HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC THỦY CƠ TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q

Việc sử dụng ô tô đối với người dân còn mới mẻ, các hệ thống hiện đại trang bị trên xe không được sử dụng đúng mức, tận dụng triệt để những tính năng vốn có của nó, đặc biệt về hộp s

Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2020 Giáo viên hướng dẫn

DANH MỤC BẢNG BIỂU iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE Ô TÔ DU LỊCH 2

1.1 Yêu cầu, phân loại hệ thống truyền lực thủy cơ 2

1.1.1 Yêu cầu 2

1.1.2 Phân loại 3

1.2 Hệ thống truyền động thủy động 3

1.2.1 Tổng quan 3

1.2.2 Biến mô thủy lực 5

1.2.3 Hộp số hành tinh 13

1.3 Kết luận chương 1 21

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC THỦY CƠ TRÊN XE TOYOTA - CAMRY 2.5Q 23

2.1 Giới thiệu chung về xe Toyota Camry 2.5Q 23

2.2 Hộp số thủy cơ 27

2.2.1 Biến mô thủy lực 27

2.2.2 Ly hợp khóa biến mô 32

2.2.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh 33

2.2.4 Ly hợp 35

2.2.5 Khớp một chiều 38

2.2.6 Phanh hãm 39

2.2.7 Bơm dầu hộp số 41

2.2.8 Cơ cấu khóa trục bị động 42

2.3 Bộ điều khiển điện tử hệ thống truyền lực 43

2.4.2 Van bướm ga 45

2.4.3 Van rơle khóa biến mô 46

2.5 Cầu chủ động 47

2.6 Kết luận chương 2 49

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC THỦY CƠ 50

3.1 Ly hợp 50

3.1.1 Hư hỏng, nguyên nhân 50

3.1.2 Bảo dưỡng 51

3.2 Hộp số 51

3.2.1 Hư hỏng 51

3.2.2 Bảo dưỡng 51

3.2.3 Quy trình tháo lắp hộp số tự động 52

3.3 Kiểm tra sửa chữa hộp số hành tinh 55

3.3.1 Các nguyên nhân hư hỏng 55

3.3.2 Kiểm tra và điều chỉnh 56

3.4 Kiểm tra sửa chữa bộ vi sai 59

3.5 Kết luận chương 3 59

KẾT LUẬN CHUNG 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Kết cấu bánh bơm 5

Hình 1.2 Kết cấu bánh tước bin 6

Hình 1.3 Bánh phản ứng 8

Hình 1.4 Khớp 1 chiều dạng trụ 9

Hình 1.5 Khớp 1 chiều dạng cam 10

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý của biến mô men thủy lực 11

Hình 1.7 Chuyển động của dòng dầu trong biến mô 12

Hình 1.8 Các dãy cơ cấu hành tinh cơ bản 15

Hình 1.9 Dãy cơ cấu hành tinh 16

Hình 1.10 Mô tả cấu trúc và các quan hệ động học, động lực học của cơ cấu hành tinh cơ bản 17

Hình 1.11 Tải trọng (mô men phanh) tác dụng lên cơ cấu 20

Hình 2.1 Xe Camry 2.5Q 23

Hình 2.2 Thiết bị bên trong xe 24

Hình 2.3 Trang thiết bị an toàn 25

Hình 2.4 Bộ biến mô lắp trên U250E 28

Hình 2.5 Kết cấu bánh bơm 29

Hình 2.6 Kết cấu bánh tua bin 30

Hình 2.7 Kết cấu bánh phản ứng 30

Hình 2.8 Khớp một chiều (bị khóa) 31

Hình 2.9 Khớp một chiều (quay tự do) 32

Hình 2.10 Ly hợp khóa biến mô 33

Hình 2.11 Cấu tạo bộ hành tinh trước của hộp số U250E 34

Hình 2.12 Kết cấu ly hợp C1 36

Hình 2.13 Kết cấu khớp một chiều F1, F2 38

Hình 2.14 Hình vẽ lắp phanh B1 39

Hình 2.15 Hình vẽ lắp phanh B2 39

Hình 2.16 Phanh đĩa ma sát ướt B3 40

Hình 2.17 Cấu tạo bơm dầu 41

Hình 2.18 Van điều áp 44

Hình 2.19 Van bướm ga 46

Hình 2.20 Ly hợp khóa biến mô nhả khớp 46

Hình 2.21 Kết cấu cầu chủ động 48

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Kiểu cơ cấu hành tinh và số lượng số truyền, số lượng phần tử ma sát 14

Bảng 1.2 Kiểu cơ cấu hành tinh và dãy số cơ cấu hành tinh, số lượng phần tử ma sát 15

