Đồ án TTTK ly hợp ô tô

Trên ô tô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ô tô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ô tô, tính năng điều khiển của ô tô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô. Nên để chế tạo được một chiếc ô tô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “ Thiết kế cụm ly hợp xe ô tô con 4 chỗ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ô tô. Em nhận thấy đây là đề tài có tầm quan trọng và đòi hỏi yêu cầu cao. Bởi vì với ngành công nghiệp Ô tô của nước ta để tiến tới sẽ sản xuất được thì việc tính toán thiết kế các cụm chi tiết trong ô tô phải là những yêu cầu được xây dựng ngay từ trong những bước đi đầu tiên.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

Trang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP 5

1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 5

1.1.1 Công dụng 5

1.1.2 Phân loại 5

1.1.3 Yêu cầu 6

1.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 6

1.2.1 Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo màng 6

1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động 8

1.3 Dẫn động ly hợp 9

1.3.1 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí 10

1.3.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thuỷ lực 11

1.3.3.Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén 12

1.3.4 Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén 13

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP 15

2.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền 15

2.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp 16

2.3 Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp 17

2.3.1 Xác định công trượt và công trượt riêng 17

2.3.2 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết 20

2.4 Tính toán sức bền một số chi tiết chủ yếu của ly hợp 21

2.4.1 Tính sức bền của đinh tán đĩa bị động 21

2.4.2 Moay ơ đĩa bị động 22

2.4.3 Tính toán bền lò xo ép của ly hợp 25

2.4.4 Tính toán sức bền lò xo giảm chấn của ly hợp 27

2.4.5 Tính trục ly hợp 31

2.4.6 Tính bền các đòn mở ly hợp 37

KẾT LUẬN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

LỜI NÓI ĐẦUĐất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sựphát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thuđược những thành tựu quan trọng Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trongđời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân

Ngành công nghiệp ô tô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế củamột quốc gia đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam Ô tô phục vụ choviệc vận chuyển hàng hoá, phục vụ mục đích đi lại của con người Ngoài ra ô tô cònphục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như : Y tế, cứu hoả, cứu hộ…Do vậy phát triểnngành công nghiệp ô tô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sựphát triển của đất nước Thực tế nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển ngành côngnghiệp ô tô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020, 2025 Cùng vớiviệc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển trên thế giới, chúng

ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó

có công nghệ về ô tô Công nghệ ô tô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhưngtrong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệmới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ô tô truyền thống Ngoài ra người tacòn phát minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ô tô truyền thống như nghiêncứu ô tô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ô tô có hệ thống lái tựđộng… Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiệnnhững công nghệ về ô tô truyền thống

Trên ô tô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau Trong đó

ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyềnlực của ô tô Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ô tô, tính năngđiều khiển của ô tô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô Nên

để chế tạo được một chiếc ô tô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ

ly hợp tốt là rất quan trọng Do đó em đã được giao đề tài “ Thiết kế cụm ly hợp xe ô

tô con 4 chỗ” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ô tô Em nhận thấyđây là đề tài có tầm quan trọng và đòi hỏi yêu cầu cao Bởi vì với ngành công nghiệp

Ô tô của nước ta để tiến tới sẽ sản xuất được thì việc tính toán thiết kế các cụm chi tiếttrong ô tô phải là những yêu cầu được xây dựng ngay từ trong những bước đi đầu tiên Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, củaThầy giáo LUYỆN VĂN HIẾU em đã hoàn thành đồ án của mình Mặc dù bản thân đã

có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinhnghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót

Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn LUYỆN VĂN HIẾU và cácthầy giáo trong bộ môn công nghệ ô tô, Khoa Cơ khí động lực, Trường ĐHSPKTHưng Yên đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

Hưng Yên, ngày 30 tháng 12 năm 2020 Sinh viên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu.

1.1.1 Công dụng.

Trong hệ thống truyền lực ôtô, ly hợp là một trong những cụm chính, nó có côngdụng là:

 Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển

 Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp khi ôtô khởi hànhhoặc sang số

 Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quátải hư trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp

1.1.2 Phân loại.

a Theo phương pháp truyền mô men.

