Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chiến lược công nghiệp hóa và hiện đại hóa, ngành giao thông vận tải giữ vai trò huyết mạch đối với hoạt động lưu thông hàng hóa và đi lại của xã hội. Trong các loại phương tiện cơ giới đường bộ, ô tô con du lịch ngày càng phổ biến tại Việt Nam nhờ khả năng vận hành linh hoạt, độ an toàn cao, kích thước gọn gàng, thuận tiện khi di chuyển trên các tuyến đường đô thị có mật độ phương tiện dày đặc. Để nâng cao tính kinh tế, tính tiện nghi và giảm cường độ lao động cho người điều khiển, các cụm hệ thống trên ô tô liên tục được cải tiến và tối ưu hóa kết cấu.

Đề tài tốt nghiệp "Tính toán, thiết kế hệ thống ly hợp dựa trên xe Honda Accord SM 2010" thuộc chuyên ngành Cơ khí Ô tô, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Giao thông Vận tải (thực hiện năm 2024) tập trung giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Nghiên cứu tổng quan, phân tích và lựa chọn phương án thiết kế kết cấu ly hợp và hệ thống dẫn động phù hợp cho dòng ô tô con hiện đại.
  2. Xác định các thông số kích thước cơ bản, tính toán mô-men ma sát, kiểm nghiệm công trượt, chế độ nhiệt và độ bền các chi tiết chịu tải chính trong cụm ly hợp.
  3. Thiết kế hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp theo hướng giảm lực tác dụng lên bàn đạp và tối ưu hóa hành trình bàn đạp mà không cần sử dụng bộ trợ lực phức tạp.
  4. Tổng hợp các dạng hư hỏng thường gặp, xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa hệ thống ly hợp trong thực tế sử dụng.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là cụm ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo màng và hệ thống dẫn động thủy lực. Phạm vi nghiên cứu dựa trên các thông số kỹ thuật thực tế của dòng xe tham khảo Honda Accord SM 2010 trang bị động cơ xăng 2.4L i-VTEC và hộp số sàn 5 cấp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng trên nền tảng lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô, lý thuyết ma sát học và cơ học chất lỏng ứng dụng trong hệ thống truyền lực xe cơ giới. Tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật bao gồm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp và so sánh phương án: Đánh giá các kiểu ly hợp (ma sát, thủy lực, điện từ, liên hợp) và các phương án dẫn động (cơ khí, thủy lực, có trợ lực khí nén/chân không) để lựa chọn kết cấu tối ưu cho xe con.
  • Phương pháp tính toán giải tích và kiểm nghiệm bền cơ khí: Áp dụng các công thức kinh nghiệm ngành ô tô để xác định kích thước đĩa ma sát, lò xo màng, đinh tán, moay-ơ then hoa và lò xo giảm chấn theo các trạng thái chịu lực cắt, chèn dập và xoắn đàn hồi.
  • Phương pháp phân tích động học và nhiệt động học: Khảo sát quá trình đóng ly hợp êm dịu khi xe khởi hành tại chỗ ở tay số 1, xác định công trượt toàn phần, công trượt riêng và độ tăng nhiệt của đĩa ép.
  • Phương pháp tính toán thủy lực: Xác định tỷ số truyền dẫn động, kích thước đường kính xi-lanh chính, xi-lanh công tác và kiểm tra tương quan lực/hành trình bàn đạp.

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu gồm: giáo trình chuyên ngành của Nhà xuất bản Giao thông Vận tải (Giáo trình Kết cấu và Tính toán Ô tô), tài liệu kỹ thuật của dòng xe Honda Accord SM 2010 và các tiêu chuẩn kiểm nghiệm độ bền cơ khí ô tô.