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 2.5Q 25

Bảng 2.2 Hạng mục điều khiển của ECU động cơ & ECT 43

Bảng 3.1 Quy trình tháo lắp hộp số tự động 52

EBD Hệ thống phân phối lực phanh điện tử -

VSC Hệ thống điều khiển ổn định xe -

FF Động cơ đặt trước - bánh trước chủ động

-FR Động cơ đặt trước - bánh sau chủ động -

LỜI MỞ ĐẦU

Cho đến ngày nay với nền khoa học kỹ thuật phát triển của con người đã chế tạo ra nhiều loại ô tô có công suất nhỏ đến công suất lớn với nhiều ưu điểm và tính năng kỹ thuật ưu việt, chất lượng cao, làm việc tin cậy ngày càng cao hơn

Trong đồ án tốt nghiệp này, em được giao đề tài “Nghiên cứu hệ thống truyền lực thủy cơ trên xe Toyota Camry 2.5Q” Nội dung đề tài đã giúp em

hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao khả năng tìm hiểu và đi sâu nghiên cứu về chuyên môn

Hãng Toyota hiện nay đã và đang tràn ngập trên thị trường nước ta Việc sử dụng ô tô đối với người dân còn mới mẻ, các hệ thống hiện đại trang bị trên

xe không được sử dụng đúng mức, tận dụng triệt để những tính năng vốn có của nó, đặc biệt về hộp số tự động Do đó hiệu suất sử dụng ô tô của người dân còn thấp, chưa phát huy hết tính hiệu quả kinh tế Bên cạnh đó tài liệu hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa ô tô đối với từng kiểu xe còn hạn chế

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn T.S Bùi Văn Chinh, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian có hạn, tài liệu còn thiếu và kiến thức còn hạn chế nên không tránh những sai sót nhất định, những điều còn chưa hợp lý Vì vậy em mong thầy,

cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày… tháng… năm 2020 Sinh viên

Đào Thành Công

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE

Ô TÔ DU LỊCH

Hệ thống truyền lực là hệ thống có nhiệm vụ truyền mô men xoắn từ động

cơ tới các bánh xe chủ động của xe, giúp tạo lực đẩy để xe có thể di chuyển

Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh của một chiếc xe gồm có: ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu chủ động (vi sai và bán trục)

Truyền động thủy cơ là sự kết hợp giữa truyền động cơ khí và truyền động thủy lực Bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị mômen truyền nối từ động cơ đến bánh xe chủ động

Truyền động thủy cơ được coi là truyền động tốt nhất vì nó kết hợp các ưu điểm của truyền lực cơ khí và truyền lực thủy lực

1.1 Yêu cầu, phân loại hệ thống truyền lực thủy cơ

1.1.1 Yêu cầu

- Dễ dàng thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh chuyển động trục sơ cấp ngay khi ô tô đang chuyển động

- Cho phép đảo chiều của ô tô một cách dễ dàng

- Truyền động êm, không gây ra tiếng ồn

- Có thể đề phòng sự cố khi động cơ và dẫn động quá tải

- Đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định không phụ thuộc vào sự thay đổi tải trọng bên ngoài

- Vận tốc truyền động đảm bảo không có xảy ra va đập thủy lực, tổn thất công suất và xâm thực

- Truyền được công suất lớn với độ êm dịu cao

- Hiệu suất truyền động cao, hệ số thay đổi mô men lớn

- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ

1.1.2 Phân loại

Truyền lực cơ khí kết hợp với truyền động thủy động Sự truyền năng lượng từ trục khuỷu động cơ sang trục bị dẫn chủ yếu nhờ động năng của chất lỏng, phần áp năng chỉ tạo áp suất dư nhất định tránh hiện tượng lọt khí từ bên ngoài vào làm giảm hiệu suất truyền động Kết cấu gồm có biến mô men và hộp số cơ khí

Dựa vào kết cấu hộp số cơ khí có thể chia thành các loại sau:

+ Biến mô thủy lực với hộp số cơ khí (trục cố định);

+ Biến mô thủy lực với hộp số cơ khí (trục di động)

Truyền động cơ khí kết hợp với truyền động thủy thủy tĩnh Truyền năng lượng từ trục dẫn sang trục bị dẫn nhờ áp năng của dòng chất lỏng Nó chỉ thực hiện việc truyền mômen mà không thay đổi giá trị mômen truyền

Khi vận hành ô tô cần thiết phải thay đổi tốc độ chuyển động và giá trị lực kéo trong một phạm vi rộng Để đảm bảo một phạm vi điều chỉnh như vậy nên trên xe ô tô người ta sử dụng truyền lực cơ khí kết hợp với truyền động thủy động

