HỆ THỐNG LY hợp TRÊN ôtô

Yêu cầu: Ly hợp là một trong hệ thống chủ yếu của ô tô, khi làm việc ly hợp phải đảmbảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo truyền được mômen quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất cứ

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp ô tô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên pháttriển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa vàxây dựng tiềm lực an ninh quốc phòng của đất nước Phát triển ngành công nghiệp ô

tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh tế thế giới Lựa chọn các bước pháttriển thích hợp khuyến khích chuyên môn hóa, hợp tác hóa nhằm phát huy lợi thếtiềm năng của đất nước Phát triển ngành công nghiệp ô tô phải gắn liền với tổngthể công nghiệp chung của cả nước và các chiến lược phát triển của các ngành liênquan nhằm huy động tối đa nguồn lực mọi thành phần kinh tế, trong đó doanhnghiệp nhà nước giữ vai trò then chốt Phát triển công nghệ ô tô trên cơ sở tiếp thucông nghệ tiên tiến của thế giới kết hợp với việc đẩy mạnh nghiên cứu phát triểntrong nước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang bị hiện có, nhằm nhanhchóng đáp ứng nhu cầu trong nước với các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh,tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nước phát triển nhằm đẩynhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nước Phát triển nghành côngnghiệp ô tô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng, cơ sở hạ tầng trong nước và đảmbảo an toàn môi trường cải thiện cuộc sống Xây dựng và phát triển ngành côngnghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020 trở thành một ngành công nghiệp quan trọngcủa đất nước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước vàvươn xa hơn trong khu vực và các nước trên thế giới

Hệ thống ly hợp trên xe ô tô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hưởngrất lớn của điều kiện địa hình, môi trường, khí hậu và nhiệt độ Cụm ly hợp lắp trên

xe ô tô Huyndai HD 170 là loại ly hợp ma sát khô 2 đĩa thường đóng có hệ thống

dẫn động cơ khí có cường hóa khí nén Việc nắm vững phương pháp tính toán thiết

kế, quy trình vận hành tháo lắp điều chỉnh, bảo dưỡng các cấp và sửa chữa lớn lyhợp là một việc rất quan trọng Từ đó ta có thể nâng cao khả năng vận chuyển giảmgiá thành vận chuyển, tăng tuổi thọ của xe và đặc biệt là có thể giảm cường độ laođộng cho người lái

Trong quá trình làm đồ án, em rất cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáoBùi Văn Xuyên cùng các thầy cô trong bộ môn Máy Xây Dựng Với sự nỗ lực của

bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành Tuy nhiên do trình độ và thời gian cóhạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn sẽ còn nhiềuthiếu sót Em rất mong các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiển để bản đồ áncủa em được hoàn thiện hơn.

Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Bùi Văn Xuyên cùng các thầy cô trong

bộ môn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Hà Nội ngày 15 tháng 12 năm 2013

Sinh viên

Vũ Văn Linh

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ 1

1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp 1

1.1 Công dụng: 1

1.2 Phân loại ly hợp: 1

1.2.1 Theo phương pháp truyền mômen chia ra: 1

1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa chia ra: 2

1.2.4 Theo kết cấu cơ cấu ép chia ra: 2

1.3 Yêu cầu: 2

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp: 3

2.1 Ly hợp ma sát 3

2.1.1 Ly hợp ma sát với lò xo ép hình trụ: 3

2.1.2 Ly hợp ma sát với lò xo đĩa: 4

2.1.3 Ly hợp 2 đĩa ma sát khô: 5

2.2 Ly hợp thuỷ lực và biến mô thủy lực: 6

2.2.1 Ly hợp thủy lực: 6

2.2.2 Biến mô thuỷ lực: 7

2.3 Một số ly hợp khác: 10

2.3.1 Ly hợp loại ly tâm chân không: 10

2.3.2 Ly hợp loại điện từ: 11

2.3.3 Ly hợp bột từ: 11

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13

1 Các thông số tham khảo của xe tải Hyundai HD170: 13

1.1 Đặc điểm và công dụng của xe: 13

1.2 Các thông số kỹ thuật của xe ôtô Hyundai HD170 14

2 Lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp: 16

2.1 Ly hợp ma sát cơ khí: 16

2.2 Ly hợp thủy lực: 18

2.3 Ly hợp điện từ: 19

3 Lựa chọn phương án dẫn động ly hợp: 19

3.1 Phương án 1: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí 20

3.2 Phương án 2: Dẫn động ly hợp thủy lực 22

3.3 Phương án 3: Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén 23

3.4 Phương án 4: Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén 25

1 Xác định mômen ma sát của ly hợp: 27

2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp 28

2.1 Xác định các bán kính của đĩa ma sát: 28

2.2 Chọn số lượng đĩa bị động ( số đôi bề mặt ma sát ) 30

3 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp: 30

3.1 Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ ôtô: 31

3.2 Xác định công trượt riêng: 32

4 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết: 32

5 Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp: 34

5.1 Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa: 34

5.2 Tính hành trình của piston trong xilanh: 37

5.3 Tính cần piston: 38

6 Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp: 40

6.1 Tính sức bền đĩa bị động: 40

6.2 Tính sức bền moayơ đĩa bị động 42

6.3 Tính sức bền trục ly hợp: 47

6.4 Lò xo ép ly hợp: 52

6.5 Tính sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp: 56

6.6 Tính chi tiết truyển lực tới đĩa chủ động: 60

6.7 Tính bền các đòn dẫn động 62

6.7.1 Đòn mở ly hợp 62

6.7.2 Bàn đạp ly hợp: 63

6.7.3 Các đòn trung gian 64

CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 65

1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 65

1 1 Chức năng làm việc: 65

1.2 Điều kiện làm việc: 65

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 65

2.1 Yêu cầu kỹ thuật: 65

2.2 Về các phần tử kết cấu: 66

3 Xác định dạng sản xuất: 66

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi 67

4.1 Phôi dập: 67

4.2 Phôi rèn tự do: 68

4.3 Đúc trong khuôn kim loại: 69

5 Lập thứ tự nguyên công: 69

5.1 Xác định đường lối công nghệ: 69

5.2 Lập tiến trình công nghệ: 69

5.2.1.Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lớn 69

5.2.2.Nguyên công 2: Khoan - doa - vát mép 2 lỗ 11 70

5.2.3 Nguyên công 3: Phay 4 mặt đầu còn lại 72

5.2.4 Nguyên công 4: Khoan - tarô lỗ 8 73

5.2.5.Nguyên công 5: Kiểm tra độ song song của 2 lỗ 11 74

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP 75

5.1 Kiểm tra chất lượng bộ ly hợp 75

5.2 Một số hư hỏng thường gặp và phương pháp khắc phục: 75

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN ÔTÔ.

