Chức năng nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển trong các hộp số tự động

Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằngmột ECU Bộ điều khiển điện tử được gọi là ECT-Hộp số điều khiển điện tử, vàmột hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộ

MỤC LỤ

I Tổng quan về hộp số tự động 4

1.1 Giới Thiệu Chung: 4

1.1.1 Khái quát: 4

1.1.2 Lịch sử phát triển 5

1.1.3 Phân loại 7

1 Phân loại theo tỉ số truyền : 7

2 Phân loại theo cách điều khiển: 9

3 Phân loại theo cấp số truyền 12

4 Phân loại theo cách bố trí trên xe 12

1.1.4 Chức năng của hộp số tự động: 14

1.1.5 Điều kiện làm việc của hộp số tự động 14

1.1.6 Ưu, nhược điểm của hộp số tự động 14

II.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển HSHT 16

2.1 Các loại Phanh dải 17

2.2 Các loại ly hợp khóa làm việc trong dầu 22

2.3 Các khớp một chiều 25

2.4 Cơ cấu khóa trục bị động 28

2.5 Hệ thống van 31

2.5.1 Van điều áp sơ cấp: 32

2.5.2 Van Điều Khiển 33

2.5.3 Van Chuyển Số 34

2.5.4 Van Điện Từ 35

2.5.5Van Bướm Ga 36

2.5.6 Van điều áp thứ cấp 37

2.5.7 Các Van Khác 39

2.6 Cảm biến 40

2.6.1 Cảm biến vị trí bướm ga : 40

2.6.2 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: 43

2.6.3 Cảm biến tốc độ: 44

III Kết luận và đánh giá 46

Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần phải suy tính khinào cần lên số hoặc xuống số Các bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc

độ xe và mức đạp bàn đạp ga

Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằngmột ECU (Bộ điều khiển điện tử) được gọi là ECT-Hộp số điều khiển điện tử, vàmột hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự động thuần thuỷ lực Hiệnnay hầu hết các xe đều sử dụng ECT Đối với một số kiểu xe thì phương thứcchuyển số có thể được chọn tuỳ theo ý muốn của lái xe và điều kiện đường xá

Cách này giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốthơn.

Hình 1.1: Sử dụng hộp số tự động

1.1.2 Lịch sử phát triển.

Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đãđược các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo Đến năm 1938, hộp số tự độngđầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tựđộng Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly hợp Tuynhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít được sử dụng

Đến những năm 70 Hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tôcho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm Từ đó đến nay hộp số tự động đãphát triển không ngừng và dần thay thế cho hộp số thường Khi mới ra đời, hộp số

tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực Để chính xáchóa thời điểm chuyển số và để tăng tính an toàn khi sử dụng, hộp số tự động có cấpđiều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời

Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỷ số truyền của ECT, các nhà sản xuất ô tô

đã nghiên cứu, chế tạo thành công một loại hộp số tự động với vô số cấp tỷ sốtruyền (hộp số tự động vô cấp) vào những năm cuối của thế kỷ XXcụ thể như sau:

 Hộp số tự động (HSTD), theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tôCHLB Đức, ra đời vào 1934 tại hãng Chysler Ban đầu HSTD sử dụng

Ly hợp thủy lực và Hộp số hành tinh, điêu khiển hoàn toàn bằng van contrượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng Biến mômen thủy lực đến ngàynay, tên gọi ngày nay dùng là AT

 Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác(Đức, Pháp, Thụy sĩ) Phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp sốhành tinh 3, 4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểuWillson, kết cấu AT.

 Sau những năm 1960 HSTD dùng trên ô tô tải và ô tô buýt với Biếnmômen thủy lực và hộp số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài,kết cấu AT

 Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTD kiểu EAT (điều khiển chuyển sốbằng thủy lực điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng

 Một loại HSTD khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại(CVT) với các hệ thống điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử,(cũng là một dạng HSTD)

 Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phépchuyển số theo thói quen lái xe (thay đổi tốc độ của động cơ băng chânga) và tình huống mặt đường, HSTD có 8 số truyền … Hệ thống truyềnlực sử dụng HSTD được gọi là hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực điện

tử, là khu vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao, sự phát triển rấtnhanh chóng, chẳng hạn, gần đây xuất hiện loại hộp số có khả năng làmviệc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay, hay tự động tùy thuộcvào ý thích của người sử dụng

Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăng tính an toàn khi sửdụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển bằng điện tử cóthêm chức năng sang số bằng cần như hộp số thường

Hình1.2:Hộp số tự động ngày nay

Ngày nay hộp số tự động đã được sử dụng khá rộng rãi trên các xe du lịch,thậm chí trên xe 4WD và xe tải nhỏ Ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từnhững năm 1990 trên các xe nhập về từ Mỹ và châu Âu Tuy nhiên do khả năngcông nghệ còn hạn chế, việc bảo dưỡng, sửa chữa rất khó khăn nên vẫn còn ít sửdụng Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công nghệ chế tạohộp số tự động cũng được hoàn chỉnh, hộp số tự động đã khẳng định được tính ưuviệt của nó và dần thay thế cho hộp số thường.

1.1.3 Phân loại

Có nhiều cách để phân loại hộp số tự động

1 Phân loại theo tỉ số truyền :

liên tục tỷ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly

Hộp số vô cấp trên ô tô chủ yếu là kiểu truyền động bằng thủy lực

Hình: 1.3 Hộp số tự động vô cấp

Ưu điểm: kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động cao, kích thước nhỏ gọn Động

cơ không bị chuyển trạng thái đột ngột, giúp tối ưu hóa quá trình hoạt động và giántiếp giảm mức ăn xăng

Nhược điểm: Có tỷ số truyền giới hạn, có tay số giới hạn và khi ra vào số phải thayđổi chế độ làm việc của động cơ Chế tạo phức tạp dẫn tới giá thành cao

Phạm vi sử dụng: hiện nay được sử dụng nhiều trên các loại xe du lịch, xe yêu cầu kích cỡ nhỏ gọn

Kết cấu gọn gàng, chắc chắn, dễ điều khiển bảo dưỡng và sửa chữa, giá thành hạ

Hộp số tự động có cấp: Khác với hộp số vô cấp, hộp số tự động có cấp cho phép

thay đổi tỷ số truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh răng

Kiểu hộp số có cấp gồm một số cấp hữu hạn ( thường từ 3 đến 20 cấp), ứng vớimỗi cấp giá trị mô men và do đó tốc độ truyền qua hộp số là không đổi

Ưu điểm: kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động cao, kích thước nhỏ gọn

Nhược điểm: có tỷ số truyền giới hạn, có tay số giới hạn và khi ra vào sốphải thay đổi chế độ làm việc của động cơ

Phạm vi sử dụng: được sử dụng rộng dãi trên hầu hết các dòng xe hiện nay

Hình 1.4: Hộp số tự động có cấp

2 Phân loại theo cách điều khiển:

Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động thành hai loại, chúng khácnhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô Mộtloại là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là điều khiển điện tử (ECT), nó

sử dụng ECU để điều khiển và có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng

Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bỡi sự biến đổi một cách

cơ khí tốc độ xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga rồidùng các áp suất thủy lực này để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanhtrong trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống số Nóđược gọi là phương pháp điều khiển thủy lực

Mặt khác, đối với hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm biến phát hiện tốc

độ xe và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gởi chúng về bộ điềukhiển ECU Dựa trên tín hiệu này ECU điều khiển hoạt động các ly hợp, phanhthông qua các van và hệ thống thủy lực

- Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực: điều khiển chuyển số cơ

học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thuỷ lực thông qua van điều tốc và pháthiện độ mở bàn đạp ga từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp bướm ga

 Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực

Loại này sử dụng ECU- ECT để điều khiển hộp số thông qua các tín hiệu điềukhiển điện tử

Sơ đồ tín hiệu điều khiển:

Tín hiệu điện của các cảm biến ( cảm biến tốc độ , cảm biến vị trí chân ga….)

và tín hiệu thủy lực từ bàn đạp ga ( qua cáp chân ga →bướm ga→cảm biến vịtrí bướm ga)→ ECU động cơ → ECT- ECU → Van điện từ → các can sang số

→ bộ bánh răng hành tinh và bộ biến mô

Hình 1.5: Hộp số tự động toytota

Loại này sử dụng cáp bướm ga và các tín hiệu điện tử điều khiển để điều khiểnhộp số tự động

Sơ đồ tín hiệu điều khiển:

Bàn đạp ga → cáp dây ga → cáp bướm ga → van bướm ga, van ly tâm → van sang số → bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô.