1.2 Hệ thống truyền động thủy động

1.2.1 Tổng quan

Truyền động thủy động là một tổ hợp các cơ cấu thủy lực và máy thủy lực, thông thường chủ yếu là có hai máy thủy lực cánh dẫn: bơm ly tâm và tua bin thủy lực

Trong truyền động thủy động dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng mà dùng chủ yếu là động năng của dòng chất lỏng chuyển

động còn phần lực tĩnh rất ít (áp suất chất lỏng p khoảng từ (0,15 - 0,3)

MN/m2, vận tốc của dòng chất lỏng từ (50 - 60) m/s)

Cơ năng được truyền từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó

có thể biến đổi vận tốc, lực, mô men và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động

Truyền động thủy động phù hợp với việc truyền công suất lớn và đặc điểm

êm dịu ổn định và dễ tự động hóa mà các truyền động khác không có

Truyền động thủy động ra đời từ đầu thế kỷ thứ 20, xuất phát từ việc tìm phương pháp truyền công suất lớn với vận tốc cao của các động cơ đến chân vịt tàu thủy Nhưng nó được nghiên cứu kỹ và sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp trong khoảng 50 năm gần đây, nhất là trong ngành động lực

Năm 1907 truyền động thủy động được dùng trên các hạm đội để truyền và biến mô men quay, nhưng lúc này có kết cấu rất cồng kềnh, nặng và hiệu suất chung rất thấp (nhỏ hơn 70%) do bơm và tua bin đặt xa nhau, chất lỏng được truyền từ bơm đến tua bin thông qua hệ thống các đường ống và mối nối

Do đó, Fttinger (người Đức) đã nghiên cứu và đề xuất ghép bánh bơm và bánh tua bin lại gần nhau trong một vỏ chung, loại bỏ các ống dẫn, mối nối và các bộ phận phụ khác Trên cơ sở đó người ta thực hiện hai kết cấu của mômen động thủy động khác nhau rõ rệt là khớp nối thủy lực và biến mô men thủy lực

Nhược điểm lớn nhất của truyền động thủy động là khả năng khuếch đại mômen khoảng 2-3 lần nếu tăng lên nữa thì hiệu suất sẽ giảm thấp Để tăng mômen động cơ lên đáng kể và mở rộng phạm vi vận tốc làm việc đồng thời

để tăng hiệu suất chung, người ta dùng truyền động thủy cơ Nó gồm truyền lực thủy lực kết hợp với biến tốc cơ khí Phần thủy lực đảm bảo tính chất làm việc êm, tự động thay đổi vô cấp vận tốc của trục bị dẫn phù hợp với tải trọng tác dụng lên trục đó Phần cơ khí tỷ số giữa các trục dẫn và bị dẫn được lớn

- Bánh bơm: Được gắn với vỏ biến mô và có rất nhiều cánh có dạng cong

lắp theo hướng kính ở bên trong, số lượng cánh và biên dạng cánh được chọn theo công suất động cơ sữ dụng chúng và loại hệ thống truyền lực phía sau Trên cánh bơm còn lắp đặt vành dẫn hướng ở phía cạnh trong của cánh để dẫn hướng cho dòng chảy của bơm được êm

1

3 2

1- Bánh bơm; 2- Vành dẫn hướng ; 3- Vỏ biến mô; 4- Vỏ hộp số;

5- Trục sơ cấp hộp số; 6- Bu lông nối tấm dẫn động với bánh bơm;

7- Tẫm dẫn động; 8- Cánh van

Với nhiệm vụ là giúp tích tụ năng lượng lên các dòng dầu chuyển động trong biến mô nhờ lấy năng lượng từ trục khuỷu động cơ thì kết cấu và chất lượng bề mặt cánh bơm ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và cả quá trình khuếch đại mô men của biến mô Vì vậy việc đúc liền và gia công bề mặt cánh bơm trên bánh bơm đòi hỏi công nghệ gia công rất cao không phải hãng

sản xuất ô tô nào cũng làm được, còn phương pháp lắp rời từng cánh lên bánh mang cánh thì được chấp nhận rộng rãi và nhanh chóng vì tính công nghệ và tính kinh tế cao của phương pháp này

Ngày nay đa số các biến mô thủy lực dùng trên ô tô điều chế tạo theo phương pháp lắp từng cánh rời nhưng nếu là biến mô này sử dụng trên tàu biển hay phương tiện thuộc lĩnh vực quân sự thì phương pháp đúc liền các cánh với vỏ biến mô được dùng nhiều hơn