1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của ly hợp.

1.1 Công dụng:

Trong hệ thống truyền lực của ô tô, ly hợp là một trong những cụm chính cótác dụng là:

- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ô tô di chuyển

- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ô tô khởi hànhhoặc sang số

- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bịquá tải như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp

Ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp đểtách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầurăng, hoặc khớp gài làm cho quá trình đổi sang số được dễ dàng

Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực,

sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục ( không chết máy) Do đó không phải khởiđộng động cơ nhiều lần

- Ly hợp thủy lực: Mômen truyền nhờ chất lỏng Ở ly hợp thuỷ lực, sự truyềnmômen xoắn, từ phần chủ động đến phần bị động, được thực hiện nhờ năng lượngcủa dòng chất lỏng do bơm đặt trên trục khuỷu của động cơ cung cấp

- Ly hợp nam châm điện: Mômen truyền nhờ tác dụng của trường nam châmđiện

- Ly hợp liên hợp: Mômen truyền nhờ các loại trên

Ở ô tô hiện nay loại ly hợp ma sát được dùng nhiều nhất Loại ly hợp thủy lựcngày càng được dùng nhiều vì nó giảm được tải trọng động lên hệ thống truyền lực

và dễ tự động hóa

1.2.2 Theo hình dạng của các chi tiết ma sát chia ra:

- Ly hợp đĩa (một, hai hay nhiều đĩa)

- Ly hợp hình nón

- Ly hợp hình trống

Ly hợp hình nón và hình trống ít dùng vì mô men quán tính phần bị động quá lớn

1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa chia ra:

- Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa)

- Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn có lực phụthêm và do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra

- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường được sử dụng khi điều khiển tự động Ở

ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực ở trên đĩa được tạo rabởi lò xo Ít khi lực ly tâm dùng để tạo ra áp lực trên đĩa ép

1.2.4 Theo kết cấu cơ cấu ép chia ra:

- Ly hợp thường đóng: Sử dụng nhiều trên ô tô

- Ly hợp thường mở: Sử dụng trên máy kéo

1.3 Yêu cầu:

Ly hợp là một trong hệ thống chủ yếu của ô tô, khi làm việc ly hợp phải đảmbảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo truyền được mômen quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt

ở bất cứ điều kiện sử dụng nào Muốn như vậy mômen ma sát của ly hợp phải lớnhơn mômen cực đại của động cơ 1 ít

- Đóng êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các bánh răng của hộp

số khi ô tô khởi hành và sang số lúc ô tô đang chuyển động Ngoài ra ly hợp đóng

êm dịu thì ô tô máy kéo khởi hành không bị giật

- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thốngtruyền lực trong thời gian ngắn nhất vì mở không dứt khoát sẽ làm cho việc gài sốkhó khăn không được êm dịu vì mômen quay của động cơ và mômen quy dẫn đếntrục khuỷu của tất cả các chi tiết chuyển động của động cơ sẽ truyền đến trục sơ cấpcủa hộp số, cho nên khi dịch chuyển các bánh, sự ăn khớp để gài số khác rất khókhăn

- Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ (gồm đĩa bị động, trục

ly hợp…) để giảm lực va đập lên bánh răng khi sang số và khởi động

- Làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền lực

- Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ, điều khiển

Cấu tạo: Ly hợp ma sát này (hình 1-1) gồm có: Đĩa ly hợp làm bằng thép,

bên ngoài gắn vành đệm ma sát, moayơ của đĩa bị động lồng vào rãnh then hoa trục

sơ cấp Đĩa bị động này, luôn luôn bị ép giữa đĩa ép và bánh đà bằng lò xo trụ

Hình 1-1: Ly hợp ma sát lò xo ép hình trụ.

Hoạt động: Khi tách (hay mở) ly hợp để gài số, người lái xe phải tác dụng

một lực lên bàn đạp, qua càng cắt ly hợp, cần ép, đĩa ép dịch chuyển về phía phải,

ép lò xo, mở rộng khoảng cách giữa bánh đà và đĩa ép, làm cho đĩa bị động táchkhỏi bánh đà Do đó truyền động từ động cơ hay bánh đà sang trục sơ cấp hay hộp

số bị ngắt

Hình 1-2: Đĩa ma sát.

1- Lò xo giảm chấn; 2- mayơ ở rãnh then hoa;

3- Đinh tán; 4- bề mặt ma sát ; 5- đường rãnh làm mát và chạy đảo chiều.

2.1.2 Ly hợp ma sát với lò xo đĩa:

Cấu tạo:

- Lò xo đĩa tròn và mỏng, được chế tạo từ thép lò xo Nó được tán bằng đinhtán hoặc bắt chặt bằng bulông vào nắp ly hợp, có vòng trụ xoay ở mỗi phía của lò

xo đĩa làm việc như một trụ xoay trong khi lò xo đĩa đang quay

- Hầu hết bánh đà và đĩa ép có dấu cân bằng động Sau khi cân bằng động,chúng được làm dấu để khi bảo dưỡng hộp số hay ly hợp, lắp lại đúng vị trí đã cânbằng

Hoạt động:

Hình 1-3: Ly hợp ma sát lò xo đĩa.

- Khi đạp bàn đạp ly hợp, lực từ bàn đạp sẽ được truyền đến càng cắt ly hợptác động vòng bi cắt ly hợp dịch chuyển sang trái và ép mạnh vào lò xo đĩa làm đĩa

ép chuyển động sang phải (hình vẽ) Sự chuyển động của đĩa ép sẽ làm đĩa ly hợptách khỏi bánh đà và quay tự do Do đĩa ly hợp được kết nối với trục sơ cấp của hộp

số bằng then hoa, vì vậy khi đĩa ép được tách ra thì chuyển động từ bánh đà khôngđược truyền tới hộp số

- Khi nhả ly hợp lực đàn hồi của lò xo đĩa sẽ đẩy vòng bi chuyển động ngượclại và đĩa ép sẽ ép chặt đĩa ly hợp vào bánh đà Do vậy, khi bánh đà quay thì mômen

từ bánh đà sẽ truyền qua đĩa ly hợp làm trục sơ cấp cùng động cơ quay

2.1.3 Ly hợp 2 đĩa ma sát khô:

Hình 1-4: Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa.

