bài thảo luận giới thiệu về xe landcruiser gtvt

Đặc điểm chung của động cơToyota Landcruiser 2007 được trang bị động cơ 1GR- FE là động cơ sửdụng nhiên liệu xăng, 4 kỳ, là động cơ kiểu mới, phù hợp với các loại xe tính cơ động trên

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ XE LANDCRUISER

Xe Toyota LANDCRUISE là loại xe lữ hành việt dã 4x4 (ngoàichức năng chung còn có thể dùng làm xe chỉ huy, thông tin, cứu thương)

để chở người hoặc chở hàng ( khi tháo các ghế ngồi ở phía sau ) Xe cóđộng cơ công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu vững, gồm nhiềuthiết bị đảm bảo tiện nghi và an toàn cao cho người sử dụng trong cácđiều kiện đường xá, khí hậu khắc nghiệt Kết cấu hình dáng bên ngoài vànội thất có tính mỹ thuật cao

Họ xe LANDCRUISE bắt đầu sản xuất từ cuối thập kỷ 50 tới naygồm có 3 kiểu chính:

Xe có mui cứng bằng kim loại để chở khách, xe mui vải để chởkhách và hàng, xe toàn năng để chở người Xe kiểu mui cứng và mui vảibạt là loại xe được thiết kế hình dáng và sản xuất từ thập kỷ 70 sang thập

kỷ 80 Vỏ xe có nhiều đường thẳng, góc cạnh Chủ yếu các loại xe nàyđược phân loại theo các kiểu sau:

* Lan Cruiser mui cứng và mui bạt

+ Kiểu thân ngắn có 5 - 6 chỗ ngồi

+ Kiểu thân trung bình có 5 - 9 chỗ ngồi

+ Kiểu thân dài có 6 - 13 chỗ ngồi

+ Kiểu thân dài làm xe vận tải nhỏ có 3 chỗ ngồi và thùng chở hàng phía sau

* Lan Cruiser II mui cứng

+ Kiểu thân ngắn có 5 – 6 chỗ ngồi

Xe mui cứng và mui vải bạt cụ thể có các xêri sau:

CHƯƠNG 2 ĐỘNG CƠ

2.1 Thông số kỹ thuật

Bảng 2-1 Thông số xe THÔNG SỐ CƠ BẢN

Hệ thống nạp nhiên liệu Phun xăng điện tử EFI

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Dài ¿ rộng ¿ cao (mm) 4760 x1855x1880

Chiều dài cơ sở (mm) 2790

Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 1585/1585

Khoảng sáng gầm xe (mm) 225

Trọng lượng không tải (kg) 2290

Trọng lượng toàn tải (kg) 3300

Dung tích bình nhiên liệu (l) 87

Dual VVT-i

Dung tích xy lanh [cm 3 ] 3956

Đường kính xy lanh ¿ Hành trình xi lanh

Công suất tối đa [Hp/rpm] 240 HP/5200 rpm

Mômem xoắn tối đa [Nm/rpm] 383 Nm/3800 rpm

Điều khiển hệ thống nạp khí AIC Có

2.2 Đặc điểm chung của động cơ

Toyota Landcruiser 2007 được trang bị động cơ 1GR- FE là động cơ sửdụng nhiên liệu xăng, 4 kỳ, là động cơ kiểu mới, phù hợp với các loại xe tính

cơ động trên mọi địa hình, các hệ thống trong động cơ đều được điều khiểnđiện tử bằng ECU động cơ điều khiển ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến

xử lý và truyền tín hiệu điều khiển

Động cơ có 6 xilanh, bố trí chữ V6 góc nghiêng 600, dung tích công tác

là 3500 cm3, thứ tự nổ 1-2-3-4-5-6 Tất cả các cụm, chi tiết cần được bảodưỡng, điều chỉnh thường xuyên nên đều được bố trí tại các vị trí dễ thao tác.Động cơ cùng với hộp số và hộp số phụ được lắp thành cụm động lực đặt dọc xe

Động cơ có hai trục cam trên nắp máy DOHC, gồm 24 xu páp (mỗimáy có 4 xu páp, hai nạp và hai thải) Trục cam đặt trên nắp máy cho phéplàm giảm khối lượng các chi tiết trung gian chuyển động tịnh tiến (không cóđũa đẩy) đảm bảo hoạt động ổn định cho cơ cấu phân phối khí ngay cả tại sốvòng quay cao Trục cam được dẫn động bằng xích từ trục khuỷu Với trụccam kép DHOC (Double overhead camshafts), hệ thống VVT- i kép điềukhiển đóng mở van nạp xả thông minh, điều khiển đánh lửa thông minh Hệthống nạp ACIS, đóng mở bướm ga là bướm ga điện tử ETCS- i Với nhữngđặc điểm nổi bật trên thì Toyota Landcruiser đã chiếm được ưu thế vượt trội

về mặt động học, động lực học Chinh phục mọi địa hình

Cùng với đó, Land Cruiser còn sử dụng hộp số bán tự động 5 cấp AI-ShiftControl, tuỳ theo điều kiện mặt đường và yêu cầu của người lái, nó có sẽ tựđộng phán đoán để việc chuyển số trở nên tối ưu nhất, giúp quá trình điềukhiển và phản ứng tăng tốc mượt mà, bình ổn Tiếng động cơ nhỏ, êm ái nênkhi ngồi trong xe, hành khách rất khó có thể cảm nhận được rung chấn vàtiếng nổ của động cơ

