Toyota Vios được trang bị ly hợp ma sát 1 đĩa dùng lò xo đĩa Hệ thống ly hợp sử dụng cơ cấu điều khiển: dẫn động thủy lực
Hình 2. 2: Kết cấu của hệ thống ly hợp 1. Cao su chắn bụi 2. Càng cắt ly hợp 3. Kẹp 4. Vòng bi cắt ly hợp 5. Vỏ ly hợp 6. Đĩa ly hợp 7. Bánh đà 8. Lò xo đĩa 9. Đĩa ép
Giống như các loại ly hợp khác, kết cấu của hệ thống ly hợp trên xe Toyota Vios được chia làm ba phần: phần chủ động, phần bị động và cơ cấu điều khiển ly hợp. 2.2.1 Phần chủ động Phần chủ động gồm có: bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, lò xo ép Hình 2. 3: Cấu tạo cụm vỏ ly hợp a) Bánh đà Hình 2. 4: Bánh đà
Bánh đà được đặt ở cuối khối động cơ, được bắt chặt vào đuôi trục khuỷu bằng bu lông. Bề mặt tiếp xúc với đĩa ma sát là một mặt phẳng, trên vành bánh đà là các bánh răng ăn khớp với bánh răng của hệ thống khởi động. Trên bánh đà còn có các lỗ ren và các chốt định vị để bắt với vỏ ly hợp. Tâm bánh đà có đặt một vòng bi để đỡ trục sơ cấp của hộp số.
b) Vỏ ly hợp
Hình 2. 5: Vỏ ly hợp
Vỏ ly hợp được bắt chặt với bánh đà bằng bu lông và quay cùng bánh đà Vỏ ly hợp được làm từ thép đảm bảo được độ bền và cứng vững tuy nhiên giá thành cao
Vỏ ly hợp được bắt chặt với lò xo đĩa băng các vấu và bu lông thành điểm tựa cho các lá của lò xo tạo nên cơ cấu đòn bẩy để thự hiện mở ly hợp
c) Đĩa ép
Hình 2. 6: Đĩa ép
Nhiệm vụ của đĩa ép là ép sát đĩa ma sát vào bánh đà để gắn kết giữa động cơ với cầu chủ động hoặc ngắt kết nối giữa động cơ với bánh đà dưới sự tác động của lò xo đĩa thông qua quá trình ngắt hoặc đóng ly hợp
Đĩa ép được bắt chặt với lò đĩa bằng các vấu đinh tán hay mối ghép bu lông
d) Lò xo đĩa
Hình 2. 7: Lò xo đĩa
Lò xo đĩa có công dụng tạo ra lực ép để đĩa ép ép chặt vào đĩa ma sát với bánh đà thành 1 khối, để động cơ truyền mô men đến trục sơ cấp của hộp số.
Vành ngoài của lò xo đĩa được liên kết với đĩa ép, các lá thép ở thân được liên kết với vỏ ly hợp tạo cơ cấu đòn bẩy điều khiển di chuyển đĩa ép không còn liên kết với đĩa ma sát nữa để thực hiện quá trình mở ly hợp.
2.2.2 Phần bị động
Phần bị động gồm có: Trục sơ cấp của hộp số (trục ly hợp) và đĩa ma sát (đĩa bị động)
a) Trục ly hợp
Trục ly hợp là trục sơ cấp của hộp số, một đầu được gối lên vòng bi ở tâm bánh đà, đầu kia được gối lên vòng bi đươc đặt ở hộp số có bánh răng ăn khớp với trục trung gian của hộp số
b) Đĩa ma sát
Hình 2. 9: Cấu tạo đĩa ma sát
1. Tấm ma sát 2. Xương đĩa
3. Vòng chặn 4. Moay ơ
5. Lò xo giảm chấn 6. Vòng chặn 7. Vành chặn giảm chấn
Đĩa bao gồm một moay ơ có rãnh then hoa và một tấm kim loại phẳng hình tròn được phủ vật liệu ma sát
Rãnh then hoa nằm giữa trung tâm đĩa ma sát và ăn khớp với răng then hoa trên trục sơ cấp. Làm trục sơ cấp và đĩa ma sát quay. Tuy nhiên đĩa ma sát này được tự do trượt về phía trước hay phía sau trên trục trục sơ cấp
Đĩa chế tạo bằng chất amiant chịu nhiệt cao. Sợi cacton và dây đồng đỏ kết nối hoặc đúc kết với nhau, hoặc làm bằng thép với kim loại sứ. Có hệ số ma sát cao và ổn định.
