Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:168

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Tổng quan về hệ thống truyền lực; bảo dưỡng hệ thống truyền lực; bảo dưỡng ly hợp; bảo dưỡng hộp số;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

BM.04-QT07/CĐNNT UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN *** GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ......... …………........... của………………………………. Ninh Thuận, năm 2019
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Tập Giáo trình “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực ” được xây dựng và biên soạn dựa trên cơ sở chương trình khung đào tạo nghề Công nghệ ôtô của bộ Lao động thương binh xã hội ban hành theo Thông tư số / 20 / TT - BLĐTBXH ngày tháng năm 20 của Bộ trưởng Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội. Để phục vụ nhu cầu dạy học theo Chương trình chi tiết nghề Công nghệ ôtô của trường cao đẳng nghề Ninh Thuận. Nội dung tập Giáo trình “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực” viết theo cấu trúc dạy học tích hợp để người học lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kỹ năng, thông qua các hoạt động chủ yếu: - Học lý thuyết tại phòng học chuyên môn hoá nghề công nghệ ôtô, nghe thuyết trình có thảo luận về nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên tắc làm việc các bộ phận của hệ thống phanh. - Thực tập tại xưởng trường về tháo lắp, nhận dạng, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế các bộ phận hệ thống phanh, để người học hình thành và rèn luyện kỹ năng. - Tự nghiên cứu các tài liệu tham khảo và làm bài tập về nhà. Quá trình xây dựng và biên soạn tác giả có tham khảo một số tài liệu sau: 1. Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con - Nguyễn Khắc Trai 2. Ô tô - Dương Văn Đức 3. Giáo trình ô tô 2 - MSC Đặng Quý 4. Khung gầm bệ ô tô - Nguyễn Oanh 5. Tài liệu đạo tạo cấu thành Giai đoạn 2 - TOYOTA 6. Hệ thống truyền lực - ĐH sư phạm TP HCM 7. Từ điển Anh - Việt chuyên ngành công nghệ ô tô, PGS-TS Đỗ Văn Dũng - 2003 8. Diệp Minh Hạnh, Hoàng Thị Lợi, Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống truyền lực - Dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (2008), Tổng cục dạy nghề ban hành. Trong quá trình thực hiện giáo trình mặc dù đã nỗ lực cố gắng nhưng vẫn không thể tránh khỏi sai sót. Rất mong được sự tham gia góp ý của độc giả cũng như các bạn đồng nghiệp trong quá trình sử dụng, để tác giả chỉnh sửa cho cuốn giáo trình hoàn thiện và hữu ích hơn phục vụ cho công tác dạy nghề. …............, ngày…..........tháng…........... năm…… Tham gia biên soạn 1. Chủ biên 2………. 2
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU .......................................................Error! Bookmark not defined. MỤC LỤC ..................................................................Error! Bookmark not defined. Bài 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC ................................................6 I. Giới thiệu chung........................................................................................................6 II. Phân loại ..................................................................................................................7 III. Các sơ đồ bố trí chung ............................................................................................8 A. LY HỢP (Clutch) ..................................................................................................14 B. HỘP SỐ THƯỜNG (Manual Transmissions: MT) ...............................................24 C. TRỤC CÁCĐĂNG ................................................................................................48 D. CẦU CHỦ ĐỘNG.................................................................................................57 Bài 2: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC ........................................80 I. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của sai hỏng của hệ thống truyền lực ...................80 II. Mục đích, yêu cầu và quy trình bảo dưỡng hệ thống truyền lực ...........................83 III. Thực hành bảo dưỡng ...........................................................................................85 Bài 3: BẢO DƯỠNG LY HỢP ...................................................................87 I. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của ly hợp ...........................................................87 II. Kiểm tra trên xe .....................................................................................................88 III. Tháo, lắp ly hợp ....................................................................................................90 Bài 4: BẢO DƯỠNG HỘP SỐ ...................................................................92 I. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và cách khắc phục hộp số cơ khí ..........................92 II. Phương pháp kiểm tra ............................................................................................94 III. Phương pháp tháo - kiểm tra - bảo dưỡng hộp số ................................................96 Bài 5: SỬA CHỮA CÁC ĐĂNG ................................................................119 I. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các đăng......................................................119 II. Thực hành bảo dưỡng các đăng..............................................................................120 Bài 6: BẢO DƯỠNG CẦU CHỦ ĐỘNG .......................................................121 I. Nguyên nhân – hư hỏng – kiểm tra và sửa chữa...................................................121 II. Phương pháp kiểm tra, sửa chữa cầu chủ động .......................................................122 III. Thực hành bảo dưỡng ...........................................................................................125 Bài 7: SỬA CHỮA LY HỢP .......................................................................126 I. Quy trình tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa ly hợp...........................................................126 II. Kiểm tra, sửa chữa: ..............................................................................................132 III. Thực hành sửa chữa ly hợp ...................................................................................133 Bài 8: SỬA CHỮA HỘP SỐ ………………………………………………….134 I. Những tiêu chuẩn kiểm tra và sửa chữa hộp số chính và hộp số phụ...................134 II. Thực hành sửa chữa hộp số ....................................................................................145 Bài 9: SỬA CHỮA CÁC ĐĂNG ........................................................................145 I. Quy trình tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa các đăng .......................................................146 II. Thay thế vòng bi trục chữ thập ...........................................................................146 III. Thay thế vòng bi đỡ trục cácđăng .....................................................................148 Bài 10: SỬA CHỮA CẦU CHỦ ĐỘNG ..................................................................150 I. Sửa chữa bộ vi sai .................................................................................................150 II. Sửa chữa bán trục ................................................................................................162 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/ MÔ ĐUN Tên môn học/ mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực Mã môn học/ mô đun: MĐ 21 Thời gian mô đun: 150 giờ (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành: 120 giờ) I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MĐ 14 - Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề bắt buộc. II. Mục tiêu môn học/ mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được đầy đủ nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực + Giải thích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng của hệ thống truyền lực + Qua các bài kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm đạt yêu cầu 60%. - Về kỹ năng: + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa được các sai hỏng chi tiết, bộ phận của hệ thống truyền lực + Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn + Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh an toàn và hợp lý + Qua sản phẩm tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa và điều chỉnh đạt yêu cầu kỹ thuật 70% và đúng thời gian quy định - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dưỡng, sửa chữa + Cẩn thận, chu đáo trong công việc luôn quan tâm đúng, đủ không để xảy ra sai sót III. Nội dung môn học/ mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra* 1 Tổng quan về hệ thống truyền lực 8 2 6 0 2 Bảo dưỡng hệ thống truyền lực 8 2 6 0 3 Bảo dưỡng ly hợp 12 2 10 0 4 Bảo dưỡng hộp số 18 4 13 1 5 Bảo dưỡng các đăng 10 2 8 0 6 Bảo dưỡng cầu chủ động 18 3 14 1 7 Sửa chữa ly hợp 14 3 10 1 8 Sửa chữa hộp số 24 4 19 1 4
9 Sửa chữa các đăng 14 3 10 1 10 Sửa chữa cầu chủ động 24 5 18 1 Cộng: 150 30 114 6 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành 2. Nội dung chi tiết: 5
Bài 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Thời gian: 8 giờ Mục tiêu: - Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực - Vẽ được sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của ly hợp, hộp số, các đăng và cầu chủ động - Tháo lắp các cụm chi tiết đúng quy trình và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và an toàn - Nhận dạng các chi tiết - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung: Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực trên ô tô I. Giới thiệu chung Hệ thống truyền lực trên ô tô Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh của một chiếc xe gồm có ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu chủ động (vi sai và bán trục). Công dụng của hệ thống truyền lực: - Truyền và biến đổi moment xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men cản sinh ra trong quá trình ô tô chuyển động. - Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài. - Thực hiện đổi chiều chuyển động giúp ô tô chuyển động lùi. - Tạo khả năng chuyển động êm dịu và thay đổi tốc độ cần thiết trên đường. 1. Ly hợp Ly hợp dùng để truyền hay không truyền công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Cắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực nhanh và dứt khoát trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số một cách êm dịu. Nó cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng và không cần chuyển hộp số về số trung gian. 6
2. Hộp số Nhiệm vụ của hộp số là biến đổi moment xoắn của động cơ truyền tới các bánh xe sao cho phù hợp với các chế độ tải.. Chắc chắn sự mất mát công suất ở hộp số là không tránh khỏi, vì thế công suất thực tế đưa đến các bánh xe luôn luôn nhỏ hơn công suất đưa ra của trục khuỷu động cơ (hiệu suất của hộp số). 3. Trục các đăng Truyền động các đăng dùng để truyền moment xoắn giữa các trục không thẳng hàng. Các trục này lệch nhau một góc α>00 và giá trị của α thường thay đổi. 4. Cầu chủ động Cầu chủ động ô tô gồm có: Truyền lực chính, vi sai, bán trục và vỏ cầu. Cầu chủ động có tác dụng: - Truyền công suất từ trục chủ động đến các bánh xe sau. - Thay đổi hướng quay của trục chủ động 1 góc 900 để quay trục bánh xe. - Tạo ra sự giảm tốc cuối cùng giữa trục truyền động và bánh xe thông qua các bánh răng truyền động cuối cùng. - Chia tổng moment xoắn tới các bánh xe chủ động. - Cho phép sai lệch tốc độ giữa các bánh xe khác nhau (bánh xe trái, bánh xe phải) trong lúc quay vòng. - Nâng đỡ trọng lượng