Trạng thái đóng ly hợp: Ở trạng thái này các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ lyhợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 vàđĩa ép trung gian 3 với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thànhmột khối cứng Khi này mômen từ động cơ được truyền từ phần chủ động sangphần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các đĩa ma sát 4 và đĩa éptrung gian 3 với đĩa ép 5 và lò xo ép 7 Tiếp đó mômen được truyền vào xương đĩa

bị động qua bộ giảm chấn 17 đến moayơ rồi truyền vào trục ly hợp Lúc này giữa bi

"T" 15 và đầu đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự docủa bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm

Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấpcủa hộp số thì người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 vàkéo càng mở 14, bạc mở 9 mang bi "T" 15 sẽ dịch chuyển sang trái Sau khi khắcphục hết khe hở bi "T" 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16 Nhờ có khớp bản lề của đòn mởliên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 lại để dịchchuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa ép trung gian vàbánh đà Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợpđược tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số

Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trượttương đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp Hiện tượng này thường xuất hiện khiđóng ly hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột màkhông nhả ly hợp)

2.2 Ly hợp thuỷ lực và biến mô thủy lực:

2.2.1 Ly hợp thủy lực:

Cấu tạo: Các bộ phận chính của ly hợp thủy lực là bơm 1 và tuabin 3 đặt đối

diện nhau Bên trong bơm và tuabin đều có các cánh dẫn hướng chất lỏng (cánhxoắn chạy từ trong ra ngoài) Bơm 1 và vỏ của ly hợp tạo thành 1 khối cứng moayơcủa khối này lắp chặt trên đầu trục khuỷu của động cơ 2 Tuabin 3 lắp chặt trên đầucủa trục thụ động (trục ra) 4 Toàn bộ cấu trúc được ngâm trong dầu thủy lực ngay

cả khi ly hợp không làm việc thì dầu vẫn điền đầy trong ly hợp thủy lực

Hoạt động: Khi động cơ làm việc, bánh bơm 1 quay và truyền cơ năng cho

chất lỏng Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng chuyển động dọc theo cánh dẫn,

từ tâm ra ngoài bánh bơm với vận tốc tăng dần (theo chiều mũi tên 5) Sau đó, chấtlỏng chuyển sang bánh tuabin 3, qua các cánh dẫn, làm cho tuabin quay cùng chiềuvới bánh bơm, thực hiện quay trục hộp số Chất lỏng sau khi ra khỏi bánh tuabin lạitrở về bánh bơm và quá trình chuyển động lặp lại như trên một cách tuần hoàn giữabánh bơm và bánh tuabin.

Hình 1-5: Ly hợp thủy lực.

1- bơm; 2 - động cơ; 3- tuabin; 4- trục ra; 5- hướng dòng chảy.

Ưu điểm: Làm việc bền lâu (các chi tiết ít mòn), giảm được tải trọng động

tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe, hệ thốngtruyền lực êm không ồn không giật khi đổi tốc độ xe

Nhược điểm: Chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện

tượng trượt, tốn nhiên liệu

Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới được sử dụng ởmột số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô quân sự

2.2.2 Biến mô thuỷ lực:

Cấu tạo: Biến mô thủy lực cũng có những bộ phận giống như ly hợp thủy

lực: Bánh bơm 1 nối với động cơ 2, bánh tuabin 3 nối với trục hộp số 4 (giống lyhợp thủy lực), nhưng có thêm bánh phản lực 8 (có từ 1 đến 2 bánh – còn gọi là bánhdẫn hướng) Các bánh dẫn hướng được lắp cố định với vỏ của biến tốc thủy lực.Các bánh đều có cánh (hình c) Tất cả các bánh đều đặt kín trong dầu (không chophép không khí xâm nhập vào trong kể cả lúc động cơ không làm việc)

Hoạt động: Dòng chất lỏng được bơm từ bơm dầu (nối với động cơ) vào với

áp suất khoảng 20 bar và được bánh bơm đẩy theo lực quán tính ly tâm chảy từtrong ra ngoài tới đập mạnh vào bánh tuabin, truyền động năng sang bánh tuabin vàlàm quay trục hộp số Quá trình xảy ra với hai bánh sẽ giống như ly hợp thủy lựcnếu không có mặt của bánh dẫn hướng 8 Sự có mặt của bánh dẫn hướng 8 giúp choviệc dẫn hướng dòng chất lỏng chảy từ bánh tuabin trở về bánh bơm, và tạo nên haitrạng thái làm việc cơ bản của bánh phản lực 8 thông qua khớp một chiều 9 Khi haibánh 1 và 3 cùng quay, dòng chất lỏng chảy trong bánh dẫn hướng 8 luồn qua mặtcong của cánh như hình c Nhưng khi bánh 3 dừng lại, dòng chất lỏng, chảy từ bánh

3 vào bánh 8, đẩy bánh 8 quay theo chiều ngược lại Khớp một chiều 9 không chophép bánh 8 quay, tạo nên phản lực rất lớn tác dụng ngược trở lại bánh tuabin 3.Nhờ tác dụng này mômen trên bánh 3 được tăng lên đáng kể (có thể lên tới 2,5 lần

so với mô men truyền vào bánh bơm) Điều này lại xảy ra khi bánh tuabin đứngyên, có nghĩa là tương ứng với khi khởi hành ô tô, do vậy hiệu quả của biến môthủy lực là thích hợp với điều kiện làm việc nặng nề và cho phép tăng được mômentruyền Ưu việt này trên ly hợp thủy lực hoàn toàn không có Khi tốc độ quay củatubin tăng sát tốc độ quay của bơm thì khớp 1 chiều mất tác dụng hãm nên bánh dẫnhướng bắt đầu quay tự do theo bơm và tubin, lúc ấy biến mô thủy lực giống như lyhợp thủy lực, nó chỉ truyển mômen động cơ từ bơm sang tubin mà không làm tăngmômen được truyền Để tránh hiện tượng tổn thất dòng chảy lớn khi tốc độ hai bánhnhư nhau, biến mô thủy lực còn có thêm một ly hợp ma sát làm việc trong dầu (gồmcác chi tiết 6, 7) Ly hợp ma sát nối liền dòng truyền mômen từ bánh 1 sang 3, hạnchế tổn thất năng lượng Trong thực tế gọi đó là ly hợp khóa (LOOK UP) của biến

mô thủy lực

Hình 1-6: Biến mô thủy lực.

