Thông số cơ bản của ly hợp ôtô

Xác định các thông số cơ bản của ly hợp

Việc xác định các thông số cơ bản của ly hợp chính là xác định số l−ợng và kích thước bề mặt ma sát nhằm bảo đảm yêu cầu truyền hết mô men quay của động cơ trong mọi điều kiện làm việc. Để bảo đảm yêu cầu truyền hết mô men quay của động cơ trong mọi điều kiện làm việc, thì ly hợp phải có khả năng truyền đ−ợc mô men quay lớn hơn mô men xoắn lớn nhất của động cơ Memax. Hệ số dự trữ ly hợp β phải đủ lớn (β>1) để bảo đảm cho ly hợp truyền hết mô men xoắn động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó (khi các bề mặt ma sát bị dầu mở rơi vào, khi các lò xo ép bị giảm tính đàn hồi, khi các tấm ma sát bị mòn.v.v.).

Nh− vậy, căn cứ vào chủng loại xe và điều kiện làm việc th−ờng xuyên của nó mà ta chọn hệ số β thích hợp; từ đó xác định đ−ợc mô men ma sát cần thiết của ly hợp theo công thức (2-15). Bán kính R2 hoàn toàn đ−ợc xác định khi biết các đại l−ợng trong biểu thức (2-19) Giá trị áp suất làm việc của các bề mặt p là một trong những thông số quan trọng quyết định đến l−ợng mòn của các bề mặt ma sát khi ly hợp tr−ợt trong quá trình đóng ly hợp sau gài số. - Khi đóng ly hợp đột ngột (lái xe thả nhanh bàn đạp ly hợp) làm cho đĩa ép lao nhanh vào đĩa bị động, thời gian tr−ợt ngắn nh−ng lực ép tăng lên nhanh làm cho xe bị giật mạnh, gây tải trọng động lớn đối với hệ thống truyền lực (do quán tính lao vào của.

• Giai đoạn I : Tính từ lúc các bề mặt ma sát bắt đầu chạm vào nhau cho đến lúc tốc độ góc trục ly hợp bắt đầu tăng (khi mô-men ma sát ly hợp Mms vẫn còn nhỏ hơn hoặc bằng mô-men cản qui dẫn Ma). • Giai đoạn II : Tính từ lúc tốc độ góc trục ly hợp bắt đầu tăng cho đến khi bằng tốc độ góc trục khuỷu động cơ (lúc mô-men ma sát ly hợp Mms lớn hơn mô-men cản qui dÉn Ma). Trong giai đoạn II, mô men ma sát hình thành ở ly hợp đã lớn hơn mô men cản chuyển động qui dẫn của ôtô (Mms(t) > Ma) làm gia tốc trục ly hợp và do đó gia tốc chuyển động của xe mặc dầu tốc độ góc ωa(t) của chúng vẫn còn nhỏ hơn tốc độ góc của trục khuỷu động cơ ωe (nghĩa là vẫn còn tr−ợt).

Do quan hệ biến thiên của các đại l−ợng trong tích phân (2-21) là rất phức tạp, nó không chỉ phụ thuộc vào đặc tính làm việc của ly hợp (qui luật hình thành mô-men ma sát Mms) , chế độ làm việc của động cơ (Me, ), mà còn phụ thuộc vào trình độ chủ quan của lái xe khi đóng ly hợp (đóng đột ngột hay từ từ). Để có thể xác định đ−ợc công tr−ợt ly hợp theo ph−ơng trình (2-21), chúng ta cần thiết phải đ−a ra một số giả thiết tr−ớc theo một số điều kiện nhất định có thể chấp nhận đ−ợc. - Ly hợp kết thúc tr−ợt tại một thời điểm nào đó khi mà mômen ma sát Mms lớn hơn hoặc bằng mô-men cực đại của động cơ (Mms = kd.Memax; 1≤ kđ phụ thuộc vào cường độ hình thành mô men ma sát).

Ngoài việc kiểm tra công tr−ợt riêng của ly hợp, còn cần phải kiểm tra nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp trong quá trình tr−ợt ly hợp để bảo đảm sự làm việc bình thường của ly hợp, không ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát, không gây nên sự cháy các tấm ma sát hoặc ảnh hưởng đến sự đàn hồi của lò xo ép.v.v. + Thường các tấm ma sát có độ dẫn nhiệt rất kém nên có thể coi tất cả nhiệt phát sinh sẽ truyền cho đĩa ép, đĩa ép trung gian (ly hợp hai đĩa bị động) và bánh đà động cơ. Độ cứng của một lò xo clx đ−ợc xác định theo ép yêu cầu và điều kiện ép tối thiểu (đặc tr−ng bởi hệ số dự trữ ly hợp βmin) khi tấm ma sát đã mòn đến giới hạn phải thay thế.

