TỔNG QUAN VỀ LY HỢP
Lịch sử ly hợp
Lịch sử ly hợp ô tô bắt đầu với Karl Benz, người đã phát minh và cấp bằng sáng chế cho chiếc ô tô chạy bằng động cơ đốt trong đầu tiên vào năm 1885 Trong khi đó, Charles Borg và Marshall Beck được ghi nhận là những người phát minh ra bộ ly hợp trượt, và Giáo sư Henry Selby Hele-Shaw đã phát minh ra ly hợp ma sát Qua nhiều năm, bộ ly hợp đã được phát triển và trở thành một phần quan trọng trong hệ thống truyền động phức tạp của ô tô.
Ly hợp Hele-Shaw, được phát minh bởi Giáo sư Henry Selby Hele-Shaw vào năm 1905, là một loại ly hợp nhiều đĩa được sử dụng trong ô tô và hàng hải, đặc biệt cho các hệ thống đẩy có công suất cao Khác với ly hợp trượt, ly hợp Hele-Shaw có khả năng chống quá nhiệt và hao mòn tốt hơn, nhờ vào thiết kế hoạt động ướt cần dầu bôi trơn liên tục Đặc biệt, ly hợp này không sử dụng ma sát mà dựa vào chất lỏng và áp suất, đánh dấu một bước tiến mới trong công nghệ ly hợp, xuất phát từ sự hiểu biết sâu sắc về độ nhớt của người sáng chế.
Những đổi mới công nghệ trong bộ ly hợp không thay đổi nhiều so với phiên bản của Hele-Shaw, nhưng chúng đã trở nên phức tạp hơn trong chức năng và khả năng tích hợp với hệ thống truyền động tự động hiện đại Cả ly hợp khô và ướt vẫn được sử dụng, và mặc dù công nghệ vật liệu đã cải thiện từ đầu thế kỷ 20, các khái niệm do Benz, Borg, Beck và Hele-Shaw phát triển vẫn giữ nguyên giá trị.
Khái niệm về ly hợp
Ly hợp là thiết bị cơ khí quan trọng, đóng vai trò trung gian trong việc kết nối và ngắt quá trình truyền động từ động cơ đến hộp số Trong ô tô, ly hợp thực hiện một số nhiệm vụ cụ thể, bao gồm việc giúp chuyển đổi lực từ động cơ sang bánh xe, tạo điều kiện cho việc thay đổi số và đảm bảo sự vận hành mượt mà của xe.
Hệ thống truyền lực ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối động cơ với bánh xe, cho phép truyền mô men xoắn từ động cơ để xe có thể di chuyển Điều này đảm bảo sự đồng bộ giữa chế độ hoạt động của động cơ và mô men sản sinh trong quá trình xe di chuyển.
- Ngắt đường truyền mô men trong thời gian dài khi động cơ ô tô vẫn hoạt động
Ly hợp không chỉ có chức năng đổi chiều chuyển động của ô tô mà còn đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền lực trong trường hợp quá tải, chẳng hạn như khi phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.
- Dập tắt các dao động cộng hưởng nhằm mục đích nâng cao chất lượng truyền lực của hệ thống truyền lực.
Yêu cầu của ly hợp
Để đảm bảo thực hiện tốt được vai trò, nhiệm vụ của mình, ly hợp phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
Ly hợp cần phải đảm bảo khả năng truyền lực tối ưu, tức là phải truyền tối đa mô men lực từ động cơ đến bánh xe chủ động mà không bị hao hụt hay thất thoát trong mọi điều kiện.
Ly hợp cần có khả năng đóng êm dịu để giảm lực va đập ở các răng của hộp số khi khởi động ô tô và sang số trong quá trình di chuyển.
Ly hợp cần đảm bảo khả năng đóng và mở nhanh chóng, đồng thời tách rời động cơ khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát trong thời gian ngắn.
Phần bị động của ly hợp cần có mô men quán tính nhỏ để giảm thiểu lực va đập lên các bánh răng khi xe khởi hành hoặc sang số.
- Ly hợp phải có khả năng điều khiển dễ dàng trong điều kiện lực tác động lên bàn đạp ly hợp ở mức độ nhỏ
- Các bề mặt ma sát của ly hợp phải có khả năng thoát nhiệt tốt
- Ly hợp phải có kết cấu đơn giản, dễ dàng điều chỉnh và bảo dưỡng.
Các bộ phận của ly hợp
Cấu tạo ly hợp ô tô bao gồm 3 phần chính:
- Phần chủ động bao gồm: bánh đà ,vỏ ly hợp, đĩa ép và giá đỡ lên vỏ ly hợp
- Phần bị động bao gồm: đĩa ma sát và trục bị động
- Cơ cấu điều khiển dùng để ngắt ly hợp khi cần, bao gồm: bàn đạp, thanh nối, khớp trượt, các cần bẩy và các lò xo ép
Hình 1 1 Cấu tạo các bộ phận ly hợp
Bánh đà là bộ phận quan trọng giúp tạo ra mômen quán tính cho động cơ hoạt động hiệu quả Nó thường được thiết kế với các lỗ để lắp đặt các bộ phận ly hợp Bề mặt bánh đà thường nhẵn nhằm tăng cường ma sát, và được chế tạo từ chất liệu dày để hấp thụ nhiệt lượng lớn phát sinh khi sử dụng ly hợp.
Bạc đạn ở tâm của bánh đà hoạt động như một ổ lót dẫn hướng, có nhiệm vụ giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số ổn định và cần được bôi trơn thường xuyên.
1.4.2 Đĩa ly hợp (lá côn)
Đĩa ly hợp là một bộ phận quan trọng, được lắp ráp để tiếp xúc đồng đều với bề mặt ma sát của đĩa ép ly hợp và bánh đà Đĩa ly hợp có hình tròn, mỏng, làm từ thép với một mayơ ở giữa, và bề mặt ngoài được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán Vật liệu ma sát được tán vào các phần gợn sóng của đĩa ly hợp, hoạt động như đệm đàn hồi để giảm va chạm khi đĩa bị ép mạnh vào bánh đà Đĩa ly hợp có khả năng dịch chuyển dọc theo trục, nhưng khi quay, trục cũng phải quay theo.
1.4.3 Vòng bi cắt ly hợp
Hình 1 4 Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp là một thành phần quan trọng trong hệ thống ly hợp, có chức năng đóng và cắt ly hợp Được lắp trên ống trượt, vòng bi này đã được bôi mỡ sẵn và không cần bảo trì trong suốt thời gian sử dụng Nó giúp hấp thụ sự chênh lệch tốc độ giữa càng cắt ly hợp và lò xo đĩa, từ đó truyền động hiệu quả Đặc biệt, vòng bi cắt ly hợp tự định tâm giúp giảm tiếng ồn do ma sát và tự động điều chỉnh để đảm bảo trục khuỷu luôn thẳng hàng với trục sơ cấp của hộp số.
Hình 1 5 Bàn đạp cắt ly hợp
Bàn đạp ly hợp tạo ra áp suất thủy lực trong xi lanh chính, tác động lên xy lanh cắt ly hợp để thực hiện việc đóng và ngắt ly hợp Nếu bạn đạp hết hành trình mà không thể cắt được động lực, có thể do ly hợp đã bị mòn hoặc hành trình tự do của bàn đạp không chuẩn Hành trình tự do là khoảng cách mà bàn đạp ly hợp có thể dịch chuyển trước khi vòng bi cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa.
Khi nhấn bàn đạp ly hợp, lực từ cần liên động hoặc piston thuỷ lực tác động lên cần bẩy, tạo ra sức mạnh lớn Lực này được truyền đến bi T, làm cho lò xo đĩa trung tâm bị nén lại, giải phóng đĩa ma sát khỏi bánh đà và đĩa ép ly hợp Nhờ vậy, trục sơ cấp của hộp số được tách biệt khỏi động cơ.