1-bơm ; 2- động cơ; 3- tuabin; 4- trục hộp số; 5- chiều dòng chảy; 6,7- ly hợp ma sát làm việc trong dầu; 8 bánh dẫn hướng; 9- khớp 1 chiều.

Qua phần trên có thể thấy rõ: Biến mô thủy lực là một bộ truyền thủy động

có khả năng thích ứng làm việc cao hơn so với ly hợp thủy lực và trên ô tô ngày nay

sử dụng phổ biến cùng với hộp số cơ khí, còn ly hợp thủy lực không dùng cho cácloại ô tô con, ô tô tải, ô tô buýt Tuy vậy còn có thể gặp ly hợp thủy lực trên một sốmáy chuyên dụng làm việc ở tốc độ thấp, khoảng thay đổi mômen truyền chỉ tronggiới hạn nhỏ

2.3 Một số ly hợp khác:

Hiện nay ngoài ly hợp ma sát và thuỷ lực, loại điều khiển thông thường trênmột số ôtô kiểu mới còn dùng ly hợp tự động, loại ly hợp chân không, loại điện tử

và loại bột từ

2.3.1 Ly hợp loại ly tâm chân không:

Ly hợp loại ly tâm chân không (hình 1-7) gồm có hai bộ ly hợp ma sát mộtđĩa: Bộ ly hợp ma sát thường mở chỉ đóng lại khi xe chuyển động, nhờ lực ly tâmcủa các quả văng dạng con lăn 3, di chuyển xa trục quay, đẩy đĩa ép 2 làm cho đĩa

ma sát 1 được ép chặt vào mặt bánh đà 9 Bộ ly hợp ma sát thường đóng với đĩa haygiá 4 quay cùng với đĩa ma sát 1 đĩa ma sát 5 và đĩa ép 7 Bộ ly hợp này chỉ mở rakhi sang số và được điều khiển nhờ độ chân không cưỡng bức, sau khi sang số xong

ly hợp được đóng lại một cách tự động (hình vẽ trang bên)

Hình 1-7: Ly hợp loại ly tâm chân không.

1- đĩa ma sát ; 2- đĩa ép; 3- con lăn (quả văng); 4- đĩa hay giá;

5- đĩa ma sát; 6- lò xo; 7- đĩa ép; 8- trục sơ cấp hộp số; 9- bánh đà;

với nhau Ly hợp bột từ (hình 1-9) gồm có: Cuộn dây điện từ hình vành khăn 1 nằmtrong đĩa sắt từ 2 cố định với trục khuỷu 6 của động cơ, đĩa bị động 3 của ly hợp lắpcứng trên trục sơ cấp 5 của hộp số Đĩa sắt từ 2 và đĩa bị động 3 được làm bằng vật

có độ dẫn từ tốt Bột từ hay bột sắt từ được đổ đầy trong không gian giữa các đĩa 2

và 3

Hình 1-9: Ly hợp bột từ.

1- Cuộn dây điện; 2- đĩa sắt từ; 3- đĩa bị động; 4- vỏ ly hợp;

5- Trục sơ cấp của hộp số; 6- trục khuỷu động cơ.

Khi đóng ly hợp hay muốn nối hoặc truyền chuyển động từ trục 6 sang trục

5, ta cung cấp dòng điện cho cuộn dây 1, tạo ra các đường từ khép kín (đường nétđứt), đồng thời làm từ kết cứng với nhau thành mạch từ Số lượng và cường độ cácmạch từ phụ thuộc cường độ đi trong cuộn dây 1, mà số lượng và cường độ mạch từlại ảnh hưởng đến khả năng truyền mômen của ly hợp Do đó, khi tăng dần cường

độ dòng điện trong cuộn dây 1 có thể giúp đóng ly hợp một cách êm dịu

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

1 Các thông số tham khảo của xe tải Hyundai HD170:

1.1 Đặc điểm và công dụng của xe:

Hình 2-1: Xe tải Hyundai HD170.

Xe Hyundai HD170 là dòng xe thương mại của tập đoàn Hyundai Hàn Quốc.Đây là một trong những loại ôtô vận tải được dùng nhiều trong việc vận chuyểnhàng hóa bằng đường bộ ở nước ta Nó là loại xe có thể hoạt động trên mọi đường

sá Đặc điểm nổi bật của xe Hyundai HD170 là ngoại thất được thiết kế hiện đạinăng động, kiểu dáng khí động học giúp tăng khả năng tiết kiệm khi vận hành Ngoại thất Hyundai HD170: Kính chiếu hậu được thiết kế hỗ trợ tối đa khả năngquan sát góc mù phía trước và bao quát phía sau, chùm đèn pha kép xếp chồng tăngkhả năng chiếu sáng tuyệt vời kết hợp với cụm đèn xin nhan và đèn sương mù giúpcho xe đạt được độ an toàn cao trong mọi điều kiện vận hành

Nội thất Hyundai HD170 được thiết kế rộng rãi với nhiều tiện nghi cao cấp: Hệthống điều hòa công suất cao, radio cassette, đồng hồ hiển thị đa chức năng, ghếngồi thoải mái với đai an toàn, tay lái trợ lực gật gù mang lại cảm giác thoải mái và

tự tin khi vận hành

Hyundai HD170 với động cơ thế hệ mới D6AB-D Diesel, 6 xi lanh thẳng hànghoạt động mạnh mẽ bền bỉ và đặc biệt mức tiêu hao nhiên liệu thấp phù hợp vớiđiều kiện đường xá tại Việt Nam Gầm xe HD170 chắc khỏe, khả năng quá tải caonhất trong các dòng xe cùng phân phối trên thị trường