Theo phương pháp truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyềnlực người ta chia ly hợp thành các loại sau:

+ Ly hợp ma sát: mô men truyền động nhờ các bề mặt ma sát

+ Ly hợp thuỷ lực: mô men truyền động nhờ năng lượng của chất lỏng

+ Ly hợp điện từ: mô men truyền động nhờ tác dụng của trường nam châm điện.+ Ly hợp liên hợp: mô men truyền động bằng cách kết hợp hai trong các loại kểtrên

b Theo trạng thái làm việc của ly hợp

Theo trạng thái làm việc của ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau:+ Ly hợp thường đóng

+ Ly hợp thường mở

c Theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép

Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép người ta chia ra thành các loại lyhợp 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 trọngkhối 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

d Theo phương pháp dẫn động ly hợp

Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp thành các loại sau:

+ Ly hợp dẫn động cơ khí

+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.

+ Ly hợp dẫn động có cường hoá:

+ Ly hợp dẫn động cơ khí cường hoá khí nén

+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén

+ Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ

+ Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt

+ Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

1.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp.

Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo người ta chia thành các bộ phận chính: + Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơđến hệ thống truyền lực

+ Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp

1.2.1 Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo màng.

Khi biến đổi sức ép lên nó, lúc đầu lực tăng lên chi tới 1 trị số xác định thì lựcbắt đầu giảm Độ mòn của các tấm ma sát không ảnh hưởng tới sức ép do lo xo màngtạo nên, do đó tránh được tình trạng bộ ly hợp quay trượt Việc áp dụng lò xo màngcòn đạt thêm một số ưu điểm sau đây:

+ Giảm được kích thước, khối lượng và đơn giản hoá rất nhiều trong khâu kết cấu

1 2 3

a Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.1 : Sơ đồ cấu tạo ly hợp lò xo màng

1 Vòng hướng dẫn trong ngoài ;

2 Mâm ép ; 3 Lò xo màng ; 4.Đĩa ly hợp ; 5 Bulong giữ ;

6 Bánh đà ; 7.Vỏ ly hợp ;

8.Ổ bi tỳ.

Nhóm các chi tiết chủ động bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và lò xomàng Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay cùng vớibánh đà

Nhóm các chi tiết bị động gồm: đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly hợp Khi ly hợp

mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên

Theo sơ đồ cấu tạo ở hình vẽ thì vỏ ly hợp 7 được bắt cố định với bánh đà 6 bằngcác bu lông, đĩa ép 4 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mômen từ vỏ 7 vào đĩa ép Các chi tiết 6,2,3,7 được gọi là phần chủ động của ly hợp Chitiết số 4 được gọi là phần bị động của ly hợp, các bộ phận còn lại thuộc bộ phận dẫnđộng ly hơp

b Nguyên lý hoạt động:

Trạng thái đóng ly hợp: ở trạng thái này lò xo màng luôn đè mạnh mâm ép và đĩa

li hợp vào mặt bánh trớn khi đó cả phần chủ động và phần bị động tạo thành 1 khốicứng Khi này mô men từ động cơ được truyền từ phần chủ động sang phần bị độngcủa ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của đĩa bị động 4 với đĩa ép 2 và bánh đà 6.Tiếp đó mô men truyền vào xương đĩa bị động đến moay ơ rồi truyền vào trục ly hợp(trục sơ cấp hộp số)

Trạng thái mở ly hợp: Khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp củahộp số người ta cần tác dụng một lực vào bàn đạp vòng bi tì 8 ấn len lỗ tâm của đĩa lo

xo màng 3 làm cho vòng ngoài của nó bật lên nâng mâm ép 2 nhả đĩa ma sát 4 Khinày các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của ly hợp được tách ra vàngắt truyền động từ trục cơ tới trục sơ cấp của hộp số

1.2.2 Ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động.

Đối với một số ôtô vận tải cần phải truyền mô men lớn người ta sử dụng ly hợp masát khô hai đĩa bị động So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động, ly hợp ma sát khôhai đĩa bị động có những ưu nhược điểm sau:

- Nếu cùng một kích thước đĩa bị động và cùng một lực ép như nhau thì ly hợp

hai đĩa truyền được mô men lớn hơn ly hợp một đĩa

- Nếu phải truyền một mô men như nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thước nhỏ

Hình 1.2: Cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa bị động.