- Tuốc bin: Rất nhiều cánh quạt được lắp trong tuốc bin Hướng cong của

các cánh này ngược chiều với các cánh trên cách bơm Tuốc bin lắp trên trục

sơ cấp hộp số sao cho các cánh của nó đối diện với các cánh trên bánh bơm, giữa chúng có khe hở rất nhỏ

1 2

Hình 1.2 Kết cấu bánh tước bin

1- Bánh tuốc bin; 2- Vành dẫn hướng; 3- Vỏ bộ biến mô;

4 - Vỏ hộp số; 5- Trục sơ cấp hộp số; 6- Cánh van;

M t , n t - Mômen và số vòng quay tua bin

Cánh tua bin được thiết kế với góc đặt cánh lớn hơn so với cánh bơm Vì cánh tua bin có nhiệm vụ thu nhận động năng và áp năng được vận chuyển theo dòng dầu đi ra từ cánh bơm Ngoài ra về số lượng cánh là bằng số lượng

cánh mang trên bánh bơm, cũng được thiết kế các vành dẫn hướng để dòng chảy được êm Công nghệ chế tạo và yêu cầu bề mặt của bánh tua bin có nhiều điểm tương đồng với nhau

- Bộ đảo chiều : là bộ phận đặt giữa bánh bơm và tua bin Công dụng của

bộ đảo chiều là thay đổi chiều dòng dầu chuyển động từ tâm tua bin đến tâm bánh bơm

Chiều dòng dầu chuyển động từ bánh bơm sang bánh tua bin là cùng chiều với chiều quay kim đồng hồ, nhưng chiều dòng dầu đi qua bánh tua bin thì ngược lại Nếu để dòng dầu trở lai bánh bơm thì chiều của nó sẽ đối diện với chiều dòng dầu đi ra từ bánh bơm Bánh bơm phải sử dụng một phần mômen

từ động cơ để làm thay đổi chiều chuyển động dòng dầu của dòng dầu đến từ tua bin

Khi áp dụng bộ đảo chiều, nó điều chỉnh chiều chuyển động của dòng dầu sau khi ra khỏi bánh tua bin cùng chiều với chiều dòng dầu đi ra khỏi bánh bơm

Bộ đảo chiều gồm có : bánh phản ứng lắp ghép với khớp một chiều

+Bánh phản ứng : Bố trí nhiều cánh để tiếp nhận dòng dầu đi ra từ cánh

tuabin và hướng cho chúng đập vào mặt sau của cánh bơm làm cho cánh bơm được “cường hóa” Khi chất lỏng qua bánh phản ứng sẽ truyền cho nó một mômen quay, nhưng do bánh cố định với vỏ nên có tác dụng như một điểm tựa và truyền lại cho chất lỏng một mômen động lượng Nếu bánh phản ứng quay tự do thì mômen quay của trục dẫn truyền cho trục bị dẫn không thay đổi Khi đó biến mômen làm việc như một khớp nối thủy lực

Hình 1.3 Bánh phản ứng

1- Bánh phản ứng; 2- Khớp một chiều; 3- Trục stator;

4- Vỏ hộp số; 5- Trục sơ cấp hộp số;

M, n – Mô men và số vòng quay trục sơ cấp hộp số

Tuy không đóng vai trò chủ đạo trong việc truyền công suất nhưng bánh phản ứng lại có vai trò quyết định tới hiệu suất của cả biến mô thủy lực trong một số trường hợp, đồng thời là khả năng giúp biến mô khuếch đại mô men

do động cơ sinh ra trong một số trường hợp Đây là lý do chính bánh phản ứng được thiết kế cùng bánh bơm và bánh tua bin trong cùng một biến mô thủy lực

Khớp một chiều: Bánh phản ứng với mục đích khuếch đại mômen động cơ

sinh ra và ngăn chặn hiện tượng giảm hiệu suất của biến mô thủy lực, khi tốc

độ bánh tua bin gần bằng tốc độ bánh bơm thì bánh phản ứng cần phải có khớp một chiều đi liền cùng kết cấu của nó Hiện nay trong các loại hộp số tự động có hai loại khớp một chiều hay sử dụng nhiều nhất là loại dùng bi trụ và loại dùng con lăn

+ Khớp một chiều dạng bi trụ:

Dạng trụ lăn (Hình 1-4), bao gồm bốn chi tiết: vành trong, vành ngoài, các

bi trụ và lò xo tỳ giữ bi trụ luôn tiếp xúc với các vành Bề mặt làm việc của một vành được làm ở dạng hình trụ, còn vành kia dạng cong theo hướng tạo

