CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ 1.1 Công dụng ly hợp Trong hệ thống truyền lực của ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó có công dụng là: Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển. Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc chuyển số. Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số được dễ dàng. Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ.
Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.2 Phân loại ly hợp Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách: Phân loại theo phương pháp truyền mômen. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp. Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép. Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.
Theo phương pháp truyền mômen Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến HTTL thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau: - Ly hợp ma sát: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, gồm các loại sau: Theo hình dáng bề mặt ma sát có: + Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa); + Ly hợp ma sát loại hình nón; + Ly hợp ma sát loại hình trống. Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ. Ly hợp ma sát loại 4 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy hình nón và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của ly hợp có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết của HTTL. Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát có: + Thép với gang; + Thép với thép; + Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng; + Gang với phêrađô; + Thép với phêrađô cao su.
Theo đặc điểm của môi trường ma sát có: + Ma sát khô; + Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu). - Ưu điểm của ly hợp ma sát: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo. - Nhược điểm: Các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng trượt tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử dụng phổ biến ở các ô tô hiện nay do những ưu điểm của nó. - Ly hợp thủy lực: Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất lỏng (thường là dầu).
Trên ô tô người ta ít sử dụng ly hợp thủy lực thuần túy mà dùng loại biến mô (momen được tăng lên khi truyền qua biến mô). Ưu điểm: Làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe. Nhược điểm: Chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực nhỏ do hiện tượng trượt. Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ô tô, hiện tại mới được sử dụng ở một số loại xe ô tô du lịch, ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô quân sự.
- Ly hợp điện từ: Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ô tô. - Ly hợp liên hợp: Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng trên xe ô tô.
Theo trạng thái làm việc của ly hợp Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại: + Ly hợp thường đóng: Loại này được sử dụng hầu hết trên các ô tô hiện nay; 5 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy + Ly hợp thường mở: Loại này được sử dụng trên các xe máy công trình, ở một số máy kéo bánh hơi như C - 100, MTZ2. Theo phương pháp tạo lực ép trên đĩa ép Theo phương pháp tạo lực ép trên đĩa ép, đảm bảo tạo nên momen ma sát người ta chia ra các loại sau: - Ly hợp lò xo: Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, gồm: + Lò xo đặt xung quanh: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt một hoặc hai hàng; + Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn); + Lò xo đĩa ( lò xo màng ). Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng khá phổ biến trên các ô tô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy. - Ly hợp điện từ: Lực ép là lực điện từ.
- Ly hợp ly tâm: Là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp, được sử dụng trên các ô tô rất nhỏ. - Ly hợp nửa ly tâm: Là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm. Loại này có kết cấu phức tạp nên ít được sử dụng phổ biến. Theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì người ta lại chia ra thành 3 loại sau: - Dẫn động bằng cơ khí: là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm ly hợp thông qua các khâu khớp, đòn nối.
Loại này được dùng trên xe con với yêu cầu lực ép nhỏ. - Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng. - Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặc thủy lực với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân không, khí nén.trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ô tô ngày nay. 6 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy 1.3 Yêu cầu ly hợp Ly hợp là một trong những cụm chính của ô tô, khi làm việc ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau: - Đảm bảo truyền hết mômen của động cơ tới HTTL ở mọi điều kiện sử dụng; - Đảm bảo được chức năng làm cơ cấu an toàn cho HTTL; - Đóng ly hợp phải êm dịu, mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn; - Khối lượng các chi tiết, mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số; - Điều khiển dễ dàng, thuận tiện; - Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt, hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền của các chi tiết đàn hồi; - Kết cấu ly hợp phải đơn giản, thuận tiện trong bảo dưỡng và tháo lắp.
Ngoài các yêu cầu trên ly hợp cũng như các chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền cao, làm việc tin cậy, giá thành thấp. 7 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy 1.4 Giới thiệu xe Honda Civic. Hình ảnh mẫu xe HONDA CIVIC Honda Civic mang những đường nét trẻ trung, thể thao, thiết kế của chiếc xe khá sang trọng, mang âm hưởng hiện đại và hướng về tương lai. xe có thể cuốn hút ngay từ cái nhìn đầu tiên.
Honda Civic thế hệ mới được cải tiến về vóc dáng với phong cách thiết kế “Âu” hơn nhờ những đường gân dập nổi vuốt dọc nắp ca-pô và hai bên thân xe. Ngôn ngữ thiết kế của Honda tạo ra cảm giác chắc chắn, thể thao và đậm chất "Honda" cho chiếc sedan tầm trung. 8 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE THAM KHẢO HONDA CIVIC 1.8 STT Thống số Giá trị Kích thước bao (mm) - Chiều dài toàn bộ 4540 1 - Chiều rộng toàn bộ 1750 - Chiều cao toàn bộ 1450 2 Chiều dài cơ sở (mm) 2700 Trọng lượng (KG) 3 - Không tải 1240 - Toàn tải 1615 4 Tốc độ cực đại (km/h) 200 5 Động cơ Động cơ xăng 4 kỳ,4 xy lanh 6 Dung tích công tác (cc) 1799 7 Tỉ số nén 10,5:1 8 Công suất cực đại (Kw) 103 ở 6300 vòng/ phút 9 Mômen xoắn cực đại (N.m) 180 ở 4300 vòng/ phút Tỉ số truyền của hộp số: - ở tay số 1 3,500 - ở tay số 2 1,760 10 - ở tay số 3 1,193 - ở tay số 4 0,942 -ở tay số 5 0,787 - số lùi 3,461 11 Tỷ số truyền của truyền lực chính 4,933 12 Kích thước lốp 195/65R15 9 Trường Đại học Công nghệ GTVT SVTH: Nguyễn Văn Huy 1.5 Lựa chọn phương án thiết kế 1.1 Lựa chọn cụm ly hợp Phương án 1: Ly hợp ma sát khô a. Ly hợp ma sát khô thường đóng loại 1 đĩa bị động Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát khô một đĩa 1- Bánh đà; 2 - Đĩa ma sát; 3 - Đĩa ép; 4 - Lò xo ép; 5 - Vỏ ly hợp; 6 - Bạc mở; 7 - Bàn đạp; 8 - Lò xo hồi vị bàn đạp; 9 - Đòn kéo; 10 - Càng mở; 11 - Ổ bi tỳ ; 12 Đòn mở ; 13- Lò xo giảm chấn.
+ Phần chủ động: Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép (3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở ) nối với vỏ ly hợp bằng thanh mỏng đàn hồi, đảm bảo truyền được mômen từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp. Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà. + Phần bị động: Đĩa bị động (2) (gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, bộ phận giảm chấn (13) và trục ly hợp.