học v tính năng kinh tế của ôtô. + Hiệu suất truyền lực cao, khi l m việc không gây tiếng ồn, sang số nhẹ nh ng không sinh ra lực va đập ở các bánh răng. SVTH: Chu Quang Đạt 3 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang + Kết cấu gọn g ng, chắc chắn, dễ điều khiển, dễ bảo d ỡng hoặc kiểm tra khi có h hỏng. 1.1.2 u nh ợc điểm của hộp số tự động Đối với hộp số cơ khí, khi cần chuyển số ngời lái cần phải kết hợp nhiều động tác: giảm ga, đạp côn, chuyển vị trí tay số. Đặc biệt là khi lái xe lên dốc hay khi đi ở trong nội thành đông đúc, ngời lái phải thờng xuyên chuyển về tay số thấp để đi. Vì các lý do trên nên điều cần thiết đối với lái xe l phải luôn tập trung và nhận biết tải v tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Đối với HSTĐ, những nhận biết nh vậy l không cần thiết, lái xe không cần phải chuyển số m việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất đ ợc thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ v tốc độ xe. Hình 1.1:Hộp số thờng Hình 1.2:Hộp số tự động * Ưu điểm: So với hộp số th ờng, HSTĐ có các u điểm sau: + L m giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp v th ờng xuyên phải chuyển số. + Chuyển số một cách tự động v êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải th nh thạo các kỹ thuật lái xe khó khăn v phức tạp nh vận h nh ly hợp. SVTH: Chu Quang Đạt 4 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang + Tránh cho động cơ v hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải, do nối chúng bằng thuỷ lực (qua biến mô) tốt hơn so với bằng cơ khí. + Chuyển số liên tục không cắt dòng lực từ động cơ. * Nh ợc điểm: + Công nghệ chế tạo đòi hỏi độ chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp nhiều vị trí. + Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, phanh, ly hợp khoá. + Lực ly tâm trên các bánh răng h nh tinh lớn do tốc độ góc lớn. + Nếu dùng nhiều ly hợp v phanh có thể l m tổn hao công suất khi chuyển số, hiệu suất giảm. 1.1.3 Cấu tạo của hộp số tự động Nói chung, hộp số tự động bao gồm các bộ phận chính sau: - Biến mô - Bộ truyền lực h nh tinh - Hệ thống điều khiển việc chuyển số + Các van điện từ + Các cảm biến + Bộ điều khiển trung tâm ECM - Các cơ cấu điều khiển việc chuyển số + Phanh, ly hợp v khớp một chiều SVTH: Chu Quang Đạt 5 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang Hình 1.3- Cấu tạo hộp số tự động 1. Biến mô 3. Bộ truyền h nh tinh 2. Vỏ hộp số 4. Các van điều khiển 1.1.4 Nguyên lý chung của hộp số tự động Nguồn lực đ ợc truyền từ động cơ qua đĩa truyền động lắp phía tr ớc của biến mô, l m cho biến mô quay tức l bánh bơm của biến mô sẽ quay theo trục khuỷu động cơ. Từ đó kéo theo bánh tuabin quay l m cho trục sơ cấp của hộp số quay theo v truyền động tiếp tục đ ợc truyền tới bộ bánh răng h nh tinh qua ly hợp số tiến. Từ đây việc điều khiển các phanh, ly hợp, v các bộ phận của bộ truyền h nh tinh sẽ tạo ra các tốc độ, mômen khác nhau. Việc truyền động sẽ tiếp tục dẫn tới trục thứ cấp v ra bộ truyền lực cuối cùng