CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE Ô TÔ 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu và các kiểu bố chí của hệ thống trên xe ô tô Hệ thống truyền lực bao gồm các cụm chi tiết cơ bản sau: ly hợp, hộp số, hộp phân phối, trục các đăng, truyền lực chính, vi sai và các bán trục.1 Công dụng Hệ thống truyền lực của ôtô có tác dụng truyền chuyển động hay lực hoặc mô men xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Trị số của lực hay mô men xoắn này có thể thay đổi, tùy theo điều kiện làm việc của ôtô.2 Phân loại HTTL (hệ thống truyền lực) HTTL được phân loại theo các đặc điểm sau: a) Phân chia theo hình thức truyền năng lượng. - HTTL cơ khí bao gồm các bộ truyền ma sát, các hộp biến tốc, hộp phân phối truyền động các đăng, loại này được dùng phổ biến.
- HTTL cơ khí thủy lực bao gồm các bộ truyền cơ khí, bộ truyền thủy lực. - HTTL điện bao gồm điện, các động cơ điện, rơle điện từ, dây dẫn. - HTTL thủy lực bao gồm bơm thủy lực, các động cơ thủy lực, van điều khiển ống dẫn. - HTTL liên hợp bao gồm một số bộ phận cơ khí, một số bộ phận thủy lực, một sô bộ phận điện từ.
Phổ biến hơn cả là HTTL cơ khí và cơ khí thủy lực điện từ. b) Phân chia theo đặc điểm biến đổi các số truyền. - Phân chia theo đặc điểm biến đổi các số truyền gồm truyền lực có cấp, truyền lực vô cấp. - Truyền lực có cấp là truyền lực có các tỷ số truyền cố định, việc thay đổi số Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.com) lOMoARcPSD|39211872 2 truyền 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 mô men cản từ mặt đường. c) Phân chia theo phương pháp điều khiển 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 qua số lượng cơ cấu điều khiển trong buống lái: Hiện nay chúng ta thường gặp: - HTTL cơ khí có cấp điều khiển bằng cần số ( Manual Transmissions: MT). - HTTL cơ khí thủy lực điều khiển tự động ( Automatic Transmissons :AT).3 Các kiểu bố trí chung Người ta thường chia hệ thống dẫn động ra làm 2 loại gồm: Xe FF (động cơ đặt trước – dẫn động bánh trước): ở loại này, lực dẫn động từ động cơ đặt theo chiều ngang xe qua hộp số, rồi đến bộ vi sai và cuối cùng đến các bánh xe phía trước. Trong hệ thống này, bánh trước của xe làm hai nhiệm vụ vừa dẫn động, vừa dẫn hướng cho xe.
Ưu điểm của loại này là kết cấu của hệ thống truyền lực đơn giản, gọn nhẹ hơn do không có trục các đăng, do vậy giảm được chi phí chế tạo. Ngoài ra do công suất được truyền trực tiếp vào bánh dẫn động nên độ bám đường tốt hơn, xe di chuyển ổn định hơn, thêm vào đó nó tiết kiệm được nhiên liệu hơn và tăng được diện tích buồng lái. Khác với xe FF, xe FR (động cơ đặt trước – dẫn động bánh sau) công suất từ động cơ qua hộp số, trục các đăng, bộ vi sai rồi mới đến các bánh dẫn động phía sau. Do vậy, đây chính là nhược điểm của nó.
Hệ thống dẫn động cồng kềnh hơn khiến cho trọng lượng của xe tăng lên. Tuy nhiên, nó cũng có những ưu điểm nhất định so với xe FF đó là khả năng tăng tốc tốt hơn và giải thoát được bánh trước khỏi nhiệm vụ dẫn động. Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.2 Tổng quan về ly hợp 1.1 Công dụng - Ngắt và nối mô men từ trục khuỷu động cơ đến hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn. - Dập tắt dao động cộng hưởng trong hệ thống truyền lực nhằm nâng cao chất lượng truyền lực.
- Là cơ cấu an toàn bảo đảm động cơ và hệ thống truyền lực không bị quá tải 1.2 Phân loại - Ly hợp đang được sử dụng hiện nay trên các loại ô tô thường được chia làm 4 loại theo các cách sau: - Theo cách truyền mô men xoắn: + Ly hợp điện từ + Ly hợp thủy lực + Ly hợp ma sát - Theo cách tạo lực ép: + Lò xo côn xoắn + Lò xo đĩa + Lò xo trụ - Theo trạng thái làm việc: + Ly hợp thường đóng: hiện nay đang được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô. + Ly hợp thường mở: hiện nay thường chỉ được dùng trên các ô tô chuyên dùng (ô tô máy kéo). - Theo phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp: + Dẫn động cơ khí + Dẫn đông cơ khí có trợ lực khí nén + Dẫn động thủy lực Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.com) lOMoARcPSD|39211872 4 + Dẫn động có trợ lực chân không 1.3 Yêu cầu - Truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào. - Đóng êm dịu để tăng từ từ mô men quay lên trục của HTTL để tránh lực va đập lên HTTL và cũng để cho gia tốc ô tô ổn định.
- Mở dứt khoát và nhanh giúp việc gài số dễ dàng hơn vì lúc đó mô men động cơ truyền tới trục thứ cấp tạm dừng. Hơn nữa không xuất hiện tải trọng động. - Mô men quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi động và sang số. - Ly hợp còn đáp ứng yêu cầu là cơ cấu an toàn để tránh các lực quá lớn tác dụng lên HTTL khi gặp quá lớn tác dụng lên HTTL khi gặp quá tải.
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ. - Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt, đảm bảo sự làm việc bình thường 1.4 Giới thiệu Ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo màng Hình 1.3: Ly hợp ma sát 1 đĩa lò xo màng - Các phần cơ bản: chủ động, bị động, dẫn động điều khiển. + Phần chủ động: vỏ ly hợp được liên kết với bánh đà động cơ bằng bu lông, đĩa ép cùng các phần chi tiết gắn trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở). Đĩa ép Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.com) lOMoARcPSD|39211872 5 nối với vỏ bằng thanh truyền mô men xoắn từ vỏ lên đĩa ép, và có khả năng đàn hồi.
Lực ép từ lò xo dạng đĩa truyền tới đĩa ép có tác dụng kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà. + Phần bị động: đĩa bị động (với các chi tiết: xương đĩa bị động, các tấm ma sát, moay ơ, bộ phận giảm chấn xoắn), và trục ly hợp. + Phần dẫn động: các chi tiết liên kết với bàn đạp, thanh kéo, càng gạt, ổ bi tỳ, đòn mở (là 1 phần của lò xo ép dạng đĩa). Càng gạt có điểm tựa cố định trên các te, đòn mở có điểm tựu trên vỏ ly hợp.
- Ưu điểm: + Kết cấu đơn giản và nhỏ ngọn. + Đóng êm dịu, ngắt dứt khoát. - Nhược điểm: + Không truyền được mô men xoắn lớn. + Lò xo khó chế tạo, chế tạo khó khắn, việc tính toán khó khăn.
- Phạm vi ứng dụng: + Phù hợp với ô tô có công suất động cơ nhỏ hơn 200w 1.5 Dẫn động ly hợp Ly hợp ma sát khô 1 đĩa lò xo màng, dẫn động thủy lực, trợ lực chân không. Đây là loại ly hợp thường đóng, ly hợp ma sát có kết cấu đơn giản, hiệu suất cao nên được sử dụng rộng rãi trong các dòng ô tô, dẫn động thủy lực cùng với trợ lực chân không giúp cho người lái ngắt ly hợp 1 cách dễ dàng. Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.com) lOMoARcPSD|39211872 6 8 7 6 2 9 4 10 5 1 3 Hình 1.4 Sơ đồ ly hợp ma sát khô 1 đĩa lò xo màng, dẫn động thủy lực, trợ lực chân không 1- Bàn đạp. 2-Lò xo hồi vị.
3- Bộ trợ lực chân không. 4- Xi lanh chính. 5-Xi lanh công tác. 6-Vỏ ly hợp.
10-Bánh đà Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, tuổi thọ cao, điều chỉnh và chăm sóc dễ dàng (và phải đáp ứng yêu cầu của chi tiết cơ khí nói chung).1 Phân loại trên xe TOYOTA FORTUNER a) Hộp số có cấp Hộp số có cấp hay hộp số phân chia thành nhiều cấp độ khác nhau với hộp số này việc thay đổi tỷ số truyền không thực hiện được liên tục, mà cách nhau từng cặp một, nhờ các cặp bánh răng ăn khớp có đường kính khác nhau. Ở ôtô con hộp số thường có 3 đến 5 cấp, ôtô tải và ôtô chở khách thường không vượt quá 6 cấp. Việc hộp số càng nhiều cấp thì cấu tạo lại càng phức tạp, người điều khiển Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.com) lOMoARcPSD|39211872 7 khó khăn trong việc chọn số, giá thành lại cao. b) Hộp số vô cấp Hộp số vô cấp hay hộp số không phân chia thành cấp tốc độ khác nhau hoặc hộp số liên tục.
Ở hộp số này, cho phép thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục, trong một khoảng xác định, làm cho ô tô làm việc với những chỉ tiêu cao nhất. Trong mọi điều kiện làm việc khác nhau, việc thay đổi tỷ số truyền ở hộp số vô cấp có thể thực hiện tự động tùy theo lực cản khi ôtô chuyển động trên đường hoặc do người lái điều khiển.2 Công dụng hộp số dùng để Các hộp số nói chung dùng để thay đổi tốc độ giữa động cơ và cầu chủ động. Nói một cách khác nếu không có hộp số, chiếc xe chỉ chạy được ở một tốc độ duy nhất với một tốc độ cực đại nhất định. Ngoài ra khả năng tăng tốc từ khi xuất phát cùng với khả năng leo dốc cũng bị hạn chế nếu như xe không sử dụng hộp số.
Vì vậy hộp số sử dụng một hệ thống bánh răng khác nhau từ thấp đến cao để biến đổi mô men xoắn của động cơ phù hợp với điều kiện vận hành. Hộp số cũng có tác dụng dùng để thay đổi lực kéo của ôtô, khi xe chuyển động tiến hoặc lùi và cắt truyền động từ động cơ, qua ly hợp đến bánh xe chủ động, khi cần dừng xe trong một thời gian nhất định. Dẫn động lực học ra ngoài làm việc khác.3 Yêu cầu hộp số cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau - Có tỷ số truyền phù hợp để nâng cao tính chất động lực học của ô tô và tính kinh tế của ô tô. - Hiệu suất truyền lực phải cao.
- Khi làm việc không có tiếng ồn. - Sang số nhẹ nhàng không gây lực va đập ở các bánh răng. Downloaded by mon hon (monmon1@gmail.