Công suất cực đại của động cơ 290ps/2000rpm Mômen cực đại của động cơ

110 Kg.m ở 1200 vòng/phút Hệ thống truyền lực của xe ở dạng nhiều cấp Trong

đó ly hợp lắp trên xe là loại ly hợp 2 đĩa ma sát khô thường đóng, được dẫn động vàđiều khiển bằng cơ khí cường hóa khí nén

1.2 Các thông số kỹ thuật của xe ôtô Hyundai HD170

Thông số kỹ thuật của xe Hyundai HD170

Nhãn hiệu HYUNDAI do Hàn Quốc sản xuất mới 100%, nhập khẩu

nguyên chiếc

Kích thước

Tổng thể DxRxC (mm) 7.850 x 2.495 x 2.910Chiều dài cơ sở (mm) 5.850

Chiều rộng cơ sở trước/ sau (mm) 2.040/1.850Khoảng sáng gầm

nhiên liệu (lít) 200Vận tốc tối đa (km/h) 120Vượt dốc tối đa (tanq) 0,341Bán kính quay vòng nhỏ

Hệ thống phanh Dạng tang trống mạch kép thủy

lực, điều khiển bằng khí nénLốp xe (trước/sau) 11.00 x 20 – 16PR

2 Lựa chọn phương án thiết kế cụm ly hợp:

2.1 Ly hợp ma sát cơ khí:

Ưu điểm:

+ Làm việc bền vững, tin cậy

+ Hiệu suất cao

+ Mômen quán tính các chi tiết thụ động nhỏ

+ Kích thước nhỏ gọn

+ Giá thành rẻ.

+ Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, dễ dàng

- Theo hình dạng của bộ phận ma sát có ba loại: Ly hợp ma sát đĩa (đĩa phẳng),

ly hợp ma sát đĩa côn (đĩa bị động có dạng hình côn), ly hợp ma sát hìnhtrống ( kiểu tang trống và guốc trống ma sát ép vào tang trống)

Ly hợp ma sát hình côn và hình trống mômen quán tính của phần bị độngquá lớn, ảnh hưởng không tốt đến việc gài số nên ngày nay người ta không dùngnữa

Ly hợp ma sát đĩa phẳng dùng phổ biến Tùy theo cấu tạo có thể có kiểu 1đĩa, kiểu 2 đĩa hoặc có thể nhiều đĩa

Hình 2-2: Hình ảnh ly hợp một đĩa và hai đĩa.

Ly hợp ma sát một đĩa bị động được sử dụng phổ biến hầu hết ở các loại ô tômáy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khoát và mômenquán tính của phần bị động nhỏ ít ảnh hưởng tới việc gài số

Kiểu ly hợp ma sát hai đĩa bị động chỉ dùng trên xe tải lớn (vì cần truyềnmômen quay lớn) Nhược điểm của loại ly hợp này là ly hợp kết cấu phức tạp, việc

mở ly hợp khó dứt khoát (khó cách ly đĩa bị động khỏi phần chủ động), tuy nhiênviệc đóng mở ly hợp là êm dịu hơn loại 1 đĩa ( nhờ tiếp xúc các bề mặt ma sát đượctiến hành từ từ hơn)

- Theo đặc điểm kết cấu lò xo ép chia ra ma sát có thể chia ra ly hợp ma sát cơkhí:

+ Ly hợp ma sát cơ khí theo kiểu nhiều lò xo ép hình trụ bố trí xung quanhkiểu này có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, độ tin cậy cao (nếu một lò xo bị gẫy ly hợpvẫn làm việc được) Nhược điểm là áp lực sinh ra ở các bề mặt ma sát dễ khôngđều, loại này sử dụng phổ biến trên xe tải, máy kéo một số xe con

+ Ly hợp ma sát kiểu lò xo ép trung tâm: Chỉ gồm duy nhất một lò xo hìnhcôn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo hình trụ) bố trí ở giữa Nhờ áp suất sinh ra ở các

bề mặt ma sát là không đồng đều Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo bị gẫy thì lyhợp mất tác dụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh khó khăn nên rất ít sửdụng

+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt: Chỉ là lò xo kiểu đãi nóncụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát

Ly hợp lò xo kiểu này có nhiều ưu điểm nổi bật: Lò xo làm nhiệm vụ đòn mởnên kết cấu rất gọn nhẹ Đặc tính lò xo là phi tuyến nên lực để mở ly hợp hầu nhưkhông tăng thêm như loại lò xo hình trụ, vì vậy điều khiển nhẹ hơn Nhược điểm cơbản là không thể điều chỉnh được khe hở giữa đòn mở và bạc mở khi tâm ma sát bịmòn nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch, xe khách cỡ nhỏ có đặc tínhđộng lực học tốt sử dụng trong điều kiện đường tốt (ít phải sang số)

-Theo đặc điểm làm việc có thể chia ra:

+ Ly hợp thường đóng là loại kiểu lò xo ép thường xuyên đóng trong quátrình làm việc Ly hợp chỉ được mở thông qua hệ thống dẫn động dưới tác dụng củalực bàn đạp ở bàn đạp ly hợp

+ Ly hợp không thường đóng là loại không có lò xo ép Đĩa bị động và chủđộng được ép vào nhau thông qua một hệ thanh đòn đặc biệt Việc đóng mở ly hợpđều phải thông qua hệ thống đòn này dưới lực điều khiển của người lái Loại này

có mômen quán tính của phần bị động ly hợp khá lớn nên phải có phanh con riêng

để hãm trục ly hợp trước khi gài số nhằm tránh sự va chạm giữa các răng gài số

2.2 Ly hợp thủy lực:

Hình 2-3: Ly hợp thủy lực

Đây là loại ly hợp mà mômen ma sát hình thành ở ly hợp nhờ ma sát thủy lực

là ly hợp làm việc rất êm dịu ( nhờ tính chất dễ trượt của chất lỏng) vì vậy giảm tảitrọng động của hệ thống truyền lực cũng như cho động cơ

Tuy vậy ly hợp thủy lực lại mở không dứt khoát vì có mômen dư (dù số vòngquay của động cơ rất thấp) làm ảnh hưởng tới việc gài số