2.2.1 Hệ thống điểu khiển động cơ

ECU dùng trong các xe trang bị EFI kiểu thông thường bắt đầu đượcxuất khẩu ở Nhật Bản năm 1979 là loại mạch tương tự, loại này điều khiểnlượng phun nhiên liệu dựa trên khoảng thời gian cần thiết để phóng và nạp

Hình 2-1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ

1 Cảm biến lưu lượng khí nạp, 2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp,

3 Cảm biến nhiệt độ động cơ, 4 Cảm biến vị trí bướm ga, 5.Cảm biến vị trí trục cam,6 Cảm

biến vị trí trục khuỷu, 7-1,7-2 Cảm biến kích nổ, 8-1,8-2 Van điều chỉnh họng gió,9-1,9-2,10-1,10-2 Cảm biến oxy

*1 Kim phun; *2 Bôbin; *3.Cơ cấu điều khiển; *4 Van điều khiển khí nạp

7-2

PVC

*1

*2 8-2

1

*3 2

Thuìng xàng

Råle Båm Xàng

ECM

Båm xàng Loüc khäng khê

ECU

Hệ thống điều khiển động cơ là hệ thống điều khiển điện tử ECU nhậncác tín hiệu từ các cảm biến, xử lý và truyền tín hiệu điều khiển các hệ thốngtrong động cơ, với việc sử dụng điều khiển điện tử trên động cơ nhằm đápứng được các yêu cầu khắt khe của động cơ, đồng thời nâng cao được côngsuất của động cơ.

2.2.2 Hệ thống khởi động

A1 Ignition Switch

2 AM1 7

AM2

1 ST1 8

B35

N Position Switch5

11 B3

NSW

STA 2

ALT

1

2 AM2 1

Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếpbằng rơle điện từ Để tránh khả năng không kịp tách bánh răng ra khi động cơ

đã nổ, người ta làm kiểu truyền động một chiều bằng khớp truyền động hànhtrình tự do loại cơ cấu cóc

Khi người lái bật khóa điện, dòng điện sẽ đi vào cuộn kéo mà lõi thépcủa nó được nối với cần gạt Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõithép sang phải, đồng thời làm quay cần gạt dịch chuyển bánh răng truyềnđộng vào ăn khớp với bánh đà Khi bánh răng của khớp truyền động đã vào

ăn khớp với bánh đà, thì vành tiếp điểm cũng nối các tiếp điểm, đưa dòngđiện vào các cuộn dây của máy khởi động Máy khởi động quay, kéo trụckhuỷu của động cơ quay theo Khi động cơ đã nổ thì người lái nhả khóa điện,các chi tiết trở về trạng thái ban đầu dưới tác dụng của lò xo hồi vị

Hình 2-3 Kết cấu máy khởi động

1 Bánh răng máy khởi động, 2 Cuộn giữ, 3.Cuộn kéo, 4.Vành tiếp điểm, 5.Ắc quy.

2.2.3 Hệ thống nhiên liệu

* Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ 1GR-FE:

Hệ thống nhiên liệu động cơ 1GR-FE đóng vai trò rất quan trọng, đảmbảo sự hoạt động của động cơ, là một trong những phần của hệ thống điềukhiển điện tử trong động cơ, như hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độđộng cơ, tạo ra sự tương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phuncủa các xe đời mới, kim phun có nhiều lỗ có tác dụng tạo nhiên liệu phun ratơi dẫn đến dễ hòa trộn với không khí tạo hỗn hợp cháy tốt cho quá trình cháy

Hệ thống bình xăng đôi với hai bình chính phụ thông nhau có khả năng

tự chuyển nhiên liệu từ bình xăng phụ sang bình xăng chính giúp gia tăng

AM2 20A EFI 2 3

Voìi phun (No.2)

Voìi phun (No.3)

Voìi phun (No.4)

Voìi phun (No.5)

Voìi phun (No.6)

Hình 2-4 Sơ đồ điều khiển hệ thống phun xăng điện tử EFI

*Đặc điểm chính của hệ thống làm mát động cơ 1GR-FE là:

Hình 2-5 Hệ thống làm mát động cơ

Hình 2-6Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ 1GR-FE

1 Bình đựng nước làm mát, 2 Két nước, 3 Van hằng nhiệt, 4 Bơm nước làm mát, 5 Khối xy lanh, 6 Nắp máy, 7 Hệ thống sưởi, 8 Van điều khiển không tải (idle air control

(IAC) valve).