Bởi vậy đĩa ép phải có khả năng dịch chuyển theo chiều trục và đ−ợc liờn kết với bỏnh đà bằng gờ của đĩa tỳ vào chỗ lừm của thân ly hợp hoặc bánh đà (hình H2-11, a, b), hoặc bằng chốt gắn chặt trên bánh đà (hình H2-11, c, d) hoặc bằng các ph−ơng pháp khác. Các tấm ma sát gắn với đĩa thụ động bằng cách dán cứng hoặc nhờ đinh tán làm bằng đồng đỏ hoặc đồng thau mềm hoặc nhôm nhằm tránh cào xướt bề mặt đĩa ép và bánh đà khi tấm ma sát mòn quá mức. Để tăng tính êm dịu khi đóng ly hợp, đĩa thép thường được chế tạo theo kiểu nón cụt với độ côn từ 1 ữ 2 [độ] hoặc xe rảnh hướng tâm và uốn lượn sóng để tạo nên sự đàn hồi khi đóng ly hợp (hình a trên hình H2-12).

Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống điều khiển ly hợp

Tuy vậy điều khiển thủy lực có nhiều −u điểm hơn hẳn điều khiển cơ khí nên đ−ợc sử dụng phổ biến trên hầu hết các loại ôtô. Đặc biệt rất thuận lợi và hiện đại hóa trong việc điều khiển phối hợp để gài số bán tự động, nhất là cho số phụ của xe tải lớn. Trên hình H2-16 là sơ đồ kết hợp điều khiển ly hợp bằng thủy lực và điều khiển gài số bán tự động bằng khí nén.

Dầu cao áp sẽ đẩy piston và do đó đẩy cần (6) để tiến hành quay càng mở tiến hành mở ly hợp. Việc tiến hành gài cấp số nào của hộp số đã được lái xe lựa chọn và định trước thông qua nút điều khiển chọn số (2) để chia dòng khí nén vào (15) về phía bên phải hay bên trái ứng với hai cấp số của hộp số. Một −u điểm nữa của điều khiển ly hợp bằng thủy lực là nó khắc phục đ−ợc hiện t−ợng mòn rơ của các khâu khớp cơ khí.

Điều khiển thủy lực còn đem lại sự thuận tiện cho việc bố trí dẫn động nhất là khi cụm ly hợp cách xa vị trí lái xe. Điều khiển ly hợp có trợ lực cho phép giảm nhẹ lực điểu khiển của lái xe trong quá trình mở ly hợp. Điều khiển ly hợp có trợ lực lò xo hoặc trợ lực chân không với khả năng trợ lực không lớn lớn nên sử dụng hạn chế trên một số xe con hoặc tải nhỏ.

Với xe tải lớn, kết cấu trở nên kồng kềnh và phức tạp nên th−ờng phải dùng trợ lực khí nén. Khi không mở ly hợp, lò xo có tác dụng nh− một lò xo hồi vị để kéo bàn đạp về vị trí ban đầu. Đồng thời, áp suất dầu cũng tác dụng lên piston (2) điều khiển mở van cấp khí nén cho hệ thống trợ lực.

Tại đây, khí nén sẽ tác dụng lên piston (7) của xy lanh trợ lực để đẩy thêm một lực lên piston dầu (1) tiến hành mở ly hợp. Có thể mô hình hóa sơ đồ điều khiển thủy lực có trợ lực khí nén từ hình vẽ kết cấu hình H2-17 thành sơ đồ mạch dễ quan sát hơn nh− hình H2-17b.

Xác định các thông số cơ bản của điều khiển ly hợp

Tỷ số truyền của truyền động trung gian itg đối với điều khiển cơ khí loại đòn đ−ợc xác định theo các cánh tay đòn c/d của hai khâu trung gian nh− đã nêu. (Giá trị lớn đ−ợc chọn cho xe làm việc trong điều kiện nặng nhọc hơn). Giá trị tỷ số truyền của bàn đạp ibd cùng với các tỷ số truyền thành phần nêu trên phải đ−ợc xác định đủ lớn để bảo đảm sao cho hành trình lớn nhất của bàn đạp ly hợp Sbdmax phải nằm trong khoảng dịch chuyển hợp lý của chân lái xe; tức là Sbdmax ∈ [Sbd].

Lực tác dụng lên bàn đạp Pbd không thể vượt quá khả năng tạo lực bình thường của lái xe. Nghĩa là, lực lớn nhất tác dụng lên bàn đạp (không có trợ lực) yêu cầu không đ−ợc lớn hơn lực cho phép mà ng−ời lái xe bình th−ờng có thể tạo ra; tức là Pbdmax ≤ [Pbd]. Trường hợp lực tác dụng lên bàn đạp Pbd xác định theo công thức (2-40) mà vượt quá giá trị cho phép nêu trên thì phải dùng thêm trợ lực cho điều khiển ly hợp.

Ngày nay, để giảm nhẹ cường độ làm việc cho lái xe, người ta thường dùng điều khiển ly hợp có trợ lực. Tuy vậy, lực tác dụng của lái xe lên bàn đạp lúc này cũng không.