cầu sau, toàn bộ hệ thống treo và sátxi. - Tác động như một thành phần moment xoắn khi có gia tốc và phanh. II. Phân loại HTTL được phân loại theo các đặc điểm: 1. Phân loại theo hình thức truyền năng lượng - HTTL cơ khí gồm các bộ truyền ma sát, các hộp biến tốc, hộp phân phối, truyền động cácđăng, loại này dùng phổ biến. - HTTL cơ khí + thuỷ lực gồm các bộ truyền cơ khí, bộ truyền thuỷ lực. - HTTL điện từ gồm nguồn điện, các động cơ điện, rơle điện từ, dây dẫn. - HTTL liên hợp gồm một số bộ phận cơ khí, một số bộ phận thuỷ lực, một số bộ phận điện từ. Phổ biến hơn cả là HTTL cơ khí và cơ khí thuỷ lực. 2. Phân loại theo đặc điểm biến đổi các số truyền. Phân loại theo đặc điểm biến đổi các số truyền gồm: truyền lực có cấp và truyền lực vô cấp. - Truyền lực có cấp là truyền lực có các tỷ số truyền cố định, việc thay đổi số truyền theo dạng bậc thang. - Truyền lực vô cấp là truyền lực có tỷ số truyền biến đổi liên tục tùy thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và moment cản từ mặt đường. 3. Phân loại theo phương pháp thay đổi tốc độ - Điều khiển bằng cần số. - Điều khiển bán tự động. - Điều khiển tự động. Phân biệt giữa điều khiển bán tự động và điều khiển tự động thông qua số lượng cơ cấu điều khiển trong buồng lái. 7
Hiện nay chúng ta thường gặp: - HTTL có cấp điều khiển bằng cần số (Manual Transmissions: MT). - HTTL cơ khí thủy lực điều khiển tự động (Automatic Transmissions: AT). III. Các sơ đồ bố trí chung 1. Các sơ đồ HTTL HTTL tập hợp nhiều cụm chức năng khác nhau. Thông thường bao gồm: - Ly hợp, hộp số chính, trục cácđăng, cầu chủ động, bánh xe. - Ly hợp, hộp số chính, hộp phân phối, trục cácđăng, cầu chủ động, khớp nối, bánh xe. - Hộp số tự động (AT), hộp phân phối, trục cácđăng, cầu chủ động, khớp nối, bánh xe… Số lượng cụm có thể khác nhau tuỳ thuộc vào tính năng kỹ thuật của ôtô. Giới thiệu các sơ đồ thường gặp trên ôtô. Các ký hiệu: Đ - động cơ L - ly hợp H - hộp số CĐ - cácđăng C - cầu chủ động a. Loại FF (FWD) (Động cơ đặt trước – cầu trước chủ động) * Sơ đồ a: động cơ, ly hợp, hộp số chính, cầu xe nằm dọc và ở trước xe tạo nên cầu trước chủ động. Toàn bộ các cụm liên kết với nhau thành một khối. Nhờ cấu trúc này trọng tâm xe nằm lệch hẳn về phía đầu xe, kết hợp cấu tạo vỏ xe tạo khả năng ổn a) định cao khi có lực bên tác động, đồng thời giảm độ nhạy cảm với gió bên. Xong không gian đầu xe rất hẹp. * Sơ đồ b: động cơ, ly hợp, hộp số nằm ngang đặt trước xe, cầu trước chủ động. Toàn bộ cụm truyền lực liền khối. Trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn về phía trước đầu xe giảm đáng kể độ nhạy của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao. Trong cầu chủ động thì bộ truyền bánh b) răng trụ thay thế cho bộ truyền bánh răng côn. 8
b. Loại FR (RWD) (Động cơ đặt trước – cầu sau chủ động) * Sơ đồ c: động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước đầu xe, cầu chủ động đặt sau xe, trục các đăng nối giữa hộp số và cầu chủ động. Chiều dài từ hộp số đến cầu sau khá lớn nên giữa trục phải đặt ổ treo. c) c. Loại RR (Động cơ đặt sau – cầu sau chủ động) * Sơ đồ d: động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động làm thành một khối gọn ở phía sau xe, cầu sau chủ động. Cụm động cơ nằm sau cầu chủ động. * Sơ đồ e: giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ nằm quay ngược lại, đặt trước cầu sau. * Sơ đồ g: động cơ, ly hợp đặt trước xe, hộp số chính, cầu xe đặt sau xe, trục cácđăng nối giữa ly hợp và hộp số chính. Trục cácđăng đặt kín trong vỏ bọc làm tốt việc bảo vệ che bụi cho hệ thống. Trọng lượng san đều cho cả hai cầu. d. Loại 4WD (Động cơ hai cầu chủ động thường xuyên) * Sơ đồ h: động cơ, ly hợp, hộp số chính, hộp phân phối đặt dọc phía đầu xe, cầu trước và cầu sau chủ động. Nối giữa hộp phân phối và các cầu là các trục cácđăng. Sơ đồ này thường gặp ở ôtô có khả năng việt dã cao, ôtô chạy trên đường xấu. 9