1 Bánh đà; 2 Lò xo đĩa bị động; 3 Đĩa ép trung gian; 4 Đĩa bị động; 5 Đĩa ép;

số 4 cùng liên kết then hoa với trục ly hợp 10 Vì có hai đĩa bị động nên ngoài đĩa ép 5còn có thêm đĩa ép trung gian 3 ở ly hợp hai đĩa phải bố trí thêm cơ cấu truyền mômen từ vỏ hoặc bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa trung gian.

Vì nhược điểm của ly hợp hai đĩa là không mở dứt khoát nên ở những loại ly hợpnày người ta phải bố trí cơ cấu để tạo điều kiện cho ly hợp mở được dứt khoát Nhưtrên hình vẽ thì cơ cấu này được thực hiện bởi lò xo số 2 và bu lông điều chỉnh 6 Khi

mở ly hợp thì lò xo 2 sẽ đẩy đĩa trung gian tách khỏi đĩa bị động bên trong và khi đĩatrung gian 3 chạm vào đầu bu lông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa bị động bên ngoài(đĩa bị động số 4) cũng được tự do

b Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý làm việc của ly hợp hai đĩa bị động cũng tương tự như ly hợp một đĩa:

- Trạng thái đóng: ở trạng thái đóng các lò xo ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly hợp 8,

đầu kia tì vào đĩa ép 5 ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và đĩa trung gian 3 với bánh đàtạo thành một khối cứng giữa các chi tiết chủ động và bị động của ly hợp, mô menđược truyền từ động cơ tới bộ phận chủ động, bị động và tới trục ly hợp

- Trạng thái mở: Khi cần mở ly hợp người ta tác dụng một lực vào bàn đạp 11

thông qua đòn kéo 13 càng mở 14 đẩy bạc mở 9 dịch chuyển sang trái Khi khe hở giữa bi tỳ 15 và đầu đòn mở 17 được khắc phục thì bi tỳ 15 sẽ ép lên đầu đòn mở đểkéo đĩa ép 5 nén lò xo 7 làm đĩa ép dịch chuyển sang phải để tạo khe hở giữa các đĩa

bị động với các đĩa ép, đĩa trung gian và bánh đà Do đó trục ly hợp được quay tự dongắt đường truyền mô men từ động cơ tới

1.3 Dẫn động ly hợp.

Dẫn động ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lái xe từ bàn đạp ly hợp đếncác đòn mở để thực hiện việc đóng mở ly hợp Dẫn động ly hợp cần phải thoả mãncác yêu cầu sau:

+ Có tỉ số truyền phù hợp để vừa bảo đảm điều khiển nhẹ nhàng và bảo đảmhành trình dịch chuyển cuả đĩa ép khi mở ly hợp

+ Hiệu suất truyền động cao

+ Kết cấu đơn giản, dễ chăm sóc, điều chỉnh

+ Nếu là dẫn động có cường hoá thì phải bảo đảm tính chép hình của cơ cấu.Dẫn động ly hợp được chia theo các loại sau:

+ Dẫn động cơ khí

+ Dẫn động thuỷ lực

+ Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén

+ Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén hoặc chân không

1.3.1 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển khi hợp bằng các thanh đòn, khớp nối vàđược lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy

Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và

có độ tin cậy làm việc cao

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí

1.Bàn đạp ; 2 Lò xo hồi vị ;

3 Tay đòn; 4, Thanh kéo ; 5 Càng mở ;

Nhược điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là yêu cầu lực tác động của người láilớn khi tác động lên bàn đạp ly hợp, nhất là đối với loại xe ôtô hạng nặng

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp 1 sẽ làm cho đòn 3 quay quanh tâm

O1, kéo thanh kéo 4 dịch chuyển sang phải theo chiều mũi tên như hình vẽ, làm chocàng mở số 5 quay quanh O2, càng mở gạt bi “T” sang trái (theo chiều mũi tên) tácđộng vào đầu đòn mở ly hợp, kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát

Khi người lái nhả bàn đạp thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2, bàn đạp trở về vị tríban đầu, duy trì khe hở  giữa bi “T” và đầu đòn mở Nhờ có các lò xo ép, ép đĩa éptiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại Khi các bề mặt ma sát mòn tới mức nào