Hình1.6: Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn thủy lực

thuỷ lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều khiển của ECU.ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe docác bộ cảm biến xác định, từ đó điều khiển áp suất dầu thuỷ lực

Sơ đồ tín hiệu điều khiển:

Tín hiệu điện từ các cảm biến (cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp số, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến tốc độ xe, cảm biến đếm vòng quay, cảm biến tốc độ tuabin vv )và tín hiệu điện từ bộ điều khiển thủy lực

→ ECT độngcơ và ECT → tín hiệu điện đến các van điện từ → bộ biến

mô và bánh răng hành tinh.

3 Phân loại theo cấp số truyền

Có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay thông dụng nhất là loại 4, 5, 6 cấp số, có một số loại xe còn được trang bị hộp số tự động 8 cấp

4 Phân loại theo cách bố trí trên xe.

Hình 1.9: Hộp số tự động loại FF

- Loại FR: Hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu sau chủ

động Loại này có bộ truyền bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài nên nódài hơn

Hình 1.10 : Hộp số tự động loại FR

1.1.4 Chức năng của hộp số tự động:

Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như hộp số thường, tuy nhiên hộp số

tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiến hộp số, quá trình chuyển số êm dịu,không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số Hộp số tựđộng tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động của ô tô, do đó tạođiều kiện sử dụng gần như tối ưu công suất động cơ

Vì vậy, hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau:

- Tạo ra các cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi moment xoắn từ động cơđến các bánh xe chủ động phù hợp với moment cản luôn thay đổi và nhằm tậndụng tối đa công suất động cơ

- Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động

- Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp

Ngoài ra ECT còn có khả năng tự chẩn đoán

1.1.5 Điều kiện làm việc của hộp số tự động

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

Hộp số tự động nằm dưới gầm xe nên dễ bị bụi bẩn và có khả năng bị va đậpgây hỏng hóc

1.1.6 Ưu, nhược điểm của hộp số tự động

a) Ưu điểm:

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

- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế

độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuậtlái xe khó khăn và phức tạp như vận hành ly hợp

- Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động được tình trạng quá tải do nó nốichung bằng thủy lực qua biến mô tốt hơn so với nối bằng cơ khí

- Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách nốicông suất từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy lực từcánh bơm sang tua bin mà không qua một cơ cấu cơ khí nào nên không có sựngắt quãng dòng công suất vì vậy đạt hiệu suất cao (98 %)

- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.

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

b) Nhược điểm

- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí

- Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí

- Biến mô nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác động dòngchất lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô, khi vận hành có thể gây rahiện tượng “trượt” hiệu suất sử dụng năng lượng bị giảm, đặc biệt là ở tốc độ thấp.Tóm lại ta có thể tóm tắt một cách đầy đủ về các loại hộp số như sau:

Hộp Số Có Cấp loại thường

Hộp Số Có Cấp loại điện tử

Số tự độngloại

chuyển sốbằng Cônđiều khiểnThủy lực

Số tựđộng loại thườngchuyển sốbằng Cônvà

Phanh.Đi

ều khiểnthủy lực

Số tự độngchuyển sốbằng cônđiều khiểnThủy lực vàĐiện

Tử(ECT,ECU)

Số tự độngchuyển sốbằng điềuCôn vàPhanhkhiển Thủylực và ĐiệnTử(ECT,ECU)

thống đĩacon lănthông minh,

hệ thống

Đặc Điểm:

Sử dụngbiến mô vàcôn để vào

số mộtcách tựđộng.Điềukhiểnchuyển số

Đặc Điểm:

Sử dụngbiến mô

và côn,phanh đểchuyển sốmột cáchtự

Đặc Điểm:

Sử dụngbiến mô vàcôn để vào

số một cách

tự động

Chuyển sốbằng cônđiều khiển

Đặc Điểm:

Sử dụngbiến mô vàcôn, phanh

để chuyển

số mộtcách tựđộng.Điềukhiển

vô hạn giữa

số thấp nhất

và số caonhất màkhông

không có sựngắt quãnggiữa các số

bằng thuầnthủy lựctúy

động.Điề

u khiểnchuyển sốbằngThủy lựcthuần túy

Thủy lực vàĐiện Tử(ECT,

ECU)

chuyển sốbằng Thủylực và Điện

Tử (ECT,ECU)

* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Hiện nay, hộp sô tư động trên xe có 3 cụm bộ phận chính

1 Bộ biến mô.

2 Bộ truyền động bánh răng hành tinh

3 Bộ điều khiển thủy lực (đối với hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực)

hoặc bộ điều khiển điện tử kết hợp thủy lực (đối với hộp số điều khiển bằngđiện tử) Ngoài ra, trên hộp số tự động còn có các cơ cấu và các hệ thống điềukhiển khác như: cơ cấu chuyển số cơ khí, hệ thống làm mát dầu hộp số, hệthống khóa cần số (shift-lock system), hệ thống khóa công tắcmáy(keyinterlocksystem)

II.C u t o và nguyên lý làm vi c c a các ph n t đi u khi n HSHT ấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển HSHT ạo và nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển HSHT ệc của các phần tử điều khiển HSHT ủa các phần tử điều khiển HSHT ần tử điều khiển HSHT ử điều khiển HSHT ều khiển HSHT ển HSHT

Các phần tử điều khiển trong HSHT Gồm:

 Các loại phanh dải

 Các loại ly hợp khóa làm việc trong dầu

 Các khớp một chiều

 Khớp an toàn khóa trục bị động

 Hệ thống van

 Cảm biến

2.1 Các loại Phanh dải

Trong HSHT phanh dải dung để khóa 1 chi tiết nào đó với vỏ hộp số hoặc dung để khóa trục bị động của hộp số khi cần chọn số nằm ở vị trí “P” Cấu tạo phanh dải bao gồm: bề mặt trụ của chi tiết cần khóa được gọi là tang trống, hai đầu của phanh

có cấu trúc đa dạng phụ thuộc vào cơ cấu điều khiển Cấu tạo phanh dải có thể chiathành 2 loại:

*Loại điều khiển trực tiếp: tác động điều khiển đặt vào 1 đầu dải phanh thông qua

xy lanh điều khiển, một đầu nằm tựa trên vỏ Một trong 2 đầu của phanh cho phép điều chỉnh khi cần thiết

*Loại điều khiển tác động kép vào cả 2 đầu, được gọi là kết cấu servo

a Một số kết cấu phanh dải điều khiển một đầu

Dải phanh được cấu tạo từ thét lá mỏng, bề mặt trong được dáng 1 lớp atbet có chiều dày 0,8 đến 1,2mm làm bề mặt ma sát Cấu trúc hai đầu của dải phanh tạo nên các điểm tỳ Tang trống là bề mặt hình trụ tròn Giữa hai bề mặt làm việc có khe hở nhỏ đảm bảo tang trống quay tự do Khe hở này được quyết định bởi cơ cấu

có bu lông điều chỉnh Khi phanh momen ma sát truyền qua các đầu tỳ tác dụng vào vỏ hộp số

Hình 1-11 Cấu tạo của phanh dải trên hộp số NISSAN BLUBIRD

a) Cấu tạo chi tiết ; b) Mặt cắt

Cụm pittong xy lanh điều khiển nằm trên vách ngăn của hộp số, một đầu cần đẩy

tỳ vào pittong, còn đầu kia tỳ vào điểm tỳ của phanh dải Trong kết cấu của HSHT

này và trên nhiều hộp số khác sử dụng hai pittong điều khiển Một pittong lớn dung để đóng phanh, pittong bé nằm trong pittong lớn điều khiển mở phanh Trong

hệ thống thủy lực dufnh hai thùng dầu tới xy lanh Nếu một đường dầu có áp suất cao thì đường dầu kia là đường dầu hồi và ngược lại Nhờ kết cấu như vậy việc đóng mở phanh diễn ra trong thời gian quá độ rất ngắn đảm bao cho quá trình chuyển số dứt khoát và êm dịu Loại này được gọi là xy lanh pittong kép

+ Phanh dải của hang FORD (H 1-12)

