Ô tô xuất hiện đã hơn 100 năm. Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz (Đức) chế tạo năm 1885 trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm động cơ một xy lanh có công suất tương đương 1 - 2 mã lực. Ô tô này có ba bánh,
Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp CHƯƠNG LY HP CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 1.1 Công dụng Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp cụm chính, có công dụng : - Nối động với hệ thống truyền lực ôtô di chuyển; - Ngắt động khỏi hệ thống truyền lực trường hợp ôtô khởi hành chuyển số; - Đảm bảo cấu an toàn cho chi tiết hệ thống truyền lực gặp tải trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp 1.2 Phân loại 1.2.1 Theo phương pháp truyền mômen Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu động đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành loại sau: - Ly hợp ma sát: Mômen truyền động nhờ bề mặt ma sát - Ly hợp thuỷ lực: Mômen truyền động nhờ lượng chất lỏng - Ly hợp điện từ: Mômen truyền động nhờ tác dụng từ trường nam châm điện - Ly hợp liên hợp: Mômen truyền động cách kết hợp hai loại kể 1.2.2 Theo trạng thái làm việc ly hợp Theo trạng thái làm việc ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau: - Ly hợp thường đóng - Ly hợp thường mở 1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lực ép đóa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép đóa ép người ta chia loại ly hợp sau: - Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đóa); - Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh lực ép lò xo có lực ly tâm trọng khối phụ ép thêm vào; - Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng mở ly hợp Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 32 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp 1.2.4 Theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành loại sau: - Ly hợp dẫn động khí; - Ly hợp dẫn động thuỷ lực; - Ly hợp dẫn động có cường hoá: + Ly hợp dẫn động khí cường hoá khí nén; + Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén 1.3 Yêu cầu - Ly hợp phải có khả truyền hết mômen động mà không bị trượt điều kiện sử dụng nào; - Khi đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh hộp số khởi hành ôtô sang số lúc ôtô chuyển động; - Khi mở ly hợp phải dứt khoát nhanh chóng, tách động khỏi hệ thống truyền lực thời gian ngắn; - Mômen quán tính phần bị động ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh khởi hành sang số; - Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ; - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt; - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HP Đối với hệ thống ly hợp, mặt cấu tạo người ta chia thành phận chính: - Cơ cấu ly hợp: phận thực việc nối ngắt truyền động từ động đến hệ thống truyền lực - Dẫn động ly hợp: phận thực việc điều khiển đóng mở ly hợp 2.1 Ly hợp ma sát khô đóa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh 2.1.1 Cấu tạo Cấu tạo chung ly hợp hình 2.1.a 2.1.b Hình 2.1.a thể cấu tạo ly hợp dạng sơ đồ đơn giản Hình 2.1.b thể kết cấu thực Cấu tạo ly hợp chia thành nhóm sau: - Nhóm chi tiết chủ động gồm bánh đà, thân ly hợp, đóa ép, đòn mở lò xo ép Khi ly hợp mở hoàn toàn chi tiết thuộc nhóm chủ động quay Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 33 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp với bánh đà - Nhóm chi tiết bị động gồm đóa bị động (đóa ma sát), trục ly hợp Khi ly hợp mở hoàn toàn chi tiết thuộc nhóm bị động đứng yên Hình 2.1a Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đóa lò xo trụ bố trí xung quanh – Bánh đà – Bàn đạp – Đóa ma sát – Lò xo hồi vị – Đóa ép – Đòn kéo – Lò xo ép 10 – Càng mở – Thân ly hợp 11- Ổ bi chà (bu tê) – Bạc mở 12 – Đòn mở 13 – Bộ giảm