IV. CÁC KIỂU BỐ TRÍ FF FR Hệ thống truyền động chủ yếu sử dụng là: - FF (Động cơ đặt trước - Bánh trước chủ động). - FR (Động cơ đặt trước - Bánh sau chủ động). Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động), RR (động cơ đặt sau - cầu sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe hybrid đang bắt đầu được phát triển. 1. FF (Động cơ đặt trước - Bánh trước chủ động): Xe FF với hộp số thường 10
Trên xe với động cơ đặt trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối lượng đơn. Moment động cơ không truyền xa đến bánh sau, mà đưa trực tiếp đến các bánh trước. Bánh trước dẫn động rất có lợi khi xe quay vòng và đường trơn. Sự ổn định hướng tuyệt vời này tạo được cảm giác lái xe khi quay vòng. Do không có trục cácđăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ được trọng tâm của xe, làm cho xe ổn định khi di chuyển. 2. FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động) Xe FR với hộp số thường Kiểu bố trí động cơ đặt trước - bánh sau chủ động làm cho động cơ được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên, ở bên trong thân xe không được tiện nghi ở trung tâm do trục cácđăng đi qua nó. Điều này là không tiện nghi nếu gầm xe ở mức quá thấp. Kiểu động cơ đặt ngoài buồng lái sẽ tạo điều kiện cho công việc sửa chữa, bảo dưỡng được thuận tiện hơn, nhiệt sinh ra và sự rung động ít ảnh hưởng đến người lái và hành khách. Nhưng hệ số sử dụng chiều dài xe sẽ giảm xuống, nghĩa là thể tích chứa hàng hóa và hành khách giảm xuống. Đồng thời tầm nhìn của tài xế bị hạn chế, ảnh hưởng đến độ an toàn chung. Ngược lại động cơ đặt trong buồng lái khắc phục được những nhược điểm nói trên. 3. Kiểu 4 bánh chủ động (4WD – 4 wheel driver) Xe 4WD thường xuyên loại FR 11
Các kiểu xe cần hoạt động ở tất cả các loại địa hình và điều kiện chuyển động khó khăn cần được trang bị với 4 bánh chủ động và dẫn động thông qua hộp số phụ. Các xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính là 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn. Khác với xe 2WD, điểm đặc trưng của xe 4WD là có các bộ vi sai phía trước và phía sau. Mục đích là để triệt tiêu sự chệnh lệch của các bánh xe khi đi vào đường vòng. Đối với loại 4WD thường xuyên, người ta bố trí thêm một bộ vi sai trung tâm ở giữa bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trước và sau. Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe chạy được êm do đảm bảo việc truyền công suất đều nhau đến cả bốn bánh xe, kể cả khi quay vòng. Đây là ưu điểm chủ yếu của loại 4WD thường xuyên, nó có thể sử dụng trên đường xá bình thường, đường gồ ghề hay đường có độ ma sát thấp. Tuy nhiên, để tránh cho bộ sai trung tâm phải liên tục làm việc, các lốp trước và sau phải có đường kính giống nhau, kể cả các bánh bên trái và bên phải. 4. Kiểu truyền động xe hybrid Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid là dòng ôtô sử dụng động cơ tổ hợp. Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau. Ưu điểm lớn nhất của xe hybrid là giảm ô nhiễm môi trường, một vấn đề quan trọng hiện nay. Ngoài ra xe hybrid còn có các ưu điểm sau: - Tận dụng năng lượng khi phanh: khi cần phanh hoặc khi xe giảm tốc năng lượng phanh được tận dụng để tạo ra dòng điện nạp cho ắc-quy. - Giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (động cơ hybrid tiêu thụ lượng nhiên liệu ít hơn nhiều so với động cơ đốt trong thông thường) - Động cơ điện được dùng trong các chế độ gia tốc hoặc tải lớn nên động cơ đốt trong chỉ cần cung cấp công suất vừa đủ nên động cơ đốt trong có kích thước nhỏ gọn. - Có thể sử dụng vật liệu nhẹ để giảm khối lượng tổng thể của ôtô. Động cơ hybrid được sử dụng trên các xe như: Honda Insight, Honda Civic, Toyota Prius và rất nhiều hãng khác. Nguyên lý hoạt động xe hybrid 12