đó thì hành trình tự do của ly hợp giảm tới mức tối đa, sẽ không tạo được cảm giác chongười lái nữa đồng thời gây ra hiện tượng tự ngắt ly hợp Trong trường hợp khác, khihành trình tự do quá lớn làm cho người lái đạp hết hành trình mà ly hợp vẫn chưa mởhoàn toàn cũng tạo nên hiện tượng trượt tương đối giữa các bề mặt ma sát một cáchnhanh chóng

Trong cả hai trường hợp nêu trên đều không có lợi vì vậy phải điều chỉnh hànhtrình tự do của bàn đạp ly hợp trong một miền cho phép Người ta có thể điều chỉnhbằng cách thay đổi chiều dài của thanh kéo số 3

1.3.2 Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thuỷ lực.

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất lỏng(của dầu) trong các xi lanh chính và xi lanh công tác

Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng thuỷ lực

1 Bàn đạp ; 2 và 7 Lò xo ; 3 Xi lanh chính ; 4 Pistông ;

5 Đường dẫn dầu ; 6 Xi lanh công tác ; 8 Càng mở ; 9 Bạc mở.

Khi đạp bàn đạp 1 với lực Q, nhờ thanh đẩy, đẩy pistông 4 của xi lanh chính 3sang trái Khi đó dầu từ xi lanh chính 3 theo đường ống số 5 tới tác động vào pistôngcủa xi lanh công tác 6, làm cho cần pistông di chuyển sang trái thắng lực lò xo 7, làmcho càng mở 8 quay quanh khớp bản lề đẩy bạc mở 9 sang phải tác dụng vào các đầuđòn mở, kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát thực hiện việc mở ly hợp

Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của các lò xo ép đẩy càng mở

số 8 dịch chuyển sang trái làm pistông xi lanh công tác 6 dịch chuyển sang phải đẩydầu trở lại khoang bên trái của xi lanh chính 3 Do đó pistông 4 của xi lanh chính 3 bịđẩy sang phải làm cho bàn đạp hồi vị về vị trí ban đầu

Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực có ưu điểm là việc bố trí các chi tiết của hệ thốngdẫn động khá linh hoạt thuận tiện, ít bị ràng buộc bởi không gian bố trí chung, đặc biệtthích hợp ở những ôtô mà ly hợp đặt cách xa ngườiđiều khiển Tuy nhiên cũng nhưdẫn động cơ khí tỉ số truyền của dẫn động truỷ lực cũng bị giới hạn nên không thểgiảm nhỏ lực điều khiển Vì vậy hệ dẫn động thuỷ lực cũng chỉ thích hợp với các ôtô

du lịch và ôtô tải nhỏ

1.3.3 Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén.

Dẫn động cơ khí cường hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫnđộng khí nén, ở đây dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phân phốicấp khí nén cho xi lanh lực thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp Vì vậy lực mở lyhợp chủ yếu do dẫn động khí nén thực hiện Ưu điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là

có thể tăng được lực mở ly hợp theo mong muốn Vì vậy kiểu dẫn động này thườngđược áp dụng trên các ôtô khách hoặc ô tô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn

Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trợ lực bằng khí nén

1 Bàn đạp; 2 Thanh đẩy; 3 Van phân phối; 4 Lò xo nắp van ; 5 Nắp van;

6 Lò xo thân van; 7 Thân van; 8 Thanh đẩy; 9.10 Càng mở; 11 Bạc mở;

12 Xi lanh lực; 13 pistông; 14 ống dẫn khí

Nguyên lý làm việc:

Khi ly hợp đóng, trạng thái của van phân phối và xi lanh lực như hình vẽ Lúc

này nắp van 5 của van phân phối dưới tác dụng của lò xo 4 đóng sự lưu thông của khínén từ cửa C tới cửa B nên xi lanh lực 12 cũng ở trạng thái chưa làm việc