chấn Theo sơ đồ cấu tạo hình 2.1.a, thân ly hợp bắt cố định với bánh đà bulông, đóa ép dịch chuyển tịnh tiến thân có phận truyền mômen từ thân vào đóa ép Các chi tiết 1, 3, 4, gọi phần chủ động ly hợp, chi tiết gọi phần bị động ly hợp chi tiết lại thuộc phận dẫn động ly hợp Cấu tạo thực tế ly hợp ma sát khô đóa bị động, lò xo trụ bố trí xung quanh thể hình 2.1.b Cũng sơ đồ nguyên lý, cấu tạo ly hợp khô đóa ma sát lò xo trụ bố trí xung quanh gồm phận sau: Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 34 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Nh×n theo B Hình 2.1.b Cấu tạo ly hợp đóa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh 1- Trục khuỷu; 12 - Thân ly hợp; 22 - Quang treo; 2,3 - Bulông; 13 - Ổ bi chà 23 - Cácte ly hợp; - Bánh đà; 14 - Bạc mở; 24 - Bulông; - Đóa ép; 15 - Lò xo hồi vị bạc mở; 25 - Chốt; - Tấm thép truyền lực; 16 - Ống trượt; 26 - Bi kim; - Tấm đệm; 17 - Càng mở; 27 - Bulông; - Bulông; 18 - Đòn mở; 28 - Đóa ma sát; - Vỏ ly hợp; 19 - Đai ốc điều chỉnh; 29 - Vú mỡ; 10 - Đệm cách nhiệt; 20 - Bulông điều chỉnh; 31 - Bulông; 11 - Lò xo ép 21 - Tấm hãm; 32 - Tấm thép; 33 - Trục ly hợp; Bộ phận chủ động bao gồm: bánh đà 4, đóa ép thân12; Bộ phận bị động bao gồm: đóa ma sát 28, trục ly hợp 33 (và chi tiết quay trục ly hợp) Kết cấu số phận ly hợp: + Lò xo ép có dạng hình trụ bố trí xung quanh với số lượng 9,12 Với cách bố trí kết cấu nhỏ gọn khoảng không gian chiếm chỗ lực ép lên đóa ép qua nhiều lò xo lúc Tuy nhiên có nhược điểm lò xo không đảm bảo thông số giống hoàn toàn, phải lựa chọn thật kỹ không lực ép đóa ép không làm ma sát mòn không Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 35 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp + Đóa ma sát (đóa bị động) ly hợp chi tiết đảm bảo yêu cầu ly hợp đóng phải êm dịu Kết cấu chi tiết đóa ma sát thể hình 2.2 Hình 2.2 Cấu tạo đóa ma sát Để tăng tính êm dịu người ta sử dụng đóa bị động loại đàn hồi, độ đàn hồi đóa bị động giải cách kết cấu có hình dạng đặc biệt dùng thêm chi tiết có khả làm giảm độ cứng đóa Trong kết cấu xương đóa bị động gồm nhiều chi tiết lắp ghép với để giảm độ cứng xương đóa Như hình 2.2, xương đóa ghép từ vành đóa với đinh tán có xẻ rãnh hướng tâm ghép nhiều tấm, đường xẻ chia đóa bị động làm nhiều phần Xương đóa tán với ma sát tạo thành đóa ma sát Trong trình làm việc ly hợp có trượt nên sinh công ma sát sinh nhiệt nên ma sát phải có yêu cầu đảm bảo hệ số ma sát cần thiết, có khả chống mài mòn nhiệt độ cao, có độ bền học cao Giữa xương đóa moa đóa bị động có bố trí giảm chấn, để tránh cho hệ thống truyền lực ôtô khỏi dao động cộng hưởng sinh có trùng hợp tần số dao động riêng hệ thống truyền lực với tần số dao động lực gây nên thay đổi mômen quay động Chi tiết đàn hồi giảm chấn lò xo 11 dùng để giảm độ cứng hệ thống truyền lực giảm tần số dao động riêng khắc phục khả xuất tần số cao Do độ cứng tối thiểu chi tiết đàn hồi giảm chấn bị giới hạn điều kiện kết cấu ly hợp hệ thống truyền lực ôtô tránh khỏi cộng hưởng tần số thấp Bởi chi tiết đàn hồi giảm chấn có chi tiết ma sát nhằm thu lượng dao động cộng hưởng tần số thấp Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 36 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp + Các đòn mở ly hợp (thường 4) có dạng đòn bẩy dùng để kéo đóa ép mở ly hợp Một đầu đòn mở tựa vỏ ly hợp đầu nối với đóa ép a b Hình 2.4 Đòn mở ly hợp - Đóa ép; - Đòn mở; - Ổ bi kim; - Bulông treo đòn mở; - Lò xo; - Tấm chặn đầu đòn mở; - Vỏ ly hợp; 10, 11 - Chốt tự lựa; 12 - Quang treo đòn mở Về mặt kết cấu, đòn mở phải có độ cứng vững tốt, mặt phẳng tác dụng lực Khi mở ly hợp, đóa ép dịch chuyển tịnh tiến, khớp lề đòn mở lại quay quanh điểm nối đòn mở với tai đóa ép nên để tránh cưỡng cho đòn mở chi tiết nối