Khi nhả bàn đạp ly hợp, lò xo sẽ đẩy mâm bàn ép vào các đĩa ma sát, ép chặt chúng với bánh đà Điều này khóa bánh đà động cơ vào trục sơ cấp của hộp số, khiến chúng quay cùng một tốc độ Momen lực mà ly hợp có thể truyền phụ thuộc vào ma sát giữa các đĩa ma sát và bánh đà, cũng như lực nén từ các lò xo lên các đĩa ma sát.
1.4.5 Xy lanh chính của ly hợp
Hình 1 6 Xy lanh chính của ly hợp
Xy lanh chính của ly hợp bao gồm cần đẩy, piston, lò xo hãm, lò xo côn và buồng chứa dầu Trong quá trình hoạt động, sự trượt của pít tông tạo ra áp suất thuỷ lực để điều khiển việc đóng cắt ly hợp Lò xo phản hồi giúp bàn đạp liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp.
1.4.6 Xy lanh cắt ly hợp
Hình 1 7 Xy lanh phụ cắt ly hợp
Xy lanh cắt ly hợp nhận áp suất dầu thủy lực từ xy lanh chính để điều khiển pít tông dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp thông qua cần đẩy Hiện nay, có hai loại xy lanh cắt ly hợp phổ biến: loại tự điều chỉnh và loại có thể điều chỉnh Loại tự điều chỉnh được trang bị lò xo côn trong buồng xy lanh, giúp duy trì hành trình tự do của bàn đạp không thay đổi bằng cách ép cần đẩy vào càng cắt ly hợp.
Khi ly hợp có thể điều chỉnh, việc mòn của nó sẽ làm thay đổi vị trí của lò xo đĩa, dẫn đến vòng bi cắt ly hợp không áp sát vào lò xo, gây ra sự thay đổi hành trình tự do của bàn đạp Do đó, cần điều chỉnh vít ở đầu cần đẩy để đảm bảo càng ly hợp ép sát vào vòng bi.
Nắp ly hợp đóng vai trò quan trọng trong việc nối và ngắt công suất của động cơ Nó sử dụng lò xo để đẩy đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp, với hai loại lò xo phổ biến là lò xo đĩa và lò xo xoắn, trong đó lò xo đĩa hiện đang được sử dụng chủ yếu.
PHÂN LOẠI LY HỢP
Theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền momen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực, chia ly hợp thành các loại sau:
2.1.1 Ly hợp ma sát loại 1 đĩa hoặc nhiều đĩa Đây là loại ly hợp sử dụng cơ chế truyền động và ngắt truyền động từ động cơ đến cầu chủ động dựa vào các bề mặt ma sát, sử dụng 1 hoặc nhiều đĩa ma sát
Hình 2 1 Ly hợp ma sát loại 1 đĩa và nhiều đĩa
2.1.1.1 Cấu tạo ly hợp ma sát loại 1 đĩa hoặc nhiều đĩa
Trong một bộ ly hợp ta có thể chia thành 3 thành phần chính: phần chủ động, phần bị động, hệ thống dẫn động
Bánh đà được kết nối với trục khuỷu động cơ thông qua các con bulong, trong khi đĩa ép được liên kết với bánh đà qua vỏ ly hợp Khi bánh đà quay, đĩa ép cũng di chuyển dọc theo trục của ly hợp, tức là trục sơ cấp của hộp số Giữa vỏ ly hợp và đĩa ép, các lò xo ép và đòn mở được bố trí, trong đó số lượng lò xo ép luôn là bội số của số đòn mở, với số đòn mở tối thiểu là 3.
Đĩa bị động trong hệ thống ly hợp bao gồm các tấm ma sát được kết nối với trục ly hợp thông qua then hoa Trục ly hợp có một đầu gối lên ổ bi tại bánh đà và đầu còn lại kết nối với trục hộp số, trong đó ở ô tô, trục ly hợp cũng chính là trục sơ cấp của hộp số.
2.1.1.2 Nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát 1 đĩa hay nhiều đĩa
Khi hoạt động bình thường, sức căng của lò xo ép khiến đĩa ép ép chặt đĩa bị động, tạo thành một khối cứng cho các chi tiết của ly hợp Momen được truyền từ động cơ qua đĩa ma sát đến trục ly hợp và hộp số Khi mở ly hợp, người lái tác động lên bàn đạp ly hợp qua thanh dẫn động, đẩy ổ bi sang trái và tác động vào đầu đòn mở ly hợp Nhờ vào bu lông, đĩa ép được kéo tách ra khỏi đĩa bị động sau khi khắc phục lực nén của lò xo, làm cho ly hợp mở, tạo ra sự trượt tương đối giữa đĩa bị động và đĩa chủ động.
Khi người lái ngừng tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, lò xo hồi vị sẽ kéo bàn đạp về vị trí ban đầu Sự căng của lò xo khiến đĩa ép và đĩa bị động kết hợp với bánh đà thành một khối thống nhất Momen được truyền từ bánh đà sang đĩa bị động, tiếp theo là trục ly hợp và trục sơ cấp của hộp số.
2.1.1.3 Ưu và nhược điểm của ly hợp ma sát loại 1 đĩa hay nhiều đĩa Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, được ứng dụng nhiều trên các loại xe
- Truyền được momen khi tốc độ vòng quay cao (so với ly hợp thủy lực)
- Trong quá trình truyền momen sinh ra nhiệt khiến đĩa ma sát mòn, hệ số ma sát làm giảm momen truyền tải
- Không làm việc được trong môi trường có dầu bôi trơn
2.1.2 Ly hợp thủy lực (loại thủy động và thủy tĩnh)
Ly hợp thủy lực là một loại ly hợp phổ biến trong hộp số tự động, sử dụng cơ chế truyền động chất lỏng và dầu thủy lực Nó kết hợp với biến mô thủy lực để truyền momen xoắn đến động cơ, đồng thời thường được sử dụng với bộ khuếch đại momen xoắn để tối ưu hóa hiệu quả truyền lực vào đầu vào hộp số.
2.1.2.1 Cấu tạo ly hợp thủy lực
Hình 2 2 Ly hợp thủy lực
Bộ bánh bơm được gắn trực tiếp lên vỏ biến mô, kết nối với trục động cơ và bao gồm các cánh quạt cong có góc cạnh Nó chứa dầu hộp số quay và tốc độ động cơ, với các cánh được thiết kế hướng môi chất lỏng về phía các cánh tuabin Bộ bánh bơm hoạt động như một máy bơm ly tâm, hút chất lỏng từ hộp số tự động và đưa đến tuabin.
Stator, nằm giữa tuabin và bánh bơm, được cố định trên vỏ hộp số, có chức năng chính là hướng dẫn chất lỏng quay trở lại từ tuabin Điều này giúp chất lỏng đi vào bánh công tác theo hướng quay của bánh bơm, từ đó tăng cường mômen xoắn một cách đáng kể.
Tuabin là bộ phận liên kết với trục đầu vào của hộp số tự động, bao gồm các lưỡi cong và góc cạnh Nó còn được trang bị một ly hợp khóa phía sau, hoạt động khi biến mô đạt điểm kết nối của hộp số.
