Giáo trình thực tập gầm ô tô f2 trường đh công nghiệp quảng ninh

Bộ biến mô bao gồm: Cánh bơm đ-ợc dẫn động bằng trục khuỷu rôto tuabin đ-ợc nối với trục sơ cấp hộp số, stato đ-ợc bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp một chiều và trục stato, vỏ bộ biến mô

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

Nguyễn Văn Hậu, Nguyễn Bá Thiện

GIÁO TRÌNH

(LƯU HÀNH NỘI BỘ)

Quảng Ninh- 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô là một trong những phương tiện vận tải đang được người dân trong nước sử dụng tương đối nhiều Nhất là những năm gần đây do nhu cầu phát triển chung của x· hội

Thực tế đó có nhiều loại Ô tô được sản xuất áp dụng nhiều công nghệ mới hiện nay, nên công tác sửa chữa càng đßi hỏi người thợ phải thực sự hiểu biết về kiến thức

lý thuyết cơ bản cũng như tay nghề tương đối vững vàng vµng

Trong chương trình đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật ôtô của trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh có học phần “ Thực hành gầm ô tô F2 ” nhằm cung cấp cho sinh viên của ngành những kiến thức, kỹ năng cơ bản trong sửa chữa Ô tô giúp cho sinh viên có nhiều cơ hội cũng như thính ứng tốt với thị trường lao động sau khi ra trường Ngoài ra có thể làm tài liệu tham khảo cho các đồng nghiệp trong công tác giảng dạy chuyên ngành, đào tạo ngắn hạn

Để phục vụ cho nhu cầu đào tạo của nhà trường chúng tôi gồm: Thầy giá thuộc

bộ môn Cơ khí động lực – Khoa Cơ khí có biên soạn tập bài giảng ““ Thực hành gầm

ô tô F2 theo chương trình đào tạo đại học theo niên chế đó được bảo vệ và chương trình chỉnh sửa dùng cho đào tạo theo tín chỉ

Tập bài giảng ““ Thực hành gầm ô tô F 2” bao gồm 8 bài được quy định trong chương trình môn học Đây là tài liệu được chỉnh lý, bổ sung và sửa chữa về nội dung

và hình thức trình bày sau một thời gian dài rút kinh nghiệm trong giảng dạy của tập thể giáo viên ngành Công nghệ kỹ thuật ôtô trường Đại học công nghiệp Quảng Ninh Trong quá trình thực hiện biện soạn mặc dù đó tham khảo một số các tài liệu hiện có cũng như các ý kiến đóng góp của đồng nghiệp nhưng do chưa có nhiều kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quí báu của đọc giả để chúng tôi rút kinh nghiệm và chỉnh sửa nhằm hoàn thiện hơn tập bài giảng này

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn Cơ khí động lực, các cộng tác viên là giáo viên thỉnh giảng đẫ hỗ trợ và giúp đì chúng tôi hoàn thành việc biên soạn tập bài giảng đúng thời hạn qui định

Bài 1 : THỰC TẬP VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TỰ ĐỘNG

1.1 Thực tập sửa chữa bộ biến mô

Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động cơ bằng cách sử dụng dầu

hộp số làm môI chất làm việc

Bộ biến mô bao gồm: Cánh bơm đ-ợc dẫn động bằng trục khuỷu rôto tuabin đ-ợc

nối với trục sơ cấp hộp số, stato đ-ợc bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp một chiều và

trục stato, vỏ bộ biến mô chứa tất cả các bộ phận trên Biến mô đ-ợc đổ đầy dầu thuỷ

lực cung cấp bởi bơm dầu Dầu này đ-ợc văng ra khỏi cánh bơm thành một dòng

truyền công suất làm quay roto tuabin

1 Piston khoá 6,12 cánh bơm

2 Đĩa thép 7 Khớp một chiều

3,13 Roto tua bin 8.Trục sơ cấp hộp số

4 H-ớng tuần hoàn dòng dầu 9 Vỏ biến mô

5,11 Stato 10 Đ-ờng đi của dòng dầu

Hình 1: Biến mô

Cấu tạo của bộ biến mô

A Cánh bơm

Cánh bơm đ-ợc gắn liền với vỏ biến mô, rất nhiều cánh có dạng cong đ-ợc lắp theo h-ớng kính ở bên trong Vành dẫn h-ớng đ-ợc lắp trên cạnh trong của cánh quạt để dẫn h-ớng cho dòng chảy dẫn đ-ợc êm Vỏ biến mô đ-ợc lắp với trục khuỷu qua tấm dẫn động