Thiết kế kỹ thuật và tính toán hệ thống

Bảng thông số xe tham khảo Honda Accord SM 2010

TT Thông số kỹ thuật Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều dài toàn bộ $L_a$ mm 4.870
2 Chiều rộng toàn bộ $B_a$ mm 1.850
3 Chiều cao toàn bộ $H_a$ mm 1.465
4 Chiều dài cơ sở $L$ mm 2.775
5 Trọng lượng bản thân xe $G_0$ N (kg) 1.453
6 Trọng lượng toàn bộ $G_T$ N (kg) 2.033
7 Loại động cơ - - 2.4L i-VTEC (4 xi-lanh)
8 Dung tích công tác $V_h$ cc 2.356
9 Công suất cực đại / Tốc độ vòng tua $P_{max} / n_{max}$ Hp / rpm 174 / 6.200
10 Mô-men xoắn cực đại / Tốc độ vòng tua $M_{emax} / n$ Nm / rpm 225 / 4.000
11 Vận tốc tối đa $v_{max}$ km/h 228
12 Tỷ số truyền truyền lực chính $i_0$ - 4,389
13 Tỷ số truyền tay số 1 $i_{h1}$ - 3,267
14 Thông số lốp xe - - 215/60R16 94H

Bảng tổng hợp kết quả tính toán kết cấu ly hợp và hệ dẫn động

Hạng mục chi tiết Thông số tính toán thiết kế Giá trị tính toán Giới hạn cho phép / Tiêu chuẩn Đánh giá
Mô-men ma sát Hệ số dự trữ ly hợp ($\beta$) 1,30 $1,3 \div 1,75$ Đạt yêu cầu
Mô-men ma sát danh định ($M_{ms}$) 292,5 Nm $\ge 225\text{ Nm}$ Đảm bảo truyền lực
Đĩa bị động Đường kính ngoài đĩa ma sát ($D_2$) 220 mm $58,3 \div 82,5\text{ mm}$ (theo công thức) Chọn hợp lý
Đường kính trong đĩa ma sát ($D_1$) 140 mm $R_1 = 70\text{ mm}$ Đạt kích thước
Bề rộng tấm ma sát ($b$) 40 mm - Đạt chuẩn
Bán kính trung bình ma sát ($R_{tb}$) 91,4 mm - Đạt chuẩn
Áp suất tiếp xúc bề mặt ($q$) $200.875\text{ N/m}^2$ $[q] \le 250.000\text{ N/m}^2$ Thỏa mãn độ bền
Công trượt & Nhiệt Công trượt riêng ($l_0$) Thỏa mãn $[l_0] = 1,0 \div 1,6\cdot 10^6\text{ J/m}^2$ Không cháy tấm ma sát
Độ tăng nhiệt đĩa ép ($\Delta T$) Nằm trong vùng cho phép $[\Delta T] = 8 \div 10^\circ\text{C}$ Đĩa ép an toàn
Đinh tán ma sát Ứng suất cắt dãy trong / dãy ngoài $2,74 / 3,40\text{ kG/cm}^2$ $[\tau_c] = 100\text{ kG/cm}^2$ Đủ bền cắt
Ứng suất dập dãy trong / dãy ngoài $4,30 / 5,40\text{ kG/cm}^2$ $[\tau_{cd}]$ tiêu chuẩn Đủ bền dập
Moay-ơ đĩa bị động Kích thước then hoa ($D \times d \times h$) $35 \times 28 \times 10\text{ mm}$ Số then $Z = 10$, $B = 4\text{ mm}$ Đủ bền then hoa
Đinh tán moay-ơ Ứng suất cắt / dập (vật liệu thép C65) Thỏa mãn $[\tau] = 40\text{ kG/cm}^2$ Đủ bền liên kết
Lò xo giảm chấn Ứng suất xoắn cực đại (thép 60) Thỏa mãn $[\tau] = 900\text{ MPa}$ Đủ bền xoắn
Lò xo màng Kích thước hình học ($D_e / D_i / \delta$) $210 / 70 / 2,5\text{ mm}$ $Z = 12\text{ cánh}$ Kết cấu chuẩn
Lực ép tạo ra khi đóng ly hợp ($F$) 6.424 N $F > P$ ($2.944,3\text{ N}$) Đảm bảo lực ép
Dẫn động thủy lực Tỷ số truyền hệ dẫn động ($i_{dd}$) 40 - $i_{bd} = 5$, $i_{tl} = 1$
Hành trình bàn đạp ($S_{bd}$) 150 mm $[S_{bd}] \le 140 \div 160\text{ mm}$ Thao tác thuận lợi
Lực đạp ngắt ly hợp ($Q_{bd}$) 81,79 N $[Q_{bd}] \le 150\text{ N}$ Không cần trợ lực
Đường kính xi-lanh chính / công tác $d_1 = d_2 = 20\text{ mm}$ $D_1 = D_2 = 28\text{ mm}$ Chiều dày thành $4\text{ mm}$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế

Chương 1 trình bày tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô, phân tích nhiệm vụ, các yêu cầu kỹ thuật và phân loại theo 4 tiêu chí cơ bản:

  • Phương pháp truyền mô-men: Phân tích ly hợp ma sát (dạng đĩa, nón, trống với các cặp vật liệu thép-gang, thép-pherado, gang-pherado), ly hợp thủy lực (khớp nối thủy lực gồm bánh bơm và bánh tua-bin), ly hợp điện từ và ly hợp liên hợp.
  • Trạng thái làm việc: Phân biệt ly hợp thường đóng (áp dụng chủ yếu trên ô tô) và ly hợp thường mở (dùng trên một số dòng máy kéo như C-100, MTZ2).
  • Phương pháp phát sinh lực ép: Khảo sát cơ cấu lò xo trụ bố trí xung quanh, lò xo côn trung tâm, lò xo đĩa màng, lực ly tâm, nửa ly tâm và lực hút điện từ.
  • Phương pháp dẫn động: Đánh giá dẫn động cơ khí, dẫn động thủy lực và các dạng dẫn động có trợ lực (trợ lực cơ khí, chân không, khí nén, thủy lực áp suất cao).

Trên cơ sở phân tích kết cấu xe con du lịch, tác giả lựa chọn phương án: Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động, sử dụng lò xo đĩa màng và hệ thống dẫn động điều khiển bằng thủy lực không trợ lực. Phương án này tối ưu hóa không gian bố trí dưới nắp ca-pô, có đặc tính lực ép phi tuyến giúp giảm lực điều khiển bàn đạp khi ngắt ly hợp.

Phần cuối chương giới thiệu cấu tạo thực tế của hệ thống ly hợp trên xe Honda Accord SM 2010 với các chi tiết chính: cụm bàn đạp ly hợp (Clutch pedal assembly), công tắc vị trí bàn đạp (Clutch pedal position switch), công tắc khóa liên động (Clutch interlock switch), lò xo hồi vị (Clutch assist spring), bình dầu (Clutch reservoir), xi-lanh chính (Clutch master cylinder), đường dẫn dầu (Clutch line), xi-lanh công tác (Slave cylinder), càng mở (Release fork), ổ bi tỳ (Release bearing), đĩa ma sát (Clutch disc), bàn ép (Pressure plate) và bạc lót trục khuỷu (Crankshaft pilot bushing).

Chương 2: Tính toán, thiết kế ly hợp cho ô tô con

Chương 2 thực hiện toàn bộ các bước tính toán thiết kế động học, nhiệt học, sức bền và thủy lực:

  1. Xác định mô-men ma sát: Chọn hệ số dự trữ $\beta = 1,3$ cho dòng xe con, với mô-men xoắn cực đại của động cơ $M_{emax} = 225\text{ Nm}$, tính ra mô-men ma sát yêu cầu $M_{ms} = 292,5\text{ Nm}$.
  2. Kích thước cơ bản đĩa bị động: Xác định đường kính ngoài $D_2 = 220\text{ mm}$, đường kính trong $D_1 = 140\text{ mm}$, bề rộng $b = 40\text{ mm}$, bán kính trung bình $R_{tb} = 91,4\text{ mm}$. Cặp ma sát thép - pherado có hệ số ma sát $\mu = 0,35$, số đôi bề mặt ma sát $i = 2$. Áp suất làm việc trên bề mặt ma sát đạt $q = 200.875\text{ N/m}^2$, nhỏ hơn giới hạn cho phép $[q] = 250.000\text{ N/m}^2$.
  3. Kiểm nghiệm công trượt và nhiệt độ: Xét quá trình khởi hành êm dịu ở tay số 1, xác định mô-men cản chuyển động quy dẫn $M_a$, mô-men quán tính quy dẫn $J_a$, tốc độ góc trục khuỷu $\omega_m = 418,6\text{ rad/s}$ (tại 4.000 rpm), hệ số nhịp tăng mô-men $K = 140\text{ Nm/s}$. Kết quả kiểm nghiệm công trượt riêng $l_0$ nằm trong phạm vi cho phép $[l_0] = (1,0 \div 1,6)\cdot 10^6\text{ J/m}^2$. Độ tăng nhiệt của đĩa ép (khối lượng $m_t = 7,6\text{ kg}$, nhiệt dung $C = 500\text{ J/kg}^\circ\text{C}$) thỏa mãn giới hạn $[\Delta T] = 8 \div 10^\circ\text{C}$.
  4. Tính toán sức bền chi tiết cơ khí:
    • Đinh tán đĩa ma sát: Vật liệu đồng, đường kính $d = 4\text{ mm}$, bố trí 2 dãy ($r_1 = 80\text{ mm}$, $r_2 = 100\text{ mm}$), mỗi dãy 16 đinh. Ứng suất cắt lớn nhất đạt $3,4\text{ kG/cm}^2 \le [\tau_c] = 100\text{ kG/cm}^2$; ứng suất chèn dập đạt $5,4\text{ kG/cm}^2 \le [\tau_{cd}]$.
    • Moay-ơ đĩa bị động: Then hoa tiêu chuẩn $D \times d \times h = 35 \times 28 \times 10\text{ mm}$, số then $Z = 10$, chiều dài moay-ơ $L = 35\text{ mm}$, bề rộng then $B = 4\text{ mm}$, đảm bảo điều kiện bền dập và cắt.
    • Đinh tán moay-ơ với xương đĩa: 4 đinh tán thép C65 đường kính $d = 7\text{ mm}$ ở bán kính $R = 45\text{ mm}$, chịu lực $F = 5.000\text{ N}$, thỏa mãn ứng suất cho phép $[\tau] = 40\text{ kG/cm}^2$.
    • Lò xo giảm chấn: Gồm 4 lò xo bố trí ở bán kính $R_1 = 45\text{ mm}$, đường kính dây $d = 3\text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 18\text{ mm}$, hệ số tập trung ứng suất $K = 1,253$, làm bằng thép 60, ứng suất xoắn thỏa mãn $[\tau] = 900\text{ MPa}$.
    • Lò xo màng: Kích thước $D_e = 210\text{ mm}$, $D_i = 70\text{ mm}$, bề dày $\delta = 2,5\text{ mm}$, $Z = 12$ cánh. Lực ép tổng hợp sinh ra $F = 6.424\text{ N}$ (lớn hơn lực mở yêu cầu $P_n = 2.944,3\text{ N}$), ứng suất uốn tại điểm nguy hiểm nhất nằm trong giới hạn đàn hồi.
  5. Tính toán hệ thống dẫn động thủy lực:
    • Tỷ số truyền tổng cộng $i_{dd} = 40$ (tỷ số truyền bàn đạp $i_{bd} = 5$, tỷ số truyền thủy lực $i_{tl} = 1$, hành trình tự do $\Delta S = 30\text{ mm}$, dịch chuyển đĩa ép $S_{de} = 3\text{ mm}$).
    • Hành trình bàn đạp $S_{bd} = 150\text{ mm} \le [S_{bd}] = 160\text{ mm}$.
    • Lực tác dụng lên bàn đạp $Q_{bd} = 81,79\text{ N} \le [Q_{bdmax}] = 150\text{ N}$; công thao tác $W_c \le 23\text{ J}$. Vì lực đạp nhỏ hơn nhiều so với giới hạn mỏi nên hệ thống không cần bố trí bộ trợ lực chân không.
    • Kích thước xi-lanh chính và xi-lanh công tác: đường kính trong $d_1 = d_2 = 20\text{ mm}$, đường kính ngoài $D_1 = D_2 = 28\text{ mm}$ (chiều dày thành $4\text{ mm}$), hành trình piston $S_1 = S_2 = 30\text{ mm}$, thể tích dầu làm việc $V_1 = V_2 = 9.424,8\text{ mm}^3$.