đòn mở với vỏ ly hợp phải có kết cấu tự lựa + Khi đóng ly hợp, đóa ép với bánh đà truyền mômen cho đóa bị động ly hợp nên ly hợp phải có kết cấu chi tiết truyền mômen từ thân ly hợp (hoặc bánh đà) sang đóa ép Như hình 2.1.b chi tiết số đàn hồi để truyền mômen từ thân ly hợp sang đóa ép Trên hình 2.4.b truyền mômen từ vỏ vào đóa ép thực lỗ vỏ vấu bánh đà 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Trạng thái đóng ly hợp: Theo hình 2.1.a trạng thái lò xo đầu tựa vào thân 5, đầu lại tì vào đóa ép tạo lực ép để ép chặt đóa bị động với bánh đà làm cho phần chủ động phần bị động tạo thành khối cứng Khi mômen từ động truyền từ phần chủ động sang phần bị động ly hợp thông qua bề mặt ma sát Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 37 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp đóa bị động với đóa ép bánh đà Tiếp mômen truyền vào xương đóa bị động qua giảm chấn 13 đến moa truyền vào trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Lúc ổ bi chà 11 đầu đòn mở 12 có khe hở từ 3-4 mm tương ứng với hành trình tự bàn đạp ly hợp từ 30-40 mm Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số, người ta tác dụng lực vào bàn đạp thông qua đòn kéo mở 10, bạc mở mang ổ bi 11 dịch chuyển sang trái Sau khắc phục hết khe hở , ổ bi 11 tì vào đầu đòn mở 12 Nhờ có khớp lề đòn mở liên kết với thân nên đầu đòn mở 12 kéo đóa ép nén lò xo lại để dịch chuyển sang phải Khi bề mặt ma sát phận chủ động bị động ly hợp tách ngắt truyền động từ động tới trục sơ cấp hộp số 2.2 Ly hợp ma sát khô hai đóa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh Đối với số ôtô vận tảI, cần phải truyền mômen lớn người ta sử dụng ly hợp ma sát khô hai đóa bị động So với ly hợp ma sát khô đóa bị động, ly hợp ma sát khô hai đóa bị động có ưu nhược điểm sau: Nếu kích thước đóa bị động lực ép ly hợp hai đóa truyền mômen lớn ly hợp đóa Nếu phải truyền mômen ly hợp hai đóa có kích thước nhỏ gọn ly hợp đóa Ly hợp hai đóa đóng êm dịu mở lại dứt khoát ly hợp đóa Ly hợp hai đóa có kết cấu phức tạp ly hợp đóa 2.2.1 Cấu tạo Cấu tạo ly hợp hai đóa bị động thể hình 2.5 Nhìn chung cấu tạo ly hợp hai đóa bao gòm phận chi tiết ly hợp đóa Điểm khác biệt ly hợp hai đóa có hai đóa bị động liên kết then hoa với trục ly hợp 10 Vì có hai đóa bị động nên đóa ép có thêm đóa ép trung gian ly hợp hai đóa phải bố trí cấu truyền mômen từ thân bánh đà sang đóa ép đóa trung gian Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 38 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp 17 16 15 10 14 11 13 12 Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo ly hợp hai đóa - Bánh đà; - Lò xo đóa bị động; - Đóa ép trung gian; - Đóa bị động; - Đóa ép; - Bulông hạn chế; - Lò xo ép; - Thân ly hợp; - Bạc mở; 10 - Trục ly hợp; 11 - Bàn đạp ly hợp; 12 - Lò xo hồi vị; 13 - Thanh kéo; 14 - Càng mở; 15 - Ổ bi chà 16 – Đòn mở; 17 - Lò xo giảm chấn Vì nhược điểm ly hợp hai đóa mở không dứt khoát nên loại ly hợp này, người ta phải bố trí cấu để tạo điều kiện cho ly hợp mở dứt khoát Như hình 2.5 cấu thực lò xo bu lông điều chỉnh Khi mở ly hợp, lò xo đẩy đóa trung gian tách khỏi đóa bị động bên đóa trung gian chạm vào đầu bulông điều chỉnh dừng lại nên đóa bị động bên (đóa bị động số 4) tự Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 39 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp 2.2.2 Kết cấu cụ thể Hình 2.6 Cấu tạo ly hợp hai đóa ma sát 2.2.3 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý làm việc ly hợp hai đóa tương tự ly hợp đóa Trạng thái đóng: trạng thái đóng, lò xo ép đầu tựa vào thân ly hợp 8, đầu tì vào đóa ép ép chặt toàn đóa ma sát đóa trung gian với bánh đà tạo thành khối cứng chi tiết chủ động bị động ly hợp, mômen truyền từ động tới phận chủ động, bị động tới trục