Ngoài tấm ma sát, còn bộ phận quan trọng nữa của ly hợp là moay ơ và bộ giảm chấn. Moay ơ có nhiệm vụ truyền lực cho trục ly hợp, còn bộ giảm chấn giúp dập tắt dao động. Bộ phận giảm chấn được chia thành hai nhóm chi tiết sau:
+ Nhóm chi tiết đàn hồi (lò xo giảm chấn) dùng để giảm dao động có tần số cao xuất hiện trong hệ thống truyền lực do có sự kích động cưỡng bức theo chu kỳ động cơ hoặc mặt đường
+ Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động sử dụng tấm ma sát đặt giữa các bề mặt có sự dịch chuyển tương đối. Bộ giảm chấn được bố trí nối giữa xương đĩa ma sát với moay ơ và hoạt động theo nguyên tắc hấp thụ năng lượng dao động.
Hình 2. 10: Kết cấu bộ giảm chấn
1. Xương đĩa 2. Đinh tán
3. Lò xo giảm chấn 4. Tấm lò xo đĩa
5. Tấm ma sát 6. Moay ơ
7. Đĩa trong xương đĩa 8. Đĩa moay ơ
9. Bu lông kẹp 10. Lò xo kẹp
11. Cửa sổ chứa lò xo 12. Tấm đệm lò xo
2.2.3 Cơ cấu điều khiển
Cơ cấu điều khiển của ly hợp trên xe Vios bao gồm: Vòng bi tê, đòn mở và cơ cấu chấp hành: Xy lanh chấp hành, xy lanh chính, ống dẫn dầu và bàn đạp ly hợp
a) Đòn mở
Hình 2. 11: Đòn mở
Một đầu của đòn mở tỳ vào ổ bi tê, đầu kia tựa vào thanh đẩy của piston xy lanh chấp hành. Khi mà piston của xy lanh chấp hành đẩy một đầu của đòn mở, theo nguyên lý đòn bẩy, đầu còn lại sẽ đẩy vòng bi tê trượt dọc trục sơ cấp của hộp số tỳ vào các lá thép của lò xo đĩa làm ly hợp ở trạng thái mở.
b) Vòng bi tê
Hình 2. 12: Vòng bi tê
Vòng bi tê giúp trục hộp số nằm giữa đĩa ma sát trên bánh đà và không bị rung lắc khi đĩa ma sát tách rời
Nhờ có các vòng bi tê này, mà việc tiếp xúc trở lại của các lá ép côn với đĩa côn được nhẹ nhàng êm ái khi các máy móc thiết bị cần chuyển động trở lại một cách bình thường
c) Bàn đạp ly hợp
Hình 2. 13: Bàn đạp ly hợp
Bàn đạp ly hợp giúp bạn có thể điều khiển xe dừng lại theo ý muốn khi động cơ vẫn đang hoạt động.
Đạp bàn đạp ly hợp (hay còn gọi là cắt ly hợp) được sử dụng khi xuất phát, khi chuyển số và khi phanh. Khi đạp bàn đạp thì sự truyền động lực từ động cơ đến hệ thống truyền lực bị ngắt.
Nhả bàn đạp ly hợp là để nối chuyển động từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Để động cơ không bị tắt đột ngột, xe ô tô chuyển động không bị rung giật.
d) Xy lanh chính
Xy lanh chính đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu dẫn động, nó là nguồn tạo và cung cấp chất lỏng cao áp cho toàn bộ cơ cấu.
Kết cấu của xy lanh chấp hành gồm có: Bình chứa dầu là nơi cung cấp dầu cho hệ thống, thanh đẩy có tác dụng nhân và truyền lực điều khiển từ bàn đạp ly hợp, xy lanh chính là nơi tạo áp suất cho dẫn động. Lỗ cấp dầu nối thông bình chưa với xy lanh chính nhằm cung cấp dầu cho hệ thống. Lò xo van ngược dùng để đóng kín van và đẩy piston về vị trí ban đầu khi nhả bàn đạp ly hợp. Van ngược chiều chỉ cho dầu đi từ xy lanh chính đến xy lanh chấp hành, nút làm kín có tác dụng như van một chiều, nó chỉ cho đầu đi từ khoang phía trước ra khoang phía sau để điền đầy khoảng trống phía trước đầu piston; đệm cánh dùng để che không cho nút làm kín tiếp xúc trực tiếp với lỗ thông trên đầu
piston để tăng tuổi thọ,van ngược để ở đầu xy lanh chính có tác dụng duy trì trong hệ thống một áp suất dư nhỏ để tránh lột khí vào hệ thống
Hình 2. 14: Xy lanh chính
1. Bình chứa dầu 2. Thanh đẩy piston
3. Xy lanh chính 4. Lỗ cấp dầu
5. Lỗ thông 6. Lò xo van ngược
7. Van ngược chiều 8. Van ngược
9. Nút làm kín 10. Đệm cánh đàn lò xo
e) Xy lanh chấp hành
Xy lanh chấp hành nhận dầu có áp suất cao từ đường ống dẫn dầu qua lỗ cấp dầu. Khi đó dầu có áp suất cao sẽ đẩy piston, thanh đẩy dịch chuyển tác động làm đòn mở thực hiện quá trình ngắt ly hợp. Phớt làm kín có tác dụng làm kín xy lanh piston không cho dầu lọt ra ngoài, chụp che bụi để che chắn bụi không cho vào xy lanh. Ngoài ra trên xy lanh có bố trí thêm vít xả khí nhằm xả không khí trong hệ thống.