Chương 3: Bảo dưỡng, sửa chữa ly hợp cho ô tô con

Chương 3 trình bày các phương pháp chẩn đoán sai hỏng và quy trình công nghệ phục hồi ly hợp:

  • Hiện tượng trượt khi đóng ly hợp: Biểu hiện qua việc tăng ga nhưng xe không tăng tốc tương ứng, yếu khi leo dốc, phát sinh mùi khét. Nguyên nhân do mất hành trình tự do bàn đạp, đĩa ma sát mòn trơ đinh tán, đòn mở không phẳng, rò rỉ áp suất dầu thủy lực. Tác giả đề xuất 4 phương pháp kiểm tra thực địa:
    1. Cài số cao khởi hành: Chèn bánh xe, kéo phanh tay, đạp ly hợp nổ máy, gài số 4 hoặc 5 rồi nhả từ từ bàn đạp ly hợp; nếu động cơ chết máy là ly hợp tốt, nếu động cơ vẫn nổ là ly hợp trượt.
    2. Giữ xe trên dốc: Đỗ xe trên dốc $8 \div 10^\circ$, tắt máy, gài số 1, nhả phanh; nếu xe trôi dốc là ly hợp trượt.
    3. Đẩy xe: Xe đứng trên đường bằng, tắt máy, gài số 1; dùng lực của $3 \div 4$ người đẩy xe; nếu xe dịch chuyển là ly hợp trượt.
    4. Cảm nhận mùi khét: Nhận diện mùi cháy pherado khi xe vận hành đầy tải.
  • Hiện tượng đóng không êm, rung giật: Xuất hiện hiện tượng giật cục khi khởi hành do đĩa ma sát dính dầu mỡ, lỏng chân máy, đinh tán bị lỏng/gãy, đĩa bị đảo cong vênh, các đầu đòn mở không đồng phẳng, kẹt then hoa hoặc lò xo giảm chấn/lò xo ép bị gãy yếu.
  • Hiện tượng ly hợp ngắt không hoàn toàn: Chuyển số khó khăn, nghe tiếng va đập bánh răng trong hộp số. Nguyên nhân do hành trình tự do quá lớn, bàn đạp quá thấp, đĩa ép/bị động cong vênh, rò rỉ đường ống thủy lực hoặc kẹt moay-ơ then hoa. Cách thử: đạp hết bàn đạp ly hợp ở số 1 xem xe có bị trườn tới hay không, hoặc gài số lùi từ từ để phát hiện tiếng va chạm bánh răng.
  • Hiện tượng phát ra tiếng kêu bất thường: Kêu khi đóng ly hợp (mòn then hoa, gãy lò xo giảm chấn), kêu khi ngắt ly hợp (mòn hỏng hoặc khô mỡ bi T), kêu liên tục từ vòng bi đỡ trục ly hợp ở đuôi trục khuỷu.
  • Quy trình kiểm tra, sửa chữa và điều chỉnh: Hướng dẫn đo độ dày đĩa ma sát, đo độ sâu đầu đinh tán, kiểm tra độ phẳng bề mặt đĩa ép/bánh đà (đo độ lệch bánh đà bằng đồng hồ so), kiểm tra độ mòn các chốt và đầu cánh lò xo màng, quy trình siết đều bu-lông vỏ ly hợp và hiệu chỉnh hành trình tự do bàn đạp ly hợp.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả thiết kế cụ thể:
    • Hoàn thành bộ thông số thiết kế hoàn chỉnh cho cụm ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo màng trên xe Honda Accord SM 2010 ($M_{ms} = 292,5\text{ Nm}$, $D_2 = 220\text{ mm}$, $D_1 = 140\text{ mm}$, $q = 200.875\text{ N/m}^2$).
    • Thiết kế thành công hệ thống dẫn động thủy lực tối ưu với $i_{dd} = 40$, lực bàn đạp chỉ $81,79\text{ N}$ (thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn $150\text{ N}$) và hành trình $150\text{ mm}$, giúp người lái thao tác êm ái mà không cần trang bị bộ trợ lực chân không, từ đó giảm trọng lượng và giá thành cụm chi tiết.
  • Giải pháp kỹ thuật và bảo dưỡng:
    • Đưa ra hệ thống quy trình chẩn đoán sai hỏng trực quan, có thể thực hiện nhanh ngoài hiện trường (thử tải số cao, thử dốc, thử đẩy xe) kết hợp với các bước đo kiểm dung sai hình học chi tiết trong xưởng.
  • Đóng góp của tác giả:
    • Xây dựng một quy trình tính toán thiết kế và kiểm nghiệm cơ khí - nhiệt học - thủy lực chặt chẽ, có tính hệ thống cho dòng xe du lịch cỡ trung sử dụng động cơ công nghệ mới (Earth Dreams 2.4L i-VTEC).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế được đề cập trong văn bản:
    • Các bước tính toán và lựa chọn thông số kết cấu chủ yếu dựa trên công thức giải tích và hệ số kinh nghiệm, chưa thực hiện mô phỏng số chuyên sâu (như phân tích phần tử hữu hạn FEM đối với trường ứng suất phi tuyến của lò xo màng hay trường phân bố nhiệt độ trên đĩa ép).
    • Nghiên cứu chưa có điều kiện kiểm chứng thực nghiệm trực tiếp trên băng thử tải ly hợp chuyên dụng mà sử dụng thông số tham khảo từ xe nguyên mẫu.
  • Hướng nghiên cứu mở rộng:
    • Ứng dụng các phần mềm chuyên ngành (ANSYS, SolidWorks Simulation) để mô phỏng động lực học đóng mở ly hợp và phân tích truyền nhiệt chuyển tiếp (transient thermal) khi ly hợp trượt liên tục ở các chu kỳ khởi hành khắc nghiệt.
    • Nghiên cứu tích hợp các cảm biến điện tử giám sát độ mòn đĩa ma sát và nhiệt độ làm việc theo thời gian thực để kết nối với hệ thống tự chẩn đoán trên xe (OBD).

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng:
    • Sinh viên, học viên chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ khí Ô tô, Kỹ thuật Giao thông sử dụng làm tài liệu tham khảo cho đồ án môn học Thiết kế Ô tô, đồ án Tính toán Hệ thống Truyền lực và đồ án tốt nghiệp kỹ sư.
    • Kỹ thuật viên, kỹ sư tại các trạm dịch vụ bảo dưỡng, sửa chữa ô tô du lịch cần tài liệu chẩn đoán hư hỏng và quy trình cân chỉnh ly hợp.
  • Các phần nội dung có giá trị tham khảo cao:
    • Phương pháp luận và trình tự tính toán giải tích kiểm nghiệm sức bền đinh tán, moay-ơ then hoa, lò xo màng và tính toán thủy lực không trợ lực tại Chương 2.
    • Bảng hướng dẫn chẩn đoán hư hỏng, triệu chứng, nguyên nhân và các phương pháp thử tải hiện trường tại Chương 3.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao hệ thống dẫn động ly hợp trong đồ án không cần bố trí thêm bộ trợ lực chân không hoặc khí nén?
Dựa trên kết quả tính toán thủy lực tại Chương 2, lực tác dụng cần thiết lên bàn đạp để ngắt ly hợp chỉ là $Q_{bd} = 81,79\text{ N}$, nhỏ hơn nhiều so với giới hạn lực đạp mỏi cho phép đối với ô tô con ($[Q_{bdmax}] \le 150\text{ N}$), đồng thời công thao tác $W_c \le 23\text{ J}$ và hành trình bàn đạp đạt $S_{bd} = 150\text{ mm} \le 160\text{ mm}$. Do đó, hệ thống dẫn động thủy lực thuần túy với tỷ số truyền $i_{dd} = 40$ đã đảm bảo thao tác nhẹ nhàng, giúp đơn giản hóa kết cấu và giảm giá thành chế tạo.

2. Các thông số kích thước hình học và lực ép của lò xo đĩa màng được tính toán như thế nào?
Lò xo màng được thiết kế với đường kính ngoài $D_e = 210\text{ mm}$, đường kính trong $D_i = 70\text{ mm}$, chiều dày $\delta = 2,5\text{ mm}$, số cánh xẻ $Z = 12$, đường kính đặt lực ép $D_a = 160\text{ mm}$ và $D_c = 166\text{ mm}$. Lò xo tạo ra lực ép $F = 6.424\text{ N}$ ở trạng thái đóng, lớn hơn lực ngắt yêu cầu $P_n = 2.944,3\text{ N}$, đảm bảo hệ số dự trữ mô-men $\beta = 1,3$.

3. Đĩa bị động và bề mặt ma sát được lựa chọn với vật liệu và kích thước gì để đảm bảo áp suất tiếp xúc?
Đĩa bị động sử dụng tấm ma sát bằng vật liệu phêrađô (pherado) tán trên xương đĩa thép 50 (dày $2\text{ mm}$), làm việc ma sát khô với đĩa ép bằng gang ($\mu = 0,35$). Kích thước đĩa gồm đường kính ngoài $D_2 = 220\text{ mm}$, đường kính trong $D_1 = 140\text{ mm}$, bề rộng $b = 40\text{ mm}$, bán kính trung bình $R_{tb} = 91,4\text{ mm}$. Áp suất tiếp xúc tính toán $q = 200.875\text{ N/m}^2$, hoàn toàn nằm trong giới hạn bền cho phép $[q] \le 250.000\text{ N/m}^2$.

4. Đồ án đưa ra những phương pháp thực nghiệm hiện trường nào để phát hiện nhanh hiện tượng ly hợp bị trượt?
Đồ án trình bày 4 phương pháp kiểm tra không cần tháo cụm ly hợp:

  1. Gài số 4 hoặc 5, kéo phanh tay, nổ máy rồi nhả từ từ bàn đạp ly hợp (nếu chết máy là ly hợp tốt, không chết máy là bị trượt).
  2. Đỗ xe gài số 1 trên dốc $8 \div 10^\circ$, tắt máy, nhả phanh (nếu xe trôi dốc là bị trượt).
  3. Đỗ xe trên đường bằng, tắt máy, gài số 1 rồi dùng lực của $3 \div 4$ người đẩy xe (nếu xe lăn bánh là bị trượt).
  4. Nhận biết qua mùi khét đặc trưng của tấm ma sát khi xe chở đầy tải.

5. Kết cấu liên kết đinh tán trên đĩa ma sát và moay-ơ được kiểm tra sức bền ra sao?
Tấm ma sát được gắn vào xương đĩa bằng 32 đinh tán đồng đường kính $d = 4\text{ mm}$ chia làm 2 dãy ($r_1 = 80\text{ mm}$, $r_2 = 100\text{ mm}$); ứng suất cắt lớn nhất là $3,4\text{ kG/cm}^2$ và ứng suất chèn dập là $5,4\text{ kG/cm}^2$, thấp hơn nhiều so với $[\tau_c] = 100\text{ kG/cm}^2$. Moay-ơ được nối với xương đĩa bằng 4 đinh tán thép C65 đường kính $d = 7\text{ mm}$ ở bán kính $R = 45\text{ mm}$, chịu lực $F = 5.000\text{ N}$, thỏa mãn điều kiện bền cho phép $[\tau] = 40\text{ kG/cm}^2$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành trọn vẹn việc tính toán, thiết kế hệ thống ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo màng và hệ thống dẫn động thủy lực trên cơ sở xe tham khảo Honda Accord SM 2010. Các kết quả tính toán động học, nhiệt học và sức bền cơ khí đều chứng minh cụm ly hợp có khả năng truyền trọn vẹn mô-men xoắn $225\text{ Nm}$ của động cơ $2.4\text{L i-VTEC}$, đồng thời duy trì áp suất tiếp xúc và độ tăng nhiệt trong ngưỡng an toàn. Với lực đạp bàn đạp thực tế chỉ $81,79\text{ N}$ và hành trình $150\text{ mm}$, hệ thống đạt độ êm dịu và tiện nghi cao mà không cần cơ cấu trợ lực phụ trợ. Ngoài ra, phần tổng kết các dạng hư hỏng và quy trình kiểm tra sửa chữa đã cung cấp tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao cho công tác đào tạo và bảo dưỡng ô tô.