+ Van hằng nhiệt kiểu giản nở theo nhiệt độ lắp ở đường vào của hệ thốnglàm mát Tốc độ quạt làm mát điều khiển bởi bộ điều khiển quạt thông qua tínhiệu từ ECU Hệ thống cũng có khả năng làm thay đổi tốc độ quạt phù hợpvới điều kiện làm việc của động cơ để làm giảm tiếng ồn và sự tiêu thụ điện năng.

+ Tín hiệu gửi đến bộ điều khiển quạt từ ECU là dạng tín hiệu chu kỳ điều

khiển, dựa trên thông tin từ những cảm biến sau: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát(THW), cảm biến tốc độ xe (Vss), điện thế ắc quy (B+), công tắc ga điều hòa(ON/OFF), công tắc (A/C)

2.2.8 Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn cung cấp dầu máy đến các chi tiết chuyển động quay

và trượt của động cơ sao cho chúng có thể làm việc êm dịu Nó cũng đóngmột vai trò quan trọng trong việc làm mát

Hệ thống bôi trơn gồm có các chi tiết chính sau: Bơm dầu, bầu lọc dầu, cạc tedầu, các đường ống Dầu sẽ từ cạc te được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu,vào các đường dầu dọc thân máy vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷuvào các bạc biên, theo các lỗ phun lên thành xylanh, từ trục cam vào các bạctrục cam, rồi theo các đường dẫn dầu tự chảy về cạc te

Bơm dầu sử dụng trong động cơ là loại bơm bánh răng ăn khớp trong.Dướiđây là sơ đồ kết cấu của bơm

Hệ thống bôi trơn dùng lọc dầu, phần tử lọc có thể thay thế được, đảm bảođược sự thay thế dễ dàng

Hình 2-11 Kết cấu của bơm bánh răng

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

Hệ thống truyền lực có tác dụng truyền công suất của động cơ tới cácbánh xe và thường được bố trí theo hai kiểu :

+ FF (Động cơ ở phía trước - xe dẫn động bánh trước) Lực dẫn động từ động

cơ truyền qua bộ vi sai của hộp số ngang đến các bán trục, các bánh xe và cáclốp ở bên trái và bên phải

+ FR (Động cơ ở phía trước – xe dẫn động bánh sau) Lực dẫn động từ động

cơ truyền từ hộp số rồi qua trục các đăng và bộ vi sai đến bán trục (hoặc cầuxe), cầu xe, các bánh xe và các lốp ở bên trái và bên phải

Xe Toyota LanCruiser là loại xe việt dã hai cầu 4x4 (4WD) lắp động cơ phíatrước và xe dẫn động bánh sau bố trí theo kiểu FR (hình 3.1)

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống truyền lực

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống 4WD

* Ưu điểm :

- Vì cả 4 bánh xe đều truyền lực, nên lực truyền vào đường có thể gấp đôi lựctruyền vào đường của xe 2WD

- Khi chạy trên các đường cát, bùn hoặc gồ ghề cần có công suất lớn hơn Xe4WD cả 4 bánh đều truyền lực do đó các bánh trước và các bánh sau hỗ trợlẫn nhau nên có thể đạt được tính năng chạy thông cao.

- Tính năng leo dốc tốt vì có lực bám cao

- Tính năng ổn định quay vòng cao: vì cả 4 bánh đều truyền lực như nhau nêntải trọng trên mỗi lốp sẽ giảm tạo ra sự quay vòng ổn định

- Tính chuyển động thẳng cao: vì lực bám dư của mỗi lốp tăng lên, các thayđổi bên ngoài không ảnh hưởng đến xe Nhờ vậy đạt được tính ổn định khichạy trên đường thẳng

* Nhược điểm :

- Cấu tạo phức tạp vì phải có hộp số phụ, các đăng để phân phối công suấtđến các bánh xe

- Trọng lượng và giá thành cao do có nhiều bộ phận

- Việc tăng các bộ phận quay ( hộp số phụ, cac đăng ) làm tăng số nguồnphát sinh rung động và tiếng ồn

- Truyền mômen quay từ động cơ tới HTTL phía sau

- Cắt và nối mômen quay từ động cơ tới HTTL đảm bảo sang số được dễdàng Thực hiện đóng ngắt êm dịu nhằm giảm tải trọng động và thực hiệntrong thời gian ngắn

- Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toànnhằmtránh quá tải cho HTTL và động cơ

- Giảm chấn động do động cơ gây ra trong quá trình làm việc nhằm đảmbảo cho các chi tiết trong HTTL hoạt động an toàn

b) Yêu cầu

- Khi đóng truyền động phải nhanh chóng, êm dịu không gây các lực va đậpcho HTTL.Khi cắt truyền động phải hoàn toàn, dứt khoát, êm dịu để quá trình

ra vào số được nhẹ nhàng

- Truyền được mômen lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc

- Đảm bảo an toàn cho HTTL khi bị quá tải, tránh các lực quá lớn tác dụngnhanh lên HTTL

- Trọng lượng các chi tiết phải nhỏ gọn để giảm được lực quán tính qua đógiảm được lực va đập khi ra vào số

- Có khả năng hấp thụ và tản nhiệt tốt

- Kết cấu gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa

c) Phân loại

+ Theo phương pháp truyền mômem xoắn gồm:Ly hợp ma sát, ly hợp thủy

lực (thuỷ động và thuỷ tĩnh), ly hợp điện từ.