V. CÁC KÝ HIỆU 1. Công thức bánh xe Công thức bánh xe được ký hiệu tổng quát là axb Trong đó: a là số lượng bánh xe b là số lượng bánh xe chủ động Thí dụ cho các trường hợp :  4×2 : Xe có một cầu chủ động (có 4 bánh trong đó có 2 bánh chủ động).  4×4 : Xe có hai cầu chủ động (có 4 bánh, cả 4 bánh đều chủ động).  6×4 : Xe có hai cầu chủ động, một cầu bị động (có 6 bánh xe trong đó có 4 bánh chủ động).  6×6 : Xe có ba cầu chủ động (có 6 bánh xe và cả 6 bánh đều chủ động).  8×8 : Xe có bốn cầu chủ động (có 8 bánh xe và cả 8 bánh đều chủ động). 2. Ký hiệu hệ thống truyền lực Vì mức độ phức tạp của hệ thống truyền lực, một số xe cụ thể được thể hiện qua công thức bánh xe như trên, nên hệ thống truyền lực có các hệ thống thường dùng như : - Loại ký hiệu 4WD (four well drive): Cho tất cả các xe có 4 bánh chủ động. - Loại ký hiệu AWD (all well drive): Cho tất cả các xe có cấu trúc kiểu cầu trước thường xuyên ở trạng thái chủ động, cầu sau truyền lực trong một số trường hợp nhất định 3. Các bộ vi sai giữa các bánh xe. Các bộ vi sai giữa các bánh xe đảm nhận vai trò khác tốc giữa các bánh xe cùng một cầu, xong trường hợp xe chuyển động trên đường xấu có thể xảy ra hiện tượng một bánh xe bị quay trơn mà không truyền lực. Các xe một cầu chủ động chủ yếu hoạt động trên đường tốt do đó các kiểu vi sai kiểu này rất thích hợp. Hình 1-7. Các dạng cấu trúc truyền lực trên ôtô. - Trên ôtô nhiều cầu cần hoạt động trên đường xấu để hạn chế sự quay trơn của một bánh xe trên một cầu, có thêm khoá ma sát các dạng khác nhau như: ly hợp trượt, bộ gài có ma sát cao, khớp ly hợp tự động điều chỉnh. 13
- Một số kết cấu khác có khả năng khoá cứng hai bánh xe (khoá vi sai), khi đó các bánh xe ở một cầu không còn khả năng khác tốc. Xe không còn hoạt động ở chế độ này lâu dài vì lý do quá tải do kết cấu. Cấu trúc tự động gài vi sai là loại khớp dạng hành trình tự do. Kết cấu tự động làm việc khi có sai lệch tốc độ giữa hai bánh xe. 4. Các bộ vi sai giữa các cầu - Các bộ vi sai giữa các cầu đặt trong hộp phân phối cho phép các cầu làm việc với các tốc độ quay khác nhau, việc bố trí như vậy làm cho xe hai cầu hoạt động linh hoạt nhưng giảm khả năng cơ động của xe. - Cấu trúc khắc phục yếu điểm đó là sử dụng các bộ khoá vi sai giống các bộ khoá vi sai giữa các bánh xe như sơ đồ 2, 3, 4, 6. Các khoá có thể là vi sai trục vít bánh vít, khớp ly hợp, khớp ly hợp tự động điều chỉnh. - Trên một số xe hai cầu chủ động không có hộp phân phối, không có cơ cấu gài cầu bằng tay hay phím điện mà sử dụng khớp ma sát nối giữa hai cầu. Khớp làm việc như một khớp mềm đảm bảo cho hệ thống truyền lực không bị quá tải. Khớp chỉ trượt khi sự chênh lệch moment truyền quá lớn, còn lại chúng nối liền giữa hai cầu. Cấu trúc như vậy được coi là khớp ma sát tự trượt như sơ đồ 1, 5, 7. A. LY HỢP (CLUTCH) Ly hợp được đặt giữa động cơ và hộp số. Có nhiệm vụ nối và ngắt công suất động cơ thông qua bàn đạp ly hợp làm cho bánh xe chủ động quay (nối) hoặc động cơ quay tự do không truyền công suất đến bánh xe (ngắt). Mặc dù có nhiều kiểu ly hợp nhưng tất cả đều làm việc trên nguyên tắc giống nhau. Vị trí ly hợp Cấu tạo bộ ly hợp trên ôtô HONDA. I. Công dụng – phân loại – yêu cầu 1. Công dụng - Tạo khả năng đóng ngắt mạch truyền lực từ động cơ tới bánh xe chủ động. Ly hợp đảm bảo đóng ngắt êm dịu truyền động đến hộp số một cách nhanh chóng, dứt khoát trong những trường hợp cần thiết (khi chuyển số, khi phanh). - Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toàn nhằm tránh quá tải cho hệ thống truyền lực và động cơ. 14