2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động ly hợp thủy lực
Khi động cơ hoạt động, bánh bơm và vỏ quay đồng tốc với trục khuỷu, khiến chất lỏng giữa hai bánh bơm di chuyển Dưới tác động của lực ly tâm, chất lỏng di chuyển từ tâm ra ngoài theo các cánh của bánh bơm với tốc độ tăng dần Khi ra khỏi bánh bơm, chất lỏng tác động vào các cánh của bánh tua bin, làm cho bánh tua bin quay và dẫn đến việc trục bị động quay Chất lỏng sau đó quay trở lại bánh bơm, lặp lại chu kỳ chuyển động Khi momen của bánh tua bin vượt qua momen cản ở các bánh xe chủ động, ô tô bắt đầu di chuyển Sự thay đổi tải trọng ảnh hưởng đến momen cản trên trục tua bin, làm thay đổi tốc độ bánh tua bin và sự tuần hoàn của chất lỏng, từ đó thay đổi momen trên trục tua bin Trong ly hợp thủy lực, giữa bánh bơm và bánh tua bin có sự trượt mà không ảnh hưởng đến độ bền của các chi tiết, cho phép trục khuỷu quay nhanh trong khi tốc độ ô tô có thể thấp.
2.1.2.3 Ưu và nhược điểm của ly hợp thủy lực Ưu điểm:
- Khởi động và lấy đà êm dịu
Tạo khả năng ổn định chuyển động cho ô tô ở tốc độ rất thấp bằng cách sử dụng tỷ số truyền tối ưu, giúp gia tăng số vòng quay và mô men xoắn của động cơ ở mức cao.
Dập tắt mọi chấn động trong hệ thống truyền lực giúp giảm tải trọng va đập, từ đó kéo dài tuổi thọ cho các chi tiết trong hệ thống này.
Xe quân sự có tính việt dã cao có khả năng duy trì hoạt động ngay cả khi sức cản của đường tăng đột ngột, giúp động cơ không bị tắt máy.
-Kết cấu rất phức tạp
-Có sự trượt của bánh bơm và bánh của tua bin vì vậy tiêu hao một phần công suất động cơ
- Không tách dứt khoát giữa động cơ và hệ thống truyền lực, do đó khi gài số có tiếng kêu bánh răng ở hộp số
- Không thể phanh và dừng hẳn ô tô bằng phương pháp gài số
Ly hợp điện từ là loại ly hợp truyền momen lực từ động cơ ô tô đến bánh xe chủ động thông qua nguyên lý từ trường nam châm điện Bên cạnh ngành sản xuất ô tô, ly hợp điện từ còn được ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không và cơ khí chế tạo.
Theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau:
Ly hợp thường đóng là loại ly hợp ma sát phổ biến, trong đó lò xo luôn giữ đĩa ép chặt, tạo thành một khối cứng giữa đĩa ma sát và mặt bích bánh đà, giúp truyền mô men hiệu quả.
Ly hợp thường mở là loại ly hợp luôn ở trạng thái mở khi không có tác động, và chỉ đóng lại khi có điều khiển, thực hiện vai trò kết nối Loại ly hợp này thường được sử dụng trên máy kéo xích, vì điều kiện làm việc của máy kéo khác với ô tô, thường phải mở ly hợp trong thời gian dài Sử dụng ly hợp thường đóng sẽ không thuận lợi cho máy kéo Điểm nổi bật của ly hợp thường mở là lực ép giữa các đĩa ma sát không do lò xo tạo ra mà nhờ vào hệ thống đòn điều khiển, có cấu tạo đơn giản và dễ dàng điều chỉnh lực ép.
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép người ta chia ra các loại ly hợp sau:
- Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa)
- Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp.
Theo phương pháp dẫn động ly hợp
- Với loại dẫn động này, việc thực hiện đóng và mở ly hợp dựa vào dây cáp nối từ càng gạt ly hợp đến bàn đạp ly hợp
- Cấu tạo bao gồm: bàn đạp ly hợp, càng gạt ly hợp , ô bi T, dây cáp (hoặc thanh đòn)
Hình 2 3 Ly hợp dẫn động cơ khí
Khi đạp bàn đạp ly hợp, dây cáp được kéo để mở ly hợp thông qua càng gạt ly hợp, giúp tách động cơ khỏi hộp số Khi không còn đạp ly hợp, các chi tiết sẽ trở lại vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị, đóng ly hợp lại.
+ Kết cấu đơn giản, chi phí thấp
+ Phản hồi lực đạp nhanh do hệ dẫn động cơ khí hiệu suất cao
+ Vận hành không êm phục thuộc vào kinh nghiệm người lái
+ Cần dùng lực đạp ly hợp nhiều hơn
+ Sau thời gian dài sử dụng dây cáp có thể bị dãn làm cho việc đóng ngắt ly hợp không chính xác
Hình 2 4 Ly hợp dẫn động thủy lực
- Hệ thống dẫn động phức tạp hơn dẫn động cơ khí, dùng chất lỏng thủy lực để dẫn động đóng và mở ly hợp
- Cấu tạo bao gồm: bàn đạp ly hợp, cụm xylanh chính, đường ống dẫn dẫn dầu, xylanh cắt, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp và cụm ly hợp
Khi người lái tác động lên bàn đạp ly hợp, cơ cấu piston-xylanh chính sẽ ép dầu thủy lực đến xylanh cắt ly hợp Piston cắt sẽ đẩy càng cắt vào vòng bi cắt, ngắt kết nối năng lượng từ động cơ đến hộp số Khi người lái không tác động lên bàn đạp nữa, lò xo ép ly hợp và lò xo hồi vị sẽ đẩy dầu thủy lực trở lại, đưa bàn đạp về vị trí ban đầu và khôi phục kết nối năng lượng.
+ Vận hành đóng ngắt ly hợp êm dịu, độ phản hồi thủy lực nhanh
+ Dễ dàng thiết kế tỷ số truyền, tạo lực đạp nhẹ vận hành êm dịu
+ Cơ cấu phức tạp hơn dẫn đến chi phí cao, sửa chữa phức tạp hơn
+ Hệ thống dầu thủy lực sử dụng thời gian dài bị lọt khí hoặc nước vào dẫn đến hoạt động không chính xác
2.4.3 Dẫn động bằng điện Đây là sự kết hợp giữa điện và thủy lực Lúc này bàn đạp ly hợp không truyền lực trực tiếp đến cơ cấu ngắt ly hợp, mà nó truyền tín hiệu điện đến module điều khiển, module này kích hoạt cơ cấu chấp hành (bơm thủy lực, hoặc hệ dẫn động xilanh điện để tác động ngắt ly hợp)
Trong hệ thống này, bàn đạp ly hợp hoạt động như một cảm biến góc độ và chuyển động Tín hiệu từ độ nhấn và lực đạp của người lái được truyền đến bộ xử lý, điều khiển cơ cấu chấp hành, thường là cơ cấu thủy lực hoặc điện cơ, để áp dụng lực phù hợp lên cơ cấu ngắt ly hợp Ưu điểm của hệ thống này là khả năng điều chỉnh lực một cách chính xác theo nhu cầu của người lái.
Việc đóng và ngắt ly hợp không còn chỉ phụ thuộc vào kỹ năng của lái xe, mà được điều khiển bởi hệ thống điện tử Điều này giúp ly hợp hoạt động êm ái và tối ưu hơn, từ đó tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ.
-Hệ thống phức tạp, đắt tiền
-Việc sửa chữa hay bảo dưỡng cần đòi hỏi kỹ thuật viên có kinh nghiệm lâu năm hơn.
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP MA SÁT 20 3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát lò xo trụ
Cấu tạo ly hợp lò xo trụ
Hình 3 1 Ly hợp ma sát lò xo trụ
Lò xo trụ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp áp lực lên đĩa ép, với số lượng sử dụng thay đổi tùy thuộc vào nhiệm vụ thiết kế của đĩa Các lò xo này tác động lên nắp ly hợp và đĩa ép, trong khi cần ép ly hợp được thiết kế để kéo đĩa ép ra khỏi đĩa ly hợp Một đầu của cần ép gắn liền với đĩa ép, trong khi đầu còn lại tự do để thực hiện chức năng ép vào trong.