+ Theo cơ cấu điều khiển ly hợp chia ra các loại sau:

- Ly hợp điều khiển bằng cơ học có lò xo trợ lực;

- Ly hợp điều khiển bằng cơ học có trợ lực thủy lực;

- Ly hợp điều khiển băng cơ học có trợ lực hơi.

+ Theo phương pháp ép các đĩa ma sát:

3.1.2 Cấu tạo các bộ phận cơ bản của ly hợp xe Toyota Lan Cruiser

Hình 3.2 Ly hợp ôtô TOYOTA Lan Cruiser

Ly hợp của xe LanCruiser là ly hợp ma sát một đĩa, thường xuyênđóng, có lò xo ly hợp kiểu màng (đĩa) Cấu tạo gồm 3 phần cơ bản: phần chủđộng (quay cùng với bánh đà của động cơ), phần bị động và cơ cấu điều khiển

ly hợp

a) Phần chủ động

Bánh đà: Bánh đà vừa là chi tiết của động cơ vừa là chi tiết của bộ phận chủ

động Bánh đà bắt chặt với trục khuỷu nhờ các bulông định tâm, trên bề mặtđược gia công nhẵn làm bề mặt tựa của ly hợp Mép ngoài của mặt bánh đà cócác lỗ ren để bắt với vỏ ly hợp đồng thời có các chốt định tâm bảo đảm đồngtâm giữa bánh đà và vỏ, bảo đảm khả năng truyền tốt mômen Bánh đà làmbằng gang có khả năng dẫn nhiệt cao, phần lõm phía trong có các lỗ thoát dầu

mỡ, bụi, các lỗ được khoan xiên tạo điều kiện cho dầu mỡ thoát ra ngoài theolực ly tâm

Đĩa ép (mâm ép): Đĩa ép ly hợp được làm bằng vật liệu chịu tải, đảm bảo độ

phẳng cao, được điều khiển để đóng hoặc mở ly hợp

Đĩa ép, với một hoặc nhiều lò xo gắn với khung ly hợp Khung ly hợp đượcgắn với bánh đà bằng các bulông và cùng quay với nó Khi ly hợp ăn khớp,lực ép lò xo giữ cho đĩa ma sát tỳ vào bánh đà.

Đĩa ép thường là loại lò xo màng (Diaphragm spring) Lò xo màng

thường sử dụng những lò xo lá (đĩa) đơn Lò xo lá là một lò xoắn vòng trònlớn, được uốn cong lên hoặc lõm xuống Lò xo này được gắn vào trong đĩa épvới cạnh ngoài được lắp chặt về phía sau bề mặt của đĩa ép, một kiềng trònđược gắn phía sau lò xo lá có nhiệm vụ định vị cạnh ngoài của lò xo

Lò xo ép màng hoạt động khi trung tâm của đĩa được đẩy vào động cơ, thìcạnh ngoài của nó đi ngược lại phía động cơ Điều này sẽ tách đĩa ly hợp vàđĩa ép trượt ra xa so với bánh đà Khi trung tâm của lò xo được nhả ra thì lò

xo sẽ trở lại trạng thái bình thường của nó Lúc đó cạnh ngoài của đĩa ép mặttrời sẽ đẩy bề mặt đĩa ép vào trong đĩa ly hợp

Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo ép dạng đĩa

1 Đĩa bị động; 2 Đĩa ép; 3 Vỏ ly hợp; 5 Bạc mở; 6 Trục ly hợp; 7 Càng mở

8 Lò xo ép dạng đĩa; 9 Tấm ma sát; 10 Bánh đà; 11 Trục khuỷu động cơ b) Phần bị động

Đĩa ma sát (đĩa ly hợp): Đĩa ma sát gồm có moayơ, các tấm ma sát, các lò xo

giảm chấn hoặc cao su giảm chấn và các lò xo đệm Các bề mặt ma sát gắn

với lò xo đệm, khi ly hợp ăn khớp chính nhờ các lò xo đệm này mà sự rungđộng được giảm thấp

Cao su chống xoắn đưa vào moayơ ly hợp để làm dịu va đập quay khivào ly hợp bằng cách dịch chuyển theo vòng tròn

Trên cả hai mặt của đĩa ma sát có các rãnh nhằm ngăn không cho đĩa bị dínhvới bánh đà hoặc đĩa ép khi ly hợp nhả Các rãnh còn giúp cho việc làm nguộicác mặt tiếp xúc Bề mặt đĩa ma sát được làm bằng sợi coton và amiăng