ly hợp Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 40 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 kéo mở 14 đẩy bạc mở dịch chuyển sang trái Khi khe hở Δ ổ bi 15 đầu đòn mở 16 khắc phục ổ bi 15 ép lên đầu đòn mở để kéo đóa ép nén lò xo 7, làm đóa ép dịch chuyển sang phải tạo khe hở đóa bị động với đóa ép, đóa trung gian bánh đà Do trục ly hợp quay tự ngắt đường truyền mômen từ động tới trục ly hợp 2.3 Ly hợp ma sát khô đóa bị động lò xo ép hình đóa 2.3.1 Cấu tạo a Trạng thái đóng b Trạng thái mở Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô đóa lò xo ép hình đóa - Đóa bị động; - Đóa ép; - Vỏ ly hợp; - Bạc mở; - Trục ly hợp; 10 - Bánh đà; - Càng mở; 11 - Trục khuỷu động - Lò xo ép dạng đóa; - Tấm ma sát; Về mặt cấu tạo, ly hợp ma sát khô đóa lò xo ép hình đóa gồm phận chi tiết tương tự ly hợp ma sát khô đóa lò xo trụ bố trí xung quanh Điểm khác biệt thay lò xo trụ bố trí xung quanh người ta sử dụng lò xo dạng đóa hình côn với góc côn lớn (khoảng 176o) Với việc sử dụng lò xo dạng đóa hình côn người ta tận dụng kết cấu để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng Mặt đáy đóa ép hình côn tì trực tiếp vào đóa ép, phần đóa ép liên kết với vỏ Mặt đỉnh đóa ép sử dụng để mở ly hợp bạc mở ép lên Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 41 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Đường nét liền đặc tính ly hợp lò xo đóa đường nét đứt đường đặc tính ly hợp lò xo trụ Khi áp lực Po đóa ép vị trí bình thường (tức vị trí đóa ma sát mới) hai kiểu lò xo, áp lực đóa ép vị trí mở ly hợp lớn (đạt bàn đạp đạp ly hợp đạp hết) kiểu lò xo trụ P'2, kiểu lò xo đóa P2, P2 < P'2 Điều có nghóa kiểu lò xo đóa, lực cần thiết lên bàn đạp ly hợp nhỏ kiểu lò xo trụ lượng "a" hình vẽ Khi bề mặt đóa ma sát mòn tới giá trị tới hạn, áp lực đóa ép kiểu lò xo trụ giảm xuống tới P'1, áp lực đóa ép kiểu lò xo đóa P1, P1 gần giá trị Po Vì khả truyền mômen ly hợp kiểu lò xo đóa không giảm, áp lực đóa ép ly hợp lò xo trụ điều kiện giống với kiểu lò xo đóa giảm xuống tới P'1 nhỏ, nên ly hợp có xu hướng trượt chế độ 2.3.3 Kết cấu cụ thể ly hợp lò xo đóa Kết cấu ly hợp lò xo đóa hình 2.9 Những chi tiết phân tích mục 2.3.1 sở hình vẽ 2.7 nên không nhắc lại Hình 2.9 Kết cấu ly hợp đóa lò xo hình đóa Ởû ta phân tích thêm kết cấu cấu truyền mômen từ vỏ ly hợp sang đóa ép Ta thường gặp ba kiểu truyền sau: • Kiểu truyền động vấu: Ở kiểu truyền động này, mômen xoắn truyền từ nắp ly hợp (thân ly hợp) sang đóa ép thông qua lỗ thân vấu đóa ép Trên thân ly hợp người ta khoét số lỗ gọi vùng tiếp vấu, đóa ép lại bố trí số vấu tương ứng Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 43 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Hình 2.10 Kiểu truyền động vấu Trong trình làm việc, vấu đóa ép nằm lọt vùng tiếp vấu vỏ ly hợp nên đóa ép dịch chuyển tịnh tiến nhận mômen truyền từ thân ly hợp sang vấu đóa ép Trong trình làm việc, lỗ vùng tiếp vấu vấu bị mòn nên khe hở tăng gây ồn ly hợp làm việc * Kiểu truyền động giằng hướng tâm: Hình 2.11 Kiểu truyền động giằng hướng tâm Ở kiểu này, nắp ly hợp (thân ly hợp) nối vào đóa ép theo hướng tâm giằng (tấm thép) thay cho vấu Khác với kiểu truyền động vấu, cấu giằng không bị mòn theo thời gian làm việc ly hợp nên không gây ồn ly hợp làm việc * Kiểu truyền động giằng hướng trục: Kiểu truyền động sử dụng phổ biến Các giằng nối thân ly hợp với đóa ép theo hướng trục (tiếp tuyến) nên có khả truyền mômen từ thân ly hợp vào đóa ép Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 44 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Hình 2.12 Kiểu truyền động giằng hướng trục 2.4 Ly hợp thuỷ lực Ngoài ly hợp ma sát, ôtô sử dụng loại ly hợp thuỷ lực So với ly hợp ma sát, ly hợp thuỷ lực có ưu điểm sau: - Làm việc êm dịu, hạn chế va đập truyền mômen từ động xuống hệ thống truyền lực; - Có khả trượt lâu dài mà không gây hao mòn ly hợp ma sát; - Khi đóng ly hợp êm dịu 2.4.1 Cấu tạo Cấu tạo ly hợp thuỷ lực thể hình 2.13 Chi tiết ly hợp gồm có bánh bơm bánh tuabin Các bánh công tác có dạng nửa hình vòng xuyến hình vòng xuyến bánh công tác có bố trí nhiều cánh dẫn theo chiều hướng tâm Bánh bơm nối với trục khuỷu động bánh tuabin nối với trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Bánh bơm bánh tuabin bao bọc vỏ Chất lỏng công tác đưa vào khoang làm việc ly hợp thuỷ lực điền đầy khoang thông qua nút bulông 10 Để ly hợp thuỷ lực mở dứt khoát thường sau ly hợp thuỷ lực người ta bố trí thêm ly hợp ma sát Kết cấu nguyên lý làm việc ly hợp ma sát ly hợp thuỷ lực hoàn toàn giống ly hợp ma sát đóa trình bày Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 45 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Hình 2.13 Cấu tạo ly hợp thuỷ lực 1- Trục khuỷu động cơ; 2- Bích trục khuỷu để bắt với bánh bơm; 3- Moa bánh bơm; 4- Tấm chắn; 5- Vỏ ly hợp thuỷ lực; 6- Vành răng; 7- Bánh bơm; 8- Vỏ bao kín; 9- Bánh tuabin; 10- Nút dầu; 11- Moa bánh tuabin; 12- Đóa bánh đà ly hợp ma sát; Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 13- Thân ly hợp ma sát; 14- Ổ bi kim; 15- Đòn mở; 16- Trục ly hợp; 17- Lò xo ép; 18- Đóa ép; 19- Đóa ma sát; 20- Lò xo ép phớt dầu; 21- Phớt dầu; 22- Cánh tản nhiệt; 23- Cácte ly hợp 46 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp 2.4.2 Nguyên lý làm việc Ly hợp thuỷ lực làm việc dựa nguyên tắc thuỷ động Khi bánh bơm trục khuỷu động dẫn động quay làm chất lỏng chứa khoang công tác bánh bơm quay theo Chất lỏng tham gia vào hai chuyển động: chuyển động quay theo bánh bơm chuyển động tịnh tiến theo máng cánh dẫn từ phía phía Động chất lỏng tăng từ Khi khỏi bánh bơm, chất lỏng chuyển tiếp sang bánh tuabin động dòng chất lỏng làm bánh tuabin quay theo bánh tuabin, chất lỏng chuyển động từ vào động giảm dần Sau khỏi bánh tuabin chất lỏng tiếp tục vào bánh bơm để nhận lượng thực chu trình 2.5 Ly hợp điện từ Ngoài ly hợp ma sát ly hợp thuỷ lực, người ta sử dụng loại ly hợp điện từ Loại ly hợp bố trí ôtô mà sử dụng nhiều lónh vực khác Ly hợp điện từ có ưu điểm ly hợp thuỷ lực truyền động êm, cho phép trượt lâu dài mà không ảnh hưởng đến hao mòn chi tiết ly hợp 2.5.1 Cấu tạo Cấu tạo ly hợp điện từ hình 2.14 C A B Hình 2.14 Cấu tạo ly hợp điện từ Các phận ly hợp điện từ bao gồm: Phần cố định 14 có cuộn dây điện từ 15; phận chủ động 13 nối với trục khuỷu động cơ; phận bị động 16 nối với trục ly hợp (trục sơ cấp hộp số) Các phận bị động, chủ động phận cố định quay trơn với thông qua khe hở A, B, C Để hiệu suất truyền động Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 47 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp cao khe hở phải nhỏ Ngoài để tăng khả truyền mômen từ phần chủ động sang phần bị động người ta bỏ bột sắt vào khoang kín phần chủ động bị động 2.5.2 Nguyên lý làm việc Nguyên lý làm việc ly hợp điện từ dựa vào lực điện từ tương tác phần chủ động bị động nhờ nam châm điện cuộn dây 15 sinh Trạng thái đóng ly hợp: Khi cuộn dây 15 cấp dòng điện chiều trở thành nam châm điện Điện trường nam châm khép kín mạch từ qua phận cố định 14, phần chủ động 13, phần bị động 16 theo đường mũi tên hình vẽ Khi tương tác lực điện từ phần chủ động 13 kéo phần bị động 16 quay theo, mômen truyền từ động sang trục ly hợp Trạng thái mở ly hợp: Khi cần mở ly hợp người ta ngắt dòng điện cấp cho cuộn dây 15 Lực điện từ mất, chi tiết quay tự do, ngắt đường truyền mômen từ động tới trục ly hợp DẪN ĐỘNG LY HP Dẫn động ly hợp có nhiệm vụ truyền lực ngưới lái từ bàn đạp ly hợp đến đòn mở để thực việc đóng mở ly hợp Dẫn động ly hợp cần