Nguyên lý làm việc của ly hợp lò xo trụ
Trong trạng thái hợp, lò xo trụ tạo áp lực mạnh lên đĩa ép, giúp đĩa ly hợp được ép chặt vào bánh đà, từ đó truyền mô men của động cơ đến trục sơ cấp hộp số Khi đạp bàn đạp ly hợp, vòng bi sẽ tác động lên ba cần ép, làm cho đĩa ép thả lỏng đĩa ly hợp, dẫn đến việc mô men từ bánh đà không được truyền đến trục sơ cấp hộp số Đây là trạng thái ngắt của ly hợp.
Ưu và nhược điểm của lò xo trụ
– Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép lớn
– Đảm bảo được lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các lò xo đối xứng với nhau và với các đòn mở
– Luôn giữ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc
– Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản
Các lò xo thường không đảm bảo các thông số hoàn toàn giống nhau, đặc biệt sau thời gian sử dụng, lực ép sẽ không đều, dẫn đến việc cần chế tạo lò xo chính xác Nếu không, lực ép không đồng đều có thể gây mòn đĩa ma sát Hơn nữa, lò xo cũng dễ bị cong vênh và không đồng nhất.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát lò xo một đĩa
3.2.1 Cấu tạo ly hợp ma sát lò xo một đĩa
Hình 3 2 Ly hợp ma sát lò xo 1 đĩa
Trong một bộ ly hợp ta có thể chia thành 3 thành phần chính: phần chủ động, phần bị động, hệ thống dẫn động
Bánh đà được kết nối với trục khuỷu động cơ qua các con bulong, trong khi đĩa ép được liên kết với bánh đà thông qua vỏ ly hợp, cho phép đĩa ép di chuyển dọc theo trục của ly hợp Giữa vỏ ly hợp và đĩa ép, các lò xo ép và đòn mở được bố trí, với số lượng lò xo ép luôn là bội số của số đòn mở, trong đó số đòn mở tối thiểu là 3.
Phần bị động của hệ thống ly hợp bao gồm đĩa bị động được gắn các tấm ma sát, lắp với trục ly hợp qua then hoa Một đầu của trục ly hợp được gối lên ổ bi ở bánh đà, trong khi đầu còn lại kết nối với trục hộp số, mà ở ô tô, trục ly hợp cũng đồng thời là trục sơ cấp của hộp số.
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát loại một đĩa
Khi bánh đà đang quay:
Khi ấn bàn đạp ly hợp, cơ cấu điều khiển sẽ tác động để hạ ba đòn mở ly hợp xuống, từ đó nâng mâm ép lên ở đầu kia của các đòn mở.
- Lúc này đĩa ma sát không bị ép vào mặt bánh đà nên tự do và đứng yên cùng với trục sơ cấp của hộp số
- Trong lúc đó bánh đà vẫn quay, nhờ vậy liên hệ giữa động cơ và hộp số tạm gián đoạn
Khi buông chân ly hợp, bạc đạn chà sẽ trở về vị trí ban đầu, không còn tác động lên ba đòn mở nữa Các lò xo sẽ ép lại, ấn mâm ép đè lên đĩa ma sát, tạo sự bám vào bánh đà Lúc này, liên kết giữa động cơ và hộp số được nối lại.
3.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát lò xo nhiều đĩa
3.3.1 Cấu tạo ly hợp ma sát lò xo nhiều đĩa
Hình 3 3 Ly hợp ma sát lò xo nhiều đĩa
3.3.2 Nguyên lý làm việc lò xo nhiều đĩa
Ly hợp ma sát loại nhiều đĩa hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự như ly hợp ma sát loại một đĩa, nhưng điểm khác biệt là nó được trang bị thêm các đĩa ép để lò xo tỳ vào, giúp tăng cường hiệu suất và khả năng truyền lực.
Vỏ ly hợp được bắt chặt trên bánh đà bằng bulông nên luôn luôn quay với bánh đà
Đĩa ép chặt đĩa ma sát vào bánh đà, giúp truyền động từ động cơ đến hộp số Khi trục khuỷu quay, bánh đà cũng quay theo, làm cho đĩa ma sát quay Moayơ của đĩa ma sát được lắp trượt trên trục sơ cấp của hộp số thông qua các rãnh then hoa, từ đó truyền mô men quay của động cơ qua hộp số.
- Khi ly hợp mở, dưới tác dụng của lực bàn đạp theo chiều mũi tên như hình vẽ:
Lực được truyền đến càng mở số qua hệ thống dẫn động, khiến càng mở tỳ vào bạc trượt và đẩy bạc trượt di chuyển lên phía trước Vòng bi tỳ số gắn trên bạc trượt tiếp xúc với đầu của đòn mở, trong khi đòn mở số kéo đĩa ép sau lùi lại, tách biệt với đĩa ép và đĩa ma sát phía sau Khi đó, lò xo sẽ đẩy đĩa ép sau ra xa đĩa ma sát phía trước, dẫn đến mô men quay của động cơ tách rời khỏi trục sơ cấp của hộp số.
So sánh ly hợp ma sát
3.4.1 So sánh ly hợp ma sát loại 1 đĩa và nhiều đĩa
So sánh Ly hợp một đĩa ma sát Ly hợp nhiều đĩa ma sát
Cấu tạo - Đơn giản, rẻ tiền
- Kích thước vỏ ly hợp lớn
- Phức tạp (nhiều đĩa ma sát)
- Kích thước vỏ ly hợp nhỏ hơn do đường kính ngoài đĩa ma sát nhỏ hơn
- Đóng mở dứt khoát, êm
- Đóng mở không dứt khoát, kém êm hơn do nhiều đĩa phải đóng cùng lúc nên có độ trễ
Xu hướng - Xu hướng sử dụng cho nhiều loại ô tô hiện nay (xe du lịch, xe tải nhẹ) vì kết cấu đơn giản
- Xu hướng dùng cho các xe đua, xe tải hạng nặng
3.4.2 So sánh ly hợp ma sát lò xo đĩa và lò xo trụ
Lò xo đĩa ngày càng trở nên phổ biến trong các loại xe du lịch, xe tải nhỏ và xe hiện đại nhờ vào những ưu điểm vượt trội so với lò xo trụ, vốn thường được sử dụng cho xe tải hạng nặng và xe đua.
- 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 và không có các chi tiết lắp ở vòng ngoài bộ ly hợp nên cân bằng tốt hơn
- Có cấu trúc đơn giản hơn lò xo trụ
Độ mòn của các tấm ma sát không làm giảm sức ép do lò xo màng tạo ra, giúp ngăn chặn tình trạng bộ ly hợp quay trượt.