5 4

+ Khớp một chiều dạng cam

Loại thứ hai hay được dùng là loại dùng con lăn dạng cam để thực hiện khóa Có kết cấu bao gồm: Vành trong, vành ngoài, các con lăn bằng thép và

lò xo giữ có nhiệm vụ giữ cho các con lăn luôn có xu hướng tỳ vào hai vành

và khóa vành ngoài với vành trong Tuy chỉ với kết cấu rất đơn giản như vậy nhưng khớp một chiều này lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp cho bánh phản ứng đạt được ý đồ thiết kế đưa ra

Con lăn dạng cam được lắp giữa hai vành trong và ngoài của bánh phản ứng, có nhiệm vụ chỉ cho hai vành trong và ngoài của stator quay tự do với nhau theo chiều A còn theo chiều B thì không được

Khi vòng ngoài có hướng quay theo hướng như hình 1.5, nó sẽ ấn vào đầu các con lăn Do khoảng cách L1< L nên con lăn bị nghiêng đi, cho phép vòng ngoài quay

Hình 1.5 Khớp 1 chiều dạng cam

1- Vành ngoài; 2- Cam; 3- Vành trong; 4- Lò xo giữ

Khi vòng ngoài có hướng quay theo chiều ngược lại, con lăn không thể nghiêng đi do khoảng cách L2 > L Kết quả làm cho con lăn có tác dụng như một miếng chêm khóa vành ngoài và giữ cho nó không chuyển động Lò xo giữ được lắp thêm để trợ giúp thêm con lăn, nó giữ cho các con lăn luôn nghiêng một chút theo hướng khóa vòng ngoài

1.2.2.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc

Sơ đồ nguyên lý làm việc của biến mômen thủy lực (hình 1-6) Ngoài các bánh bơm và bánh tua bin còn có thêm một bộ phận nữa là bánh phản ứng Bánh phản ứng được đặt trên khớp hành trình tự do (khớp một chiều) cho phép quay tự do theo một chiều

6

5 4 3 2

M t , n t M b , n b

R 2 R 1

7 8

10 11

12 9

1

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý của biến mô men thủy lực

1- Bánh bơm; 2- Vành dẫn hướng; 3- Vỏ biến mô; 4- Vỏ hộp số; 5- Trục sơ cấp hộp số; 6- Bu lông; 7- Tấm dẫn động; 8- Khớp một chiều; 9- Trục khuỷu động cơ;

10 - Bánh phản ứng; 11- Bánh tua bin; 12- Vành dẫn hướng bánh tua bin

Nguyên lý làm việc:

Bánh bơm 1 được gắn cố định với tấm dẫn động 7 nối cứng với trục khuỷu động cơ 9 và quay với tốc độ góc b

Bánh tua bin 11 được lắp trên trục bị động 1 (trục sơ cấp hộp số) bằng then hoa và quay với tốc độ góc T

Các bánh nằm trong một vành xuyến khép kín tạo buồng công tác và được nạp đầy chất lỏng có áp suất dư Hình dạng buồng công tác đảm bảo tổn thất năng lượng ít nhất khi chất lỏng chuyển từ bánh này sang bánh khác

Trong biến mô men tryền năng lượng qua chất lỏng Chất lỏng có áp suất đóng vai trò truyền năng lượng giữa tua bin và bánh bơm Cụ thể bánh bơm (B), tua bin (T), bánh phản ứng (P) đặt trong dầu có áp suất và đặt trong vỏ

kín, khi bánh bơm quay cùng với động cơ làm cho dầu chuyển động, dưới tác dụng của lực ly tâm dầu chạy ra ngoài và tăng tốc độ Ở mép bên ngoài dầu đạt tốc độ cao nhất và hướng theo các bánh trong bánh bơm đập vào bánh của tua bin, tại tua bin nó truyền năng lượng và giảm dần tốc độ theo các cánh dẫn của tua bin chạy vào trong Khi dầu tới mép trong bánh tua bin nó rơi vào cánh của bánh phản ứng và theo các cánh dẫn chuyển sang bánh bơm Cứ như thế chất lỏng chuyển động tuần hoàn theo đường xoắn ốc trong giới hạn hình xuyến (B→T,T →P,P→B)

Hình 1.7 Chuyển động của dòng dầu trong biến mô

Quá trình dầu chuyển động trong bánh bơm là quá trình tích năng, quá trình dầu di chuyển trong bánh tua bin là quá trình truyền năng lượng, còn trong bánh phản ứng là quá trình đổi hướng chuyển động

Có ba giai đoạn hoạt động:

+Dừng xe: Trong khi dừng xe, động cơ vẫn dẫn động bánh bơm nhưng tuabin không thể hoạt động Điều này xảy ra khi xe đứng yên & tài xế giữ bàn đạp phanh để ngăn xe di chuyển Trong trường hợp này, sự khuếch đại của mô-men là tối đa Khi tài xế rời chân phanh và tác động vào chân ga, bánh bơm bắt đầu di chuyển nhanh hơn và dẫn động tuabin hoạt động, xe di chuyển Giai đoạn này có sự chênh lệch lớn giữa tốc độ bánh bơm và tuabin