Hình 2. 15: Xy lanh chấp hành
1. Vít xả khí 2. Lỗ cấp dầu
3. Xy lanh chấp hành 4. Chụp che bụi
5. Thanh đẩy 6. Piston
7. Phớt làm kín 8. Lò xo hồi vị
f) Ống dẫn dầu
Ống dẫn dầu thủy lực là một chi tiết quan trọng trong hệ thống. Chức năng của ống dẫn dầu là chứa dầu và dẫn truyền dầu đến xy lanh của hệ thống.
Dầu của hệ thống ly hợp [2]:
Dầu ly hợp là loại dầu thủy lực tương tự dầu phanh.
Dầu sử dụng trên hệ thống ly hợp là huyết mạch của cơ cấu thủy lực điều khiển ly hợp đóng mở, dầu ly hợp đóng vai trò quyết định để xe của bạn có thể vận hành. Khác với các loại dầu mỡ bôi trơn dùng cho việc giảm thiểu ma sát, làm mát ổ trục máy, bao kín các khe hở của piston, xy lanh dầu ly hợp lại đảm nhiệm vai trò truyền lực là chủ yếu. Do mang đặc tính không chịu nén của chất lỏng nên dầu ly hợp có thể truyền lực tác động từ bàn đạp ly hợp đến các bộ phận của hệ thống ly hợp một cách chính xác nhất.
+ Đảm bảo truyền lực linh hoạt tại nhiệt độ cao, cao tốc, nóng ẩm . + Chống lại sự ăn mòn các bộ phận kim loại hoặc phi kim loại trong hệ thống ly hợp của xe.
+ Có khả năng bôi trơn các bộ phận trong hệ thống ly hợp, làm tăng tuổi thọ cuppen .
+ Độ vận động nhớt theo nhiệt độ tốt .
+ Độ sôi cao, nhiệt độ cao dầu không sản sinh bọt khí.
Hiện tại dầu được sử dụng trên hệ thống ly hợp có 4 tiêu chuẩn là dầu ly hợp DOT3, DOT4, DOT5, DOT5.1. Ngoại trừ dầu ly hợp DOT5 gốc Silicon , các loại dầu còn lại gồm DOT3, DOT4 , DOT5.1 đều là gốc poly-ethylene glycol. DOT3 , DOT4 , DOT5.1 có thể trộn lẫn với nhau sử dụng nhưng độ sôi sẽ giảm xuống, DOT3, DOT4, DOT5.1 tuyệt đối không thể trộn lẫn với DOT 5. Sử dụng DOT 5 trong một hệ thống DOT 3 hoặc DOT 4 mà không xả rửa đúng cách sẽ gây ra hư hại cho hệ thống ly hợp và gây suy cụm ly hợp . DOT5.1 là phiên bản không Silicon của dầu DOT5. Dầu được sử dụng trên xe Toyota Vios 2018 là DOT3. 2.3 Nguyên lý hoạt động Trạng thái đóng Hình 2. 16: Trạng thái đóng ly hợp 1. Bánh đà 2. Đĩa ma sát 3. Đĩa ép 4. Vỏ ly hợp 5. Lò xo đĩa 6. Vòng bi tê 7. Đòn mở ly hợp 8. Xy lanh chấp hành
9. Đường ống dẫn dầu 10. Xy lanh chính 11. Bình chứa dầu 12. Bàn đạp ly hợp
Trạng thái đóng: do tác dụng của lò xo đĩa nên đĩa ép luôn ép chặt vào
đĩa ma sát và bánh đà của động cơ thành một khối. Động cơ truyền momen xoắn đến bánh đà và đĩa ép sang trục sơ cấp của hộp số. Trong quá trình làm việc của động cơ, nếu mô men trong hệ thống truyền lực lớn hơn mô men ma sát của ly hợp thì ly hợp sẽ bị trượt, do vậy, hệ thống ly hợp trở thành một cơ cấu an toàn cho động cơ hay hệ thống truyền lực nhằm tránh quá tải.
Trạng thái mở:
Hình 2. 17: Trạng thái mở ly hợp
Người lái tác động một lực lên bàn đạp ly hợp, thông qua thanh nối đẩy piston xy lanh chính dịch chuyển tạo nên áp suất thủy lực trong hệ thống. dầu thủy lực dịch chuyển theo đường ống dẫn tới xy lanh chấp hành qua lỗ cấp dầu áp suất trong xy lanh chấp hành được đẩy piston của xy lanh chấp hành dịch chuyển tác động lên thanh đẩy, thanh đẩy tỳ đẩy vào một đầu của đòn mở sang phải, đầu còn lại của đòn mở tác động đẩy vòng bi tê trượt tịnh tiến sang trái dọc trục sơ cấp của hộp số tỳ vào các lá thép của lò xo đĩa làm triệt tiêu lực ép của lò xo. Bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép được tách ra, mô men của động cơ không còn truyền xuống hệ thống truyền lực.
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THÁO LẮP, BẢO DƯỠNG VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN XE TOYOTA VIOS 2018 3.1 Các hư hỏng thường gặp trên hệ thống ly hợp [4]
3.1.1 Trượt ly hợp
Trượt ly hợp là tình trạng động cơ vượt quá mức mà không tạo ra bất kỳ sự tăng mô men xoắn nào cho các bánh xe chuyển động. Nó xảy ra khi đĩa ly hợp không được kẹp chặt giữa bánh đà và đĩa ép. Sự trượt có thể xảy ra trong quá trình tăng tốc ban đầu hoặc những lần dịch chuyển tiếp theo.
- Hiện tượng: + Có mùi khét
+ Khi chạy tăng ga nhưng xe vẫn chạy chậm + Giảm công suất động cơ khi lái xe lên dốc. - Cách xác định xem ly hợp có bị trượt hay không:
+ Chèn khối chặn dưới các bánh xe. + Kéo hết phanh tay.
+ Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ. + Đặt cần số ở vị trí số cao nhất.
+ Tăng đều tốc độ động cơ và nhả chậm bàn đạp ly hợp. Kết luận rằng ly hợp không trượt nếu động cơ tắt.
Chú ý: đừng bao giờ kiểm tra trong thời gian dài vì làm như vậy có thể làm quá nóng ly hợp.
- Nguyên nhân:
+ Bề mặt đĩa ma sát bị mòn hoặc bị ngâm dầu + Đĩa ép bị cong
+ Ổ bi mở ly hợp tiếp xúc nên càng mở
- Khắc phục:
+ Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do cho đúng.
+ Kiểm tra và thay thế lò xo nếu lò xo giảm lực ép quá mức cho phép. + Kiểm tra bề mặt làm việc của tấm ma sát, nếu dính dầu phải rửa sạch dầu.
+ Kiểm tra đĩa bị động, đĩa ép và bánh đà, nếu bị cong vênh hay mòn không đều thì phải sữa chữa hoặc thay thế.
Hình 3. 1: Đĩa ma sát bị mòn Hình 3. 2:Đĩa ma sát bị dính dầu
3.1.2 Tiếng ồn từ ly hợp
Nhiều tiếng ồn từ ly hợp là do bạc lót và ổ bi. Tiếng ồn của bạc lót dẫn hướng là tiếng rít, tiếng hú hoặc âm thanh kèn kẹt đáng chú ý nhất là trong thời tiết lạnh. Những tiếng ồn từ bạc lót này thường xảy ra khi bàn đạp truyền tải ở trạng thái trung tính. Tiếng ồn của vòng bi phát ra là tiếng rít hoặc tiếng mài xảy ra khi bàn đạp ly hợp bị ép và dừng lại khi bàn đạp được giải phóng hoàn toàn. Điều đáng chú ý nhất là khi truyền ở trạng thái trung tính, nhưng nó cũng có thể nghe được khi truyền trong bánh răng.
- Nguyên nhân:
+ Lỏng bánh đà, đĩa ép + Do mâm ép yếu
+ Xy lanh chính thiếu dầu + Hành trình tự do không đúng + Đĩa ma sát cong vênh
- Cách xác định tiếng kêu không bình thường: + Chèn khối chặn vào dưới các bánh xe. + Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ.
+ Nhả bàn đạp ly hợp trong khi để cần số ở vị trí trung gian. + Đạp hết bàn đạp ly hợp một lần nữa.
+ Đạp và nhả bàn đạp nhiều lần cả nhanh và chậm, kiểm tra tiếng kêu không bình thường phát ra từ ly hợp.
3.1.3 Ly hợp ngắt không hoàn toàn
Hiện tượng :
- Sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số. Nguyên nhân:
- Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
- Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép sẽ làm đĩa