của xe đó l vi sai v bán trục. Sau đây ta sẽ cụ thể về hoạt động của các cơ cấu trong hộp số tự động. 1.1.5 Cấu tạo v nguyên lý hoạt động của bộ biến mô a. Cấu tạo của bộ biến mô SVTH: Chu Quang Đạt 6 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang Hình 1.4 - Cấu tạo của bộ biến mô 1. Nguồn lực từ động cơ 5. Vỏ biến mô 2. Khớp một chiều 6.Bánh bơm 3.Bánh dẫn h ớng 7. Trục stato 4.Bánh tuabin 8. Trục sơ cấp 9. Bơm dầu Các bộ phận chính của biến mô + Bánh bơm (B) : Đây l phần chủ động của biến mô. Hình 1.5- Cấu tạo bánh bơm 1. Đĩa dẫn động 3. Cánh SVTH: Chu Quang Đạt 7 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang 2. Bánh bơm 4. Vòng dẫn h ớng Bánh bơm đ ợc bố trí nằm trong vỏ bộ biến mô v nối với trục khuỷu thông qua đĩa dẫn động. Nhiều cánh cong đ ợc lắp bên trong bánh bơm. Một vòng dẫn h ớng đ ợc lắp trên mép trong của các cánh để đ ờng dẫn dòng dầu đ ợc êm. + Bánh tuabin (T): Đây l phần tử bị động của biến mô. Hình 1.6- Cấu tạo bánh Tuabin 1. Bánh tuabin 3. Vòng dẫn h ớng 2. Trục sơ cấp hộp số 4. Cánh Rất nhiều cánh đ ợc lắp lên bánh tuabin giống nh bánh bơm. Nh ng h ớng cong của các cánh n y ng ợc chiều với h ớng cong của các cánh bơm. Bánh tuabin đ ợc lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho các cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với một khe rất nhỏ ở giữa. Bánh tuabin sẽ không quay khi xe dừng. + Bánh dẫn h ớng (D) : Đây l phần ứng của biến mô(stato) Hình 1.7- Cấu tạo bánh dẫn h ớng SVTH: Chu Quang Đạt 8 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang 1.Đ ờng dầu từ bánh Tuabi 2. Đ ờng dầu đến phía sau bánh bơm 3. Đ ờng dẫn dầu nếu không có stato 4. Cánh cong Bánh dẫn h ớng nằm giữa bánh bơm v bánh tuabin. Qua khớp một chiều nó đ ợc lắp trên trục stato v trục n y đ ợc cố định trên vỏ hộp số. Dòng dầu trở về từ bánh tuabin v o bánh bơm theo h ớng cản trở chuyển động bánh bơm. Do đó bánh dẫn h ớng đổi chiều dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau của cánh trên bánh bơm l m tăng c ờng lực đẩy v o cánh bơm từ đó l m cho mô men trên bánh bơm tăng lên. + Khớp một chiều. Hình 1.8- Khớp một chiều dạng bi cầu Hình 1.9- Khớp một chiều dạng cam Khớp một chiều cho phép bánh dẫn h ớng quay theo chiều của trục khuỷu động cơ. Khi bánh dẫn h ớng có biểu hiện quay ng ợc chiều trục khuỷu thì khớp một chiều sẽ khoá bánh dẫn h ớng không cho nó quay nữa. b. Sự truyền mô men v khuyếch đại mô men + Sự truyền mô men : Trong biến mô, bánh bơm đ ợc dẫn động bởi trục khuỷu động cơ giữ vai trò bánh chủ động, bánh tuabin l bánh bị động nối với trục sơ cấp của hộp số, sự truyền năng l ợng đ ợc thực hiện qua chất lỏng (dầu áp lực). + Sự khuyếch đại mô men: Việc khuyếch đại mômen bằng biến mô đ ợc thực hiện bằng cách sử dụng bộ phận đảo chiều (bánh dẫn h ớng). Nếu không có SVTH: Chu Quang Đạt 9 Lớp cơ khí ô tô A-K45 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang bánh dẫn h ớng thì dòng dầu khi quay trở lại bánh bơm từ bánh tuabin nó sẽ đối diện với chiều của dòng dầu đi ra từ bánh bơm. Bánh bơm phải sử dụng một phần mômen từ động cơ để l m thay đổi chiều chuyển động của dòng dầu đến từ bánh tuabin. Khi sử dụng bánh dẫn h ớng, nó điều chỉnh chiều chuyển động của dòng dầu sau khi ra khỏi bánh tuabin đến bánh bơm có chiều chuyển động cùng với chiều của dòng dầu đi ra khỏi bánh bơm, do vậy không có sự hao tổn mômen. Dòng dầu đ ợc điều chỉnh lại dòng chuyển động n y còn có tác dụng l m cho bánh bơm biến đổi mômen tăng thêm. Vì dòng dầu n y đi v o bánh bơm với một động năng sẵn có, do vậy động năng của dòng dầu trong bánh bơm tăng lên rất nhanh, sự tăng động năng n y sẽ l m cho dòng dầu văng ra khỏi bánh bơm v đi đến cánh tuabin với một động năng rất lớn. Hình 1.10- Sự khuyếch đại mômen của biến mô Tuy nhiên không phải lúc n o việc khuyếch đại mômen cũng xảy ra. Việc khuyếch đại mômen chỉ xảy ra khi sự chênh lệch về tốc độ quay của bánh bơm v bánh tuabin l lớn. Khi sự chênh lệch n y lớn, tốc độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần ho n qua bánh bơm v bánh tuabin l lớn, do vậy dầu chảy từ bánh tuabin đến bánh dẫn h ớng theo h ớng sao cho nó ngăn cản chuyển động quay của bánh bơm. Tại đây dầu sẽ đập v o mặt tr ớc của cánh quạt trên bánh dẫn h ớng l m cho nó quay SVTH: Chu Quang Đạt 10 Lớp cơ khí ô tô A-K45 [...]... của Toyota SVTH: Chu Quang §¹t 26 Líp c¬ khÝ « t« A-K45 §å ¸n tèt nghiƯp GVHD: PGS-TS Ngun V¨n Bang Hệ thống VVT-i là thiết kế phun xăng của hãng Toyota theo ngun lý điện - thủy lực Cơ cấu này tối ưu hóa góc phối khí của trục cam nạp dựa trên chế độ làm việc của động cơ phối Động cơ I4 16 van VVT-i hợp với các thơng số điều khiển chủ động lắp trên Toyota Corolla Altis 2008 Hiệu suất làm việc của động. .. gian Vßng bi ®òa c«n (cho b¸nh r¨ng bÞ 8.1 ®éng vi sai ) 13 Phít dÇu (cho gi¸ ®ì vßng bi) 1.7 1.3 Giíi thiƯu « t« TOYOTA COROLLA ALTIS 2008 1.3.1Th«ng sè kü tht H×nh 1.24: ThiÕt kÕ bªn ngoµi xe Corolla Altis 2008 Th«ng sè kü tht chÝnh cđa xe Dµi x Réng x Cao ChiỊu dµi c¬ së Kho¶ng s¸ng gÇm xe Tù träng Toµn t¶i SVTH: Chu Quang §¹t 4540 x 1760 x 1490 2578 155 1265 1635 25 mm mm mm kg kg Líp c¬ khÝ « t«... l¸i §éng c¬ ®iƯn 1 chiỊu(DC) DLC3 CAN (V Bus) ECM ECU ®ång hå t¸p l« TÝn hiƯu vËn tèc xe TÝn hiƯu tèc ®é ®éng c¬ H×nh 1.32: S¬ ®å hƯ thèng l¸i trªn « t« COROLLA ALTIS 2008 1.3.4 Trang thiÕt bÞ chÝnh trªn « t« Corolla Altis 2008 HƯ thèng ®iỊu khiĨn khãa ®iƯn tõ xa HƯ thèng phun n íc Cưa sỉ ®iƯn HƯ thèng hç trỵ ®ç xe TOYOTA (PhÝa sau) SVTH: Chu Quang §¹t 32 Líp c¬ khÝ « t« A-K45 §å ¸n tèt nghiƯp GVHD:... V¨n Bang Trong q trình hoạt động, các cảm biến vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga và lưu lượng khí nạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU để tính tốn thơng số phối khí theo u cầu chủ động Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, còn các đầu đo VVT và vị trí trục khuỷu thì cung cấp các thơng tin về tình trạng phối khí thực tế Trên cơ sở các yếu tố chủ động, hiệu chỉnh và thực tế,... §iƯn th©n xe - HƯ thèng th«ng tin liªn l¹c ®a chiỊu MPX - Hép