Ngoài ra ly hợp thủy lực luôn có sự trượt (ít nhất 2-3 %) do vậy gây ra tổnhao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe Mặt khác ly hợpthuỷ lực đòi hỏi cao về độ chính xác và kín khít đối với các mối ghép, yêu cầu cácloại dầu đặc biệt riêng và giá thành ôtô nói chung là cao hơn ly hợp ma sát khôngkhí thông thường Do đó ly hợp này chỉ sử dụng hạn chế trên các xe đặc biệt cócông suất riêng lớn

3.1 Phương án 1: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và đượclắp theo nguyên lý đòn bẩy Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kếtcấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao Hệ thống dẫn động này được

sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131

Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Qbd lên bàn đạp ly hợp 8

sẽ làm cho cần của trục bàn đạp ly hợp 4 quay quanh tâm O1 kéo thanh kéo của lyhợp 5 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên) Làm cho cần ngắt ly hợp 3 vàcàng mở ly hợp 2 quay quanh O2 Càng mở gạt bạc mở 1 sang trái (theo chiều mũitên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát

Khi người lái nhả bàn đạp 8 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6, bàn đạp trở

về vị trí ban đầu duy trì khe hở  giữa bạc mở với đầu đòn mở Nhờ có các lò xo ép

để ép đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát ly hợp được đóng lại

Hành trình toàn bộ của bàn đạp ly hợp thường từ 130  150 mm Trong quátrình làm việc, do hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, nên đĩa ma sátthường bị mòn, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bị giảm xuống Khi các

bề mặt ma sát mòn tới mức nào đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối

đa, sẽ không tạo được cảm giác cho người lái nữa, đồng thời gây hiện tượng tự ngắt

ly hợp Trong trường hợp khác, khi hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn,làm cho người lái đạp bàn đạp hết hành trình toàn bộ mà ly hợp vẫn chưa mở hoàntoàn, cũng tạo hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát, sẽ gây mòn các bềmặt ma sát một cách nhanh chóng

Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi, vì vậy phải điều chỉnhhành trình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép.

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, có độ tin cậy làm việc cao, dễ tháo

lắp và sửa chữa, giá thành rẻ

Nhược điểm: Kết cấu phụ thuộc vào vị trí đặt ly hợp Yêu cầu lực của người

lái tác dụng lên bàn đạp lớn Hiệu suất truyền lực không cao Độ cứng của dẫn độngthấp hơn so với dẫn động thủy lực do nhiều khe hở trong các khâu khớp Khó lắpđặt nhất là khi cabin kiểu lật

Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Qbđ lên bàn đạp ly hợp 1,nhờ thanh đẩy, đẩy piston 4 của xilanh 3 sang trái, đẩy dầu và chất lỏng từ xilanh 3theo ống dẫn dầu 5 đến xilanh công tác 6, làm dịch chuyển piston tác động vào càng

mở ly hợp chuyển động sang phải làm cho ly hợp được mở

Khi người thả bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2 và lò xo

ép làm các piston của xilanh chính và xilanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu Lúcnày dầu từ xilanh công tác 6 theo đường ống dẫn dầu 5 lại trở về vị trí ban đầu hay

ly hợp đã đóng

Ưu điểm: Hiệu suất cao, độ cứng vững cao Dễ lắp đặt (nhờ có thể sử dụng

đường ống các khớp nối mềm) Có khả năng hạn chế tốc độ dịch chuyển của đĩa épkhi đóng ly hợp đột ngột, giảm tải trọng động, điều khiển mở ly hợp nhẹ nhàng

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp đòi hỏi độ kín khít cao, lực dẫn động lớn hiệu

suất giảm nhiều ở nhiệt độ thấp, sự dao dộng của chất lỏng làm việc có thể làm chocác đường ống bị rung động, giá thành cao Làm kém việc tin cậy khi có rò rỉ, bảodưỡng, sửa chữa phức tạp

3.3 Phương án 3: Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén

Hình 2-7: Sơ đồ hệ thống dẫn động thủy lực trợ lực khí nén.

11 quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợpđược mở

Đồng thời dầu có áp suất theo đường ống dẫn dầu 13 tác dụng lên pistonxilanh mở van 14 thì đẩy piston 14 cùng cốc van 15 và màng ngăn 16 sang trái.Đóng van xả 17 lại và van nạp 18 được mở ra Khí nén từ máy nén khí theo đường

ống dẫn khí nén 19 qua van nạp 18 vào khoang A, rồi theo lỗ thông xuống khoang

B và đẩy piston xilanh 6 cùng cần piston 7 sang phải Kết hợp với lực đẩy của áplực dầu, đẩy piston xilanh thủy lực 9 cùng cần piston 10 làm cho càng mở ly hợp 11quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp 12 sang trái Ly hợp được mở

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xohồi vị 2 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Piston của xilanh chính 3 dịch chuyển lênphía trên và dầu từ xilanh công tác trở về xilanh chính Đồng thời van xả 17 mở,van nạp 18 đóng lại Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van

xả 17 rồi theo lỗ trên cốc van phân phối 15 thông với khí trời ra ngoài Ly hợpđóng hoàn toàn

Ưu điểm: Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy, khi cường hóa khí nén hỏng

thì hệ thống dẫn động bằng thủy lực vẫn hoạt động bình thường Lực của người láitác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ Hành trình toàn bộ của bàn đạp không lớn Loại

hệ thống dẫn động này thì đảm bảo được yêu cầu đóng ly hợp êm dịu, mở dứt khoát

và dùng phù hợp với những xe có máy nén khí

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, bảo dưỡng, điều chỉnh, sửa chữa khó khăn

yêu cầu về độ chính xác của hệ thống dẫn động cao

3.4 Phương án 4: Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén.

Hình 2-8: Sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí trợ lực khí nén.