- Khi có hiện tượng cộng hưởng ly hợp có khả năng dập tắt dao động nhằm nâng cao chất lượng truyền lực. 2. Phân loại a. Theo cách truyền moment xoắn từ trục khuỷu đến trục của hệ thống truyền lực: - Ly hợp ma sát: loại một đĩa và nhiều đĩa, loại lò xo màng, loại lò xo nén biên, loại lò xo nén trung tâm, loại càng tách ly tâm và nửa ly tâm. - Ly hợp thủy lực: loại thủy tĩnh và thủy động. - Ly hợp nam châm điện. - Ly hợp liên hợp. b. Theo cách điều khiển - Điều khiển do lái xe (loại đạp chân, loại có trợ lực thủy lực hoặc khí). - Loại tự động. Hiện nay trên ô tô được sử dụng nhiều loại ly hợp ma sát. Ly hợp thủy lực cũng đang được phát triển trên ô tô vì có ưu điểm là giảm được tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực. 3. Yêu cầu - Ly hợp phải truyền được moment xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt trong mọi điều kiện, bởi vậy ma sát của ly hợp phải lớn hơn moment xoắn của động cơ. - Khi kết nối phải êm dịu để không gây ra va đập ở hệ thống truyền lực. - Khi tách phải nhanh và dứt khoát để dễ gài số và tránh gây tải trọng động cho hộp số. - Moment quán tính của phần bị động phải nhỏ. - Ly hợp phải làm nhiệm vụ của bộ phận an toàn. - Điều khiển dễ dàng. Kết cấu đơn giản và gọn. - Đảm bảo thoát nhiệt tốt khi ly hợp trượt. II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Ly hợp dùng phổ biến trên xe có thể là loại ly hợp ma sát hoặc ly hợp thủy lực. Ly hợp ma sát thường dùng với hộp số thường, còn ly hợp thủy lực dùng với hộp số tự động. Chương này chúng ta nghiên cứu kỹ về ly hợp ma sát, còn ly hợp thủy lực (biến mô thủy lực) sẽ được đề cập trong chương hộp số tự động. Ly hợp ma sát hiện đại là một đĩa đơn loại đĩa khô. 1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động a. Cấu tạo chung Ôtô trang bị hộp số thường dùng loại ly hợp ma sát. Kích thước của bộ ly hợp được xác định bởi đường kính ngoài của đĩa ly hợp và căn cứ theo yêu cầu truyền moment xoắn lớn nhất của động cơ. Bộ ly hợp ma sát gồm có 3 phần: - Phần chủ động: Gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, nắp ly hợp bắt chặt với bánh đà bằng các bu lông, mâm ép lắp qua cần đẩy và giá đỡ trên nắp ly hợp. Mâm ép cùng quay với nắp ly hợp và bánh đà. - Phần bị động: Gồm đĩa ly hợp (đĩa ma sát) và trục bị động (trục sơ cấp của hộp số). Đĩa ly hợp có moay ơ được lắp then hoa trên trục bị động để truyền moment 15
cho trục bị động và có thể trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt và nối ly hợp. - Cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp gồm có 2 loại: + Loại cơ khí gồm có: bàn đạp, thanh kéo, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp. + Loại thủy lực gồm có: bàn đạp, xy lanh chính, xy lanh con, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp. Cấu trúc bộ ly hợp b. Nguyên lý hoạt động: Hoạt động của ly hợp - Khi đóng ly hợp, người lái rời chân khỏi bàn đạp ly hợp, lúc này bàn đạp ở trạng thái tự do, các lò xo đẩy đĩa ép ép chặt đĩa ma sát lên bánh đà. Nhờ có ma sát nên đĩa ma sát, đĩa ép, lò xo, vỏ ly hợp và bánh đà tạo thành một khối cứng quay cùng bánh đà, do đó moment được truyền từ trục khuỷu- bánh đà qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp của hộp số. - Muốn ngắt ly hợp, chỉ cần đạp chân lên bàn đạp, thông qua thanh nối, khớp trượt chuyển động sang trái ép vào đầu cần bẩy làm các cần bẩy quay trên giá đỡ và đầu kia của cần bẩy kéo đĩa ép thắng lực ép lò xo, dịch chuyển sang phải và tách đĩa ma sát khỏi mặt bánh đà. Lúc này đĩa ma sát ở trạng thái tự do và moment động cơ không thể truyền qua đĩa tới trục sơ cấp hộp số. 16
Nguyên lý hoạt động của ly hợp dùng lò xo màng cũng tương tự như đối với ly hợp dùng lò xo trụ, chỉ có một điểm khác nhau nhỏ là lò xo màng vừa đóng vai trò lò xo ép khi đóng ly hợp vừa đóng vai trò cần bẩy khi mở ly hợp. Để ngắt ly hợp, đối với nhiều ly hợp cần phải ép khớp trượt vào đầu cần bẩy hoặc lò xo màng, nhưng đối với một số ly hợp lại cần phải kéo khớp trượt đầu cần bẩy hoặc đầu lò xo màng ra. 2. Cấu tạo và chức năng từng bộ phận 2.1. Bánh đà - Bánh đà được thêm vào nhằm tạo ra moment quán tính khối lượng giúp động cơ hoạt động, trên bánh đà có vòng răng khởi động để khởi động động cơ. Trên bánh đà động cơ có các lỗ khoan xiên nhằm mục đích lưu thông không khí mang theo nhiệt độ, bụi, dầu mỡ (nếu có) ra ngoài. Trong trường hợp bị tắc khả năng tản nhiệt sẽ kém đi chút ít. Ngoài ra, bánh đà được làm dày để hấp thụ nhiệt lượng lớn tỏa