Để tăng thêm độ cứng của bề mặt ma sát những sợi đồng được đanhoặc ép thêm vào Do amiăng là loại vật liệu tác động xấu đến sức khoẻ conngười nên dần thay thế bằng vật liệu khác Hiện nay một số đĩa ma sát dùng

bề mặt ma sát bằng vật liệu kim loại hoặc gốm Đĩa ma sát có hành trình dịchchuyển khoảng 1,5mm khi ly hợp thay đổi từ trạng thái ăn khớp đến không ăn khớp

Hình 3.4 Cấu tạo đĩa ma sát

c) Cơ cấu dẫn động ly hợp

Cơ cấu dẫn động của xe Lan Cruiser gồm một phần là dẫn động cơ khí,một phần là dẫn động thuỷ lực để truyền công suất, một số xe có thể lắp thêmtrợ lực chân không cho ly hợp

Bàn đạp ly hợp tạo ra áp suất thuỷ lực trong xylanh chính bằng lực ấnvào bàn đạp, áp suất này tác dụng lên xylanh để đóng, ngắt ly hợp

Hành trình tự do là khoảng cách mà bàn đạp có thể được ấn cho đến khi vòng

bi cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa Khi đĩa ly hợp mòn sẽ tạo ra sự trượt ly hợp, đểtránh hiện tượng trượt ly hợp người ta sử dụng các xylanh cắt ly hợp tự điềuchỉnh do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không đổi

Hình 3.5 Cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí

Cơ cấu tự động điều chỉnh ly hợp TFT (Toyota Free-Tronic)

Cơ cấu TFT không có bàn đạp ly hợp và gồm có các bộ phận (hình 3.6).

Khi chuyển số, ECU của TFT điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực theocác tín hiệu từ các cảm biến và các công tắc để truyền áp suất thuỷ lực đếnxylanh cắt ly hợp và tự động điều khiển ly hợp Vì nó được trang bị bộ điềukhiển bảo vệ, nên nó báo cho người lái bằng chuông và đèn báo để tránh điềukhiển sai ly hợp

Hình 3.6 Cơ cấu TFT

Hiện nay để cải thiện điều kiện làm việc cho người lái, Lan Cruisertrang bị bộ phận cường hóa để hỗ trợ lực tác động lên bàn đạp ly hợp chongười lái Bộ cường hóa thường sử dụng là bộ cường hóa chân không,đượclắp phía trước xylanh bơm

Hình 3.7Dẫn động ly hợp bằng thuỷ cơ có cường hoá khí nén

Nắp ly hợp: Nắp ly hợp dùng để nối và ngắt công suất của động cơ Nắp

thường được làm bằng gang và được cân bằng tốt trong khi quay và phải toảnhiệt một cách hiệu quả vào lúc nối ly hợp Nắp ly hợp có lò xo đĩa để đẩy đĩa

ép ly hợp vào đĩa ly hợp

Hình 3.8 Nắp ly hợp Xylanh cắt ly hợp: Xylanh cắt ly hợp có tác dụng làm dịch chuyển pittông

bằng áp suất thuỷ lực từ xylanh chính và điều khiển càng cắt ly hợp qua cầnđẩy Xylanh cắt ly hợp tự điều chỉnh: Lò xo côn trong xylanh cắt ly hợp luônluôn ép cần đẩy vào càng cắt bằng lực lò xo để giữ hành trình tự do của bànđạp ly hợp không thay đổi Ngoài ra còn có xy lanh cắt có thể điều chỉnh Xylanh cắt có thể điều chỉnh: Khi vị trí của đầu lò xo đĩa đã thay đổi do đĩalyhợp mòn, cần phải điều chỉnh hành trình tự donày bằng cần đẩy

Trong các ly hợp của xe FF, trục khuỷu và trục sơ cấp thường dịchchuyển với nhau một chút, nghĩa là đường tâm của lò xo đĩa và đường tâmcủa vòng bi ép ly hợp dịch chuyển với nhau một chút nên gây ra tiếng ồn do

ma sát giữa vòng bi cắt ly hợp và lò xo đĩa Để giảm tiếng ồn này, vòng bi nàythường được chế tạo đặc biệt tự động điều chỉnh để đường tâm của lò xo đĩa

và vòng bi cắt ly hợp trùng nhau

Hình 3.11 Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm

* Ưu điểm của ly hợp lò xo đĩa

- Lực ép lò xo màng không bị ảnh hưởng khi đĩa ma sát mòn, do đótránh được tình trạng ly hợp trượt

- Kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ

- Lực ép phân bố đều ở mọi chế độ làm việc

- Phải đảm bảo tính năng động lực và tính kinh tế của nhiên liệu

- Không sinh ra các lực va đập lên HTTL, làm việc êm dịu không có tiếng ồn

- Có tay số trung gian để ngắt truyền động lâu dài giữa động cơ và HTTL.

- Cấu tạo đơn giản, điều khiển dễ dàng

c) Phân loại

+ Phân loại theo tỷ số truyền:

- Hộp số vô cấp: Tỷ số truyền tăng giảm liên tục trong một khoảng nhất định.

- Hộp số có cấp: Tỷ số truyền tăng giảm theo từng cấp Trên xe thường dùng

hộp số 3 cấp, 4 hay 5 cấp

+ Phân loại theo phương pháp truyền lực

- Hộp số cơ khí: Truyền lực qua các khâu cơ khí.

- Hộp số điện từ: truyền lực bằng điện từ.

- Hộp số thủy lực: Truyền lực qua chất lỏng.

+ Phân loại theo phương pháp điều khiển: Hộp số cơ khí (MT), hộp số tự

động (AT) vàhộp số bán tự động.

+ Phân loại theo số trục

- Loại hai trục: Trục chủ động(trục vào), trục bị động(trục ra).

- Loại ba trục: Trục chủ động (trục vào), trục bị động (trục ra), trục trung gian.

3.2.2 Cấu tạo những bộ phận cơ bản của hộp số xe Lan Cruiser

Hộp số của xe Lan Cruiser là hộp số cơ khí dọc 5 cấp tốc độ bố trí theo kiểuFR

Hình 3.11Cấu tạo hộp số của xe Lan Cruiser

Đối với hộp số dọc trục sơ cấp và trục thứ cấp được bố trí trên cùngmột đường tâm và bánh răng đảo chiều liên kết trục sơ cấp và trục thứ cấp đểtruyền công suất.

a) Nắp và vỏ hộp số

* Tác dụng: Bao kín các chi tiết bên trong của hộp số Chứa dầu bôi trơn.

Định vị gá lắp trục hộp số

* Cấu tạo:Vỏ hộp số thường được đúc bằng gang, phía trên có nắp Trên vỏ

có các lỗ để lắp vòng bi đỡ trục, ở phần phía dưới và phía hông vỏ hộp số có

lỗ xả dầu cũ và bổ sung dầu mới Cơ cấu điều khiển hộp số thường được bố

trí trên nắp hộp số

b) Trục sơ cấp

Trục sơ cấp gồm các bộ phận: trục sơ cấp, ống trục bạc đạn, phớt, bạcđạn trục sơ cấp, khoen chặn, rãnh then hoa, bánh răng gài trục chủ động, rănggài vòng đồng tốc

Hình 3.12 Các chi tiết của trục sơ cấp

Trục sơ cấp hay là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa

ly hợp đến bánh răng trục trung gian hộp số, đầu phía trước bắt vào vòng bi ởđĩa bắt bánh đà đầu trục khuỷu, đầu sau lắp vào lỗ ở thành phía trước vỏ hộp

số Việc lắp trục sơ cấp bảo đảm sao cho bánh răng chủ động và răng then hoathò ra ngoài hộp số để lắp đĩa bị động ly hợp.

c)Trục thứ cấp

Trục thứ cấp có răng then hoa, đầu trước dùng vòng bi đũa để lắp vàođầu sau của trục sơ cấp, đầu sau dùng vòng bi tròn lắp vào lỗ ở vỏ hộp số trênrãnh dọc của trục thứ cấp thẳng hàng với tâm trục sơ cấp

Hình 3.13 Trục thứ cấp của hộp số

1-Bạc đạn đũa; 2-Khoen chặn; 3-Cụm đồng tốc số 3-4; 4,11,13-Vòng đồng tốc; 5-Bánh răng số 3; 6.Chỗ gối đầu cối trục thứ cấp; 7.Rãnh then hoa để lắp bộ đồng tốc; 8-Trục thứ cấp; 9-Rãnh then hoa; 10-Bánh răng số 2; 12- Cụm đồng tốc số 1-2; 14-Ống răng; 15-Bánh răng số 1; 16-Long đền chặn; 17-Long đền điều chỉnh; 18-Bạc đạn trục thứ cấp

d) Trục trung gian

Trục trung gian gồm các bánh răng có đường kính khác nhau được chếtạo thành một khối và bắt chặt trên trục Khối bánh răng được lắp trên cácvòng bi đũa hoặc đúc liền với trục và dùng vòng bi lắp vào các lỗ ở vỏ hộp số,trục trung gian luôn quay cùng với trục thứ cấp hộp số

Hình 3.14 Cấu tạo trục trung gian e) Trục số lùi

Hình 3.15 Các chi tiết của trục số lùi

Trục số lùi là một trục ngắn dùng để đỡ các bánh răng lùi trên cả haitrục trung gian và trục thứ cấp Trục số lùi gồm có các bộ phận: trục số lùi,khoen chặn, vòng chặn, ống trượt, bạc đạn đũa, long đền bạc đạn, bánh răng

số lùi

g) Bộ hoà đồng tốc

Bộ hoà đồng tốc dùng để làm đồng đều tốc độ của các bánh răng khigài số tránh sự va chạm các bánh răng, khi gài số không phát ra tiếng kêu.Mặt khác đảm bảo cho người lái khi vào số được nhẹ nhàng

