- Ly hợp của ôtô con hiệu TOYOTA LAND CRUISER
2.2.5. Ly hợp với bánh đà hai khối lượng
Ly hợp ôtô ngoài nhiệm vụ chính
e chủ động, còn có nhiệm vụ làm giảm dao
ung động) có thể ngăn ngừa dao động truyền tới hộp số và khung xe.
Thông thường vùng cộng hưởng của hệ thống truyền lực nằm trong vùng số vòng quay của động cơ. Thiết bị giảm chấn đặt trong đĩa bịđộng của ly hợp như trì
đủ không gian để lắp bộ giảm chấn có kích thước lớn, ngoài ra khi lắp bộ giảm chấn trong đĩa bị động sẽ làm tăng khối lượng của đĩa bị động do đó khi vào và ra số khó khăn cũng như vấn đề dao động xoắn của trục khuỷu chưa được giải quyết thoảđáng, dẫn đến động cơ làm việc rung động.
Hiện nay trên một sốđộng cơ người ta đã sử dụng ly hợp vớ
Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại này
được giới thiệu trên hình 2-12. Phần khối lượng chính nối cứng với trục khuỷu, bên trong có lắp một ổ bi, lắp trên ổ bi này là khối lượng phụ, giữa hai khối lượng có đặt vòng lò xo giảm chấn để dập tắt dao động. Ly hợp lắp vào mặt sau của khối lượng phụ
như bình thường. Với kết cấu như vậy ngườ
chấn và nhờ vậy nó dập tắt tốt dao động xoắn sinh ra khi làm
Hình dưới đây trình bày các chi tiết chính của bánh đà hai khối lượng, cấu tạo bánh đà loại này gồm hai phần khối lượng (đĩa 1 và đĩa 2) liên kết với nhau nhờ một đĩa liên kết. Giữ
ta có thể tăng được kích thước của lò xo giả
n khối lượng này liên kết với nhau qua vòng lò xo. Khi động cơ làm việc hai nửa khối lượng sẽ dao động với nhau theo biên độ như trình bày ở hình bên.
2
ủy động và ly hợp thủy tĩnh. Loại thủy tĩnh thường liên hệ với môtơ thủy lực để thực hiện chức năng của hệ thống truyền lực
u các b
ất như một bộ phận nối và ngắt mômen truyền từ trục khuỷu đến trục sơ cấp hộp số, ở
Đĩa 1
Đĩa liên kết
Lò xo
Lò xo Đĩa 2
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình ô Tô máy kéo và Xe chuyên dụng ………..33
đây ta chỉ tìm hiểu nguyên lý làm việc và đặc điểm cấu tạo của ly hợp thủy động hay còn gọi chung là ly hợp thủy lực. Hình 2-13 Sơđồ nguyên lý cấu tạo và làm vi b) c) ệc của ly hợp thủy l a) ực: Nguyên lý cấu tạo và làm việc; b) Cấu tạo; c) Mặt cắt ngang của ly hợp. 1- Vỏ ly hợp; 2- Bánh bơm; 3- Bánh tuabin; 4-Vách ngăn Ly hợp thủ h 2-13 a, ấu tạo cụ thể tác dụng lê m, bơm và tuabin được chế tạo g một giây mà chất lỏng đi vào và đi ra kh MB = (r2 W2 cos
y lực có sơđồ nguyên lý cấu tạo vào làm việc như trên hìn c và mặt cắt ngang của ly hợp có vách ngăn được trình bày trên hình 2-13 b, c. Ly hợp thủy lực gồm thân ly hợp kín 1 trong đó có bơm 2 và tuabin 3. Bơm được gắn với trục khuỷu của động cơ, tuabin liên kết với trục sơ cấp hộp số. Trên đĩa dạng vành xuyến của bơm và tuabin đều có các cánh hướng tâm, chất lỏng được nạp đầy trong thân ly hợp, khi làm việc chất lỏng tuần hoàn theo rãnh của các cánh có xu hướng chảy từ trong ra ngoài với vận tốc tuyệt đối W (trong đó V là vận vòng theo cung vành xuyến còn U là vận tốc ly tâm). Vận tốc tuyệt đối của chất lỏng ở vùng gần trục là W1ở phía ngoài là W2. Như vậy trong đĩa bơm diễn ra quá trình biến cơ năng thành động năng của dòng chất lỏng, càng xa tâm động năng của dòng chất lỏng càng lớn vì tốc độ của dòng chất lỏng ở xa tâm lớn hơn gần tâm W2 > W1.
Sau đó chất lỏng đi tiếp từ rìa ngoài của bơm đập vào cánh ngoài của đĩa turbin, và n đĩa tuabin một lực chính bằng lực mà đĩa bơm tác động vào chất lỏng. Do đó mômen xoắn trên trục đĩa tuabin chính bằng mômen xoắn trên trục đĩa bơm.
Để tăng động năng của dòng chất lỏng khi đi ra ngoài bánh bơ
ở dạng vành xuyến, tiết diện từ trong ra ngoài thu nhỏ dần nhờđó mà các phần tử chất lỏng khi đi ra phía ngoài tốc độ của chúng tăng lên rất cao.
Mômen của đĩa bơm là hiệu mômen xung lượng tron
ỏi cánh bơm:
2
α - r1 W1 cosα 1 ) G/g ; (2.2)
g củ chả ĩa bơm trong
một giâ
Trong đó m= G/g là khối lượn a chất lỏng y qua các rãnh của đ
y; r2 , r1 là bán kính điểm ra và vào của cánh đĩa bơm (m); W2, W1 vận tốc tuyệt đối của dòng chất lỏng (m/s); α 1 và α 2 là góc giữa véc tơ vận tốc tuyệt đối với vận tốc theo (dòng chảy vòng) v1, v2.
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình ô Tô máy kéo và Xe chuyên dụng ………..34
Ta có mômen của đĩa bơm bằng mômen quay của đĩa turbin:
MT = MB = (r2 W2 cosα 2 - r1 W1 cosα 1 ) G/g;
Khi chất lỏng tuần hoàn trong đĩa bơm thì một phần công suất của bơm bị tiêu hao do ma sát nội tại trong chất lỏng và do va đập. Nếu gọi công suất của bơm là Nb, của tuabin là Nt
và Nr là công suất tiêu hao do va đập và ma sát. Ta có : Nb = Nt + Nr; Hình 2-14. Ly hợp thuỷđộng trên xe con: 1- Bánh tuabin; 2- Bánh bơm. Hiệu suất truyền của ly hợp thủy lực sẽ là : η = NT/NB = nT /nB =1- (nB-nT)/nB ; (2.3) 1 2 Trong đó nB và nT là số vòng quay của bơm và của turbin. Từ công thức 2.3 thấy rằng khi trục tuabin
đứng im thì hiệu suất của bộ truyền băng 0, trong quá trình làm việc khi trục tuabin quay bằng trục bơm thì ta có hiệu suất của bộ truyền bằng 1. Điều này ít khi xẩy ra, do tải trọng đặt lên trục bơm và do liên kết bằng động năng giữa hai bánh bơm và tuabin nên trong ly hợp luôn có trượt, mức độ trượt phụ thuộc vào tải trọng và điều kiện làm việc của ly hợp thủy lực, khi làm việc bình thường hiệu suất bộ truyền thường nằm trong khoảng từ 95 ÷ 98% thường thấp hơn hiệu suất của ly hợp ma sát. Tuy nhiên do tính chất làm việc êm dịu và tích chất dập tắt mọi tải
trọng động trong bộ truyền, nên ở một số xe khi thiết kế để làm việc với tải trọng thay đổi trong giới hạn lớn, như xe ủi, xe làm đất trồng rừng, xe xúc than, đá v... người ta thường sử
dụng ly hợp thủy lực.
Kết cấu của ly hợp thủy lực có chứa dầu nên khối lượng của ly hợp thường lớn, cồng kềnh, tuy nhiên ly hợp thủy lực có thểđược sử dụng làm chức năng của bánh đà của động cơ.
Hình 2-15. Đặc tính động cơ và ly hợp trên xe con
Vào những năm 80 của thế kỷ trước, người Nhật đã sử dụng ly hợp thủy động cho xe con dùng động cơ diezel có tuabin lùa khí (hình 2-14). Ly hợp thủy động có kết cấu nhỏ gọn, mức nạp dầu không đổi và được bố trí nối tiếp với ly hợp ma sát khô trên hệ thống truyền lực của xe.
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình ô Tô máy kéo và Xe chuyên dụng ………..35
Giáo trình ô Tô máy kéo và Xe chuyên dụng ………..36
Tính chất hoạt động của ly hợp thủy động đời xe này được giới thiệu trên các đường
đặc tính tương ứng (hình 2-15). Có thể nhận thấy đường đặc tính thủy lực khi tuabin bị hãm cứng (trượt 100%) nằm rất xa ngoài miền ổn định của đặc tính động cơđốt trong. Việc khởi hành chỉ có thể thực hiện nhờ ly hợp ma sát khô và rất ít được trợ giúp của ly hợp thủy lực.
Để cải thiện tính chất khởi hành, các thế hệ xe con đời sau đã sử dụng ly hợp thủy động nối cầu (Khóa LOCK-UP).