+Tăng tốc: Trong quá trình tăng tốc, tốc độ tuabin liên tục tăng nhưng vẫn

có sự khác biệt giữa bánh bơm và tuabin Khi tốc độ tuabin tăng thì sự khuếch đại momen xoắn giảm (nhỏ hơn trong điều kiện dừng xe / tuabin không quay) +Điểm khớp nối: Trường hợp này, tuabin được được tốc độ xấp xỉ 90% (thông thường tại 60km/h) so với bánh bơm và điểm này gọi là điểm khớp nối Sự khuếch đại mô-men xoắn dần trở về 0 và biến mô trở thành 1 khớp nối môi chất đơn giản Tại điểm khớp nối, ly hợp khóa tuabin vào bánh bơm

& biến mô, điều này đặt bánh bơm – tuabin quay cùng tốc độ, stator cũng bắt đầu quay theo chiều bánh bơm & tuabin

ăn khớp với nhau

Khâu mà trên đó bố trí trục của các bánh răng hành tinh gọi là cần dẫn

Bánh răng mà trục hình học của nó trùng với trục chính gọi là bánh răng trung tâm

Khâu tiếp nhận mô men ngoại lực hay truyền tải trọng và là khâu trung tâm được gọi là khâu chính của cơ cấu hành tinh

Cơ cấu hành tinh mà trong đó tất cả ba khâu chính đều quay được gọi là cơ cấu vi sai

Bộ truyền hành tinh có thể là một dãy hay một số dãy hành tinh kết nối với nhau Cơ sở của bộ truyền hành tinh là các dãy hành tinh bao gồm các bánh răng ăn khớp ngoài hay ăn khớp dạng hỗn hợp (cơ cấu hành tinh mà khâu

Trong hộp số tự động không có cần chuyển số mà chỉ có cần chọn số Cần chọn số nhằm xác định giới hạn khả năng tự động chuyển số trong một khoảng thời gian nhất định

1.2.3.2 Phân loại

a Phân loại theo số bậc tự do

- Để nhận được một tỷ số truyền hoàn toàn xác định, trong hộp số hành tinh chỉ có một bậc tự do, các bậc tự do khác phải được loại trừ bằng liên kết cứng Do vậy, số bậc tự do trong cơ cấu bằng số liên kết cứng cộng với 1

- Nếu cơ cấu gài một số truyền cần phải đóng một phanh dải hoặc ly hợp khóa, tức phải tạo ra một liên kết cứng Như vậy số bậc tự do trong cơ cấu là hai bậc tự do

- Trong hộp số hành tinh 4, 5 bậc tự do và để gài được một số truyền cần phải có 3, 4 liên kết đồng thời

Bảng 1.1 Kiểu cơ cấu hành tinh và số lượng số truyền, số lượng phần tử ma sát

Kiểu hộp số hành tinh

Số lượng tỷ số truyền m

3 4 5 6 7 8 9 10 11

Bảng 1.2 Kiểu cơ cấu hành tinh và dãy số cơ cấu hành tinh, số lượng phần tử ma

b Phân loại theo đặc tính ăn khớp

Theo đặc tính ăn khớp cơ cấu hành tinh phân ra :

- Dãy hành tinh ăn khớp trong, ngoài và hỗn hợp Loại này thường có kết cấu nhỏ gọn, độ cao và thường hay được dùng trên ô tô;

- Dãy hành tinh ăn khớp ngoài, loại này thường dùng cho hộp số cơ khí có tốc độ thấp, thông thường ít dùng trên ô tô vì có hiệu suất thấp

Hình 1.8 Các dãy cơ cấu hành tinh cơ bản

H- Bánh răng hành tinh; M- Bánh răng mặt trời; N – Bánh răng bao;

G – Cần dẫn; 1, 2 – Cặp bánh răng côn

c Phân loại theo kết cấu

Theo theo kết cấu chia cơ cấu hành tinh ra các loại sau :

- Loại dùng bánh răng trụ, răng thẳng hoặc răng nghiêng Loại này dùng chủ yếu trong hộp số hay truyền lực bánh xe;

- Loại dùng bánh răng côn Dãy hành tinh dùng bánh răng côn thường sữ dụng trong cụm vi sai giữa các bánh xe hay giữa các cầu

d Phân loại theo số khâu

- Nếu coi bánh răng hành tinh chỉ là khâu liên kết thì cơ cấu hành tinh chia ra: Ba khâu, bốn khâu và năm khâu