Khi mở ly hợp người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1 làm thanh đẩy 2 dịchchuyển sang phải do thanh đẩy 2 gắn với vỏ của van phân phối 3 nên làm van phânphối 3 cũng dịch chuyển sang phải làm các thanh đẩy 8 và càng mở 9 tác dụng nên bạc

mở làm bạc mở dịch chuyển để khắc phục khe hở giữa bạc mở và đòn mở Khi bạc mở

đã chạm vào đòn mở lực cản sẽ truyền tới thanh 8 làm piston 7 của van phân phối tạmthời dừng lại Trong khi đó người lái tiếp tục tác dụng vào bàn đạp làm vỏ van 3 tiếptục dịch chuyển sang phải Khi khe hở giữa thân van 7 và nắp van 5 được khắc phục

thì nắp van 5 sẽ mở và khí nén từ cửa C thông qua cửa van sang khoang B theo ốngdẫn 14 đến xi lanh lực 12 Dưới tác dụng của khí nén piston 13 dịch chuyển tác dụngvào càng mở 10 ép bạc mở dịch chuyển sang trái tì vào các đầu đòn mở tách đĩa ép rakhỏi đĩa ma sát, ly hợp được mở Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụngcủa lò xo ép và các lò xo hồi vị, toàn hệ thống dẫn động sẽ trở về trạng thái ban đầu.Khi nắp van 5 của van phân phối được đóng lại thì khí nén ngừng cung cấp cho xilanh 12, còn khí nén ở khoang dưới của xi lanh 12 sẽ theo đường ống 14 trở về khoang

13 và thông qua lỗ thoát để xả ra ngoài, kết thúc quá trình mở ly hợp

Khi cường hoá khí nén bị hỏng hệ thống vẫn làm việc được nhờ tác dụng cơ khí từbàn đạp qua vỏ van 3 đến tấm chặn 14 làm càng mở 9 và 10 tác dụng để mở ly hợp.Tuy nhiên lúc này lực trên bàn đạp ly hợp sẽ rất lớn vì không còn trợ lực của khí nén

1.3.4 Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén.

Dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động thuỷ lực và dẫnđộng khí nén Trong đó dẫn động thuỷ lực chủ yếu là điều khiển van phân phối củadẫn động khí nén (khi hệ thống làn việc bình thường) Dẫn động khí nén sẽ tạo ranguồn lực chính để thực hiện mở ly hợp Vì vậy người ta cũng có thể tạo ra lực mở lyhợp lớn theo mong muốn Chính vì lý do đó mà dẫn động thuỷ lực cường hoá khí néncũng được áp dụng nhiều trên các xe khách và xe tải lớn

Hình 1.6: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén

1 Bàn đạp ly hợp; 2 Lò xo hồi vị bàn đạp; 3 Xy lanh chính;

4 ống dẫn dầu; 5 xy lanh công tác; 6 Piston xy lanh; 7 Cần piston;

8 Xy lanh thuỷ lực; 9 Piston xy lanh thuỷ lực; 10 Cần piston xy lanh thuỷ lực;

11 Càng mở ly hợp; 12 Bạc mở ly hợp; 13 ống dẫn dầu; 14 Piston xy lanh mở van; 15 Cốc van phân phối; 17 Màng ngăn; 17 Van xả; 18 Van nạp;

19 ống dẫn khí nén; 20, 21 Các lò xo.

Cấu tạo chung của hệ thống gồm các bộ phận chính: xy lanh chính 3, xy lanhcông tác 8 (như dẫn động thuỷ lực đơn thuần), cụm van phân phối khí nén và xy lanh

lực 5.

Nguyên lý làm việc của hệ thống:

ở trạng thái bình thường (ly hợp đang đóng), van nạp 18 đóng ngăn không cho khínén từ ống dẫn 19 vào khoang C của xy lanh lực 5 nên hệ thống chưa hoạt động

Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lực Q vào bàn đạp ly hợp thông qua các

khâu khớp, ty đẩy tác dụng vào piston của xy lanh công tác 3 dồn ép dầu theo đườngống 4 tới khoang công tác của xy lanh 8 làm piston 9 dịch chuyển sang phải, ty đẩy 10tác dụng vào càng mở 11 ép bạc mở 12 dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở giữabạc mở và các đầu đòn mở Khi bạc mở chạm vào đầu đòn mở lực cản sẽ truyền đếnpiston 9 làm nó tạm thời dừng lại Khi người lái tiếp tục tác dụng lực vào bàn đạp ápsuất dầu ở khoang xy lanh công tác tiếp tục tăng dẫn đến piston 14 của van phân phốidịch chuyển sang trái làm cốc 15 dịch chuyển sang trái theo Sau khi cốc 15 tì vào van

xả 17 và tiếp tục dịch chuyển sang trái làm van nạp 18 mở, khí nén từ ống dẫn 19 điqua cửa nạp đã mở để vào khoang C của xy lanh lực Nhờ áp lực của khí nén, piston 6dịch chuyển sang phải đẩy càng mở 11 tiếp tục ép bạc mở 12 lên các đòn mở để táchđĩa ép của ly hợp khỏi đĩa ma sát và ly hợp được mở

Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp dưới tác dụng của lò xo ép càng mở 11 bị đẩy trởlại làm piston 9 dịch chuyển sang trái Do không tác dụng lực nên bàn đạp nên áp suấtdầu trong khoang C cũng giảm

Do đó piston 14 cốc 15 và cụm van nạp xả cũng dịch chuyển sang phải Khi vannạp 18 đã đóng cửa nạp thì cụm van nạp xả dừng lại còn cốc 15 và piston 4 tiếp tụcdịch chuyển sang phải làm cửa xả mở ra, khí nén từ khoang B của xy lanh lực quacửa thoát ra ngoài kết thúc quá trình mở ly hợp

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP

Các thông số ban đầu:

 Loại ô tô : Xe con 4 chỗ

 Mômen xoắn cực đại của động cơ : = 170 N.m

 Tốc độ động cơ ở mô men xoắn cực đại : = 4500v/ph

 Hiệu suất truyền lực : nt = 0,93

 Tỷ số truyền của truyền lực chính : i0 = 6,45

 Tỷ số truyền của số 1 hộp số : ih1 = 4,5

 Khối lượng toàn bộ ô tô đầy tải : G = 1870 kg

 Đường kích thước lốp (inches) : 16

2.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền.

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền hết được mô men của động

cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực không bị quá tải Với yêu cầunhư vậy mô men ma sát của ly hợp được tính như sau:

MLH = Memax ( TL1 )

Trong đó:

: Hệ số dự trữ của ly hợp

Memax : Mô men cực đại của động cơ

Lựa chọn hệ số một cách hợp lý có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tínhtoán thiết kế ly hợp Nếu chọn quá nhỏ thì không đảm bảo truyền hết mô men vì trongquá trình làm việc lực ép của là xo giảm dần xuống làm giảm mô men ma sát của lyhợp Phải chọn lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mô men của động cơ trong mọitrường hợp Tuy nhiên cũng không được chọn quá lớn để tránh tăng kích thước củađĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải

Đối với ô tô con, ta chọn =1,31,5 Vậy ta chọn = 1,5

Mô mem ma sát của ly hợp là:

MLH = Memax = 1,5.170 = 255 (N.m)

2.2 Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

Đường kính ngoài của tấm ma sát được chọn theo công thức kinh nghiệm sau:

Memax tính theo N.m, Memax = 170 Nm

D là đường kính của đĩa ma sát ( cm )

C là hệ số kinh nghiệm:

Đối với ôtô du lịch C= 4,7

Đối với ôtô vận tải trong điều kiện bình thường C = 3,6

Đối với ôtô tải trong điều kiện vận tải nặng C = 1,9

 Chọn số lượng đĩa bị động (số đôi bề mặt ma sát)

Theo cấu tạo của ly hợp thì mômen ma sát mà nó có thể tạo được:

.