Bộ đồng tốc thường được đặt ở các cặp bánh răng có tỷ số truyền nhỏ, vì cáctay số này có tốc độ của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn

* Cấu tạo

Hình 3.16 Cấu tạo bộ đồng tốc

Các bánh răng nghiêng được lắp trên trục và quay trơn trên trục nhờcác ổ bi kim Các bánh răng này có thêm vành răng phụ và mặt côn ma sát.Các vành đồng tốc làm bằng hợp kim đồng có khả năng chịu mài mòn vàtruyền nhiệt cao, có bề mặt ma sát trong dạng côn

h) Cơ cấu sang số

Tác dụng : Cơ cấu sang số dùng để thực hiện di động các bánh răng của hộp số

khi gài số hoặc nhả số

Hình 3.17 Cơ cấu sang số

Yêu cầu : Khi sang số phải nhẹ nhàng, không vào hai số một lúc, kết cấu đơn

giản, chắc chắn

i) Cơ cấu định vị và khóa thanh trượt

* Nhiệm vụ : Giữ cho các bánh răng, ống răng sau khi ăn khớp được cố định ở

vị trí ăn khớp để tránh hiện tượng nhảy số, không cho phép vào hai số mộtlúc

* Cấu tạo :Trên các thanh trượt được bố trí các rãnh lõm, ở cơ cấu định vị có

ba rãnh kề nhau trên các thanh trượt, rãnh ở giữa ứng với vị trí trung gian Khithực hiện việc vào số ta di chuyển các thanh trượt, khi đó các viên bi định vịnén lò xo lại và thanh trượt tiếp tục được di trượt, càng cua đưa các bánh răngvào vị trí ăn khớp Lúc đó do sự đàn hồi của lò xo sẽ làm cho viên bi định vịchèn vào rãnh ứng với số tương ứng, nó giúp cho bánh răng định vị ở vị trí ăn khớp

Hình 3.18 Cơ cấu định vị và khóathanh trượt.

1, 3, 5 Lò xo và bi định vị 2 Bi khóa; 4, 6 Thanh trượt

Cơ cấu khóa thanh trượt được dùng để khóa hai thanh trượt kề nhautránh hiện tượng vào hai số một lúc, khi cần chọn số tác động vào hai thanhtrượt Trên thanh trượt được phay các rãnh lõm, chiều sâu của rãnh phụ thuộcvào kích thước của bi khóa thanh trượt và các khoảng cách giữa các khóathanh trượt Trong trường hợp ta kéo một hoặc hai thanh trượt sẽ làm cho cácviên bi của cơ cấu khóa thanh trượt chèn vào rãnh lõm trên thanh trượt bêncạnh, bề mặt cao nhất của các bi khóa thanh trượt được kéo bằng với bề mặtthanh trượt Trong trường hợp ta kéo cả hai thanh trượt, các viên bi khóa này

sẽ chèn vào các mép rãnh của thanh trượt không cho phép chuyển từng thanhtrượt tương ứng vào số ở thời điểm đó

k) Cơ cấu báo số lùi

Hình 3.19 Cơ cấu báo số lùi

* Nhiệm vụ : Cơ cấu báo số lùi cảnh báo cho người lái bằng cảm giác khi vào

số lùi Khi vào số lùi, người lái phải tác dụng một lực lớn hơn bình thường đểtránh hiện tượng xe đang chạy số tiến vào nhầm số lùi

3.3 Hộp số phụ và hộp phân phối

3.3.1 Hộp số phụ

a) Công dụng

Hộp số phụ dùng để tăng thêm tỷ số truyền của HTTL, tăng thêm lực kéo

ở bánh xe chủ động nhằm khắc phục lực cản lớn của mặt đường Đặc biệt hộp sốphụ có số lùi làm tăng lực kéo cho bánh xe chủ động và có khả năng lùi với tất

cả các tay số

b)Cấu tạo

Hình 3.20 Hộp số phụ của xe Toyota Lan Cruiser

Hộp số phụ có nhiều loại: Loại hai cấp giảm hoặc một cấp giảm, loạimột cấp tăng hoặc loại ba cấp Hộp số phụ 3 cấp gồm một số truyền thẳng,một cấp giảm và một cấp tăng