Hình 2: Cánh bơm

Chú ý: cánh bơm đ-ợc nối với trục khuỷu và luôn quay cùng với nó

B Roto tuabin

Hình 3: Roto tuabin

Cũng nh- cánh bơm, rất nhiều cánh quạt đ-ợc lắp trong roto tuabin

H-ớng cong của các cánh này ng-ợc chiều với các cánh trên cánh bơm Roto tuabin

đ-ợc lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho các cánh quạt của nó đối diện với cánh trên cánh bơm, giữa chúng có một khe hở

Chú ý: Roto tuabin đ-ợc nối trục sơ cấp hộp số và quay cùng với nó khi xe chạy ở dãy

số “D”, “2”, “L”, hay “R” v¯ nó quay tự do cùng với chuyển động quay cða c²nh bơm khi hộp số ở d±y “P” hay “N”

C Stato

Hình 4: Stato

Stato đựơc đặt giữa cánh bơm và roto tuabin Nó đ-ợc lắp trên trục stato, trục này lắp

cố định vaò vỏ hộp số qua khớp một chiều

Các cánh của stato nhận dòng dầu khi nó đi ra khỏi roto tuabin và h-ớng cho nó đập v¯o mặt sau cða c²nh qu³t trên c²nh bơm l¯m cho c²nh bơm được “cường ho²”

Khớp một chiều cho phép stato quay cùng chiều với trục khuỷu động cơ Tuy nhiên nếu stato cố gắng quay theo chiều ng-ợc lại, khớp một chiều sẽ khoá stato lại và không cho nó quay Do vậy stato quay hay bị khoá phụ thuộc vào h-ớng quay của dòng dầu

đập vào cánh quạt

Hoạt động của khớp một chiều:

Khi vòng ngoài cố gắng quay theo h-ớng nh- mũi tên A trong hình d-ới đây, nó xẽ

ấn vào phần đầu của các con lăn Do khoảng cách là một L1 ngắn hơn L nên con lăn bị nghiêng đi, cho phép vòng quay ngoài quay

Tuy nhiên khi vòng ngoài cố gắng quay theo chiều ng-ợc lại B, con lăn không thể nghiêng đi do khoảng cách L2 ngắn hơn L Kết quả là làm cho con lăn có tác dụng nh- một miếng chêm khoá vành ngoài và giữ không cho nó chuyển động Lò xo giữ đ-ợc

lắp thêm để trợ giúp cho con lăn nó giữ cho các con lăn luôn nghiêng một chút theo h-ớng khoá vòng ngoài

Nguyên lý hoạt động của biến mô

a Nguyên lý truyền công suất

Cánh bơm đ-ợc dẫn động bởi trục khuỷu của động cơ, dầu trong cánh bơm sẽ quay với cánh bơm theo cùng một h-ớng

Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên, lực ly tâm sẽ lam cho dầu bắt đầu chảy ra phía ngoài tâm của cánh bơm dọc theo bề mặt của cánh quạt và bề mặt bên trong của cánh bơm.Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên nữa, dầu sẽ bị dẩy ra khỏi cánh bơm

Dầu sẽ đập vào các cánh quạt của roto tuabin làm cho roto bắt dầu quay cùng một h-ớng với cánh bơm

Sauk hi dầu mất năng l-ợng do va đập vào cánh quạt của rôto tuabin.Nó chảy vào phần trong của roto,bề mặt cong bên trong của roto h-ớng dòng dầu chảy ng-ợc trở lại cánh bơm và chu kỳ lại bất đầu

Nh- mô tả ở trên việc truyền mômen đ-ợc thực hiện bởi dòng dầu chảy qua cánh bơm và roto tuabin

b Khuyếch đại mômen

Việc khuyếch đại mômen đ-ợc thực hiện bằng cách hồi dòng dầu đến cánh bơm, sau khi nó đi qua roto tuabin nh- mô tả ở trên, nhờ sử dụng các cánh quạt của một stato

Nói theo cách khác, cánh bơm đ-ợc quay bởi mômen từ động cơ và nó đ-ợc thêm vào một mômen của dòng dầu thuỷ lực chảy hồi về từ roto tuabin Điều đó có nghĩa là, cánh bơm xẽ khuyếch đại momen đầu vào ban đầu để truyền đến roto tuabin

c Chức năng của khớp một chiều stato

* Khi dòng chảy xoáy lớn

H-ớng của dòng dầu đi từ roto tuabin vào stato phụ thuộc vào sự chênh lệch về tốc độ quay của cánh bơm và roto tuabin

Khi sự chênh lệch này là lớn, tốc độ của dầu(dòng chẩy xoáy) tuần hoàn qua cánh bơm

và roto tuabin la lớn, do vậy dầu chảy từ roto tuabin đến stato theo h-ớng sao cho nó ngăn cản chuyển động quay của cánh bơm, nh- trên hình vẽ Tại đây dầu xẽ đập vào mặt tr-ớc của cánh quạt trên stato làm cho nó quay theo h-ớng ng-ợc lại với h-ớng quay của cánh bơm Do stato bị khoá cứng bởi khớp một chiều nên nó không quay, nh-ng các cánh của nó làm cho h-ớng của dòng dầu thay đổi sao cho chúng xẽ chợ giúp cho chuyển động quay của cánh bơm

b Khi dòng chảy xoáy nhỏ

Khi tốc độ quay của roto tua bin đạt đ-ợc đến tốc độ của cánh bơm, tốc độ của dầu(dòng quay) quay cùng một h-ớng với roto tuabin tăng lên

Nói theo cách khác tốc độ của dầu(dòng chảy xoáy) tuần hoàn qua cánh bơm và roto tuabin giảm xuống

Do vậy h-ớng của dòng dầu mà đi từ roto tuabin đến stato cùng h-ớn với h-ớng quay của cánh bơm

Do lúc này dầu vào mặt trên của các cánh trên stato nên các cánh này ngăn dòng chảy của dầu lại Trong tr-ờng hợp này, khớp một chiều cho phép stato quay cùng h-ớng với cánh bơm, nh- vậy cho phép dầu trở về cánh bơm

Nh- mô tả ở trên, stato bắt đầu quay theo cùng một h-ớng với cánh bơm khi tốc

độ quay của roto tuabin đạt đ-ợc đến một tỉ lệ nhất định so với tốc độ quay của cánh bơ Hiện t-ợng đó gọi là điểm ly hợp hay điểm nối Sau khi đã đạt đựoc điểm ly hợp, momen khuyếch đại và choc năng của biến mô t-ong tự nh- một khớp thuỷ lực thông th-ờng

Hoạt động của biến mô ở cỏc dóy số

D-ới đây sẽ khái quát hoạt động của bộ biến mô với cần chọn số ở vị trí “D”,

“2”, “L”, hay “R”

a Xe đang đỗ, động cơ chạy không tải

Khi động cơ chạy không tải mômen do chính động cơ tạo ra là nhỏ nhất Nếu

đạp phanh(phanh tay hay phanh chân), tải trọng tác dụng lên roto tuabin lớn do nó

không thể quay

Mặc dù vậy, xe đang đỗ nên tỉ số truyền tốc độ của roto tuabin và cánh bơm là bằng không trong khi tỉ số truyền mômen là lớn nhất Do vậy, roto tuabin luôn sẵn sàng quay với mômen cao hơn so với momen do động cơ tạo ra

b Khi xe khởi hành

Khi phanh đ-ợc nhả ra, roto tuabin có thể quay cùng trục sơ cấp hộp số

Do vậy khi đạp chân ga xẽ làm cho roto tuabin quay với momen lớn hơn xo với momen do động cơ tạo ra, làm cho xe bắt đầu chuyển động

c Xe chạy với tốc độ thấp

Khi tốc độ của xe tăng lên, tốc độ quay của roto tubin nhanh chóng bằng với cánh bơm Tỉ số truyền mômen do đó nhanh chóng đạt đến giá trị 1,0 Khi tỉ số truyền tốc độ của roto tuabin so với tốc độ cánh bơm đạt tới một giá trị xác định(điểm ly hợp), stato bắt đầu quay và sự khuyếch đại mômen bắt đầu giảm xuống Nói theo một cách khác biến mô bắt đầu hoạt động nh- một khớp thuỷ lực

Do vậy tốc độ của xe tăng hầu nh- tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ

d Xe chạy với tốc độ trung bình đến cao

Chức năng của bộ biến mô chỉ nh- một khớp thuỷ lực, Rôto tuabin quay với tốc độ gần bằng tốc độ của cánh bơm

Cơ cấu khoá biến mô

Trong giai đoạn khớp nối(không có sự khuyếch đại mômen), biến mô truyền mômen đầu vào từ động cơ đến hộp số với tỉ số truyền gần bằng 1:1 Tuy nhiên giữa cánh bơm và roto tuabin có sự chênh lệch về tốc độ ít nhất là 4 đến 5% Do vậy biến momen không truyền 100% công suất động cơ tạo ra đến hộp số Vì vậy có hiện t-ợng mất năng l-ợng

a.Kết cấu

Hỡnh 5: Cấu tạo biến mụ Khớp khoá biến mô đ-ợc lắp trên moay ơ của roto tuabin, ở phía tr-ớc của roto tuabin

Lò xo giảm chấn xẽ hấp thụ lực xoắn do sự ăn khớp của ly hợp để ngăn không tạo

ra va đập

Vật liệu ma sát(giống nh- loại sử dụng cho phanh và đĩa ly hợp) đ-ợc gán vào vỏ biến mô để ngăn sự tr-ợt tại thời điểm ăn khớp của khoá biến mô

b Hoạt động

Khi khớp biến mô hoạt động, nó xẽ quay cùng với cánh bơm và roto tuabin Việc ăn và nhả khớp của khớp khoá biến mô đ-ợc quyết định bởi sự thay đổi h-ớng chẩy của dòng dầu thuỷ lực trong bộ biến mô

-Nhả khớp: Khi xe chạy tại tốc độ thấp, dầu có áp suất(áp suất biến mô) chẩy

đến phía tr-ớc của khớp khoá

Do áp suất ở phái tr-ớc và phía sau của khớp khoá bằng nhau, nên khớp khoá nhả ra

-Ăn khớp: Khi xe chạy ở tốc độ trung bình và cao(thông th-ờng là trên 60Km/h), dầu có áp suất chảy đến phía sau của khớp khoá cứng Do vậy pítông ép bị

Lò xo giảm chấn

Khớp

ly hợp giảm chấn

khoá vào vỏ biến mô Kết quả là, khớp khoá biến mô và vỏ tr-ớc biến mô quay cùng với nhau(có nghĩa là khớp khoá biến mô đ-ợc ăn khớp)

1.2 Thực tập hộp số tự động thủy cơ

a Khỏi quỏt hộp số tự động

Hộp số(HS) là một bộ phận của hệ thống truyền lực HS dùng để thay đổi lực kéo tác động lên bánh xe dẫn động của ôtô bằng cách thay đổi tỉ số truyền động giữa

động cơ với bánh xe dẫn động Thông th-ờng, muốn kéo bánh xe dẫn động quay một vòng, trục khuỷu động cơ phải quay 4,8 hay nhiều hơn 12 vòng Ngoài ra, HS còn cho

phép cài số lui và về tử điểm cho xe đứng yên trong lúc động cơ vẫn đang hoạt động

Hộ số trong hệ thống truyền lực đ-ợc chia làm hai loại: hộ số cơ khí và hộp số

tự động

Đối với hộp số cơ khí các bánh răng ăn khớp với nhau, khi cần gài số nào thì cần gài các bánh răng với nhau Khi tài xế đang lái xe cần sang số đ-ợc sử dụng để chuyển số khi đạp chân ga nhằm mục đích tăng tốc độ của xe lên khi lái xe lên dốc hay khi động cơ không đủ lực để leo lên dốc tại số đang chạy, hộp số đ-ợc chuyển về

số thấp hơn

Đối với hộp số tự động thì khác, các bánh răng luôn ăn khớp sẵn với nhau, khi cần gài một số nào đó thì cần điều khiển các côn thuỷ lực Lái xe không cần chuyển số

mà việc chuyển lên hay suống số thấp hơn cho thích hợp nhất đ-ợc thực hiện một cách

tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ của xe

Ưu điểm của hộp số tự động

- Nó làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và th-ờng xuyên phải chuyển số

- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế đồ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kỹ thật lái xe khó khăn và phức tạp nh- vận hành ly hợp

- Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động đ-ợc quá tải, do nó nối chúng bằng thuỷ lực(qua biến mô) tốt hơn so với nối băng cơ khí

- Hộp số tự động dùng ly hợp thuỷ ực hoặc ( biến mô thuỷ lực ) việc tách nối công suất tự động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thuỷ lực từ cánh bơm sang bánh tuốc bin mà không qua một cơ cấu cơ khí nào nên không có sự ngắt quãng dòng công suất vì vậy hiệu suât cao ( đạt 98 %)

- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh

- Không bị va đập khi sang số , không cần bộ đồng tốc

Nhiệm vụ của hộp số tự động

- Hộp số tự động có nhiệm vụ truyền mô men từ động cơ đến các bánh xe dẫn

động

- Thay đổi mô men để truyền đến các bánh xe chủ động

- Cắt động lực từ động cơ đến các bánh xe chủ động trong thời gian dài ( Số 0 )

- Đảm bảo cho ô tô thực hiện chuyển động lùi

b Phân loại hộp số tự động

- Hộp số tự động đ-ợc chia làm hai loại một loại sử dụng trong các xe FF

( động cơ phía tr-ớc , đẫn động bánh tr-ớc) và một loại cho các xe FR ( động cơ phía tr-ớc , dẫn động bánh sau ) hoặc cũng có thể phân loại theo kiểu đặt hộp số : hộp số

tự động đặt dọc và hộp số tự động đặt ngang

c Điều kiện làm việc của hộp số tự động

- Hộp số tự động làm việc trong điều kiện tỉ số truyền luôn thay đổi vì vậy trong quá trình làm việc các chi tiết nhanh bị mài mòn

- Hộp số tự động nằm d-ới gầm của xe nên dễ bị bám bụi bẩn và có khả năng bị

va đập gây hỏng hóc

Hình 8 : Sơ đồ cấu tạo chung

Hình 9 : Sơ đồ nguyên lý

d Nguyên lý hoạt động:

Trên hộp số tự động ta không tìm thấy bàn đạp ly hợp và cũng không có cần chuyển số<1,2,3,4…>.Ng-ời lỏi chĩ cần thao tác duy nhất là đ-a cần chọn số và nấc D <

1 Bộ truyền bánh răng hành tinh(BRHT)

Trong các xe lắp hộp số tự động, bộ truyền bánh răng hành tinh điều khiển việc giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc

Bộ truyền BRHT bao gồm các bánh răng hành tinh, các ly hợp và phanh

Trong hộp số tự động có thể dùng 1 đến hơn một bộ bánh răng hành tinh tuỳ thuộc vào từng loại xe

Các bộ bánh răng hành tinh này cùng với các phanh và ly hợp dùng để điều khiển chuyển động quay của chúng, vòng bi và các trục truyền mômen đ-ợc gọi chung

là bộ truyền bánh răng hành tinh

2 Các ly hợp(C 1 va C 2 )