phải thoả mãn yêu cầu sau: - Có tỉ số truyền phù hợp để vừa bảo đảm điều khiển nhẹ nhàng, vừa bảo đảm hành trình dịch chuyển đóa ép mở ly hợp; - Hiệu suất truyền động cao; - Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc điều chỉnh; - Nếu dẫn động có cường hoá phải bảo đảm tính chép hình cấu Dẫn động ly hợp phân chia theo loại sau: - Dẫn động khí; - Dẫn động thuỷ lực; - Dẫn động khí cường hoá khí nén; - Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén; - Dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không 3.1 Dẫn động khí Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 48 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Dẫn động ly hợp khí có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền lực cao, nhiên tỉ số truyền khí bị giới hạn nên nói chung lực điều khiển bàn đạp lớn Vì dẫn động ly hợp khí thường bố trí ôtô du lịch ôtô tải nhỏ, lực ép lò xo ly hợp không lớn Dẫn động ly hợp khí sử dụng dạng đòn kéo (đẩy) dây cáp 3.1.1 Dẫn động khí kiểu đòn kéo (đẩy) Cấu tạo chung hệ dẫn động ly hợp khí thể hình 2.15 Những phận dẫn động khí kiểu bao gồm: Bàn đạp 1, đẩy 3, mở 4, bạc mở đòn mở 7 Hình 2.15 – Hệ dẫn động ly hợp khí Nguyên lý làm việc hệ dẫn động thực sau: Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng lực vào bàn đạp 1, qua khớp lề đầu bàn đạp dịch chuyển sang phải làm đẩy dịch chuyển sang phải theo Đầu đẩy tác dụng vào mở làm mở quay quanh điểm tựa 5, đẩy bạc mở dịch chuyển sang trái tác dụng lên đầu đòn mở để kéo đóa ép tách khỏi đóa ma sát thực mở ly hợp Khi mở ly hợp, người lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp Dưới tác dụng lò xo ép lò xo hồi vị, chi tiết hệ thông dẫn động trả vị trí ban đầu, ly hợp đóng 3.1.2 Dẫn động khí kiểu cáp Dẫn động khí kiểu cáp có ưu điểm kết cấu đơn giản, bố trí dễ dàng dây cáp bố trí cách tương đối tự khoảng cách từ bàn đạp đến mở ly hợp bố trí xa Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 49 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động khí dây cáp thể hình 2.16 Hình 2.16 Dẫn động khí kiểu cáp Cấu tạo chung hệ thống dẫn động kiểu bao gồm: Bàn đạp, mở, bạc mở đòn mở Khác với kiểu dẫn động khí đòn kéo (đẩy), từ sau bàn đạp ly hợp đến mở thay dây cáp Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 50 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Nguyên lý làm việc hệ dẫn động sau: Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng lực vào bàn đạp ly hợp, đầu bàn đạp ly hợp kéo dây cáp dịch chuyển Do đầu dây cáp nối với đòn quay nên đòn quay quay góc làm mở (nối với đòn quay) quay góc tương ứng tác dụng vào bạc mở để ép lên đầu đòn mở tách đóa ép thực mở ly hợp Khi tác dụng lực lên bàn đạp, tác dụng lò xo ép lò xo hồi vị chi tiết hệ dẫn động trở lại vị trí ban đầu, ly hợp đóng 3.2 Dẫn động thuỷ lực Dẫn động ly hợp thuỷ lực có ưu điểm việc bố trí chi tiết hệ thống dẫn động linh hoạt thuận tiện, bị ràng buộc không gian bố trí chung, đặc biệt thích hợp ôtô mà ly hợp đặt xa người điều khiển Tuy nhiên dẫn động khí, tỷ số truyền hệ dẫn động thuỷ lực bị giới hạn nên giảm nhỏ lực điều khiển Vì hệ dẫn động thuỷ lực thích hợp với ôtô du lịch ôtô tải nhỏ Hình 2.17 Dẫn động thuỷ lực Cấu tạo hệ thống dẫn động ly hợp thuỷ lực thể hình 2.17 Ngoài chi tiết bàn đạp ly hợp 1, mở 5, bạc mở đòn mở 7, hệ thống có xi lanh 2, xi lanh công tác ống dẫn Nguyên lý làm việc hệ dẫn động thuỷ lực sau: Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng lực vào bàn đạp 1, thông qua điểm tựa đầu bàn đạp tác dụng lên ty đẩy pittông xi lanh làm pittông dịch chuyển sang phải Dầu khoang bên phải pittông dồn ép tới khoang bên trái xi lanh công tác qua ống dẫn Pittông xi lanh công tác dịch chuyển sang phải Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 51 