Nguyên lý làm việc: Khi người lái tác dụng một lực Qbd lên bàn đạp ly hợp 1,làm cho đòn dẫn động 2 quay quanh O1, thông qua thanh kéo 3 làm đòn 4 quayquanh O2 và qua thanh kéo 5 làm đòn dẫn động 7 quay quanh O3 Nhờ có đòn dẫnđộng 8 cùng với mặt bích của xilanh phân phối 9 và đẩy thân van phân phối 10 sangphải (theo chiều mũi tên) Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc hạnchế hành trình nắp trên cần piston 15 thì làm cho càng mở ly hợp 16 quay quanh O4

và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang trái (theo chiều mũi tên) Ly hợp được mở

Đồng thời với việc khi nắp bên phải của thân van phân phối tỳ vào đai ốc hạnchế hành trình của cần piston 15 thì đầu piston van phân phối 14 cũng tỳ vào phớtvan 12 và làm van 12 mở ra Khí nén lúc này từ khoang A qua van 12 vào khoang

B, rồi theo đường dẫn khí nén 13 vào xilanh 17 và đẩy xilanh lực dịch chuyển làmđòn dẫn động 18 quay quanh O4 Kết hợp với càng mở ly hợp 16 quay và đẩy bạc

mở ly hợp 19 sang trái Ly hợp được mở

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xohồi vị 6 kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu Đồng thời thông qua đòn dẫn động 8 kéothân van phân phối 10 sang trái, khi mặt đầu bên phải của piston 14 chạm vào mặtbích bên phải của thân van thì piston 14 được đẩy sang trái, làm càng mở ly hợp 16quay và đẩy bạc mở ly hợp 19 sang phải Cùng lúc đó, dưới tác dụng của lò xo hồi

vị phớt van phân phối 12 và đẩy van này đóng kín cửa van Khí nén từ xilanh 17theo đường dẫn khí nén 13 vào khoang B và qua đường thông với khí trời (a) ở thânpiston 14 ra ngoài Lúc này ly hợp ở trạng thái đóng hoàn toàn

Ưu điểm: Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy , khi cường hóa khí nén hỏng

thì hệ thống dẫn động cơ khí vẫn có thể điều khiển được ly hợp được, bảo dưỡng dễdàng

Nhược điểm: Khi cường hóa hỏng thì lực bàn đạp lớn Loại hệ thống này phù

Phương án này đảm bảo nguyên tắc:

- Hệ thống dẫn động làm việc tin cậy

- Lực bàn đạp phải đủ lớn để có cảm giác mở ly hợp

- Sử dụng phải chắc chắn nhẹ nhàng

- Dễ chăm sóc, bảo dưỡng và sửa chữa

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP

Thông số cho trước của ôtô:

Số liệu Xe tham khảo:

- Toàn tải bánh trước 4330(kg)

- Toàn tải bánh sau 12670(kg)

- Công suất tối đa 290ps/2000rpm

- Mômen xoắn cực đại Memax = 110 (KG.m)

- Đường kính bánh đà xe tham khảo D170 Dbđ = 350 mm

- io Tỉ số truyền của truyền lực chính, io= 6,53

- ih Tỉ số truyền của hộp số chính ih = 7,82

- if Tỉ số truyền của hộp số phụ (lấy ở số truyền thấp nhất), if=1

-  Hệ số cản tổng cộng của đường, với đường tốt lấy  = 0,7

Trong đó : Mms : Mômen ma sát cần thiết của ly hợp (N.m)

Memax : Mômen xoắn lớn nhất của động cơ (N.m)

 : Hệ số dự trữ của ly hợp

Hệ số  phải đủ lớn (> 1) để đảm bảo truyền hết mômen xoắn của động cơtrong mọi trường hợp (khi các bề mặt ma sát bị dầu mỡ rơi vào, khi các lò xo ép bịgiảm tính đàn hồi, khi các tấm ma sát bị mòn…) Tuy nhiên  cũng không được

chọn quá lớn, vì như thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo vệ an toàn cho hệthống truyền lực khi quá tải.

Hệ số  được chọn theo bảng 1 [I] Theo [trang 5 – Sách thiết kế hệ thống lyhợp của ôtô- máy kéo Lê Thị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992]

Với ô tô tải:  = 1,62,25 Ta chọn  = 2

Trong đó:

Memax - Mômen cực đại của động cơ, Nm

D2 - Đường kính ngoài của đĩa ma sát, cm

R2 - Bán kính ngoài của đĩa ma sát, cm

C - Hệ số kinh nghiệm lấy theo loại ô tô ( Đối với ôtô tải C =3,6)

Theo [Trang 6 – Sách “Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máy kéo ” ĐHBK Hà Nội của Lê Thị Vàng ]

So sánh đường kính ngoài của đĩa ma sát với đường kính bánh đà động cơ lấy theo

xe tham khảo: Dbđ = 350 mm (đường kính trong lòng) thì ta thấy rằng

D2 = 547mm > Dbđ = 350 mmNhư vậy có hai phương án:

+ Nếu ta giữ nguyên đường kính ngoài của đĩa ma sát D2 = 547 mm và tăngđường kính của bánh đà thì phương án này không thực hiện được Vì nó liên quanđến cân bằng động cơ

+ Nếu ta giảm đường kính ngoài từ D2 = 547 mm xuống D2 = 350 mm (lấytheo xe tham khảo) và tăng số đôi bề mặt ma sát thì phương án này là phù hợp Vậy

3 1 3 2

R R

R R 3

3 3

1 175

100 175 3 2

2.2 Chọn số lượng đĩa bị động ( số đôi bề mặt ma sát ).

Số lượng đĩa bị động được chọn theo công thức:

i =

tb

c

RP

M

2 tb

Tra bảng 3 Theo [trang 8- Sách thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máy kéo LêThị Vàng -ĐHBK Hà Nội 1992], ta xác định áp lực riêng cho phép:

M

2 tb

q =

ibR

M

2 tb

Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép

3 Xác định công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp:

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trường hợp:

- Đóng ly hợp đột ngột tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi độtngột thả bàn đạp ly hợp Trường này không tốt nên phải tránh Vì khi đóng đột ngộtnhư vậy làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời gian trượt ngắn nhưng lực

ép tăng nhanh lên làm cho xe bị giật mạnh, gây tải trọng động lớn với hệ truyền lực(do quán tính lao vào của đĩa ép, nên làm tăng thêm lực ép tác dụng lên đĩa bị động,mômen ma sát của ly hợp lúc tăng lên và do vậy ly hợp có thể truyền qua nó mộtmômen quán tính lớn hơn mômen ma sát)

- Đóng ly hợp một cách êm dịu Người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xekhởi động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trượt sinh

ra trong quá trình đóng ly hợp Trong sử dụng thường dùng phương pháp này nên tatính công trượt sinh ra trong trường hợp này

