Cấu tạo ô tô _ Tập 1

Bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô 1. Bố trí động cơ 2. Bố trí hệ thống truyền lực Phần 1. Hệ thống truyền lực Chương 1. Ly hợp 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.2 Ly hợp ma sát 1.3 Kết cấu nguyên lý làm việc của lý hợp ma sát đơn 1.4 Kết cấu nguyên lý làm việc của ly hợp ma sat kép 1.5 Ly hợ thủy lực 1.6 Ly hợp trên xe điển hình 1.7 Những hư hỏng thông thường của lý hợp ma sát Chương 2. Hộp số 2.1 Hộp số chính 2.2 Hộp phân phối (HSP) Chương 3, Các đăng và khớp nối 3.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 3,2 Cơ cấu các đăng khác tốc 3.3 Cơ cấu các đăng đồng tốc 3.4 Một số các đăng trên ô tô con 3.5 Nhưng hư hỏng thường gặp của trục truyền các đăng Chương 4. Cầu chủ động 4.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 4.2 Kết cấu cầu chủ động 4.2.1 Truyền lực chính 4.2.2 Bộ vi sai 4.2.3 Bán trục 4.2.4 Dầm cầu 4.3 Những hư hỏng thường gặp của cầu chủ động

MỤC LỤC

Mục lục asdasdasdsad

Trang Bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ơ tơ

……… 5

1 Bố trí động cơ ………

……… … 6

2 Bố trí hệ thống truyền lực ………

……… ……… 9

Phần 1 Hệ thống truyền lực……….…… 31

Chương 1 Ly hợp……… 31

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại………

……… 31

1.2 Ly hợp ma sát………

……… 32

1.2.1 Kết cấu, nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát đơn ……….32

1.2.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát kép ……….35

1.3 Ly hợp thuỷ lực … 48

1.4 Ly hợp trên xe điển hình … 52

1.5 Những hư hỏng thông thường của ly hợp ma sát ……….… 63

Chương 2 Hộp số ……… … 66

2.1 Hộp số chính ……… 66

2.1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại ……… ………… 66

2.1.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc hộp số có trục cố

định ……… …… … 67

2.1.2.1 Hộp số 2 trục ……… 67

2.1.2.2 Hộp số 3 trục ……… 68

2.1.3 Phân tích kết cấu hộp số ………

……… 71

2.1.4 Hộp số ô tô điển hình ……… 83

2.1.5 Hộp số tự động (AT) ………

……… 104

2.1.5.1 Bộ biến mô men thuỷ lực (BMM) ……… 104

2.1.5.2 Hộp số hành tinh ………

……… .110

2.1.5.3 Cơ cấu điều khiển HSHT ……… ……

…… 138

2.1.5 4 Hệ thống điều khiển thuỷ lực - Điện tử … ………….………… 151

2.2 Hộp phân phối (HSP) ……… 171

2.2.1 Công dung, yêu cầu, phân loại ………

……… 172

2.2.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc của HPP trên ô tô…… ……… 175

Chương 3 Các đăng và khớp nối …….

……… 190

3.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại ……… 190

3.2 Cơ cấu các đăng khác tốc ………191

3.3 Cơ cấu các đăng đồng tốc ………

……… 195

3.4 Một số các đăng trên ô tô con ……….………

BỐ TRÍ CHUNG ĐỘNG CƠ VÀ HỆ THỐNG

TRUYỀN LỰC TRÊN Ơ TƠ

Bố trí chung là công việc của nhà thiết kế, chếtạo; căn cứ vào kỹ, chiến thuật, mục đích sử dụng đểxếp đặt, phối hợp giữa các cụm, cơ cấu và hệ thốngtrên xe, tuân theo những quy luật và nguyên tắc nhấtđịnh

Khi phân tích, so sánh và đánh giá việc bố tríchung của các loại ôtô phải dựa vào các yêu cầu cơbản mà việc thiết kế bố trí chung cần phải thỏamãn Bố trí chung của ôtô có thể được phân tích,đánh giá qua các yếu tố sau:

- Khả năng tận dụng thể tích và chiều dài củaxe

Bố trí chung phải đảm bảo gọn, sít sao, bảo đảmkích thước toàn xe nhỏ, nhưng có hệ số sử dụng chiềudài lớn:

L

l

= λTrong đó:

L - Chiều dài toàn bộ xe

l - Chiều dài thùng xe (ở xe vận tải); chiều dàikhoang hành khách (ở xe khách), hoặc chiều dàikhoang chiến đấu ở xe bọc thép

Hình 1 Bố trí động cơ trên ôtô vận tải

Theo sơ đồ bố trí động cơ trên ôtô vận tải (hình1) thì việc bố trí theo phương án (c) sẽ có hệ số sửdụng chiều dài lớn hơn so với phương án (a) và (b) khichúng có cùng chiều dài toàn bộ xe L

- Khả năng cách âm và cách nhiệt cho lái xe vàcác thành viên khác ở trên xe Yếu tố này liên quantrực tiếp đến việc bố trí động cơ đặt trên xe

- Khả năng quan sát của người lái khi ngồi vào vịtrí điều khiển xe (góc và tầm quan sát của người lái).Người lái đóng vai trò quyết định nâng cao độ an toànchủ động cho xe Khi người lái được bố trí ngồi cànggần đầu xe thì góc và tầm quan sát càng lớn vàthoáng

- Mức độ thuận tiện trong việc điều khiển xe; bảodưỡng sửa chữa và tháo lắp các cụm chính trên xe

- Khả năng tận dụng dòng khí ngược khi xe chuyểnđộng để làm mát động cơ đặt trên xe

- Phân bố trọng lượng đều lên các cầu xe vàchiều cao trọng tâm xe Khi phân bố trọng lượng xe mộtcách hợp lý sẽ tận dụng được trọng lượng bám của

xe Chiều cao trọng tâm xe càng nhỏ sẽ làm tăng tínhổn định chuyển động cho xe

- Điều kiện sử dụng của từng loại xe bao gồmđiều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình Mỗi loại xe

được thiết kế thường chỉ hoạt động tốt trong mộtđiều kiện sử dụng cụ thể.

- Đối với xe bọc thép bánh hơi các yếu tố cầnquan tâm là: khả năng cơ động, sức chiến đấu vàkhả năng bảo vệ Tuy nhiên, ba yếu tố này liên quanchặt chẽ với nhau, vừa tạo thuận lợi vừa mâu thuẫnvới nhau Đối với các xe chiến đấu phải tăng khảnăng bảo vệ nhờ cơ cấu tạo vỏ thép hợp lý Tùythuộc vào công dụng của từng loại xe mà có cáchbố trí chung phù hợp

Bố trí chung của xe quân sự phụ thuộc vào nhiềuyếu tố, song cũng từ các yếu tố đó sẽ có phươngán bố trí chung khác nhau

Bố trí chung của ôtô vận tải và du lịch phụthuộc chủ yếu vào việc bố trí động cơ; bố trí hệthống truyền lực và kiểu bộ phận chịu tải

1 Bố trí động cơ

Động cơ thường được bố trí trên các ôtô theo bakiểu: động cơ đặt ở phía trước xe ngoài buồng lái (hình1a, b); động cơ đặt ở phía trước xe trong buồng lái (hình1c); động cơ đặt ở phía sau xe (hình 3)

1.1 Động cơ đặt ở phía trước xe ngoài buồng lái

Đây là kiểu bố trí phổ biến nhất trên các ôtô

du lịch và vận tải có công dụng chung, ví dụ ở cácôtô Toyota, Nissan, GAZ 53, ZIL130, ZIL131, KRAZ 255;URAL4320…

Phương án bố trí này có ưu điểm là việc chămsóc, bảo dưỡng động cơ dễ dàng, bảo đảm cáchâm, cách nhiệt tốt cho buồng lái, dễ dàng tăng tảilên thùng xe, tận dụng tốt trọng lượng bám đối với xehai cầu có cầu sau là cầu chủ động Nhược điểm cơbản của cách bố trí này là hệ số sử dụng chiều dài(λ) nhỏ (hình 1a, b), người lái xe nhìn không đượcthoáng

1.2 Động cơ đặt ở phía trước trong buồng lái

Kiểu bố trí này được sử dụng ở các ôtô cónhiều công dụng như GAZ 66, MAZ, KaMAZ-5320; IFA……

Hình 2 Buồng lái lật Động cơ bố trí trước,

trong buồng lái

Khi bố trí động cơ ở phía trước, trong buồng lái thìhệ số sử dụng chiều dài (λ) tăng lên, người lái nhìnthoáng hơn, tầm quan sát rộng hơn, động cơ cũng đượclàm mát tốt hơn do tận dụng dòng khí ngược khi ôtôchuyển động Nhưng nó lại có nhược điểm là thể tíchbuồng lái hẹp; việc kiểm tra, chăm sóc, bảo dưỡngđộng cơ, việc điều chỉnh, tháo lắp các cụm của động

cơ sẽ khó khăn hơn; việc cách âm, cách nhiệt chongười lái cũng phức tạp hơn Ngoài ra kiểu bố trí nàycó hai nhược điểm lớn hơn nữa là chiều cao trọng tâm

xe bị nâng lên cao; sự phân bố tải trọng lên các cầu

xe khi xe không tải và khi xe đầy tải là không hợp lý(tải phân bố lên cầu trước chiếm 55-60% trọng lượngtoàn bộ xe khi xe không tải) Điều này làm ảnhhưởng xấu đến khả năng bám và khả năng ổn địnhchuyển động của xe

Để tạo thuận lợi cho việc chăm sóc, bảo dưỡng,kiểm tra và tháo lắp các cụm của động cơ, người tathường sử dụng kết cấu buồng lái lật (hình 2)

Kiểu buồng lái lật được sử dụng ở hầu hết cácôtô có động cơ đặt trong buồng lái như GAZ 66, MAZ,KaMAZ-5320, IFA

1.3 Động cơ đặt ở phía sau xe

Phương án bố trí này thường được sử dụng cho cácôtô chở khách; xe bọc thép bánh hơi, xe bơi hoặc vớinhững ôtô có bộ phận chịu tải kiểu vỏ Nó có ưuđiểm là người lái ngồi gần mũi xe nên nhìn thoáng,tầm quan sát rộng, hệ số sử dụng chiều dài (λ) lớn

do chiều dài khoang chở người lớn; bảo đảm cáchâm cách nhiệt tốt cho người lái và hành khách ởtrên xe; thuận lợi trong việc bố trí hành khách, hỏa lựcvà các trang thiết bị phụ khác trên xe, dễ tạo dáng ởmũi xe để nâng cao khả năng bảo vệ ở xe bọc thép

Ngoài ra đối với các ôtô có một cầu chủ động(4x2) thì kiểu bố trí này làm cho hệ thống truyền lựcsẽ đơn giản hơn nếu cầu sau là cầu chủ động Vì vậynó được áp dụng ở một số ôtô du lịch và ôtô chởkhách

Hình 3 Bố trí động cơ ở phía sau xe

Tuy nhiên kiểu bố trí này có nhược điểm là hệthống dẫn động điều khiển xe phức tạp hơn do ngườilái ở phía mũi xe trong khi phải tác động điều khiểnmột số cụm đặt ở phía sau xe

Ngoài ra không tận dụng được dòng khí ngược đểlàm mát động cơ nên thân nhiệt của động cơ tăngcao, đặc biệt là vào mùa hè Cho nên kiểu bố trí nàyphù hợp hơn với vùng khí hậu hàn đới, ôn đới so vớivùng khí hậu nhiệt đới

2 Bố trí hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực (HTTL) của ôtô là hệ thốngtập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh

xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổichiều quay, biến đổi giá trị Mômen truyền

HTTL có các nhiệm vụ cơ bản sau:

Truyền, biến đổi Mômen quay và số vòng quay từđộng cơ tới bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữachế độ làm việc của động cơ và Mômen sinh ra trongquá trình ôtô chuyển động

- Cắt động lực trong thời gian ngắn hoặc dài

- Thực hiện đổi chiều quay của trục bị động, chophép ô tô chạy lùi mà không phải quay đầu xe

- Tạo khả năng chuyển động phù hợp với lực cảncủa đương, tăng tính năng việt dã cần thiết trênđường

Động cơ và HTTL có liên quan mật thiết với nhau

vì lý do kết cấu và giá thành

Các loại ôtô hiện nay thường bố trí động cơ đốttrong (nhiên liệu xăng, Điêzen), hoặc động cơ điện.Việc xuất hiện các loại động cơ mới như: Động cơRôto quay (Wankel), động cơ sử dụng nhiên liệu hyđrôphân huỷ từ nước làm thay đổi về kết cấu của HTTL

Hiện nay chúng ta thường gặp các loại ôtô cóđộng cơ đốt trong Sau hơn một thế kỷ từ khi ra đời vànhất là trong giai đoạn sau năm 1975 đến nay, động cơđốt trong đã không ngừng được hoàn thiện, dẫn tớikết cấu HTTL có biến động đáng kể Những chỉ tiêuchính có thể kể tới là: giảm tiêu hao nhiên liệu, tăngcông suất, giảm độ ồn, tăng tốc độ lớn nhất củađộng cơ Ảnh hưởng nhiều nhất tới HTTL là việc tăngtốc độ và tăng công suất động cơ Do đòi hỏi tăngtốc độ ôtô và những phát triển vượt bậc của kỹthuật động cơ nên đã làm tăng tính đa dạng trong kếtcấu HTTL

2.1 Phân loại hệ thống truyền lực

HTTL được phân loại theo các đặc điểm sau:

2.1.1 Phân loại theo hình thức truyền năng lượng

- HTTL cơ khí: bao gồm ly hợp, hộp số, trục truyềncác đăng, cầu chủ động; loại này được dùng phổbiến.

- HTTL cơ khí - thuỷ lực: bao gồm các bộ truyền cơkhí, và hộp số tự động; loại này được dùng phổ biếntrên ô tô du lịch và vận tải nặng

- HTTL điện từ bao gồm nguồn điện, các động cơđiện, Rơle điện từ, dây dẫn

- HTTL thuỷ lực: bao gồm bơm thuỷ lực, các động cơthuỷ lực, van điều khiển, ống dẫn

- HTTL liên hợp: bao gồm một số bộ phận cơ khí,một số bộ phận thuỷ lực, một số bộ phận điện tử,

Phổ biến hơn cả là HTTL cơ khí; và cơ khí - thuỷ lực,điều khiển bằng điện tử

2.1.2 Phân loại theo đặc điểm biến đổi các số truyền.

Phân chia theo đặc điểm biến đổi các số truyền:Gồm HTTL có cấp, HTTL vô cấp:

- Truyền lực có cấp là truyền lực có các tỷ sốtruyền cố định, việc thay đổi số truyền theo bậc thang

- Truyền lực vô cấp là truyền lực có tỷ số truyềnbiến đổi liên tục tuỳ thuộc vào chế độ làm việccủa động cơ và mô men cản từ mặt đường (ST)

2.1.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển

- Điều khiển cưỡng bức

- Điều khiển bán tự động

- Điều khiển tự động

Hiện nay HTTL được dùng phổ biến trên ô tô là: + HTTL cơ khí (Manual Transmissions: MT);

+ HTTL điều khiển tự động (Automatic Transmissions :AT)

2.2 Các phương án bố trí HTTL

Bố trí hệ thống truyền lực của ôtô phụ thuộc vàocầu chủ động hay công thức bánh xe (a x b) của ôtô.Trong đó: a - Số bánh xe của ôtô

b - Số bánh xe chủ động.

Trong công thức trên, các bánh xe kép được coi nhưlà bánh xe đơn

2.2.1 Sơ đồ 4 x 2

Trong các loại ôtô có một cầu chủ động, sơ đồhệ thống truyền lực phụ thuộc vào vị trí của động cơvà cầu chủ động

- Cầu sau chủ động, động cơ đặt trước (hình 4)

Phương pháp này được sử dụng ở nhiều loại ôtôcon và ôtô tải

Hình 4 Sơ đồ 4 x 2 Cầu sau chủ động, động cơ

đặt phía trước.

1-Động cơ ; 2-Ly hợp; 3-Hộp số; 4-Trục các đăng; Truyền lực chính; 6-Bộ vi sai; 7-Bán trục.

5 Cầu sau chủ động, đông cơ đặt sau (hình 5)

Phương pháp này có hệ thống truyền lực rất gọn,không cần sử dụng trục các đăng để truyền mô menxoắn từ hộp số tới cầu chủ động, vì động cơ, ly hợp,hộp số cầu sau chủ động liền hành một khối

Hình 5 Sơ đồ 4 x 2 Cầu sau chủ động, động cơ

đặt phía sau.

1- Động cơ ; 2-Ly hợp; 3-Hộp số; 4-Trục các đăng; Truyền lực chính

5 Cầu trước chủ động, động cơ đặt phía trước (hình6)

Các loại ôtô bố trí theo sơ đồ này động cơ đượcđặt dọc hoặc ngang, có hệ thống thuyền lực gọn vàcác bánh xe trước có độ ổn định cao khi quay vòng,nhưng khi ôtô có trọng lượng bám nhỏ làm giảm sứckéo của ôtô Phương pháp này hiện được sử dụng ởnhiều loại xe con của các nước tư bản

2 cầu trước chủ động, động cơ đặt phía trước.

1- Động cơ ; 2-Ly hợp; 3-Hộp số; 4-Trục các đăng; Truyền lực chính

5-2.2.2 Sơ đồ 4 x 4

Được bố trí trên các loại ôtô có tính năng cơ độngcao nhưng GAZ-66, UAZ-469, BAZ-2121 (hình 7), mô menxoắn được phân phối tới các cấu chủ động bằnghộp phân phối (5)

Hộp phân phối có thể có vi sai (xe BAZ-2121), hoặckhông có vi sai như trên ôtô GAZ-66, UAZ- 469

Hình 7 Sơ đồ hệ thống truyền lực 4 x 4

1- Động cơ ; 2-Ly hợp; 3-Hộp sốchính; 4-Trục các đăng; 5-Hộp số phụ;

2.2.3 Sơ đồ 6 x 4

Được dùng trên một số ôtô vận tải có cầu sauvà cầu giữa chủ động, cầu trước bị động như ôtôKRAZ-256, KaMAZ-5320… (hình 8)

Mô men được phân phối tới các cấu chủ độngbằng hộp phân phối (5)

Hình 8 Sơ đồ hệ thống truyền lực 6 x 4

1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3 - Hộp số; 4 - Trục các đăng; 5

- Hộp phân phối

2.2.4 Sơ đồ 6 x 6

Được dùng trên các loại ôtô có tình năng động cơrất cao như các loại ôtô Zil -131, URAL-375D (hình 9).Hộp phân phối của các ôtô trên có thể có bộ visai như ở xe URAL -375D hoặc không có bộ vi sai như ở

2.3 Các sơ đồ HTTL xe con.

Trên hình 10 giới thiệu các sơ đồ thường gập trênôtô con:

2.3.1 Sơ đồ a: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng

dọc phía trước đầu xe, trục các đăng nối giữa hộp sốvà cầu chủ động Chiều dài từ hộp số đến cầu saukhá lớn nên giữa trục phải đặt ổ đỡ treo Sơ đồ nàythông dụng và quen thuộc trên nhiều ôtô đã gặp

2.3.2 Sơ đồ b: Động cơ, ly hợp, hộp số chính, cầu xe

nằm dọc và ở trước xe, tạo nên cầu trước chủ động.Toàn bộ các cụm liên kết với nhau thành một khốilớn, gọn Nhờ cấu trúc này trọng tâm xe nằm lệchhẳn về phía đầu xe, kết hợp với cấu tạo vỏ xe tạokhả năng ổn định cao khi có lực bên tác động, đồngthời giảm độ nhạy cảm với gió bên Song không gianđầu xe rất chật hẹp

2.3.3 Sơ đồ c: Động cơ, ly hợp, hộp số, nằm ngang

đặt trước xe, cầu trước chủ động Trọng lượng khối

đáng kể độ nhạy cảm của xe ôtô với lực bên nhằmnâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao Trong cầuchủ động: bộ truyền bánh răng trụ thay thế cho bộchuyền bánh răng côn.

2.3.4 Sơ đồ b, c: Ngày nay rất thông dụng, đặt trên

các ôtô con một cầu chủ động, có tốc độ caonhằm đảm bảo trọng lượng phân bố về phía trước lớn(kể cả khi ôtô đầy tải) điều này có lợi cho khảnăng điều khiển ôtô và giảm nhẹ công việc lắpráp trong sản suất

2.3.5 Sơ đồ d: Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ

động làm thành một khối gọn ở phía sau xe Cụmđộng cơ nằm sau cầu chủ động Cấu trúc này hiệnnay ít gặp trên ôtô loại 4, 5 chỗ ngồi, tuy vậy vẫntồn tại vì lý do công nghệ truyền thống của cáchãng sản xuất, hoặc thực hiện trên các loại ôtôminibus

2.3.6 Sơ đồ e: Giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ

nằm lệch hoặc quay ngược, đặt trước cầu sau Hai cấutrúc này rất phù hợp cho việc tăng lực kéo của xe,tức là đảm bảo khả năng tăng tốc tốt, hạ thấpchiều cao đầu xe, phù hợp với việc tạo dáng khí độnghọc cho ôtô cao tốc

2.3.7 Sơ đồ g: Động cơ, ly hợp đặt trước xe, hộp số

chính, cầu sau đặt sau xe và cũng tạo nên một khốilớn, trục các đăng nối giữa ly hợp và hộp số chính.Trục các đăng đặt kín trong vỏ bọc làm tốt việc bảovệ che bụi cho hệ thống Trọng lượng san đều cho cả haicầu

Hình 10 Các sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực ô tô con.

Đ - Động cơ; L- Ly hợp; H - Hộp số chính; P – Hộp phân phối; C-Cầu chủ động; CĐ - Trục các đăng; K- Khớp ma sát.

Tiếp hình 10 Các sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực ô tô con.

2.3.8 Sơ đồ h: Động cơ, ly hợp hộp số chính, hộp

phân phối đặt dọc phía đầu xe, cầu trước và cầu sauchủ động Nối giữa hộp phân phối và cầu là trụccác đăng Sơ đồ này thường bố trí trên ôtô có khảnăng việt dã cao, ôtô chạy trên đường xấu

2.3.9 Sơ đồ i : Động cơ, hộp số, ly hợp, cầu trước

thành một khối nằm phía đầu xe, đáp ứng nhu cầutăng trọng lượng lên cầu trước Cầu sau chủ động nốivới hộp số chính thông qua khớp ma sát, không cóhộp số phân phối Kết cấu hơn giản và xe có tính

năng việt dã tốt, nhất là khi hoạt động trên mặtđường trơn.

Ở HTTL MT dùng ly hợp ma sát khô và hộp số cơ khícó nhiều cấp truyền

Ở HTTL AT thường có bộ biến mô men thuỷ lực(BMM) và hộp số hành tinh (HSHT)

HTTL cơ khí - thuỷ lực điều khiển tự động gồm: biếnmômen thuỷ lực và hộp số hành tinh (HSHT) là bộtruyền có cấp và các hộp giảm tốc cơ khí

Nhờ việc sử dụng bộ biến mô men thuỷ lực (BMM:gọi tắt là biến mô) là bộ truyền thuỷ lực vô cấpmà quá trình truyền lực được êm dịu hơn

2.4 Đặc điểm của HTTL trên xe con hai cầu chủ động

2.4.1 Các bộ vi sai giữa các bánh xe

Hình 11 Các dạng cấu trúc truyền lực

trên ô tô con 4 x 4.

Các bộ vi sai giữa các bánh xe đảm nhận vai trò saitốc giữa các bánh xe của cùng một cầu, trong trườnghợp xe chuyển động trên nền đường xấu Có thể sảy

ra hiện tượng một bánh bị quay trơn mà không truyềnlực Các xe một cầu chủ động chủ yếu hoạt động

trên đường tốt do đó các bộ vi sai kiểu này rất thíchhợp (hình 11).

Khi ôtô hoạt động trên nền đường xấu, để hạnchế sự quay trơn của một bánh xe trên một cầu, cóthêm một bộ khoá vi sai, hoặc bộ vi sai ma sát trongcao, khớp ly hợp tự động điều chỉnh

Một số kết cấu có khả năng khoá cứng hai bánh

xe (khoá cứng vi sai), khi đó các bánh xe của một cầukhông còn khả năng sai tốc Xe không thể hoạt độnglâu dài ở chế độ này, vì lý do quá tải do kết cấu.Cấu trúc tự động gài vi sai có thể thấy trên ôtô làloại khớp gài dạng hành trình tự do Kết cấu tự độnglàm việc khi có sai lệch tốc độ giữa hai bánh xe

2.4.2 Các bộ vi sai giữa các cầu

Các bộ vi sai giữa các cầu đặt trong hộp phânphối cho phép các cầu làm việc với các tốc độ quaykhác nhau, việc bố trí như vậy làm cho xe hai cầu hoạtđộng linh hoạt, nhưng lại giảm khả năng cơ động củaxe

Một số sơ đồ cấu trúc khắc phục yếu điểm đó làsử dụng các bộ khoá vi sai giống bộ khoá của vi saigiữa các bánh xe như sơ đồ 2, 3, 6(hình 11) Các khoácó thể là vi sai trục vít bánh vít, khớp ly hợp tự độngđiều chỉnh

Trên một số xe hai cầu chủ động không có hộpsố phân phối, không có cơ cấu gài cầu bằng tay hayphím điện, mà sử dụng khớp ma sát nối giữa hai cầu,khớp làm việc như là khớp mềm đảm bảo cho hệthống truyền lực không bị quá tải Khớp chỉ trượt khi

bị chênh lệch mô men truyền quá lớn, còn lại chúngnối liền giữa hai cầu, cấu trúc như thế được coi làmột khớp ma sát tự trượt như sơ đồ 1, 5, 7 (hình 11)

2.5 Một số đánh giá tổng quát

Thông thường để đánh giá chất lượng ôtô có thể

sư dụng các yếu tố cơ bản: chất lượng kéo, chất lượngđiều khiển, chất lượng ổn định, cho ở bảng 1 Bảng

1 Các yếu tố đánh giá chung

Sơ đồ Gt/Gs’% Chất lượng

Khôngtải Đầytải Kéo khiểnĐiều ổn định

bình

trungbình

d, e, g 40/60 55/50 tốt tốt xấu

h, i 55/45 45/50 tốt trungbình trungbìnhChú thích: Gt -Tải trọng tĩnh đặt trên cầutrước

Gs - Tải trọng tĩnh đặt trên cầu sau

Gt/Gs - Tỷ lệ phân phối tải trọng

- Chất lượng kéo biểu thị khả năng tăng tốc, khảnăng tận dụng lực bám ở bánh xe chủ động (quãngđường tăng tốc đạt tới tốc độ lớn nhất hay tốc độ

100km/hoạt động, thời gian tăng tốc độ kể trên)

- Chất lượng điều khiển biểu thị ở khả năng điềukhiền tốc độ, điều khiển hướng chuyển động (quãngđường phanh, khả năng thực hiện quay vòng, ổn địnhchuyển động thẳng)

- Chất lượng ổn định biểu thị khả năng chống trượt,lật, lắc ngang trong mọi điều khiển chuyển động theocác trạng thái chuyển động của xe (theo mặt phẳngngang, dọc)

Các yếu tố cơ bản trên đều ảnh hưởng tới khảnăng chuyển động, khả năng an toàn giao thông, vàđược quyết định bởi tỷ lệ phân bố tải trọng trongtrạng thái tĩnh ở hai trạng thái: không tải (có ngườilái) và đầy tải theo

(Gt /Gs) Các thông số xấp xỉ cho trong bảng 1

Qua bảng ta thấy các ôtô con loại một cầu chủđộng hiện đại có xu hướng dùng cách bố trí theo sơđồ b, c Các ưu điểm của cấu trúc này được viết trongcuốn “tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động củaôtô”

2.6 Các thông số kỹ thuật của ô tô có hộp số tự động (AT).

Để tiện theo dõi các loại xe con có hộp số tự độngcó cấp (AT) và hộp số tự động vô cấp (ST), bảng 2thống kê các số liệu tổng quát của hãng sản suất

Bảng 2- Các ký hiệu và thông số kỹ thuật

Kiểu xe Ký

hiệu Đặc điểm

KýhiệuLimousine L Hộp số tự động có

L cửa lật

sau LS Hộp số tự động vô cấp ST

Cabriolet C Động cơ nằm dọc 4

So á ch ỗ

Đặc điểm MômenNm suất KWCông Hộpsố

Cầu chủ động

Kiể

u Vịtrí maxMe

Ở vg/ph

Ne ma x

Ở vg/p

5 0 S350

GN 2.0 L 4 5 T4 F 166 3200 85 5400 4 0Passat

CL 1.8 L 4 5 T4 F 145 2500 66 5500 4 0Shavan

Phần 1 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật:

- Truyền được mô men xoắn lớn nhất của động cơmà không bị trượt;

- Nối động lực êm dịu, không gây ra va đập trong hệthống truyền lực;

- Cắt động lực dứt khoát và nhanh chóng để việcgài số được dễ dàng, êm dịu;

- Mô men quán tính của phần bị động nhỏ để làmgiảm va đập của các bánh răng ăn khớp;

- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạpnhỏ

- Đảm bảo thoát nhiệt tốt;

- Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ chăm sóc bảodưỡng, sữa chữa

1.1.3 Phân loại

1.1.3.1 Phân loại theo phương pháp truyền mô men:

- Ly hợp ma sát: truyền mô men bằng các bề mặt

ma sát;

- Ly hợp thuỷ lực: truyền mô men bằng chất lỏng;

- Ly hợp nam châm điện: truyền mô men bằng từtrường của nam châm điện;

- Ly hợp kết hợp: thường kết hợp giữa ly hợp thủy lựcvới ly hợp ma sát; để tạo ra khả năng nối động lựcêm dịu và cắt động lực dứt khoát.

1.1.3.2 Phân loại theo hình dạng của chi tiết ma sát:

- Ly hợp loại đĩa: có thể có một, hai hoặc nhiều đĩađộng;

- Ly hợp hình nón: đĩa bị động có dạng hình nón;

- Ly hợp loại má phanh dạng trống

1.1.3.3 Phân loại theo phương pháp tạo ra lực ép:

- Loại lò xo trụ bố trí xung quanh, hoặc bố trí trungtâm;

- Loại lò xo màng;

- Loại ly tâm;

- Loại bán ly tâm: lực ép sinh ra ngoài lực ép lò xocòn có lực ly tâm của khối lượng phu.ï

1.1.3.4 Theo kết cấu của cơ cấu ép:

- Ly hợp thường đóng;

- Ly hợp thường mở

1.1.3.5 Theo dẫn động điều khiển

- Ly hợp dẫn động điều khiển cơ khí

- Ly hợp dẫn động điều khiển thuỷ lực

- Ly hợp dẫn động điều khiển chân không

- Ly hợp dẫn động điều khiển có trợ lực:

+ Trợ lực lò xo;

+ Trợ lực chân không;

+ Trợ lực khí nén

- Ly hợp dẫn động điều khiển điện tử

1.2 Kết cấu ly hợp ma sát

1.2.1 Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly

hợp ma sát đơn

1.2.1.1 Kết cấu

Hình 1-1.Cấu tạo ly hợp ma sát đơn

1- Bánh đà; 2- Đĩa ma sát; 3- Vỏ li hợp; 4- Lò xo màng (hoặc trụ); 5- Trục bị động; 6- Đĩa ép;

a) b)

Hình 1-2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát đơn :

a.Ly hợp lò xo trụ, b Ly hợp lò xo màng;

1-Đĩa ép; 2- Đĩa ma sát; 3- Đĩa ép; 4-Vỏ; 5-Cần tách; 6-Bạc mở; 7- Trục bị động; 8- Lò xo trụ; 9- Lò xo màng

Kết cấu của ly hợp ma sát đơn (một đĩa bị động)gồm 3 phần: chủ động, bị động và dẫn động điềukhiển (hình 1-1; 1- 2)

Phần chủ động gồm các chi tiết lắp ghép trựctiếp hoặc gián tiếp với bánh đà của động cơ, cócùng tốc độ quay với bánh đà gồm: bánh đà (1)ø,đĩa ép (6), vỏ ly hợp ((3), lò xo ép (4), (hình 1-1); bánhđà (1), bỏ ly hợp (4), đĩa ép (3), hình (1-2)

Phần bị động gồm: đĩa bị động (2), trục bị động(5) Trục bị động thường là trục chủ động của hộpsố, (hình 1-1)

Phần dẫn động điều khiển ly hợp gồm các chitiết nằm trong phần chủ động như: Cần tách (5),hoặc đầu trong của lò xo màng (9), bạc mở (6) vàcác chi tiết điều khiển bạc mở Phần dẫn động rất

đa dạng, sẽ được trình bày ở các kết cấu cụ thể Bộ phận tạo lực ép gồm: giá tựa (vỏ ly hợp), lò

xo ép, đĩa ép

1.2.1.2 Nguyên lý làm việc

Ly hợp ma sát làm việc ở hai trạng thái: đóng và mở (hình 1-3)

Hình 1-3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của ly hợp:

a)Trạng thái đóng ly hợp, b) Trạng thái mở ly hợp

Trạng thái đóng là trạng thái thường xuyên làmviệc của ly hợp Dưới tác dụng của lò xo ép, đĩa ép,đĩa bị động và bánh đà động cơ bị ép sát vào nhau.Khi bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, lò xo ép, vỏ ly hợpquay thành một khối, mô men xoắn truyền từ động cơtới bánh đà, qua các bề mặt ma sát truyền đến moay

ơ đĩa bị động, tới trục bị động Ly hợp thực hiện chứcnăng truyền mô men xoắn từ động cơ tới hộp số

Trạng thái mở là trạng thái làm việc khôngthường xuyên Người lái tác dụng lên cơ cấu điềukhiển kéo đĩa ép di chuyển ngược chiều ép của lò xo,tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động với bánh

hợp quay theo động cơ nhưng do lực ép không tác dụnglên đĩa ép, bởi vậy không tạo nên ma sát để truyềnmô men xoắn từ phần chủ động sang phần bị động.

Trước khi cắt, nối hoàn toàn, lực ép của lò xo épthay đổi, ly hợp sẽ bị trượt tương đối giữa các bề mặt

ma sát Sự trượt gây nên mài mòn các bề mặt masát, đốt nóng các chi tiết ly hợp và có thể dẫn tới

hư hỏng ly hợp

1.2.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát kép

Hình 1b- 2 Cấu tạo ly hợp ma sát kép

1-Lò xo đẩy đĩa ép trung gian; 2, 3-Đĩa bị động; Bánh đà; 5-Đĩa ép trung gian; 6-Đĩa ép ngoài; 7-Vòng đệm; 8- Lò xo lá; 9-Lò xo trụ; 10-Vỏ ly hợp; 11-Bạc mở; 12-Đòn mở; 13-Đai ốc; 14-Càng nối; 15-Tấm điều chỉnh; 16-Nút thoát dầu.

4-Phần chủ động gồm: bánh đà (4), vỏ ly hợp (10),đĩa ép ngoài (6), đĩa ép trung gian (7)

Phần bị động gồm: hai đĩa ma sát (2), (3) và trục

bị động đồng thời là trục chủ động của hộp số

Dẫn động điều khiển gồm: đòn mở (12), bạc mở(11)

Ly hợp kép làm việc ở hai trạng thái cắt , nốiđộng lực, tương tự như của ly hợp đơn

1.2.3 Phân tích kết cấu ly hợp ma sát kép

1.2.3.1 Đĩa ép và đĩa ép trung gian

Trong quá trình làm việc đĩa ép (ly hợp đơn), đĩaép ngoài và đĩa ép trung gian (ly hợp kép), vừa phảiquay cùng với bánh đà vừa phải có khả năng dịchchuyển dọc trục khi đóng mở ly hợp Vì vậy chúng đượcliên kết với bánh đà hoặc thân ly hợp bằng cácphương pháp:

- Đĩa ép được lắp với vỏ ly hợp bằng các lò xo lá(hình 1-4 a)

- Trên đĩa ép có các vấu được lắp vào trong cácrãnh của thân bánh đà hoặc lỗ khoét trên thân lyhợp (hình 1-4 b) Ngoài ra đĩa ép còn được nối với vỏ lyhợp hoặc bánh đà bằng một số phương pháp khác

Hình 1-4 Ly hợp ma sát

a- Loại ly hợp đơn ; b- Loại ly hợp kép 1-Đĩa bị động; 2-Đĩa ép; 3-Cần tách; 4-Trục bị động; 5-Thân Ly hợp ; 6-Vòng bi mở; 7-Lò xo ép; 8-lò

xo lá truyền lực.

Để đảm bảo ly hợp thoát nhiệt tốt đôi khi ở đĩaép ngoài được làm các gân để tạo gió và đĩa éptrung gian được gia công các lỗ hướng kính

Vật liệu chế tạo các đĩa ép phải đảm bảo đượchệ số ma sát cần thiết, có khả năng chống mòntốt và độ cứng vững cao Thông thường đĩa ép vàđĩa ép trung gian được chế tạo từ gang xám hoặc bằnggang hợp kim với tổng số thành phần các chất Crôm,Niken, Mô líp đen không lớn hơn 2%

1.2.3.2 Vỏ ly hợp

Trong ly hợp, vỏ ly hợp thường được dập từ théptấm và lắp với bánh đà bằng các bu lông định tâm.Vỏ ly hợp được dùng làm mặt tựa cho các lò xo ép vàlàm gối đỡ cho các cần tách Để thoát nhiệt tốttrên thân ly hợp thường được khoét các cửa sổ

1.2.4.3 Lò xo ép

Để tạo ra lực ép, trong ly hợp có thể sử dụng lò

xo ép hình trụ, hình côn hoặc hình lò xo màng hình đĩa,các lò xo ép có thể được bố trí xung quanh hoặc trungtâm

Hiện nay ly hợp ô tô thường là loại có lò xo éphình trụ được bố trí xung quanh theo một hoặc hai dãy(hình 1-4 a, b) Số lượng lò xo và độ cứng của mỗi lò

xo phụ thuộc vào giá trị lực ép cần thiết trong ly hợp

Ở mỗi lò xo ép có một đầu được tỳ lên thân ly hợpvà một đầu tỳ lên đĩa ép Để các lò xo ép không

bị bật ra do các tác dụng của lực ly tâm trong quátrình làm việc, trên thân ly hợp và đĩa ép có các vấulồi để đệm cách nhiệt không bị xo lệch dưới mặt tựacủa lò xo với đĩa ép