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp ty đẩy tác dụng lên mở đẩy bạc mở dịch chuyển sang tráI, tác dụng vào đầu đòn mở kéo đóa ép tách khỏi đóa ma sát thực mở ly hợp Khi tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, tác dụng lò xo ép đẩy mở dịch chuyển theo hướng ngược lại làm pittông xi lanh công tác dịch chuyển sang trái, đẩy dầu trở lại khoang bên phải xi lanh Do pittông xi lanh dịch chuyển sang trái với lò xo hồi vị đưa bàn đạp trở vị trí ban đầu Ly hợp trở trạng thái đóng Cấu tạo cụ thể hệ thống dẫn động ly hợp thuỷ lực ôtô du lịch thể hình 2.18 Hình 2.18 – Dẫn động ly hợp thủy lực 3.3 Dẫn động khí cường hoá khí nén Dẫn động khí cường hoá khí nén kết hợp dẫn động khí dẫn động khí nén Dẫn động khí nhằm thực việc điều khiển van phân phối cấp khí nén cho xi Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 52 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp lanh lực thực dẫn động khí nén để mở ly hợp Vì vậy, lực mở ly hợp chủ yếu dẫn động khí nén thực Ưu điểm kiểu dẫn động tăng lực mở ly hợp theo mong muốn Vì kiểu dẫn động thường áp dụng ôtô khách ôtô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn Sơ đồ cấu tạo hệ dẫn động khí cường hoá khí nén thể hình 2.19 Hệ thống gồm phận sau: Bàn đạp 1, cụm van phân phối cụm xi lanh lực 12 11 12 13 10 C D K 15 Hình 2.19 – Dẫn động khí cường hóa khí nén - Bàn đạp; - Lò xo thân van; 12 - Xi lanh lực; - Thanh đẩy; - Thân van; 13 - Pittông; 3- Van phân phối; - Thanh đẩy; 14 - Tấm chặn; - Lò xo lắp van; 9, 10 - Càng mở; 15 - Ống dẫn khí - Nắp van; 11 - Bạc mở; Nguyên lý làm việc hệ thống sau: Khi ly hợp đóng, trạng thái van phân phối xi lanh lực hình vẽ Lúc nắp van van phân phối tác dụng lò xo đóng lưu thông khí nén từ cửa C tới cửa D nên xi lanh lực 12 trạng thái chưa làm việc Khi mở ly hợp, người lái tác dụng lực vào bàn đạp làm đẩy dịch chuyển sang phải đẩy gắn với vỏ van phân phối nên làm van phân phối dịch chuyển sang phải làm đẩy mở tác dụng lên bạc mở làm bạc mở dịch chuyển để khắc phục khe hở bạc mở đòn mở Khi bạc mở chạm vào đòn mở lực cản truyền tới làm pittông van phân phối tạm thời dừng lại Trong người lái tiếp tục tác dụng vào bàn đạp làm vỏ van tiếp tục dịch chuyển sang phải Khi khe hở thân van nắp van khắc phục nắp van mở, khí nén từ cửa C thông qua cửa van sang khoang B vào cửa D theo ống dẫn 15 đến xi lanh lực 12 Dưới tác dụng khí nén pittông 13 dịch chuyển tác dụng vào mở 10 ép bạc Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 53 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp mở dịch chuyển sang trái tì vào đầu đòn mở tách đóa ép khỏi đóa ma sát, ly hợp mở Khi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, tác dụng lò xo ép lò xo hồi vị, toàn hệ thống dẫn động trở lại trạng thái ban đầu Khi nắp van van phân phối đóng lại khí nén ngừng cung cấp cho xi lanh 12 khí nén khoang xi lanh 12 theo đường ống 15 trở cửa D vào khoang B thông qua kênh dẫn a để xả ngoài, kết thúc trình mở ly hợp Khi cường hoá khí nén bị hỏng, hệ thống làm việc nhờ tác dụng khí từ bàn đạp qua vỏ van đến chặn 14 làm mở 10 tác dụng để mở ly hợp Tuy nhiên lúc lực bàn đạp ly hợp lớn trợ lực dẫn động khí nén 3.4 Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén kết hợp dẫn động thuỷ lực dẫn động khí nén Trong đó, dẫn động thuỷ lực chủ yếu để điều khiển van phân phối dẫn động khí nén (khi hệ thống làm việc bình thường) Dẫn động khí nén tạo nguồn lực để thực mở ly hợp Vì người ta tạo lực mở ly hợp lớn theo mong muốn Chính lý mà dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén áp dụng nhiều xe khách xe tải lớn Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén thể hình 2.20 Các chi tiết tên gọi chúng dẫn qua hình vẽ, hệ thống gồm phận chính: Xy lanh 3, xy lanh công