3.1 Xác định công trượt của ly hợp khi khởi động tại chỗ ôtô:

Phương pháp này sử dụng công thức tính theo kinh nghiệm của viện HAMH:

G - Là toàn bộ trọng lượng của ôtô(kG), G= 17100 kg

Memax - Mômen xoắn cực đại của động cơ (KGm), Memax= 110KGm

no - Số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ

B - Chiều rộng vành xe = 11 inch = 279,4 mm

d - Đường kính lắp vành = 20 inch = 508 mm

it - Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực, it= i0.ih.if = 6,53.7,82.1=51,06.

io - Tỉ số truyền của truyền lực chính, io= 6,53

ih - Tỉ số truyền của hộp số chính ih= ih1, ih = 7,82

if - Tỉ số truyền của hộp số phụ (lấy ở số truyền thấp nhất), if=1

ĐHBK Hà Nội 1992]

3.2 Xác định công trượt riêng:

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát, ta phải xác định công trượt riêngtheo công thức sau:

lo =

iF

L

 [lo] (KGm/cm2) (3.7)Trong đó : lo - Công trượt riêng, (KGm/cm2)

L - Công trượt của ly hợp, (KGm)

F - Diện tích bề mặt ma sát của đĩa bị động, (cm2)

i - Số đôi bề mặt ma sát, i = 4

[lo] - Công trượt riêng cho phép

Tra theo [bảng 4 ,Trang 12 – Sách ‘’ Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máy kéo ’’

ĐHBK Hà Nội của Lê Thị Vàng ]

Với ô tô tải có trọng tải > 5 tấn  [lo] = 4,0 6,0 kGm/cm2

i R R

L

2 1 2

2924, 64 3,14 (17,5   10 ) 4  = 1,13 kGm/cm2< [lo]Vậy công trượt thỏa mãn điều kiện cho phép

4 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết:

Công trượt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, đĩa ép trunggian ở ly hợp 2 đĩa, lò xo …

Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết, bằng cách xác định độ tăngnhiệt độ theo công thức

 T

G c

L m

c

L T

t t

.

 (0C) (3.8) Trong đó:

L - Công trượt sinh ra khi ly hợp bị trượt (kG.m)

c - Tỉ nhiệt chi tiết bị nung nóng Với thép và gang c = 0,115kcal/kG0c

mt - Khối lượng chi tiết bị nung nóng (kG)

Gt - Trọng lượng chi tiết bị nung nóng (kG) Ta chọn Gt= 5,0 kG

 - Hệ số xác định phần công trượt dùng nung nóng chi tiết cầntính

Đối với đĩa ép ngoài  =

2n

1 = 2 2

1

 = 1 0, 254

Đối với đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa  =

n

1 = 1 0,52

n - Số lượng đĩa bị động n =2 [T] - Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết

Với ôtô không có kéo rơmoóc: [T] = 8 oC  10 oCNhận xét:

- Đối với đĩa ép trung gian khi bị trượt thì cả hai bề mặt đều tham gia

- Đối với đĩa ép ngoài và bánh đà khi bị trượt thì chỉ có 1 bề mặt tham gia.Như vậy đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài có khối lượng tương đương nhau,bánh đà có khối lượng lớn hơn Nhưng khi bị trượt thì đĩa ép trung gian có độ tăngnhiệt độ gấp hai lần so với đĩa ép ngoài và bánh đà Do đó ta chỉ cần kiểm tra độtăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian nên đảm bảo điều kiện cho phép là được

Thay vào (3.8) ta được:

- Khi đĩa ép ngoài bị nung nóng (với độ tăng nhiệt độ T chỉ bằng 1/2 độtăng nhiệt độ của đĩa ép trung gian), thì lò xo ép cũng có độ tăng nhiệt độ còn nhỏhơn độ tăng nhiệt độ của đĩa ép ngoài (do có đệm cách nhiệt) Do vậy, ta không cầnkiểm tra nhiệt độ của lò xo ép

5 Tính toán hệ thống dẫn động ly hợp:

Ở chương 2 ta đã chọn Phương án 4: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóakhí nén làm phương án dẫn động điều khiển ly hợp

Hình 3-2: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén.

5.1 Xác định lực tác dụng lên piston cường hóa:

Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp khi chưa có cường hóa:

i

P

Trong đó:

P' - tổng lực ép cực đại của các lò xo ép tác dụng lên đĩa ép

ic - tỉ số truyền chung của hệ thống dẫn động

 - hiệu suất của cơ cấu dẫn động, thường chọn  = 0,75  0,80

Theo sơ đồ hình 3-2 ta có : ic =

n

mh

gf

ed

cb

a = 12

40 = 3,33 Tỉ số truyền của bàn đạp ly hợp và đòn dẫn động

d

c = 8

7 = 0,875 Tỉ số truyền của đòn dẫn động

f

e = 11

15 = 1,36 Tỉ số truyền của đòn dẫn động

h

g = 78

140 = 1,79 Tỉ số truyền của đòn quay và càng mở ly hợp

n

m = 20

97 = 4,85 Tỉ số truyền của đòn mở ly hợp

n

mh

gf

ed

cb

P =

iR

Mi

R

M

tb emax tb

i

P = 34, 4 0,82340, 4

 = 85,04 kGKhi có cường hóa, chọn lực tác dụng lên bàn đạp là Qbđ Lực này vừa đểkhắc phục sức cản của các lò xo kéo bàn đạp, lò xo của van phân phối khí, ma sáttrong các khâu khớp dẫn động, vừa để gây cảm giác mở ly hợp cho người lái

[ Tra bảng 6 trang 14 Sách hướng dẫn "Thiết kế hệ thống ly hợp của ôtô máykéo"của Lê Thị Vàng] , với ôtô tải thì lực của người lái tác dụng lên bàn đạp là Qbđ

= 8  20 kG

Do đó, lực sinh ra bởi cường hóa phải thắng được tổng lực ép của các lò xo

ép và các lò xo hồi vị trong xilanh cường hóa Ta phải xác định lực tác dụng lên đầucủa đòn mở khi cường hóa làm việc với lực cực đại:

P' = Qbđ ic + Pc i4 (kG) (3.10)Trong đó :

Qbđ - Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp khi có cường hóa (kG)