r¬le khoang ®éng c¬ - §ång hå b¶ng t¸p l« - CÇn g¹t n¬c ma vµ rưa kÝnh - HƯ thèng ®iỊu hßa kh«ng khÝ - HƯ thèng hç trỵ ®ç xe cđa TOYOTA - HƯ thèng cưa ®iƯn - HƯ thèng khãa cưa ®iỊu khiĨn tõ SVTH: Chu Quang §¹t 35 Líp c¬ khÝ « t« A-K45 §å ¸n tèt nghiƯp GVHD: PGS-TS Ngun V¨n Bang Ch− ¬ng 2: KÕt cÊu hép sètù ®éng «t« COROLLA ALTIS 2008 2.1 CÊu... A-K45 §å ¸n tèt nghiƯp GVHD: PGS-TS Ngun V¨n Bang gióp ®iỊu khiĨn xe dƠ dμng vμ tho¶i m¸i h¬n HƯ thèng treo sau kiĨu ®ßn treo kÐp ®éc lËp víi thanh c©n b»ng, tay ®ßn d−íi ®−ỵc thiÕt kÕ d μi h¬n nh»m t¨ng ®é ch¾c ch¾n vμ b¸m ®−êng khi xe rÏ, gi¶m thiĨu t×nh tr¹ng chói ®Çu xe H×nh 1.29- HƯ thèng treo Mcpherson víi thanh c©n b»ng HƯ thèng phanh: Xe ®−ỵc trang bÞ c¬ cÊu phanh ®Üa cho bèn b¸nh lμm cho cÊu t¹o... sμng quay víi m«men cao h¬n so víi m« men do ®éng c¬ t¹o ra + Khi xe b¾t ®Çu chun ®éng: Khi phanh ®−ỵc nh¶ ra, b¸nh tuabin cã thĨ quay cïng víi trơc s¬ cÊp cđa hép sè Do vËy khi ®¹p ch©n ga sÏ lμm cho b¸nh tuabin quay víi m«men lín h¬n so víi m«men do ®éng c¬ t¹o ra, lμm xe b¾t ®Çu chun ®éng + Khi xe ch¹y víi tèc ®é thÊp: Khi tèc ®é cđa xe t¨ng lªn, tèc ®é quay cđa b¸nh tuabin nhanh chãng b»ng víi c¸nh... cố xe vẫn có thể chạy với chế độ khơng tải về xưởng sửa chữa 1.3.3 Tỉng quan vỊ hƯ thèng trun lùc Mét ®iĨm ®¸ng chó ý cđa Corolla Altis 2008 vỊ hƯ thèng trun lùc ®ã lμ viƯc bè trÝ ®éng c¬ vμ hép sè, cÇu chđ ®éng theo kiĨu FF Theo kiĨu n μy th× ®éng c¬ ®Ỉt n»m ngang ë ®»ng tr−íc vμ víi cÇu tr−íc chđ ®éng H×nh 1.26 - S¬ ®å bè trÝ hƯ thèng trun lùc §éng c¬ H×nh 1.27: §éng c¬ 1ZZ-FE Hép sè: Hép sè xe Corolla... tù ®éng U341E 2.1.1 C¸c th«ng sè c¬ b¶n cđa hép sè tù ®éng U341E H×nh 2.1- Hép sè tù ®éng U341E l¾p trªn xe Corolla Altis 2008 Th«ng sè kü tht Lo¹i TØ sè trun 1st 2nd 3rd 4th Sè lïi TØ sè trun ci ThĨ tÝch dÇu (bao gåm vi sai) (lÝt) Lo¹i dÇu Khèi lỵng U341E 2.847 1.552 1.000 0.700 2.343 4.237 6.5 Toyota Genuine ATF WS 69.5 2.1.2 C¸c bé phËn c¬ b¶n cđa hép sè Hép sè tù ®éng U341E lμ mét hép sè tù ®éng... c¸c b¸nh xe ®Ĩ xe dõng mét c¸ch c©n b»ng nhÊt D−íi ®©y lμ hƯ thèng BA SVTH: Chu Quang §¹t 30 Líp c¬ khÝ « t« A-K45 §å ¸n tèt nghiƯp GVHD: PGS-TS Ngun V¨n Bang lμ bé trỵ lùc phanh ®i cïng EBD NÕu ph¸t hiƯn t μi xÕ phanh gÊp th× BA sÏ tù ®éng gióp qu¸ tr×nh phanh x¶y ra nhanh h¬n víi lùc phanh ®đ m¹nh Cã thĨ nãi r»ng sù kÕt hỵp gi÷a 3 c«ng nghƯ ABS , AB vμ EBD sÏ lμm cho qu¸ tr×nh phanh cđa xe ®−ỵc tèi . (ba số, bốn số, năm số ) . - Hai dãy tỷ số truyền. + Theo ph ơng pháp sang số: - Điều khiển bằng tay hoặc tự động. Ph ơng pháp sang số điều khiển tự động lại đ ợc chia th nh: * Hộp số tự động. t i tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật hộp số tự động ô tô TOYOTA COROLLA ALTIS 2008 với các nhiệm vụ chính sau: + Tìm hiểu khái quát về đặc tính kỹ thuật ô tô COROLLA ALTIS 2008. + Tìm hiểu kết. khiển. * Hộp số tự động điều khiển điện tử, nó sử dụng công nghệ điều khiển điện tử hiện đại để điều khiển hộp số. * Hộp số vô cấp đ ợc chia theo : Hộp số thuỷ lực (loại thuỷ tĩnh, thuỷ động ), hộp