3.3.2 Hộp phân phối

a) Công dụng

Hộp phân phối dùng để phân phối mômen quay truyền từ hộp số chínhđến các cầu chủ động Ngoài ra hộp phân phối còn làm nhiệm vụ tăng thêmlực kéo cho bánh xe chủ động, tức là làm nhiệm vụ của hộp số phụ

b) Cấu tạo

Hình 3.21 Hộp phân phối của xe Toyota Lan Cruiser

Hình 3.22 Sơ đồ động học HPP xe ôtô TOYOTA LAND CRUSER 4WD

1.Trục chủ động; 2.Bánh răng chủ động; 3.Bánh răng truyền động cho tời; 4, 15.Bánh răng trung gian nhỏ và lớn; 5.Trục trung gian; 6.Bánh răng gài số truyền nhỏ i>1; 7, 12.Trục ra cầu sau, cầu trước ( thứ cấp); 8.Vỏ vi sai; 10.Khớp gài đồng tốc; 11.Khớp răng khóa vi sai; 13.Bánh răng gài số trực tiếp i=1; 14.Khớp gài và nỉa gài ba vị trí H, N, L;

3.4 Trục các đăng

Trục các đăng có tác dụng truyền mômen quay giữa các trục màkhoảng cách và góc truyền thay đổi khi xe làm việc Trục các đăng là một ốngthép nhẹ bằng thép các bon, đủ khoẻ để chống xoắn và cong Cấu tạo

Hình 3.24 Ổ đỡ giữa 3.4.2 Khớp các đăng

Hình 3.25 Khớp các đăng

Mục đích của khớp các đăng là để khử những biến đổi về góc phát sinh

từ những thay đổi vị trí tương đối giữa bộ vi sai và hộp số, và nhờ vậy việctruyền công suất từ hộp số đến bộ vi sai được êm dịu Khớp cac đăng kiểuchữ thập được sử dụng phổ biến vì cấu tạo của chúng đơn giản và làm việc

chính xác Một trong hai chạc đầu trục được hàn vào trục các đăng, còn chạckia được gắn liền và một bích nối hoặc một đoạn trục rỗng (khớp trợt).

3.5 Cầu chủ động

* Công dụng:

- Là giá đỡ và giữ hai bánh xe chủ động

- Phân phối mômen của động cơ đến hai bánh xe chủ động để xe chuyển độngtiến hoặc lùi

- Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn, tăng lực kéo của bánh chủ động

- Cho phép bánh xe chủ động quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng

- Đỡ toàn bộ trọng lượng của các bộ phận đặt trên xe.Thu hút và truyền dẫnmômen xoắn của cầu lên khung xe khi tăng tốc hoặc phanh xe

* Phân loại:

+ Theo kết cấu truyền lực chính có: Cầu đơn và cầu kép

+ Theo vị trí của cầu chủ động: Cầu trước chủ động, cầu sau chủ động

+ Theo số lượng cầu bố trí trên xe

- Xe có một cầu trước hoặc sau chủ động

- Xe có hai cầu chủ động trước hoặc sau

- Xe có ba cầu chủ động trước, sau và giữa

+ Theo số lượng cặp bánh răng truyền lực chính

- Một cặp bánh răng có tỷ số truyền cố định

- Hai cặp bánh răng có tỷ số truyền cố định

Hình 3.26 Cấu tạo cầu chủ động 3.5.1 Truyền lực chính

+ Dựa theo số cặp bánh răng ăn khớp

- Truyền lực chính đơn: Có một cặp bánh răng

- Truyền lực chính kép: Có hai cặp bánh răng

+ Dựa theo kết cấu cặp bánh răng côn

- Dùng cặp bánh răng côn răng thẳng

- Dùng cặp bánh răng côn răng xoắn

- Dùng cặp bánh răng côn răng Hypoid

a) Truyền lực chính đơn b) Truyền lực chính kép

1 Ổ bi phía ngoài; 1 Bánh răng chủ động

2 Bánh răng chủ động; 2 Bánh răng bị động

3 ổ bi phía trong; 3 Bánh răng trung gian nhỏ

4 Bánh răng bị động; 4 Bánh răng trung gian lớn

- Cho phép bán trục quay với các tốc độ khác nhau khi xe quay vòng haychuyển động trên đường không bằng phẳng.

* Phân loại:

+ Dựa vào công dụng của bộ vi sai người ta phân ra làm các loại: Vi sai đối

xứng và vi sai không đối xứng.

+ Dựa theo cấu tạo thì có

- Vi sai dùng bánh răng côn

- Vi sai dùng bánh răng trụ

- Vi sai tăng ma sát

* Cấu tạo

Hình 3.28 Cấu tạo bộ vi sai

1 Bánh răng hành tinh; 2 Trục chữ thập; 3 Bánh răng bán trục;

4 Vỏ vi sai; 5 Bánh răng vành chậu.

Vỏ bộ vi sai lắp chặt với bánh răng vành chậu hoặc bánh răng trung gian lớn

(đối với cầu kép) Trục chữ thập đặt cố định trong vỏ bộ vi sai, các đầu trục

chữ thập lắp tự do với bốn bánh răng hành tinh Các bánh răng hành tinh luônluôn quay cùng với vỏ vi sai và ăn khớp với hai bánh răng bán trục, phía trongcủa bán trục có rãnh then hoa để lắp với bán trục Ở một số xe, hộp vi sai cóhai cặp bánh răng hành tinh lắp trên một trục thẳng