ra từ hoạt động của ly hợp. Cấu trúc của bánh đà - Có bề mặt được gia công nhẵn để tạo ra bề mặt ma sát. Trên bề mặt bánh đà được khoan các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp. Một lỗ được khoan vào giữa bánh đà để lắp bạc đạn đỡ trục sơ cấp của hộp số. - Bạc đạn ở tâm của bánh đà đóng vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số. Nó giống như một ổ lót dẫn hướng, ổ lót dẫn hướng có thể là bạc đạn bi hay ống lót đồng. Cả hai phải được bôi trơn. * Bánh đà khối lượng kép Bánh đà khối lượng kép Thường được sử dụng trong động cơ Diesel, nó hấp thụ các rung động của động cơ. Lò xo gắn bên trong bánh đà hoạt động như một bộ phận giảm chấn khi ép một phần của bánh đà, làm êm dịu dòng công suất truyền ra. Bánh đà cũng giúp làm giảm mỏi trên các phần của ly hợp và hộp số. 2.2. Nắp ly hợp - Chức năng chính của nắp ly hợp là nối và cắt công suất động cơ chính xác, kịp thời. 17
- Nắp ly hợp được lắp ghép với bánh đà của động cơ bằng các bu lông. Tốc độ quay của nắp ly hợp bằng với tốc độ của trục khuỷu động cơ. Do vậy nắp ly hợp phải được cân bằng thật tốt và tỏa nhiệt thật tốt tại thời điểm ăn khớp ly hợp. - Nắp ly hợp có các lò xo để ép đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp. Các lò xo này có thể là lò xo trụ hoặc là lò xo đĩa. Ly hợp lò xo đĩa Ly hợp lò xo trụ a. Lò xo trụ (Coil spring): - Lò xo trụ được sử dụng để cung cấp áp lực tác dụng lên đĩa ép. Số lượng lò xo trụ sử dụng thay đổi tùy thuộc vào nhiệm vụ của đĩa được thiết kế. Các lò xo trụ tác dụng lên nắp ly hợp và đĩa ép. - Cần ép ly hợp được thiết kế để kéo đĩa ép ra khỏi đĩa ly hợp. Một đầu của cần ép ly hợp dính vào đĩa ép, đầu còn lại tự do và được thiết kế để ép vào trong. - Lò xo trụ thường được sử dụng ở xe thương mại hạng nặng. * Hoạt động: - Ở trạng thái hợp thì các lò xo trụ ép mạnh vào đĩa ép làm cho đĩa ly hợp được ép chặt vào bánh đà để truyền moment của động cơ đến trục sơ cấp hộp số. - Khi đạp bàn đạp ly hợp, thì vòng bi sẽ ép mạnh vào ba cần ép làm cho đĩa ép thả lỏng đĩa ly hợp, nên moment từ bánh đà không được truyền đến trục sơ cấp hộp số. Đây chính là trạng thái ngắt của ly hợp. Hoạt động của ly hợp lò xo trụ b. Lò xo đĩa (Diaphragm spring): - Lò xo đĩa tròn và mỏng, được chế tạo từ thép lò xo. Nó được tán bằng đinh tán hoặc bắt chặt bằng bu lông 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 cân bằng. 18
- Lò xo đĩa được sử dụng rất phổ biến ở các xe du lịch, xe tải nhỏ và các xe hiện nay nhờ các ưu điểm so với lò xo trụ:  Lực bàn đạp ly hợp được giữ ở mức thấp nhất.  Lực tác dụng của nó lên mâm ép đều hơn lò xo trụ.  Đĩa ly hợp có thể mòn rộng hơn mà không làm giảm áp lực vào đĩa ép.  Lực lò xo không giảm ở tốc độ cao.  Các lá tản nhiệt có thể được lắp trên đĩa ép.  Vì các chi tiết có dạng tròn nên cân bằng tốt hơn.  Có cấu trúc đơn giản hơn lò xo trụ * Hoạt động: - Khi đạp bàn đạp ly hợp, lực từ bàn đạp sẽ được truyền đến càng cắt ly hợp làm cho vòng bi cắt ly hợp bị dịch chuyển sang trái và ép mạnh vào lò xo đĩa làm cho đĩa ép chuyển động sang phải (hình vẽ). Sự chuyển động của đĩa ép làm cho đĩa ly hợp tách 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 không được truyền đến hộp số. - Khi nhả ly hợp, lực đàn hồi của lò xo đĩa sẽ đẩy vòng bi chuyển động ngược lại và đĩa ép sẽ ép chặt đĩa ly hợp vào bánh đà. Do vậy, khi bánh đà quay thì mô men từ bánh đà sẽ truyền qua đĩa ly hợp làm trục sơ cấp quay cùng với động cơ. Hoạt động của ly hợp lò xo đĩa 2.3. Đĩa ly hợp Đĩa ly hợp - Đĩa ly hợp dùng để truyền chuyển động từ bánh đà động cơ đến trục sơ cấp hộp số. Đĩa ly hợp tròn và mỏng được làm chủ yếu từ thép. - Cấu trúc của đĩa ly hợp gồm: + Mặt ma sát: Thường được làm từ amian hay những vật liệu chịu nhiệt độ cao khác và dây đồng đan lại hay đúc lại với nhau. Tiếp xúc một cách đồng đều với bề mặt ma sát của đĩa ép ly hợp và bánh đà để truyền công suất được êm và không bị trượt. 19