tác (như dẫn động thuỷ lực đơn thuần), cụm van phân phối khí nén xy lanh lực Nguyên lý làm việc hệ thống mô tả sau: Tại trạng thái bình thường (ly hợp đóng) van nạp 18 đóng ngăn không cho khí nén từ ống dẫn 19 vào khoang B xi lanh lực nên hệ thống chưa hoạt động Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 54 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Hình 2.20 – Dẫn động thủy lực cường hóa khí nén Khi cần mở ly hợp, người lái tác dụng lực Q vào bàn đạp ly hợp thông qua khâu khớp, ty đẩy tác dụng vào pittông xi lanh công tác dồn ép dầu theo đường ống tới khoang C xi lanh công tác 8, làm pittông dịch chuyển sang phải, ty đẩy 10 tác dụng vào mở 11 ép bạc mở 12 dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở bạc mở đầu đòn mở Khi bạc mở chạm vào đầu đòn mở, lực cản truyền đến pittông làm tạm thời dừng lại Khi người lái tiếp tục tác dụng lực vào bàn đạp, áp suất dầu khoang C tiếp tục tăng, dẫn đến pittông 14 van phân phối dịch chuyển sang trái làm cốc 15 dịch chuyển sang trái theo Sau cốc 15 tì vào van xả 17 tiếp tục dịch chuyển sang trái làm van nạp 18 mở, khí nén từ ống dẫn 19 qua cửa nạp mở để vào khoang B xi lanh lực Nhờ áp lực khí nén pittông dịch chuyển sang phải , đẩy mở 11 tiếp tục ép bạc mở 12 lên đòn mở để tách dóa ép ly hợp khỏi đóa ma sát ly hợp mở Khi tác dụng lực lên bàn đạp, tác dụng lò xo ép mở 11 bị đẩy trở lại làm pittông dịch chuyển sang trái Do không tác dụng lực lên bàn đạp nên áp suất dầu khoang C giảm Do pittông 14, cốc 15 cụm van nạp/xả dịch chuyển sang phải Khi van nạp 18 đóng cửa nạp cụm van nạp/xả dừng lại cốc 15 pittông tiếp tục dịch chuyển sang phải làm cửa xả mở ra, khí nén từ khoang B xi lanh lực qua cửa xả thoát kết thúc trình mở ly hợp Sơ đồ cấu tạo cụ thể loại dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén hình 2.21 Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 55 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp Hình 2.21 – Cấu tạo cụ thể loại dẫn động thủy lực cường hoá khí nén Bộ phận xi lanh công tác (đã phóng to); xi lanh công tác, van phân phối khí nén xi lanh lực bố trí gọn cụm Cụm van phân phối khí nén xi lanh lực thể đầy đủ hình 2.22 3.5 Dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không Dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không tận dụng ưu điểm kiểu dẫn động thuỷ lực giảm lực bàn đạp nhờ có cường hoá Tuy nhiên độ chân không sử dụng cho cường hoá không lớn nên tăng lực mở mong muốn Vì lý mà dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không chủ yếu sử dụng cho ôtô du lịch Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 56 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp ôtô tải nhỏ Cấu tạo chung dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không hình 2.23 Hình 2.22 – Cụm van phân phối khí nén xy lanh lanh lực Trong hệ thống dẫn động bao gồm xi lanh bố trí kết hợp với cụm van phân phối cường hoá Còn xi lanh công tác bố trí cụm ly hợp với mở hệ thống dẫn động thuỷ lực đơn Hình 2.23 – Dẫn động thủy lực cường hóa chân không Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 57 ... không chủ yếu sử dụng cho ? ?tô du lịch Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 56 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp ? ?tô tải nhỏ Cấu tạo chung dẫn động thuỷ lực cường hoá chân không hình 2. 23 Hình 2. 22. .. 17 - Càng mở; 27 - Bulông; - Bulông; 18 - Đòn mở; 28 - Đóa ma sát; - Vỏ ly hợp; 19 - Đai ốc điều chỉnh; 29 - Vú mỡ; 10 - Đệm cách nhiệt; 20 - Bulông điều chỉnh; 31 - Bulông; 11 - Lò xo ép 21 -. .. 1 4- Ổ bi kim; 1 5- Đòn mở; 1 6- Trục ly hợp; 1 7- Lò xo ép; 1 8- Đóa ép; 1 9- Đóa ma sát; 2 0- Lò xo ép phớt dầu; 2 1- Phớt dầu; 2 2- Cánh tản nhiệt; 2 3- Cácte ly hợp 46 Cấu tạo ô tô Chương – Ly hợp 2. 4.2