Cấu tạo tương tự như hình 1-11, nhưng ở cấu trúc này đòn tỳ ở dạng đòn nối nhằm tăng khả năng tự lựa cho cơ cấu khi làm việc đảm bảo tiếp xúc đều trên toàn chu vicủa dải phanh Đầu tỳ tựa lên vỏ tạo điều kiện điều chỉnh khe hở giữa dải phanh vàtang trống Đầu vít tỳ nằm ở phần dưới của vỏ hộp số, khi điều chỉnh không cần tháo đáy dầu

Hình 1-12 Cấu tạo phanh dải của hãng FORD

Phanh dải điều khiển một đầu một đầu với xy lanh điều khiển dạng đơn , trong cơ cấu bố trí lò xo có độ cứng cao để nhả phanh nhanh chóng Một số phanh dải có kết cấu đầu tựa cố định không điều chỉnh được như trên hình 1-13 Việc điều chỉnh thực hiện trên đầu tựa điều khiển Khi tiến hành điều chỉnh sẽ phải tháo đáy dầu của hộp số Công việc điều chỉnh sẽ được tiến hành đồng thời với việc tháo rửalưới lọc của hệ thống thủy lực

b Phanh dải điều khiển hai đầu

Phanh dải điều khiển hai đầu bằng một xy lanh tác dụng một chiều như trên hình

1-14 Phần điều khiển có các đòn làm việc ở dạng liên đồng

Hình 1-13 Cấu tạo phanh dải của hãng FIAT

Cơ cấu điều chỉnh khe hở dải phanh, tang trống, theo dạng cam tỳ giữa hai đoàn kéo, và tạo nên điểm tựa khi làm việc Phanh dải loại này có hiệu quả tạo nên momen phanh lớn , được dung cho các số truyền thấp mà kích thước kết cấu bên trong không lớn

Hình 1-14 Cấu tạo dải hai đầu điều khiển của hãng FORD

Các loại phanh dải đều cần phải kiểm tra, điều chỉnh định kỳ Khe hở của dải phanh với tang trống quyết định trạng thái làm việc của phanh dải, vì vậy sau quá trình sử dụng khe hở giữa chúng lớn dần dẫn tới giảm hiệu quả phanh Khi tháo lắpcần kiểm tra chất lượng bề mặt của dải phanh và tang trống nhằm phát hiện các vếttróc rỗ trên suốt chiều dài của dải phanh, đồng thời điều chỉnh đúng ke hở cần thiết Phanh dải làm việc trong dầu có độ bền rất cao Nhưng trong quá trình sử dụng thường hay hỏng, nguyên nhân chủ yếu là do không sử dụng đúng chế độ làmviệc của hộp số Các nguyên nhân hư hỏng có thể là:

- Để cần chọn số ở vị trí thấp lại tăng chân ga quá mức với thời gian dài

- Dầu thiếu hoặc dầu không đúng chủng loại quy định dẫn tới hiện tượng tăng nhiệt độ dầu quá mức hoặc bị nung nóng cục bộ dải phanh, dải phanh có thể

bị bong tróc và gây ra hiện tượng kẹt số bất thường

- Phanh dải dùng cho việc khóa trục di động của hộp số cũng có kết cấu tương

tự, song thường được điều khiển nhờ cơ cấu cam dẫn động trực tiếp từ cam định vị của cần chọn số

2.2 Các loại ly hợp khóa làm việc trong dầu

a Cấu tạo ly hợp khóa hai bộ phận với nhau

Ly hợp khóa dùng ở dạng ly hợp ma sát nhiều đĩa làm việc trong dầu, hoạt độngbằng áp lực dầu của hệ thống thủy lực điều khiển Cấu tạo của bộ ly hợp khóa gồmcác đĩa ma sát có răng trong và ngoài Các đĩa ma sát răng trong gắn với phần thântrong của một bộ phận này, còn các đĩa ma sát răng ngoài gắn với một bộ phậnkhác và tạo nên vỏ của ly hợp Trên ôtô có hai dạng ly hợp khóa đơn và ly hợpkhóa kép