Các biến chứng trên ly hợp
Hình 3 4 Bề mặt đĩa ép bị cháy
+ Ly hợp bị trượt, làm xe mất công suất
+ Trong quá trình lái, người lái hay rà côn
+ Điều chỉnh hành trình tự do của ly hợp không đúng
+ Kiểm tra lại bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần
+ Điều chỉnh lại hành trình tự do ly hợp
3.5.2 Đai thép (Strap) ở đĩa ép mất, cong Đai thép đĩa ép (thường là nhiều hơn một chiếc) được sử dụng để gắn các miếng bên trong của đĩa ép, để hỗ trợ việc tháo cụm ly hợp và cung cấp độ bền xoắn cho đĩa ép
Hình 3 5 Đai thép của đĩa ép bị cong
+ Thường phanh bằng hộp số
+ Sử dụng côn không đúng cách (ly hợp tiếp xúc bánh đà đột ngột)
+ Kiểm tra lại bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần
+ Sử dụng côn nhẹ nhàng
Hình 3 6 Đĩa ép bị cong
+ Khó gắn vào bánh đà
+ Gắn đĩa ép vào bánh đà không chuẩn
+ Sử dụng bulong để lắp đĩa ép vào bánh đà không đúng thông số kỹ thuật hãng khuyến cáo
+ Không làm sạch bề mặt trước khi lắp ráp
+ Kiểm tra lại bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần
+ Sử dụng đúng bulong yêu cầu
+ Làm sạch bề mặt trước khi lắp ráp
3.5.4 Lò xo giảm chấn lỏng hoặc mất
Hình 3 7 Lò xo giảm chấn bị lỏng
+ Sử dụng côn không đúng cách (ly hợp tiếp xúc bánh đà đột ngột)
+ Ổ bi đỡ ở bánh đà hỏng
+ Thay đĩa ma sát mới
+ Kiểm tra lại bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần
+ Kiểm tra ổ bi đỡ, thay thế nếu cần
+ Sử dụng côn nhẹ nhàng
Hình 3 8 Moay ơ mòn hoặc nứt
+ Ổ bi đỡ ở bánh đà nhanh mòn
+ Trong quá trình gắn hộp số, hộp số bị “treo” vào ly hợp ở trục sơ cấp
+ Do thời gian sử dụng
+ Căn chỉnh lại hộp số, vỏ bao ly hợp
+ Kiểm tra trục sơ cấp có mòn không
+ Thay đĩa ma sát mới
3.5.6 Đĩa ma sát nhiễm dầu
Hình 3 9 Đĩa ma sát nhiễm dầu
+ Bị trượt, mất công suất
+ Đĩa ma sát nhanh mòn
Nguyên nhân: Dầu rò rỉ từ động cơ hoặc hộp số
+ Khắc phục chỗ rò rỉ
+ Làm sạch các bộ phận liên quan
+ Thay đĩa ma sát mới
3.5.7 Đĩa ma sát bị mòn
Hình 3 10 Đĩa ma sát bị mòn
+ Ly hợp bị trượt, mất công suất
+ Căn chỉnh hành trình tự do không đúng
+ Căn chỉnh lại hành trình tự do
+ Thay đĩa ma sát mới
+ Kiểm tra bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần
3.5.8 Đĩa ma sát vỡ, hỏng
Hình 3 11 Đĩa ma sát bị vỡ
+ Ly hợp bị trượt, mất công suất
+ Sử dụng côn không đúng cách làm ly hợp tiếp xúc bánh đà đột ngột
+ Thay đĩa ma sát mới
+ Kiểm tra bề mặt bánh đà, thay thế nếu cần.
Các trường hợp xảy ra khi ly hợp hư hỏng
3.6.1 Những dấu hiệu xe bị trượt ly hợp và phương pháp kiểm tra
3.6.1.1 Dấu hiệu xe bị trượt ly hợp
Xe bị trượt ly hợp xảy ra khi đĩa ma sát không bám chắc vào mâm ép và bánh đà, dẫn đến việc lực từ động cơ không được truyền hoàn toàn tới hộp số Hiện tượng này làm giảm hiệu suất hoạt động của xe Một số dấu hiệu phổ biến cho thấy xe bị trượt ly hợp bao gồm:
- Có mùi cháy khét từ ly hợp
- Khi tăng ga đột ngột thì tốc độ xe không tăng cùng với tốc độ động cơ
- Xe bị ì, công suất động cơ giảm khi lái xe lên dốc
3.6.1.2 Phương pháp kiểm tra xe bị trượt ly hợp
- Sử dụng các khối chặn để chèn dưới bánh xe
- Sau đó kéo hết phanh tay
- Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ
- Đặt cần số ở vị trí số cao nhất
- Tăng dần tốc độ động cơ và nhả thật chậm bàn đạp ly hợp
Khi động cơ vẫn hoạt động, điều đó cho thấy ly hợp đang bị tác động Ngược lại, nếu động cơ đã tắt, xe sẽ không gặp phải tình trạng trượt ly hợp Tuy nhiên, khi sử dụng phương pháp này để kiểm tra, cần lưu ý chỉ thực hiện trong thời gian ngắn nhằm tránh làm quá nóng ly hợp.
Để kiểm tra ly hợp, bạn cần gài số cao nhất (số 4 hoặc 5) và cho xe đứng yên trên đoạn đường bằng Sau đó, nổ máy, đạp phanh chân và tăng ga để động cơ hoạt động ở chế độ tải lớn Từ từ nhả bàn đạp chân ly hợp; nếu động cơ chết máy, ly hợp hoạt động tốt, ngược lại nếu động cơ không tắt máy, ly hợp đã bị trượt.
Để kiểm tra tình trạng ly hợp của xe, bạn nên chọn một đoạn đường phẳng có độ dốc từ 8-10 độ Đặt xe đứng bằng phanh trên mặt dốc, đầu xe hướng xuống dốc, sau đó tắt động cơ và để tay số ở số thấp nhất Từ từ nhả bàn đạp phanh; nếu bánh xe không lăn xuống dốc, điều này chứng tỏ ly hợp hoạt động tốt Ngược lại, nếu bánh xe lăn, đó là dấu hiệu ly hợp đang bị trượt.
Để kiểm tra tình trạng ly hợp của ô tô, bạn có thể thực hiện phương pháp đẩy xe Hãy chọn một đoạn đường bằng phẳng, đỗ xe ở vị trí cố định mà không khởi động máy, và gài số tiến ở số 1 Khi đẩy xe, nếu xe không di chuyển, điều này cho thấy ly hợp đang hoạt động tốt Ngược lại, nếu xe di chuyển, ly hợp có thể bị trượt Phương pháp này chỉ phù hợp với ô tô con và cần sự hỗ trợ của 3 đến 4 người.
Để xác định ly hợp bị trượt, bạn có thể nhận biết qua mùi khét đặc trưng khi ô tô hoạt động ở chế độ tải nặng Mùi khét này thường xuất hiện khi ly hợp bị trượt nhiều, cho thấy cần thay đĩa bị động hoặc điều chỉnh các thông số liên quan.
3.6.2 Những nguyên nhân khiến ly hợp bị trượt
Đĩa ly hợp bị dính dầu mỡ có thể gây ra hiện tượng ly hợp bị trượt Đĩa ma sát của ly hợp bao gồm một đĩa thép gợn sóng kết nối với moayơ qua các lò xo giảm xoắn, và hai bên đĩa thép được gắn chặt với 2 tấm bố ma sát nhờ các đinh tán Nhiệm vụ của đĩa ma sát là ép sát vào bánh đà để truyền mô men lực từ động cơ tới bánh xe chủ động Do đó, ngay cả một vết dầu hoặc mỡ nhỏ nhất trên bề mặt đĩa ly hợp cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Hiện tượng dính dầu mỡ trên bề mặt đĩa ma sát có thể do nhiều nguyên nhân, bao gồm bạc đạn đỡ hoặc bạc đạn chà bị dư thừa dầu mỡ Sự bôi trơn quá mức trong hộp số cũng có thể khiến trục sơ cấp dính dầu, dẫn đến dầu bám trên đĩa ma sát Ngoài ra, các bu lông lắp chặt bánh đà bị lỏng hay sự hở của các tấm đệm kín phía sau động cơ cũng có thể làm dầu mỡ rơi xuống và bám dính vào bề mặt đĩa ma sát.
Đĩa ma sát bị mòn quá giới hạn cho phép là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng trượt ly hợp, có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng cho mâm ép và bánh đà Giới hạn mòn cho phép của đĩa ly hợp yêu cầu bề mặt đĩa phải cao hơn đầu đinh tán ít nhất 0,5mm Khi bề mặt lá côn mòn quá mức này, độ ma sát của đĩa ma sát sẽ giảm đáng kể, làm cho khả năng ép chặt bánh đà và truyền mô men lực từ động cơ đến các bánh xe chủ động không còn hiệu quả.
Lò xo ở mâm ép có thể bị gãy hoặc bề mặt của mâm ép bị mòn, dẫn đến tình trạng xe bị trượt ly hợp Mâm ép, hay còn gọi là bàn ép hay đĩa ép ly hợp, đóng vai trò quan trọng trong việc ép chặt đĩa ly hợp vào bánh đà khi đóng ly hợp và kéo đĩa ly hợp ra khi ngắt ly hợp Sự mòn và láng của mâm ép là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này.
- Điều chỉnh sai khe hở giữa càng đẩy và bạc đạn chà
- Các đầu đòn bẩy không đồng phẳng
- Các đòn bẩy bị cong
3.6.3 Cách khắc phục, sửa chữa hiện tượng xe bị trượt ly hợp
Để khắc phục tình trạng xe bị trượt ly hợp do đĩa ly hợp dính dầu mỡ, trước tiên cần rửa sạch dầu mỡ trên bề mặt lá côn bằng xăng Sau đó, sử dụng bàn chải sắt hoặc dũa để làm sạch bề mặt ma sát của lá côn.
Để khắc phục tình trạng ly hợp bị trượt do đĩa ly hợp mòn, cần sử dụng thước kẹp để đo độ mòn của đĩa Việc đo độ mòn không đều của đĩa ma sát được thực hiện bằng cách kiểm tra chiều sâu của nhiều lỗ đinh tán, với hiệu số kích thước cho phép không vượt quá 0,45mm Đồng thời, độ đảo tối đa của đĩa ma sát không được vượt quá 0,8mm Vị trí lắp đinh tán vào moay ơ then hoa chỉ được cho phép mòn hoặc méo trong giới hạn từ 0,3-0,4mm.
Khi phát hiện lò xo giảm chấn của đĩa ma sát có dấu hiệu cháy, gãy hoặc rạn nứt, cần kiểm tra sự đàn hồi của lò xo bằng cách cố định rãnh then hoa và quay đĩa bị động cho đến khi lò xo bị ép hết mức Nếu đĩa ép quay ngược về vị trí ban đầu, lò xo vẫn hoạt động tốt; ngược lại, nếu không quay lại, lò xo đã mất độ đàn hồi Giới hạn mất đàn hồi cho phép của lò xo đĩa ly hợp là từ 10-20%, và nếu vượt quá giới hạn này, cần thay mới.
Khi xe bị trượt ly hợp do hư hỏng ở đĩa ép, cần tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng từng bộ phận để xác định tình trạng của đĩa ép ly hợp và tìm ra các bộ phận hư hỏng Sử dụng bột màu để kiểm tra sự tiếp xúc giữa mâm ép và lá côn, đảm bảo rằng diện tích tiếp xúc tối thiểu giữa mâm ép và đĩa ly hợp phải lớn hơn 70%.
- Đối với các đòn bẩy (đòn mở) ly hợp:
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần thực hiện kiểm tra kỹ lưỡng nhằm xác định tình trạng hư hỏng Các đầu đòn mở phải có độ mòn đều nhau; nếu phát hiện sự không đồng đều, cần tiến hành sửa chữa kịp thời.
PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP VÀ BẢO DƯỠNG LY HỢP
Phương pháp lắp ráp ly hợp
4.1.1 Chuẩn bị dụng cụ thay ly hợp ô tô
- Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như: Con đội thủy lực, con đội cố định, vít dẹp, kìm, bộ tuýp, bộ cờ-lê
- Nâng gầm xe lên và kê con đội cố định bên dưới
Để thực hiện việc tháo trục các đăng cho xe dẫn động cầu sau, bạn cần tháo láp ngang cho xe dẫn động cầu trước, đồng thời tháo đường ống xả tùy thuộc vào từng loại xe Cuối cùng, tiến hành tháo và hạ hộp số xuống.
4.1.2 Tháo rời bộ ly hợp
Ngay sau khi tháo hộp số, bộ ly hợp sẽ lộ ra, với đĩa ép hoặc mâm ép nằm bên ngoài Mâm ép thường được gắn chặt vào bánh đà bằng các bulong có kích cỡ từ 10 đến 14 mm, được phân bố đều xung quanh chu vi của mâm ép.
Hình 4 1 Nắp ly hợp khi tháo
Để tháo bulong an toàn, hãy sử dụng cần tuýp để nới lỏng từng bulong một, sau đó dùng súng bắn ốc để tháo Cần lưu ý không tháo rời tất cả bulong cùng một lúc, vì điều này có thể làm mâm ép rơi xuống Hãy tháo bulong theo thứ tự đối diện nhau để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Hình 4 2 Thứ tự tháo bulong
- Khi còn lại một bulong cuối cùng, dùng hai tay để đỡ bộ ly hợp xuống
Hình 4 3 Dùng tay đỡ bộ ly hợp
4.1.3 Kiểm tra độ hao mòn của ly hợp
Hình 4 4 Kiểm tra độ mòn ly hợp
Kiểm tra độ hao mòn của mâm ép và đĩa ma sát là rất quan trọng Nếu phát hiện các đinh tán trên đĩa ma sát có lỗ nhỏ, điều này có thể cho thấy đĩa đã mòn quá mức, dẫn đến việc lớp bố trên bề mặt bị mòn hoàn toàn Nếu tình trạng này kéo dài, nó có thể gây hư hỏng cho bánh đà Sử dụng thước đo độ mòn để xác định mức độ hao mòn của đĩa ma sát, và tham khảo sách hướng dẫn sử dụng xe để biết thông số chuẩn chính xác.
Hình 4 5 Kiểm tra bánh đà
Bề mặt ma sát của bánh đà cần đảm bảo không bị mòn hoặc nứt, vì đây là khu vực tiếp xúc với mặt đĩa ma sát Nếu bánh đà xuất hiện tình trạng mòn hoặc nứt nghiêm trọng, việc thay thế là cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
4.1.5 Thay thế bạc đạn đỡ đầu trục sơ cấp
Hình 4 6 Thay thế bạc đạn
Trục sơ cấp được hỗ trợ bởi một ổ bi nhỏ ở trung tâm bánh đà Nếu ổ bi này bị kẹt, trục sơ cấp sẽ không quay, dẫn đến hư hỏng hộp số Do đó, việc thay thế bạc đạn trong quá trình bảo dưỡng bộ ly hợp là rất cần thiết.
4.1.6 So sánh bộ ly hợp mới với cũ
Trước khi lắp ráp bộ ly hợp mới, hãy kiểm tra xem bộ ly hợp này có giống với bộ ly hợp cũ hay không Để đảm bảo sự khớp nối, hãy đưa đĩa ma sát lên trục cơ sở và thử nghiệm tính tương thích của chúng.
Hình 4 7 So sánh bộ ly hợp mới và cũ
- Lắp bộ ly hợp mới vào, nâng hộp số và lắp vào vị trí cũ Sau đó khởi động xe để kiểm tra ly hợp mới.
Phương pháp bảo dưỡng ly hợp
4.2.1 Kiểm tra bạc đạn dẫn hướng (bạc đạn đỡ trục sơ cấp)
Bạc đạn đỡ bị mòn có thể gây ra hiện tượng lắc lên xuống cho trục sơ cấp hộp số và đĩa ly hợp, dẫn đến tiếng động bất thường và hư hỏng hộp số Để đảm bảo hiệu suất, cần kiểm tra bạc đạn hoặc ổ trượt bằng dụng cụ đo hoặc thước kẹp để xác định mức độ mòn Nếu sử dụng bạc đạn đũa, hãy quay trục bạc đạn bằng tay để cảm nhận độ mòn và độ rơ Nếu phát hiện dấu hiệu hư hỏng, cần thay mới ngay lập tức.
Bạc đạn đỡ trục có thể dễ dàng tháo ra khỏi trục khuỷu bằng cách sử dụng một cái búa để gõ nhẹ, giúp đẩy bạc đạn ra Nếu không có búa chuyên dụng, bạn có thể bôi một lớp mỡ bò đặc vào bên trong và dùng trục kim loại để đẩy vào bạc đạn, giúp quá trình tháo gỡ diễn ra thuận lợi.
Gõ nhẹ lên bạc đạn để ép bạc đạn ra khỏi trục khuỷu Kiểm tra sự ăn khớp của bạc đạn mới bằng cách lắp vào trục sơ cấp hộp số và sau đó lắp vào ổ phần cuối trục khuỷu Nếu cần, cho một ít mỡ bò vào bạc đạn Nếu phát hiện độ rơ quá nhiều hoặc bạc đạn cần thay mới, hãy tiến hành thay thế.
Bánh đà là bộ phận quan trọng trong động cơ, có chức năng tích lũy năng lượng và khởi động động cơ Ngoài ra, bánh đà còn giúp truyền công suất từ động cơ đến các bánh xe thông qua các bộ truyền động, đảm bảo hiệu suất hoạt động của xe.
Bánh đà hấp thụ quá nhiều nhiệt độ có thể dẫn đến biến dạng bề mặt, gây ra vết nứt và cong vênh Những vấn đề này cản trở hoạt động của ly hợp và có thể làm cho đĩa ly hợp bị mòn nhanh chóng.
Nếu bánh đà bị cong, ly hợp có thể gặp vấn đề như kẹt hoặc rung động khi tăng tốc Cần kiểm tra bề mặt bánh đà bằng thước thẳng hoặc panme để phát hiện các điểm nóng, chỗ bị đổi màu và vết nứt Sử dụng đồng hồ đo để kiểm tra bề mặt ngoài; nếu phát hiện cong hoặc quằn, cần gia công lại hoặc thay mới bánh đà.
Kiểm tra vòng răng trên bánh đà để phát hiện tình trạng mòn hoặc gãy, nếu có thì cần thay thế bằng vòng răng mới Quy trình thay thế bao gồm nung nóng vòng răng cũ bằng ngọn lửa axêtylen để giãn nở và dễ dàng lấy ra bằng búa Đối với việc lắp vòng răng mới, cũng cần nung nóng và sau đó nhẹ nhàng gõ vào bánh đà, để cho vòng răng nguội dần mà không làm nguội đột ngột Độ đảo cho phép của bánh đà là 0.1 mm.
4.2.3 Kiểm tra đĩa ma sát
Đĩa ma sát bị mòn có thể gây ra trượt ly hợp và hư hỏng bánh đà, mâm ép Để kiểm tra đĩa ma sát, cần xem xét bề mặt có dính dầu hay không Trước khi lắp ráp hoặc thay tấm mới, hãy lau sạch các vết dầu, vì lượng mỡ dư thừa ở bạc đạn đỡ hoặc bạc đạn chà có thể làm dính lên mặt đĩa ma sát.
Sự bôi trơn quá mức trong hộp số có thể khiến dầu dính vào đầu trục sơ cấp và bề mặt tấm ma sát, gây ra hiện tượng trượt Ngoài ra, sự hở của tấm đệm kín phía sau động cơ hoặc bulông lắp chặt bánh đà không đủ chặt cũng có thể dẫn đến dầu động cơ rơi vào tấm ma sát Để khắc phục tình trạng này, tấm ma sát bị dính dầu cần được rửa sạch bằng xăng và sử dụng cọ, bàn chải sắt hoặc dũa để làm sạch bề mặt.
Sử dụng thước kẹp để đo độ mòn của đĩa ma sát, với yêu cầu độ mòn tối đa cho phép là bề mặt phải cao hơn đầu đinh tán ít nhất 0.5 mm.
Sử dụng thước kẹp để đo độ mòn không đều của đĩa ma sát bằng cách kiểm tra chiều sâu nhiều lỗ đinh tán, với hiệu số kích thước không vượt quá 0.45 mm Độ đảo cho phép của đĩa ma sát là 0.8 mm Khu vực lắp đinh tán vào moay-ơ then hoa có thể cho phép mòn và méo đến mức 0.3 – 0.4 mm.
- Kiểm tra độ đảo của đĩa ma sát bằng cách dùng đồng hồ so
Để kiểm tra các lò xo giảm chấn của đĩa ma sát, cần quan sát và kiểm tra các dấu hiệu như rạn nứt, cháy hoặc gãy Tiến hành kiểm tra độ đàn hồi của lò xo bằng cách cố định rãnh then hoa và quay đĩa bị động cho đến khi lò xo giảm chấn bị ép hết cỡ Sau đó, cần quay ngược lại đĩa ép về vị trí ban đầu Độ mất đàn hồi cho phép của lò xo là từ 10 – 20%, nếu lò xo mất đàn hồi vượt quá mức này thì cần phải thay mới.
4.2.4 Kiểm tra đĩa ép và đĩa ép trung gian
Một đĩa ép trung gian kém chất lượng có thể dẫn đến hiện tượng trượt ly hợp, gây kẹt cứng pedal và tiếng động bất thường Các lò xo bên trong đĩa ly hợp có thể bị cong hoặc giãn, trong khi bề mặt đĩa ép có thể bị xước Việc kiểm tra kỹ lưỡng từng bộ phận là cần thiết để xác định tình trạng và phát hiện các hư hỏng của đĩa ép.
Bề mặt đĩa ép trung gian và mâm ép cần được kiểm tra kỹ lưỡng để phát hiện các vết cháy, vết xước, rạn nứt cũng như tình trạng bằng phẳng hay gồ ghề của chúng Nếu vết xước còn trong giới hạn cho phép, chúng ta có thể tiến hành tiện hoặc mài nhẵn để tránh hư hỏng cho tấm ma sát và đảm bảo khả năng di chuyển dễ dàng.
- Bề mặt mâm ép phải phẳng, nhẵn cho phép 0.2 mm, nếu vết xước còn khắc phục được thì nên mài trong phạm vi cho phép
- Dùng bột màu để kiểm tra sự tiếp xúc của mâm ép và tấm ma sát, độ tiếp xúc này phải lớn hơn 70% diện tích tiếp xúc
- Độ mòn lỗ chốt đòn mở ly hợp quá 0.05 mm đối với đường kính tiêu chuẩn thì phải đưa đi hàn đắp và gia công kích thước trở lại
Rảnh lắp đòn mở cho phép mòn tối đa 0.12 mm; nếu vượt quá mức này, cần phải sửa chữa Trước khi lắp đặt và sử dụng, các đĩa ép cần được phục hồi hoặc thay mới và phải được cân bằng tĩnh bằng cách khoan lỗ.
Trước khi ráp vào ly hợp chúng ta phải kiểm tra lò xo ép từ sự rạn nứt, gãy hay bị rỗ mặt ngoài của các lò xo
- Kiểm tra sự đàn hồi của các lò xo bằng dụng cụ kiểm tra lực nén lò xo, nếu không đủ sự đàn hồi thì phải thay mới
- Mặt đầu của lò xo phải vuông góc với đường tâm lò xo Lò xo bị mòn hay bị gãy khi kiểm tra nếu phát hiện thì thay mới
THI CÔNG MÔ HÌNH
Mô phỏng mô hình
Hình 5 1 Mô phỏng mô hình bộ ly hợp ma sát
Tìm kiếm các chi tiết phù hợp để thi công mô hình
- Bộ ly hợp ma sát lò xo màng
Hình 5 2 Bộ ly hợp ma sát lò xo màng
- Bàn đạp cắt ly hợp
Hình 5 4 Bàn đạp ly hợp
- Vòng bi cắt ly hợp
Hình 5 7 Vòng bi cắt ly hợp
Hình 5 8 Càng cắt ly hợp
Thi công mô hình
Chia mô hình ra làm 3 cụm chính để thi công
Cụm vỏ hộp số bao gồm các thành phần chính như bộ ly hợp, xy lanh phụ, hai phần giá đỡ để giữ vỏ hộp số cố định, và một giá đỡ để cố định trục sơ cấp.
- Cụm bàn đạp ly hợp bao gồm: bàn đạp ly hợp, xy lanh chính, bình dầu thủy lực
- Sau khi hoàn thành được 2 cụm trên, nhóm tiến hành sắp xếp các chi tiết để đo kích thước của khung
5.2.1 Tiến hành thi công vỏ hộp số
- Sử dụng máy cắt bằng khí nén để cắt vỏ hộp số
Hình 5 11 Vỏ hộp số sau khi cắt
- Sau khi cắt được vỏ hộp số, sử dụng máy mài để mài các vết cắt
Hình 5 12 Vỏ hộp số sau khi mài
Để cố định hộp số vào khung, cần thiết phải làm hai giá đỡ ở phía trước và sau Đầu tiên, hãy đo các thông số cần thiết, sau đó cắt sắt thành các thanh nhỏ và hàn chúng vào chân đế Cuối cùng, xác định vị trí lỗ để gá và khoan trên chân đế đã hoàn thành.
Hình 5 13 Phần giá đỡ vỏ hộp số phía trước
Hình 5 14 Phần giá đỡ vỏ hộp số phía sau
- Tiến hành lắp ráp với vỏ hộp số như sau:
Hình 5 15 Vỏ hộp số sau khi lắp với phần giá đỡ
- Tiến hành tháo bánh răng trục sơ cấp Để tháo được các bánh răng, ta phải sử dụng đến bộ cảo chuyên dùng
Hình 5 16 Các chi tiết bánh răng trên trục sơ cấp sau khi tháo
- Sau khi tháo được các bánh răng trên trục sơ cấp, tiến hành cắt trục sơ cấp để phù hợp với mô hình
Hình 5 17 Trục sơ cấp sau khi cắt
- Để giữ cho trục sơ cấp quay trơn, ta tiện đầu trục thành đầu có đường kính vừa với ổ bi của giá đỡ
Hình 5 18 Trục sơ cấp sau khi tiện
- Để giữ cố định trục sơ cấp, ta cắt và hàn các giá đỡ
Hình 5 19 Giá đỡ trục sơ cấp
- Chi tiết sau khi lắp ráp sẽ có hình như sau:
Hình 5 20 Trục sơ cấp sau khi lắp ráp
5.2.2 Tiến hành thực hiện bộ phận gá bàn đạp ly hợp cắt ly hợp
- Chuẩn bị một thanh sắt dài 35 cm rộng 6 cm
- Khoan lỗ tròn đường kính 3,8 cm để gá xy lanh chính
Hình 5 21 Thanh sắt gá bàn đạp côn
- Sau khi gá được xy lanh chính lên thanh sắt, ta xác định vị trí để gá bàn đạp côn
Hình 5 22 Bàn đạp ly hợp sau khi hàn
- Hàn 2 thanh sắt dài 8,5 cm rộng 3 cm bên cạnh thanh sắt lớn để gá bàn đạp ly hợp
Hình 5 23 Giá đỡ của bàn đạp ly hợp
- Chi tiết sau khi gá bàn đạp ly hợp
Hình 5 24 Mô hình bàn đạp ly hợp
- Lắp ống dẫn dầu thủy lực bằng ống đồng Cần phải loe ống đồng để lắp vào xy lanh chính và nối vào xy lanh phụ
- Sử dụng bộ dụng cụ chuyên dụng (bộ lã ống đồng)
Hình 5 25 Bộ dụng cụ lã ống đồng
- Ống đồng sau khi được loe sẽ có hình dạng như sau:
Hình 5 26 Ống đồng đã loe
- Đặt các bộ phận cần trưng bày lên tấm mica, sau đó tiến hành đo đạc để có được kích thước chuẩn xác của khung mô hình
Hình 5 27 Mô phỏng mô hình
Hình 5 28 Mô phỏng mô hình
- Sau khi đo, ta được kích thước dài 50 cm, rộng 40 cm Tiến hành đo, cắt và hàn khung Hàn chân đế cao 5 cm
- Sau khi làm khung, ta cắt tấm mica với kích thước dài 50 cm, rộng 40 cm để làm mặt đế cho khung
Hình 5 30 Tấm mica được sử dụng để làm đế
- Sau khi thực hiện xong các phần, tiến hành sơn khung và các bộ phận của mô hình
Hình 5 31 Khung mô hình sau sơn
Hình 5 32 Chân đế vỏ hộp số sau sơn
Hình 5 33 Càng cắt ly hợp và chân đế sau sơn
Hình 5 34 Nắp ly hợp và vỏ hộp số sau sơn
Lắp ráp các bộ phận đã hoàn thiện lên khung, bao gồm việc gá bộ hộp số hoàn chỉnh, với các thành phần như vỏ hộp số, ly hợp, xy lanh con, càng cắt ly hợp và ổ bi cắt, để đảm bảo sự chính xác và hiệu quả trong quá trình lắp đặt.
- Gá mô hình bàn đạp ly hợp (bao gồm bàn đạp ly hợp, xy lanh chính) lên khung
- Nối đường dầu từ xy lanh chính đến xy lanh con bằng ống đồng
- Tiến hành châm dầu phanh vào xy lanh chính và xả gió
Hình 5 35 Châm dầu phanh vào xy lanh chính
Ta được mô hình hoàn chỉnh như sau:
Hình 5 36 Mô hình bộ ly hợp ma sát
Hình 5 37 Mô hình bộ ly hợp ma sát
Nhóm đã thành công trong việc thiết kế mô hình bộ ly hợp ô tô thông qua quá trình thực hiện đồ án Mô hình này không chỉ hữu ích cho việc học tập mà còn hỗ trợ nghiên cứu Bộ ly hợp là một thành phần quan trọng, cần thiết cho sự hoạt động hiệu quả của một chiếc ô tô.
Mô hình mà nhóm thực hiện không chỉ mang lại giá trị vật chất mà còn có ý nghĩa tinh thần, hỗ trợ hoàn thành đồ án tốt nghiệp và là nền tảng cho thế hệ kế tiếp Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ ly hợp sẽ giúp sinh viên ngành kỹ thuật ô tô nắm bắt kiến thức về xe ô tô một cách tốt hơn.
Mặc dù trong quá trình nghiên cứu và triển khai mô hình gặp nhiều khó khăn và hạn chế về thời gian cũng như kinh nghiệm, mô hình vẫn còn tồn tại nhiều thiếu sót Để phát triển mô hình, cần cải tiến và đa dạng hóa, bổ sung các loại ly hợp ma sát sử dụng lò xo trụ, các hệ thống điều khiển ly hợp có trợ lực và các phương pháp điều khiển bằng điện.
[1] ThS Đặng Quý (2006) Giáo trình Ô Tô 2, NXB Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
[2] Vinfastvn (2022) Tổng quan bộ ly hợp trên ô tô https://vinfastauto.com/vn_vi/tong-quan-ve-6-bo-ly-hop-o-to-pho-bien
I don't know!
[4] OtoHui (2021) Tìm hiểu, phân loại ly hợp ô tô https://news.oto-hui.com/tim-hieu-phan-loai-ly-hop-o-to/
[5] Dpro (2021) Bộ ly hợp ô tô https://dprovietnam.com/bo-ly-hop-o-to/