- Bộ truyền hành tinh một dãy có ba khâu cơ bản: N (Vành răng bao), M (bánh răng trung tâm), G (cần dẫn) là bộ truyền đơn giản nhất

- Bộ truyền ba khâu

- Bộ truyền bốn khâu

- Loại năm khâu ít dùng, vì khi tăng số khâu thì số bậc tự do của cơ cấu cũng tăng lên, đồng thời để đáp ứng các tỷ số truyền xác định đòi hỏi giải pháp công nghệ phức tạp, tăng giá thành

Hình 1.9 Dãy cơ cấu hành tinh

H- Bánh răng hành tinh, M- Bánh răng mặt trời,

N – Bánh răng bao, G – Cần dẫn, a), b) -Bộ truyềnhành tinh 3 khâu, b)- Bộ truyền hành tinh 4 khâu

1.2.3.3 Quan hệ động học và động lực học của các dãy hành tinh

a Động học:

Hình 1.10 Mô tả cấu trúc và các quan hệ động học, động lực học của cơ cấu

hành tinh cơ bản Bánh răng mặt trời M; Giá bánh răng hành tinh G; Vành răng N;

r M , r N - Bán kính vòng lăn của các bánh răng M, N;

r G - Bán kính vòng quay của cần dẫn G;

M N , M M , M G - Mô men tác động lên các cơ cấu N, M, G;

F M , F N , F G - Nội lực do cơ cấu M, N, G sinh ra

- Quan hệ động học giữa các phần tử của một dãy hành tinh có thể xác định bằng phương pháp đồ thị hay giải tích sau:

+ Phương pháp giải tích có thể dựa trên việc xây dựng họa đồ vận tốc của các khâu, thuận tiện để nghiên cứu sơ đồ cấu trúc của bộ truyền, nhưng chỉ cho giá trị gần đúng khi xác định các tỷ số truyền

Khi dùng phương pháp giải tích, ta coi cần dẫn đứng yên và xác định tỷ số truyền giữa các bánh răng trung tâm theo công thức:

K n

n

n n i

G N

G M

G N

G M G

K – được gọi là thông số động học của dãy hành tinh

Dấu '' – '' ở đây thể hiện chiều quay của các bánh răng trung tâm và bao là ngược chiều nhau

Chỉ số trên trong các kí hiệu là chỉ số của khâu cố định

Giá trị K được xác định qua bán kính vòng lăn r hoặc số răng Z:

M N

M

N

Z

Z r

r

K =  = 

Trong đó:

rM, rN, - bán kính vòng lăn của các vòng răng M, N

ZM, ZN – Số răng của các bánh răng M, N

Phương trình động học của dãy hành tinh như trên là:

lt m r

F =  2 Ở đây:

bộ phận quyết định đến tính chất chịu tải của các bánh răng hành tinh, nó thường được chế tạo dạng khối liền hay là có hai mặt bích lớn để tránh đặt công xôn cho trục bánh răng hành tinh

1.2.3.4 Tải trọng tác dụng lên cơ cấu khóa

a Mô men phanh (mô men khóa)

- Khi muốn khóa một phần tử nào đó của cơ cấu hành tinh đối với vỏ, cần phải tác động một mô men ngoại lực vào cơ cấu

- Trong trường hợp tổng quát : Khi đã biết mô men chủ động Mcđ, mô men bị động Mbđ của cơ cấu thì có thể tính toán mô men phanh Mp nhờ phương trình cân bằng mô men

0

= +

cd M M

M Chiều của Mcđ, Mbđ, Mp xác định như hình

Hình 1.11 Tải trọng (mô men phanh) tác dụng lên cơ cấu

M cd – Mô men chủ động; M bd - Mô men bị động; M p – Mô men phanh

Với công thức xác định tỷ số truyền: ii =

b Khóa bằng ly hợp khóa

Đối với cơ cấu hành tinh một dãy có 3 phần cơ bản M, N, G khi làm việc

có thể khóa hai phần tử lại với nhau Như vậy mô men khóa này là nội lực của

1.3 Kết luận chương 1

Qua chương 1 đã cho chúng ta nắm bắt được những vai trò quan trọng của

hệ thống truyền lực khi muốn vận hành được một chiếc xe ô tô đồng thời cũng làm rõ được nhiệm vụ cũng như một số yêu cầu đối với hệ thống truyền

lực để cho động cơ có được một quá trình làm việc đạt công suất và hiệu quả nhất định Tiếp theo đây em xin trình bày rõ hơn về kết cấu bên trong của hệ thống và nguyên lí làm việc trên xe Toyota Camry 2.5Q

CHƯƠNG 2:ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA

HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC THỦY CƠ TRÊN XE TOYOTA -

CAMRY 2.5Q 2.1 Giới thiệu chung về xe Toyota Camry 2.5Q

Kể từ lần giới thiệu đầu tiên vào năm 1982 tại Nhật Bản, Camry đã tạo dựng được vị thế là chiếc xe chiến lược toàn cầu của Tập đoàn ô tô Toyota, với số bán ngày càng tăng cao Cho đến nay, Camry đã có mặt tại hơn 100 nước và khu vực trên toàn thế giới Hiện nay, Camry đã được sản xuất tại 8 quốc gia và vùng lãnh thổ bao gồm Nhật Bản, Mỹ, Australia, Thái Lan, Đài Loan, Việt Nam, Trung Quốc và Nga

Dòng Camry vốn nổi tiếng là xe dành cho lứa tuổi trung niên với ưu thế về giá trị và độ bền thay vì hình thức đã được Toyota chăm chút và thay đổi về ngoại hình.Camry 2015 được thiết kế gần như mới ở phần đầu xe, đèn pha có hình dáng hoàn toàn khác, cụm lưới tản nhiệt và cản trước cũng được thiết kế lại mới hoàn toàn cho phong cách năng động thể thao hơn trước

Hình 2.2 Thiết bị bên trong xe

Nội thất là nơi cho cảm giác quen thuộc nhất trong tổng thể thiết kế của Camry 2015 Bố trí hình học vẫn tương tự bản cũ với cách sắp xếp các chi tiết đơn giản, đủ dùng, không quá cầu kỳ hình thức Tuy nhiên một số chi tiết nhỏ tinh chỉnh cho cảm giác hiện đại hơn, ví như bảng đồng hồ chỉ còn hai vòng, ánh sáng đa màu sự kết hợp của nghệ thuật điêu khắc và ứng dụng công nghệ cao, cùng vật liệu cao cấp tạo nên một chiếc xe danh tiếng với vẻ đẹp tinh tế, tân tiến và sang trọng Tiện nghi bao gồm vôlăng bọc da, trợ lực điện chỉnh 4 hướng, chìa khoá thông minh Ghế lái chỉnh điện 10 hướng, thêm bluetooth đàm thoại rảnh tay, lẫy chuyển số trên vô lăng, sạc không dây tương thích chuẩn Qi

Hình 2.3 Trang thiết bị an toàn

Hai túi khí phía trước và 2 túi khí bên hông xe được trang bị cho Camry 2.5Q sẽ bảo vệ hành khách tối đa khi xảy ra va chạm, nâng cao tính năng an toàn lên mức cao hơn Ghế ngồi được trang bị cấu trúc giảm chấn thương cổ với phần tựa đầu nghiêng về trước giúp giảm thiểu chấn thương khi có va chạm mạnh từ phía sau Hệ thống tự động điều chỉnh góc chiếu ALS đảm bảo tầm nhìn cho người lái mà không làm chói mắt xe đi ngược chiều, nâng cao tính an toàn khi lưu thông vào ban đêm

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 2.5Q

Động cơ Loại động cơ 2.5 lít (2AR-FE)

Trọng lượng không tải (kg) 1480 kg – 1490 kg

Phanh trước Đĩa thông gió 16 inch

Hệ thống chống bó cứng phanh

(ABS)

Hỗ trợ lực phanh khẩn cấp (BA)

Hệ thống phân phối lực phanh điện

tử (EBD)

Hệ thống điều khiển ổn định xe

(VSC) Túi khí ghế người lái

Túi khí ghế hành khách phía trước

Khóa cửa điều khiển từ xa

Hệ thống mở khóa thông minh

Cảm biến lùi & cảm biến 4 góc

Rèm che nắng bên hông

Vị trí của cần điều khiển số:

- P: Vị trí đỗ xe, lúc này trục ra sẽ bị khóa bằng cơ cấu cơ khí;

+ Tự động chuyển số giữa các dải số 1, 2, 3 khi công tắc OD: OFF

+ Tự động chuyển số giữa các dải số 1, 2, 3, 4, 5 (OD ) khi công tắc OD:

ON

- 4, 3: Vị trí số tiến Sữ dụng khi xe chạy ở đoạn đường bằng;

- 2: Vị trí số 2 (số tay), khi xe chạy trên các đoạn đường dốc hay khởi động

trên các đoạn đường băng, tuyết hoặc trơn trượt;

- L: Vị trí số 1, khi xe chạy trên các loại đường dốc đứng, đường xấu mấp

mô

2.2 Hộp số thủy cơ

2.2.1 Biến mô thủy lực

Bộ biến mô được đặt nằm sát giữa động cơ và hộp số hành tinh