+ Dạng ly hợp khóa đơn

Cấu tạo chung như hình 1-15a, các chi tiết của một ly hợp dạng này trên ôtôNISSAN BLUBIRD ở hình 1-15b Các đĩa ma sát được bố trí thành cặp giữa cácđĩa răng trong và đĩa răng ngoài, khóa giữa trục và vỏ ly hợp Các đĩa xen kẽ nhau:một đĩa bằng thép chịu mài mòn và một đĩa có bề mặt ma sát làm bằng vật liệuatbet hay bằng hợp kim gốm sứ Ly hợp có đĩa ép dạng pittông, sử dụng vành khăncao su bao kín Không gian giữa vỏ ly hợp và đĩa ép tạo nên buồng chứa dầu Đĩa

ép luôn bị lò xo dạng đĩa hoặc trụ đẩy ra không ép đĩa ma sát, cấu trúc ly hợpthường mở Đĩa ép ép các đĩa ma sát bắng lực dầu cấp vào buồng chứa dầu nhờmột đường dẫn dầu Việc điều khiển dầu thông qua van con trượt riêng nằm trong

hệ thống dầu điều khiển các phần tử khóa

Khi ly hợp mở, đường dẫn dầu không có áp suất lò xo đẩy đĩa ép ra tạo nên khe hởnhỏ giữa các đĩa ma sát 0,1 - 0,05mm Hai phần tử của CCHT được tách khỏi nhau(trạng thái mở) Khi có áp suất dầu điều khiển, đĩa ép di chuyển: ban đầu thắng lực

lò xo, sau đó ép các tấm ma sát vào vơi nhau tạo nên trạng thái đóng ly hợp Haiphần tử của CCHT được khóa với nhau

Khi áp suất dầu nhỏ lực của lò xo ép đẩy dầu trở về hệ thống cung cấp và mở lyhợp Quá trình đóng mở xảy ra rất nhanh, trong quá trình này luôn có được hiệntượng trượt và sinh nhiệt, đồng thời vì thể tích khoan chất lỏng lớn các quá trìnhnạp dầu và xả dầu thường gây nên biến động áp suất Do vậy để đảm bảo điềukhiển nhanh và êm dịu ly hợp khóa trên đường dầu điều khiển có thể có thêm cácbuồng tích năng giảm chấn

Hình 1-15 Cấu tạo chung và các chi tiết chính của các ly hợp dạng đơn

a) Cấu tạo chung b) ly hợp khóa dạng đơn trên NSSAN BLUBIRD

+Dạng ly hợp khóa kép thường gặp trên ôtô bao gồm hai ly hợp lắp liền theo chứcnăng liên hoàn của hệ thống điều chỉnh CCHT Khi một ly hợp này mở thì ly hợpkhác sẽ là đóng Sơ đồ cấu tạo của ly hợp và quá trình điều khiển trình bày trênhình 1-16 Cấu tạo một ly hợp khóa dùng trên ôtô con của hãng FORD trên hình 1-

17 Các răng cảu đĩa ở đây là dạng chữ nhật (trên một số xe khác có thể răng thânkhai, hay tròn), các đĩa có thể di chuyển nhẹ nhàng trên rãnh khi không có lực ép

Ly hợp có hai bề mặt tựa: một cố định, một di động theo đĩa pittông ép Để tạođiều kiện lắp ráp bề mặt tựa được khóa bởi vòng khóa Trong ly hợp sử dụng lò xotrụ và lò xo màng, khi áp suất dầu nhỏ có thể tách các đĩa ma sát Khi mở ly hợp,dưới tác dụng của lò xo các tấm ma sát tách ra, đồng thời đẩy dầu ra khỏi khoảnglàm việc

Hình 1-16 Sơ đồ cấu tạo và quá trình điều khiển của ly hợp képa) Sơ đồ cấu tạo ; b) Qúa trình điều khiển

b) t- thời gian ; p áp suất dầu điều khiển ; 1,2 – các ly hợp

Trên các pittông ép có các vành khăn bao kín, đảm bảo pittông di chuyển và baokín dầu có áp suất Các tấm ma sát khi mở ly hợp có khe hở nhỏ khoảng 0,15mm,trong quá trình sử dụng khe hở này tăng lên, làm chậm quá trình điều khiển, ôtôchuyển động bị rung giật, cần thiết thay thế kịp thời Kết cấu không cho phép điềuchỉnh như trong ly hợp chính

Hình 1-17 Cấu tạo các chi tiết chính một ly hợp khóa của hãng FORD