2 .

e tb

M

R b q



  Trong đó b R 2 R1 100 64 36(  mm)

q là áp suất trên bề mặt ma sát khi áp suất càng lớn thì tốc độ mài mòn càng cao,

do vậy khi thiết kế ly hợp ta thường giới hạn áp suất này trong phạm vi

Ta chọn

i == 1,87

Số đôi bề mặt ma sát phải là chẵn lấy i = 2 Vậy số lượng đĩa bị động là 1

+ Kiểm tra áp suất trên bề mặt đĩa ma sát theo công thức:

( TL1 )

 q = = 233,90 (KN/m2)

Vậy , vậy điều kiện áp suất trên bề mặt ma sát được thỏa mãn

2.3 Tính kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp

2.3.1 Xác định công trượt và công trượt riêng.

2.3.1.1 Công trượt.

Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trường hợp:

Đóng ly hợp đột ngột, tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi đột ngột

nhả bàn đạp ly hợp Trường hợp này không tốt phải tránh

Đóng ly hợp một cách êm dịu, người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xe khởi độngtại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp do đó sẽ tăng công trượt sinh ra trong quátrình đóng ly hợp Trong sử dụng ta hay sử dụng phương pháp này Nên ta tính côngtrượt trong trường hợp này

 G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô G = 1870.9,81 = 18344,7 N

 i0 ih, if lần lượt là tỉ số truyền của hệ thống truyền lực chính, của hộp số vàcủa hộp số i0 = 6,45; ih lấy ở tay số 1: ih1 = 4,5 ; if = 1 lấy ở chế độ thấp

 Gm : Trọng lượng của rơ móc Gm= 0 (N)

 : Hệ số cản tổng cộng của mặt đường , :

là góc nghiêng của mặt đường khi lên dốc so với phương ngang, do xe đi trênđường bằng lên = 0, vậy Tham khảo trong sách “Lý thuyết ô tô” ta có: ta chọn f =0,028.

 k : Hệ số cản của không khí xét trong trường hợp xe đứng yên k = 0

 rb : Bán kính làm việc của bánh xe, được tính bởi : (TL3)

( )

b

h f

 t1: thời gian đóng ly hợp giai đoạn đầu, được xác định theo: t1 = Ma/k,

 k: là hệ số tỉ lệ kể đến nhịp độ tăng mô men Mc khi đóng ly hợp, được xácđịnh theo thực nghiệm: Chọn k = 50 150 Nm/s

Chọn k = 100 Nm/s = 100000 Nmm/s

Vậy t1 = 7,37/100 = 0,08s

 t2: thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn hai, được xác định theo công thức:

t2 = ; A là biểu thức rút gọn được tính theo công thức:

A = Vậy t2 = = 1,74s

Do đó công trượt được tính:

L= 7,37.471,24.(0,08/2+(2/3).1,74)+(1/2).320,82.= 29284449,41 (N.mm)

2.3.1.2 Xác định công trượt riêng

Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát, ta phải xác định công trượt riêng theocông thức:

l0 = [l0]

Trong đó:

L : Công trượt của ly hợp (Nmm).

F: là diện tích bề mặt ma sát của đĩa bị động,

F = 3,14.( - ) = 3,14.(1002 - 642) = 18538,56 mm2

i: số đôi bề mặt ma sát, i=2

[l0] là công trựơt riêng cho phép, theo TL1 [l0] =10001200 KJ/m2Do đó: < [l0]

Vậy công trượt riêng thoả mãn điều kiện cho phép

2.3.2 Kiểm tra theo nhiệt độ các chi tiết.

Việc tính toán nhiệt trên đĩa ép được thực hiện nhằm kiểm tra mức gia tăng nhiệt

độ trung bình trên đĩa sau một lần đóng ly hợp khi khởi động ô tô tại chỗ Trong khitính toán giả thiết rằng toàn bộ nhiệt lượng sinh ra trong quá trình trượt ly hợp đượcchuyển thành nhiệt nung nóng đĩa ép… bỏ qua nhiệt lượng truyền vào môi trườngxung quanh Mức gia tăng nhiệt độ được tính theo công thức:

= [] (TL 2 )

Trong đó:

L: Công trượt sinh ra khi ly hợp bị trượt (J)

c : tỉ nhiệt của chi tiết bị nung nóng; c = 481,42 (J/Kg0K)

mt: khối lượng chi tiết bị nung nóng

: hệ số xác định phần công trượt dùng nung nóng chi tiết cần tính

đối với đĩa ép ngoài: = 0,5

: Độ tăng nhiệt độ của chi tiết nung nóng (0K)

: Độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết nung nóng; 100K

- mt : Khối lượng chi tiết bị nung nóng (đĩa ép), giả thiết đĩa ép dạng hình vànhkhăn: