ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên xe Mazda 6 đại học GTVT
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên xe Mazda 6 đại học GTVT
Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LY HỢP. 5
1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại5
1.1.1. Công dụng. 5
1.1.2. Yêu cầu. 5
1.1.3. Phân loại6
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống ly hợp. 12
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ.. 19
2.1. Phân tích kết cấu hệ thống ly hợp trên ô tô. 19
2.1.1. Ly hợp ma sát 1 đĩa thường đóng. 19
2.1.2 Ly hợp ma sát hai đĩa. 21
2.1.3 Ly hợp thủy lực. 22
2.1.4 Ly hợp điện từ. 23
2.1.5. Dẫn động ly hợp. 25
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. 32
2.2.1. Giới thiệu về xe Mazda 6. 32
2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế. 34
2.3. Tính toán các thông số cơ bản. 34
2.3.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền. 34
2.3.2.Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp. 35
2.3.3.Tính toán, thiết kế dẫn động ly hợp. 57
Chương 3. CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA LY HỢP. 62
3.1 Các hư hỏng ly hợp. 62
3.1.1 Trượt62
3.1.2. Bị rung giật, làm việc không êm.. 63
3.1.3. Ly hợp không ngắt được hoàn toàn. 64
3.1.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu. 65
3.1.5. Bàn đạp ly hợp rung. 66
3.1.6. Đĩa ly hợp chóng mòn. 66
3.1.7. Bàn đạp ly hợp nặng. 67
3.1.8. Hẫng bàn đạp ly hợp. 67
3.2. Kiểm tra chẩn đoán ly hợp. 68
3.3. Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa ly hợp. 70
3.3.1. Kiểm tra, sửa chữa. 70
3.3.2. Kiểm tra, điều chỉnh ly hợp. 75
KẾT LUẬN.. 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 80
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền công nghiệp ôtô đã có sự phát triển mạnh mẽ, hòa nhịp với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ôtô thế giới. Việc Việt Nam ra nhập WTO, chính phủ cho phép nhập khẩu phụ tùng từ nước ngoài, cũng như mở cửa hợp tác mạnh mẽ với các quốc gia có nền công nghiệp ôtô phát triển hàng đầu thế giới như Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho nền công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu các dây truyền công nghệ, ứng dụng các phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp cũng như giải quyết hầu hết các vấn đề về sửa chữa bảo dưỡng và nâng cấp… ôtô tại Việt Nam, đóng góp không nhỏ vào thu nhập quốc dân của đất nước.
Trường Đại học Công Nghệ GTVT Hà Nội là một trong những nơi nghiên cứu, giảng dạy hàng đầu về ôtô tại Việt Nam. Sau một quá trình học tập tại trườngem đã được tìm hiểu về hầu hết các hệ thống trên ôtô. Trong các hệ thống trên ôtô thì hệ thống ly hợp là một hệ thống rất quan trọng trên ôtô với vai trò đảm bảo tính an toàn chuyển động của ôtô. Với các lý do như vậy em đã quyết định chọn hệ thống ly hợp để tìm hiểu và nghiên cứu khi làm đồ án tốt nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống ly hợp ô tô với đề tài:“ Tính toán thiết kế cụm ly hợp Mazda 6”với các nội dung đầu tiên là tổng quan hệ thống ly hợp ,sau đó là tính toán thiết kế các chi tiết của hệ thống và cuối cùng là xây dựng quy trình chẩn đoán bảo dưỡng hệ thống .
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy Hoàng Quyết Chiến cùng các giảng viên trong bộ môn Ô tô. Nhưng do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn.
Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LY HỢP
1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại
1.1.1. Công dụng
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ô tô. Ly hợp trên ô tô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp cần thiết như: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số.... Ngoài ra, trong quá trình ô tô hoạt động sẽ xuất hiện những mô men quán tính tác động lên hệ thống truyền lực nên ly hợp còn đóng vai trò là bộ phận an toàn bảo vệ cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
Nguyên lí làm việc :
- Khi động cơ làm việc, bánh đà quay, đĩa ma sát bị đẩy áp chặt lên bánh đà thông qua đĩa ép. Nhờ lực ma sát, các chi tiết trên tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà.
- Muốn tách ly hợp, đạp pédale (pê-đan) (thường gọi là đạp côn) thông qua đòn bẩy và khớp nối, bạc mở bị đẩy vào kéo đĩa ép ra. Các bề mặt bị hở ra.
1.1.2. Yêu cầu
Ly hợp trên ô tô phải đảm bảo các yêu cầu:
- Phải truyền hết được mô men của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bi trượt.
- Phải ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực.
- Mô men quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.
- Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.
- Có khả năng trượt khi bị quá tải.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt để tránh làm nóng các chi tiết khi ly hợp bịtrượt trong quá trình làm việc.
- Điều khiển ly hợp nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho người lái xe.
- Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dưỡng.
1.1.3. Phân loại
Có nhiều cách phân loại:
- Theo cách truyền mô men:
+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.
* Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ướt:
Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1. Bánh đà; 2. Đĩa bị động; 3. Đĩa ép; 4. Vỏ ly hợp; 5. Lò xo ép; 6. Bạc mở;
7. Bàn đạp li hợp; 8. Lò xo hồi vị; 9. Đòn kéo; 10. Càng mở; 11. Bi ‘T’; 12. Đòn mở; 13. Lò xo giảm chấn.
Ly hợp ma sát khô truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát tiếp xúc trực tiếp với nhau. Các đĩa ma sát thường được làm từ Ferado đồng. Ly hợp ma sát khô có loại một đĩa và có loại nhiều đĩa.
Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1. Bánh đà; 2. Đĩa bị động; 3. Đĩa ép; 4. Vỏ ly hợp; 5. Lò xo ép; 6. Bạc mở; 7. Bàn đạp li hợp; 8. Lò xo hồi vị; 9. Đòn kéo; 10. Càng mở; 11. Bi ‘T’; 12. Đòn mở; 13. Lò xo giảm chấn.
Ly hợp ma sát ướt: Được nhúng trong dầu.
+ Ly hợp thuỷ lực: Truyền mô men thông qua chất lỏng.
Hình 1.3 Sơ đồ ly hợp thủy lực
+ Ly hợp điện từ: Truyền mô men nhờ lực điện từ.
Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ
1.Bánh đà 3.Cuộn dây
2.Khung từ 4.Mạt sắt
5.Lõi thép bị động nối với hộp số 6.Trục ly hợp
+ Ly hợp liên hợp: Mô men được truyền bằng cách kết hợp các phương pháp trên. Thông thường là bằng ma sát cộng với thủy lực.
Hiện nay, trên ô tô dùng chủ yếu là ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực.
- Theotrạng thái làm việc:
+ Loại ly hợp thường đóng: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở trạng thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly hợp trên ô tô dùng loại này.
+ Loại ly hợp thường mở: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở trạng thái mở.
- Theo dạng lò xo của đĩa ép:
+ Ly hợp sử dụng lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
Hình 1.5 Ly hợp lò xo trụ.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng côn xoắn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa.
Hình 1.6 Ly hợp lò xo đĩa.
- Theo hệ thống dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí.
Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí
1. Đĩa bị động 2. Đĩa ép
3. Lò xo ép 4.Bi ‘T’
5.,8 .Lò xo hồi vị 6. Càng mở
7. Bàn đạp 9. Đòn dẫn động
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực
1.Đĩa bị động 2.Đĩa ép 3.Đòn mở 4.Bi T 5.Lò xo hồi vị bi T 6.Xy lanh chính
7.Bàn đạp 8.Lò xo hồi vị bàn đạp 9.Càng mở 10.Xy lanh công tác 11.Ống dẫn dầu
+ Ly hợp dẫn động kết hợp cơ khí và thủy lực
- Theo trợ lực dẫn động:
+ Trợ lực thủy lực.
+ Trợ lực khí nén.
+ Trợ lực chân không.
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống ly hợp
Hình 1.9Cấu tạo chung ly hợp
- Cấu tạo ly hợp ôtô bao gồm 3 phần chính:
Phần chủ động bao gồm: bánh đà,vỏ ly hợp, đĩa ép và giá đỡ lên vỏ ly hợp.
Phần bị động bao gồm: đĩa ma sát và trục bị động
Cơ cấu điều khiển dùng để ngắt ly hợp khi cần, bao gồm: bàn đạp, thanh nối, khớp trượt, các cần bẩy và các lò ép.
Ly hợp ô tô và bánh đà thường được cấu tạo thành một khối với hình dạng giống như khối trụ hoặc khối nón.
Bánh đà
Bánh đà là bộ phận nhằm tạo ra mômen quán tính khối lượng giúp động cơ hoạt động.
Bánh đà thường được khoan các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp. Nó thường nhẵn để tạo ra bề mặt ma sát và được làm từ chất liệu dày để hấp thụ lượng nhiệt lớn tỏa ra khi sử dụng ly hợp.
Bạc đạn ở tâm của bánh đà giống như một ổ lót dẫn hướng có vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số. Và nó luôn cần phải được bôi trơn.
Đĩa ly hợp :Đĩa ly hợp được lắp ráp sao cho tiếp xúc một cách đồng đều với bề mặt ma sát của đĩa ép ly hợp và bánh đà.
Hình 1.10 Đĩa Ly hợp ô tô
Đĩa ly hợp hình tròn, mỏng được làm từ thép với một mayơ đặt ở giữa, bề mặt ngoài của đĩa ly hợp được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán.
Vật liệu ma sát được tán vào những phần gợn sóng ở phần ngoài của đĩa ly hợp. Chúng như đệm đàn hồi, giúp giảm va chạm khi đĩa ly hợp bị ép mạnh vào bánh đà.
Đĩa ly hợp có thể dịch chuyển dọc theo trục, nhưng khi đĩa quay thì trục cũng phải quay theo.
Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp là một chi tiết khá quan trọng trong cấu tạo…. có vai trò đóng và cắt ly hợp.
Vòng bi được gắn trên ống trượt có thể trượt dọc trục, nó đã được bôi mỡ đầy đủ tại nhà máy và không cần bảo dưỡng trong suốt thời gian sử dụng.
Hình 1.11 Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp hấp thụ chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt li hợp (bộ phận không quay) và lò xo đĩa (bộ phận quay Sau đó truyền chuyển động của càng cắt vào lò xo đĩa
Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm dùng để tránh tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp.
Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm sẽ tự động điều chỉnh giữ cho đường tâm của vòng bi cắt ly hợp (trục khuỷu) thẳng với đường tâm của trục sơ cấp hộp số.
Bàn đạp ly hợp
Bàn đạp ly hợp có vai trò là tạo ra áp suất thủy lực trong xi lanh chính, áp suất này tác dụng lên xy lanh cắt ly hợp và sẽ tạo ra việc đóng và ngắt ly hợp.
Trong những tình huống khi đạp hết côn vào mà không thể cắt được động lực thì nguyên nhân hợp đã bị mòn hoặc hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không chuẩn.
Hình 1.12 Bàn đạp ly hợp
Hành trình tự do của bạn đạp chính là khoảng cách mà bàn đạp ly hợp có thể dịch chuyển được cho đến khi vòng bi cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa.
Xy lanh chính của ly hợp
Xy lanh chính của ly hợp gồm có cần đẩy, pít tông xi lanh chính, các lò xo hãm và lò xo côn, buồng chứa dầu.
Trong quá trình hoạt động, sự trượt của pít tông tạo ra áp suất thuỷ lực để điều khiển đóng cắt ly hợp. Lò xo sẽ phản hồi của bàn đạp liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp.
Xy lanh cắt ly hợp
Xy lanh cắt ly hợp nhận áp suất dầu thuỷ lực từ xy- lanh chính để điều khiển pít tông dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp thông qua cần đẩy.
Hiện nay, các xe thường sử dụng hai loại xy lanh cắt ly hợp là loại tự điều chỉnh và loại có thể điều chỉnh được.
Đối với loại tự điều chỉnh thì có một lò xo côn ngay trong buồng xy- lanh cắt ly hợp.Lò xo này luôn luôn ép cần đẩy vào càng cắt ly hợp để làm cho hành trình tự do của bàn đạp không thay đổi.
Loại có thể điều chỉnh được thì nếu ly hợp bị mòn, vị trí của lò xo đĩa thay đổi, vòng bi cắt ly hợp không áp sát vào lò xo đĩa làm hành trình tự do của bàn đạp thay đổi. Vì vậy chúng ta buộc phải điều chỉnh vít lắp ở đầu cần đẩy để càng ly hợp ép sát vào vòng bi.
Nắp ly hợp (Bàn ép ly hợp)
Nắp ly hợp có tác dụng để nối và ngắt công suất của động cơ. Nắp ly hợp có lò xo để đẩy đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp.
Hình 1.13 Nắp ly hợp
Lò xo ép
Ở trạng thái ly hợp đóng, người lái không tác dụng vào bàn đạp. Khi đó lò xo ép đẩy đĩa ép, ép đĩa ma sát vào bánh đà. Momen của động cơ từ bánh đà và đĩa ép nhờ ma sát truyền sang các tấm ma sát của đĩa bị động, đến xương đĩa, đến moay ơ, qua then hoa đến trục ly hợp. Ở trạng thái này, momen từ động cơ truyền qua ly hợp đến hệ thống truyền lực.
Các loại lò xo ép:Trong ly hợp ô tô, người ta thường sử dụng 3 loại sau: lò xo đĩa, lò xo trụ và lò xo côn.
Đường đặc tính của các loại lò xo ép
Kết cấu ở trạng thái tự do, đặc tính biến dạng (quan hệ giữa lực F và biến dạng ΔI) của các loại lò xo được thể hiện trên đồ thị:
Hình 1.14.Đường đặc tính của các loại lò xo ép
a: Lò xo trụ b: Lò xo côn xoắn c: Lò xo đĩa
Lò xo trụ
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép. Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
Ưu điểm:
– Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép lớn
– Đảm bảo được lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các lò xo đối xứng với nhau và với các đòn mở
– Luôn giữ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc
– Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản
Nhược điểm:
– Các lò xo thường không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàn toàn, đặc biệt là sau một thời gian làm việc, lực ép của các lò xo sẽ không đều nhau. Do đó phải chế tạo lò xo thật chính xác nếu không thì lực ép không đều sẽ làm cho đĩa ma sát mòn.
– Không đều và dễ bị cong vênh
Lò xo côn xoắn
Ưu điểm:
– Lực ép lên lò xo lớn nên thường được dùng trên ô tô có momen xoắn trên 500 Nm
– Có thể giảm được không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi lò xo nằm trên một mặt phẳng
Nhược điểm:
– Khoảng không gian ở gần trục ly hợp chật và khó bố trí bạc mở ly hợp
– Dùng lò xo côn thì áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua các đòn ép. Do đó việc điều chỉnh ly hợp sẽ phức tạp
– Lò xo côn có dạng tuyến tính ở vùng làm việc nhỏ, sau đó khi các vòng lò xo bắt đầu trùng nhau thì độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh. Do đó nó đòi hỏi phải tạo được lực lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực ép của lò xo giảm rất nhanh
Lò xo đĩa
Ưu điểm:
– Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu nhỏ gọn và đơn giản
– Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc, đặc tính thay đổi không đáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể
Nhược điểm: Chế tạo khó khăn
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP TRÊN Ô TÔ
2.1. Phân tích kết cấu hệ thống ly hợp trên ô tô
2.1.1. Ly hợp ma sát 1 đĩa thường đóng
Hình 2.1.Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dẫn động cơ khí.
1. Bánh đà; 2. Đĩa bị động; 3. Đĩa ép; 4. Vỏ ly hợp; 5. Lò xo ép; 6. Bạc mở;
7. Bàn đạp li hợp; 8. Lò xo hồi vị; 9. Đòn kéo; 10. Càng mở; 11. Bi ‘T’; 12. Đòn mở; 13. Lò xo giảm chấn.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:
Dưới tác dụng của lò xo ép 5 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ vậy tạo được sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho chúng ép sát vào nhau. Do đó khi động cơ quay thì mô men của động cơ được truyền từ bánh đà và đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ thống truyền động.
- Khi ngắt ly hợp:
Dưới tác dụng của lực bàn đạp kéo đòn kéo 9 thông qua càng mở 10 đẩy bạc mở 6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở d và ép vào đầu trên của đòn mở 12, đầu dưới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa ép 3 khỏi đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt dòng công suất từ động cơ sang hệ thống truyền lực.
Trong quá trình sử dụng, do sự giảm lực ép của các lò xo ép và đĩa bị động bị mòn nên khe hở d bị giảm xuống làm ảnh hưởng đến hành trình tự do của bàn đạp. Do đó khe hở d phải được đảm bảo nằm trong phạm vi nhất định bằng cách điều chỉnh thường xuyên.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và sữa chữa.
+ Mở dứt khoát.
+ Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho bộ ly hợp.
- Nhược điểm:
+ Đóng không êm dịu.
+ Chỉ truyền được mô men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70 ¸ 80 KGm thì cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều lớn làm cho ly hợp cồng kềnh.
2.1.2 Ly hợp ma sát hai đĩa
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tương tự như ly hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai maoy ở đĩa bị động.
Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát hai đĩa
- Bàn đạp ly hợp 2. Lò xo hồi vị 3. Đòn dẫn động 4. Xylanh phân phối 5: Lò xo hồi vị van 6. Van 7. Lò xo hồi vị piston 8. Piston 9. Thanh đẩy 10. Bình chứa khí nén 11.Đường ống dẫn 12. Xylanh công tác 13 Lò xo hồi vị 14. Cần đẩy 15. Nạng mở 16. Bi mở 17. Lò xo đĩa. 18. Đĩa ép 19. Đĩa ma sát.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).
+ Giảm được đường kính chung của đĩa ma sát, bánh đà … mà vẫn đảm bảo truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhược điểm: Mở không dứt khoát, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo dưỡng và sữa chữa.
2.1.3 Ly hợp thủy lực
Ly hợp thuỷ lực truyền mômen thông qua chất lỏng.
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý ly hợp thuỷ lực.
Cấu tạo của ly hợp thuỷ lực gồm 2 phần:
- Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
- Phần bị động là bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Nguyên lý hoạt động :
Ly hợp thủy lực gồm có 2 bánh công tác: Bánh bơm ly tâm và bánh tua bin hướng tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục của bánh bơm được nối với động cơ và trục của bánh tua bin nối với hộp số.
Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm chất lỏng công tác bị dồn từ trong ra ngoài dọc theo các khoang giữa các cánh bơm. Khi ra khỏi cánh bơm, chất lỏng có vận tốc lớn và đập vào các cánh của bánh tua bin làm bánh này quay theo, nhờ đó năng lượng được truyền từ bánh bánh bơm sang bánh tua bin nhờ dòng chảy chất lỏng.
- Ly hợp thủy lực không có khả năng biến đổi mômen, nó chỉ làm việc như một khớp nối thuần túy nên còn gọi là khớp nối thủy lực.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm :
+ Có thể thay đổi tỉ số truyền một cách liên tục.
+ Có khả năng truyền tải mô men lớn.
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp, dễ bảo dưỡng sữa chữa.
- Nhược điểm :
+ Không có khả năng biến đổi mômen nên đã hạn chế phạm vi sử dụng của nó trên các hộp số thủy cơ ôtô.
+ Hiệu suất thấp ở vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ.
+ Độ nhạy quá cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp với động cơ đốt trong.
2.1.4 Ly hợp điện từ
Truyền mômen thông qua lực điện từ.
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ.
1.Bánh đà 2.Khung từ ; 3.Cuộn dây 4.Mạt sắt ; 5.Lõi thép bị động 6.Trục ly hợp.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 nên không có lực từ trong cuộn dây, nên phần chủ động 1 là bánh đà và phần bị động 5 là lõi thép không hút nhau nên khi động cơ không quay mômen không truyền ra trục ly hợp.
- Khi đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây 3 làm xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà 1 và lõi thép bị động 5. Như vậy khi bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo. Do đó mômen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa bánh đà và lõi thép không đủ lớn nên giữa khe hở bánh đà và lõi thép người ta đưa vào những mạt sắt. Khi có từ trường, chúng tạo thành những đường sức tạo thành dây sắt cứng nối bánh đà và lõi thép với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa bánh đà và lõi thép được tăng lên.
Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm :
+ Khả năng chống quá tải tốt.
+ Bố trí dẫn động dễ dàng.
- Nhược điểm :
+ Chế tạo phức tạp.
+ Bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn.giá thành đắt
2.1.5. Dẫn động ly hợp
Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
Dẫn động ly hợp thường là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ khí có ưu điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng có nhược điểm là lực bàn đạp thường phải lớn và khó bố trí với những ôtô có động cơ đặt xa người lái. Dẫn động cơ khí được thường được sử dụng trên một số ôtô con và ôtô tải do ôtô con có yêu cầu lực bàn đạp nhỏ và ôtô tải thường có bình khí nén nên việc bố trí trợ lực thuận lợi, dẫn động thủy lực hiện nay được sử dụng trên hầu hết các loại ôtô con và ôtô chở khách do có ưu điểm rất lớn là nhỏ gọn, tạo được lực bàn đạp lớn, dế bố trí trên ôtô và thời gian tác động nhanh.
Để giảm lực của người lái tác dụng lên bàn đạp, trong hệ thống dẫn động có thể có bố trí bộ phận trợ lực bằng cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc chân không. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả trên các loại ôtô là dẫn động thủy lực kết hợp với bộ trợ lực. Trợ lực trên ôtô con có thể là trợ lực chân không, còn các ôtô tải thì thường sử dụng hệ thống trợ lực bằng khí nén do có sẵn bình khí nén.
Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển dễ dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phương án dẫn động phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu ở trên.
Các phương án dẫn động thường dùng là:
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén
- Dẫn động cơ khí trợ lực chân không.
- Dẫn động thuỷ lực.
- Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
- Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
a, Dẫn động cơ khí
Sử dụng các cơ cấu truyền lực bằng cơ khí để truyền lực đóng hoặc ngắt ly hợp.
Sơ đồ kết cấu:
Hình 2.5Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
1.Đĩa bị động 2.Đĩa ép 3.Đònmở 4.Bi T 5.Lò xo hồi vị bi T 6.Càng mở
7.Bàn đạp 8.Lò xo hồi vị bàn đạp 9.Đòn dẫn động.
Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :
Người lái tác dụng lực vào bàn đạp, lực bàn đạp thông qua đòn dẫn động 9 và càng mở 6 làm cho bi T 4 dịch chuyển sang trái tỳ vào đầu đòn mở, đòn mở kéo đĩa ép và đĩa bị động tách khỏi các bề mặt làm việc làm mở ly hợp.
- Khi đóng ly hợp : Người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời lò xo hồi vị bi T kéo bi T dịch chuyển sang phải và thôi không ép vào đòn mở nữa. Khi đó lò xo ép lại ép đĩa ép và đĩa bị động trở lại trạng thái làm việc ban đầu.
Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm: + Kết cấu đơn giản nên dễ chế tạo và bảo dưỡng, sửa chữa
+ Mở nhanh và dứt khoát.
+ Giá thành rẻ.
- Nhược điểm: Lực ma sát giữa các cơ cấu lớn nên dẫn đến nặng khi đạp. Có thể khắc phục bằng cách sử dụng trợ lực. Đóng không êm dịu.
b, Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén
Hình 2.6Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trơ lực khí nén.
1.ống dẫn khí ; 2.Xy lanh công tác ; 3.Càng mở ; 4. Đòn mở ; 5.Đĩa ép; 6.Đĩa bị động ; 7.Bi T ; 8.Lò xo hồi vị bi T; 9.Bình khí nén ; 10.Xy lanh phân phối; 11.Bàn đạp; 12.Lò xo hồi vị bàn đạp.
Nguyên lý hoạt động :
- Khi ngắt ly hợp: Người lái tác dụng một lực lên bàn đạp 11 làm cho xy lanh phân phối 10 cùng pittông của nó chuyển động sang trái làm cho càng mở 3 đẩy bi T 7 dịch chuyển sang trái và ép vào đòn mở 4. Đòn mở kéo đĩa ép cùng đĩa bị động tách ra khỏi bề mặt làm việc và ly hợp được ngắt. Đồng thời sự chuyển động tương đối giữa pittông và xy lanh của xy lanh phân phối 10 làm mở van khí nén. Khí nén từ bình khí đi qua xy lanh phân phối, qua ồng dẫn 1 vào xy lanh công tác 2 đẩy pittông của xy lanh này dịch chuyển sang phải đẩy vào càng mở 3 làm giảm bớt một phần lực cho người lái.
- Khi đóng ly hợp :
Khi người lái thôi tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời kéo xy lanh phân phối 10 sang phải làm kéo càng mở 3 thôi không ép vào bi T nữa. Khi đó bi T thôi không ép vào đầu đòn mở nữa và các lò xo ép lại ép ly hợp đĩa ép và đĩa bị động trở về trạng thái làm việc ban đầu. Khi xy lanh phân phối 10 được kéo về vị trí ban đầu thì đồng thời làm van khí nén đóng lại. Lúc này khoang trong xy lanh 10 thông với khí trời và do đó không còn áp suất khí nén tác dụng lên xy lanh công tác nữa và xy lanh công tác cũng thôi không tác dụng lực lên càng mở 3 nữa.
- Khi giữ bàn đạp ở một vị trí nào đó :
Khi người lái giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì xy lanh phân phối 10 cũng dừng tại một vị trí nhất định. Lúc này van khí nén vẫn mở và khí nén vẫn vào xy lanh công tác tuy nhiên lượng khí nén vào trong xy lanh công tác là không đổi cho nên ly hợp được mở ở một vị trí nhất định.
Ưu nhược điểm :
-
|
Khí nén |
Ưu điểm :
+ Giảm được lực của người lái tác dụng lên bàn đạp.
+ Vẫn đảm bảo an toàn vì nếu trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc được.
- Nhược điểm :
+ Phải cần máy nén khí.
+ Khi mất trợ lực thì lực điều khiển của người lái rất lớn.
c, Dẫn động thủy lực
Hình 2.7Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
1.Đĩa bị động; 2.Đĩa ép; 3.Đòn mở; 4.Bi T; 5.Lò xo hồi vị bi T; 6.Xy lanh chính;
7.Bàn đạp; 8.Lò xo hồi vị bàn đạp; 9.Càng mở; 10.Xy lanh công tác; 11.ống dẫn dầu.
Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :
Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính 6 qua ống dẫn 11 vào xy lanh công tác 10 đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải thông qua càng mở đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 3 làm cho đòn mở kéo đĩa ép và đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.
- Khi đóng ly hợp :
Khi người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị bi T 5 và lò xo hồi vị bàn đạp 8 đẩy pittông của xy lanh công tác 10 sang trái làm đẩy dầu qua ống 11 trở về xy lanh chính 6 đẩy trả bàn đạp vể vị trí ban đầu.Đồng thời nhờ lò xo hồi vị nên bi T cũng được đẩy tách ra khỏi đòn mở làm mở ly hợp.
Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ bố trí trên xe.
+ Dẫn động êm, có thể tạo được lực bàn đạp lớn.
- Nhược điểm:
Các chi tiết cần độ kín khít tốt nên khó khăn trong việc chế tạo và chăm sóc, bảo dưỡng.
d, Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không
Hình 2.8 Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không.
1.ống dẫn dầu; 2.Xy lanh công tác; 3.Càng mở; 4.Bi T; 5.Đòn mở; 6.Đĩaép; 7.Đĩa bị động; 8.Lò xo hồi vị bi T; 9.Họng hút; 10.Bàn đạp; 11.Lò xo hồi vị bàn đạp; 12.Bộ trợ lực; 13.Xy lanh chính.
- Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực:
Hình 2.9.Sơ đồ bộ trợ lực chân không.
1. Van điều khiển; 2. Van chân không; 3, 6. Lò xo hồi vị; 4. Van khí; 5.Màng cao su.
-Khi mở ly hợp: Khi người lái đạp bàn đạp làm đẩy van khí 4 mở ra đồng thời van điều khiển 1 (bằng cao su) đóng van chân không 2 lại. Lúc này khoang B được nối với khoang khí trời C và khoang B không thông với khoang chân không A, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B, làm van chân không chuyển động sang trái đẩy pittông của xy lanh chính 13 sang trái làm dầu trong xy lanh chính theo ống 1 sang xy lanh công tác 2 đẩy pittông của xy lanh công tác sang phải qua càng mở 3 đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 5 làm mở ly hợp.
-Khi đóng ly hợp: Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp, nhờ các lò xo hồi vị làm van khí 4 trở về vị trí ban đầu, lúc này van khí 4 ép chặt làm mở van chân không 2 ra. Kết quả là khoang A thông với khoang B và khoang B không thông với khoang C nữa. Hai khoang A và B không có sự chênh lệch áp suất nên không sinh ra trợ lực nữa và các chi tiết cũng trở về vị trí ban đầu.
-Khi người lái dừng chân ở một vị trí nào đó thì van khí 4 dừng lại. Nhưng màng cao su 5 vẫn dịch chuyển một chút và kéo van chân không 2 đi theo nên đẩy van điều khiển 1 ép chặt vào van khí 4 làm đóng van khí. Lúc này cả van khí và van chân không đều được đóng lại và không khí trong khoang B không đổi, sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B là ổn định. Như vậy đĩa ép vẫn được giữ ở một vị trí nhất định, tức là ly hợp vẫn được mở ở một vị trí nhất định.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Lực bàn đạp nhỏ nên điều khiển dễ dàng.
+ Không tốn công suất cũng như nhiên liệu cho bộ trợ lực.
+ Khi hệ thống trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc được.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp nên khó chế tạo, bảo dưỡng và sữa chữa.
+ Cần độ kín khít cao để tránh rò rỉ dầu và khí.
+ Do độ chân không không lớn nên muốn có lực trợ lực lớn thì phải tăng kích thước màng sinh lực dẫn đến kết cấu cồng kềnh.
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế
2.2.1. Giới thiệu về xe Mazda 6
Mazda 6 là dòng xe khá mới mẻ của hãng xe Nhật Bản trên thế giới. Nó ra đời vào năm 2002 và trải qua 3 thế hệ. Tuy nhiên ít ai biết dòng xe này từng có tên gọi Mazda 626 và tiền thân của Mazda6 cũng khá phổ biến tại thị trường Việt Nam.
Xe Mazda 6 là loại xe 5 chỗ thuộc loại phân khúc xe sedan hạng D. Mazda 6 được trang bị động cơ xăng I4, hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phân bổ lực phanh EBD, hỗ trợ phanh khẩn cấp BA, hệ thống cân bằng điện tử DCS, hệ thống chống trượt TCS.
Hình dáng bên ngoài.
Hình 2.10 Hình dáng ngoài của xe Mazda 6.
Thông số kỹ thuật của xe Mazda 6 số sàn được thể hiện như sau.
Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật của xe Mazda 6 số sàn
|
STT |
Thống số |
Giá trị |
|
1 |
Chiều dài toàn bộ (mm) |
4670 |
|
2 |
Chiều rộng toàn bộ (mm) |
1780 |
|
3 |
Chiều cao toàn bộ (mm) |
1435 |
|
4 |
Chiều dài cơ sở (mm) |
2675 |
|
5 |
Trọng lượng không tải (KG) |
1475 |
|
6 |
Trọng lượng toàn tải (KG) |
1870 |
|
7 |
Tốc độ cực đại (km/h) |
210 |
|
8 |
Động cơ |
Động cơ xăng 4 kỳ,4 xy lanh |
|
9 |
Dung tích công tác (l) |
2,261 |
|
10 |
Tỉ số nén |
10,8 |
|
11 |
Công suất cực đại (Kw) |
100 ở 6000 vòng/phút |
|
12 |
Mô men xoắn cực đại (N.m) |
170 ở 4500 vòng/phút |
|
13 |
Tỉ số truyền (truyền lực chính) |
4,510 |
|
14 |
Kích thước lốp |
205/55 R1691V |
|
15 |
Ly hợp |
Má sát khô 1 đĩa |
2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế
Qua các phân tích về kết cấu , ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của các cơ cấu ly hợp và dẫn động ly hợp em lựa chọn phương án.
- Cơ cấu ly hợp: ly hợp ma sát khô một đĩa sử dụng lò xo đĩa
- Dẫn động ly hợp: dẫn động thủy lực
- Nghiên cứu các thông số đo trực tiếp
2.3. Tính toán các thông số cơ bản
2.3.1 Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền
Ly hợp phải được thiết kế với các kích thước có thể truyền mô men lớn hơn mô men động cơ. Nhờ đó ly hợp có thể truyền hết mô men động cơ đến hệ thống truyền lực mà không bị trượt trong các trường hợp như dầu dính vào tấm ma sát hay tấm ma sát bị mòn hoặc tính chất đàn hồi của lò xo giảm.
- Theo thông số xe tham khảo :
+ Số lượng đĩa bị động là: zi =1
+ Số đôi bề mặt ma sát là: p = 2
- Mô men ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:
MLH = b.Memax (2.1)
Trong đó:
+ b: Là hệ số dự trữ của ly hợp.
+ Memax: Mô men cực đại của động cơ, Memax = 170 Nm.
Hệ số b có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế ly hợp. Vì trong quá trình sử dụng lực ép của lò xo giảm dần làm giảm mô men ma sát của ly hợp, như vậy nếu chọn b nhỏ quá thì sẽ không đảm bảo truyền hết mô men trong các trường hợp giảm lực ép này. Ngược lại, nếu chọn b lớn quá thì ly hợp không đảm bảo chức năng của cơ cấu an toàn đó là tránh cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải. Hơn nữa, để có hệ số b lớn cần phải tăng kích thước của các đĩa ma sát, tăng số đĩa ma sát, hoặc tăng lực ép của các lò xo dẫn đến tăng kích thước ly hợp.
Đối với ô tô con ta chọn b = 1,5 (theo BG tính toán thiết kế ô tô)
Vậy: MLH = 1,5.170 = 255 (Nm).
2.3.2.Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp
+ Tính đường kính đĩa ma sát:
Ta chọn ly hợp 1 đĩa theo kinh nghiệm, và chọn bề dày của tấm ma sát d = 4 (mm).
Tính sơ bộ đường kính ngoài D của tấm ma sát theo công thức kinh nghiệm:
D = 2.R = 3,16. (2.2)
Trong đó:
+ D, R: Đường kính và bán kính ngoài của đĩa ma sát.
+ C là hệ số kinh nghiệm, lấy C = 4,7 đối với xe con.
Suy ra: D = 2.R = 3,16.
= 3,16. = 20 (cm)
Chọn đường kính ngoài của tấm ma sát D = 22cm.
+ Đường kính trong của tấm ma sát:
d = (0,530,75).D = 1217 (cm).
Do động cơ quay với vận tốc cao nên trong quá trình sử dụng phần mép tấm ma sát sẽ bị mòn lớn hơn phần trong của tấm ma sát nên ảnh hưởng đến việc truyền mô men của đĩa bị động. Chọn d = 14 (cm).
+ Bán kính ma sát trung bình của tấm ma sát:
Rtb =
= » 10 (cm).
ðXác định lực tổng cộng tác dụng lên đĩa ép.
Lực ép tổng cộng tác dụng lên đĩa ép được tính theo công thức:
FN = (2.3)
Trong đó:
+ MLH: Mô men ma sát cần thiết của ly hợp, với MLH = 255 (Nm).
+ Hệ số ma sát, chọn = 0,28.
+ Rtb: Bán kính ma sát trung bình, với Rtb = 0,1 (m).
+ p: Số đôi bề mặt ma sát, p = 2.
+ FN: Tổng lực ép tác dụng lên đĩa tính theo N.
Thay số ta có: FN = = 4553,6(N) = 4,5536 (kN)
ðXác định áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát:
Mô men ma sát trong ly hợp được xác định theo công thức:
q = (2.4)
Trong đó:
+ q: Áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát.
+ FN: Tổng lực ép tác dụng lên đĩa
+ R: Bán kính ngoài của đĩa bị động.
+ r: Bán kính trong của đĩa bị động.
Thay số ta có: q = = 201,415 (kN/m2 )
Áp suất cho phép [q] = 100 ÷ 250 (kN/m2)=> q [q].
Vậy áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát thỏa mãn điều kiện cho phép.
ðTính công trượt:
Khi khởi động hoặc khi sang số, người lái thường đóng mở ly hợp nên sinh ra sự chênh lệch về tốc độ giữa đĩa bị động và đĩa chủ động. Điều này bao giờ cũng sinh ra trượt. Hiện tượng trượt này sinh ra công ma sát và công này biến thành nhiệt làm nung nóng các chi tiết của ly hợp nên lò xo có thể bị ủ ở nhiệt độ cao và như vậy có thể làm mất khả năng ép điều kiện vận hành bình thường, công trượt sinh ra lớn nhất khi xe khởi hành tại chỗ của lò xo, dẫn đến gây hao mòn nhanh các chi tiết như đĩa ép, đĩa ma sát.
+ Công của động cơ ở giai đoạn đầu xảy ra trong thời gian t1 tiêu tốn cho sự trượt tính như sau:
L1 = (2.5)
+ Công của động cơ ở giai đoạn thứ hai xảy ra trong khoảng thời gian t2 tiêu tốn để tăng tốc độ của trục bị động ly hợp. Công này dùng để thắng sức cản chuyển động của ô tô, công trượt ở thời gian nay được tính như sau:
L2 = (2.6)
Trong đó:
- Ma: Mô men cản chuyển động quy về trục ly hợp và được tính như sau:
Ma = (G.y + KFV2). (2.7)
Với:
+ G: Trọng lượng toàn bộ xe, G = 18700 (N)
+ y: Hệ số cản tổng cộng của đường
y = f ± tga (2.8)
f: Hệ số cản lăn của đường, f = 0,03.
a: Góc dốc của đường, giả thiết a = 00.
Vậy y = 0,03 + tg00 = 0,03.
+ K: Hệ số cản của không khí.
+ F: Diện tích cản chính diện của ôtô.
+ V: Vận tốc của ô tô, khi khởi động tại chỗ V = 0 nên KFV2 = 0
+ rb: Bán kính làm việc của bánh xe : rb = l.r0
Trong đó:
l: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, chọn lốp áp suất thấp, l = 0,935
r0: Bán kính thiết kế
r0 = (B + ).25,4
= (8 + ).25,4 = 395 (mm)
Với B,d là chiều rộng lốp và đường kính bánh xe tham khảo
Thay vào ta có :
rb = 0,935.395 = 370 (mm) = 0,370 (m)
+ ih1: Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1, ih1 = 3,454
+ if0: Tỉ số truyền của hộp số phụ, if0 = 1
+ i0: Tỉ số truyền của truyền lực chính, i0= 4,51
+ htl: Hiệu suất của hệ thống truyền lực.
htl = hlh.hh.hf.hcđ.h0 (2.9)
hlh: Hiệu suất của ly hợp, hlh = 1
hh: Hiệu suất của hộp số ở tay số 1, hh = 0,98
hf: Hiệu suất của hộp số phụ, hf = 1
hcđ: Hiệu suất các đăng, hcđ = 0,99
h0: Hiệu suất của truyền lực chính, h0 = 0,98
Vậy ta có :
htl = 1.0,98.1.0,99.0,98 = 0,93.
Thay vào công thức tính Ma (2.7) ta có:
Ma = (18700.0,03 + 0). = 14,33 (N.m).
- wm: Tốc độ góc của động cơ tại thời điểm mô men lớn nhất
wm = = 471 (rad/s)
nM: số vòng quay ở thời điểm mô men động cơ lớn nhất, nM = 4500 (v/p)
- wa: Tốc độ góc của trục ly hợp, wa = 0 vì ô tô khởi động tại chỗ.
- Ja: Mô men quán tính tương đương với khối lượng chuyển động tịnh tiến của ô tô cùng với các chi tiết trong hệ thống truyền lực và bánh xe quy về trục sơ cấp của hộp số.
Ja = M.()2 (2.10)
M: Khối lượng toàn bộ của xe, M = 1870 KG.
Suy ra:
Ja = 1870.( )2 = 1,05
- t1: Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn đầu.
t1 = (2.11)
Ma là mô men cản chuyển động quy về trục ly hợp, Ma = 14,33 (N.m)
k: Hệ số đặc trưng cho tốc độ đóng ly hợp, lấy k = 150 (N.m/s)
Vậy t1 = = 0,09 (s).
- t2: Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn thứ hai
t2 = (2.12)
A là biểu thức rút gọn tính theo công thức :
A =
Thay số vào ta có:
t2 = = 2,6 (s)
Như vậy công trượt của ly hợp trong từng giai đoạn là:
L1 = = 303,72 (J)
L2 = = 31295,97 (J)
Như vậy công trượt tổng cộng là:
L = L1 + L2
= 303,72 + 31295,97 = 31599,69 (J)
ðKiểm tra công trượt riêng:
Để đánh giá độ hao mòn của đĩa ma sát ta xác định công trượt riêng theo công thức sau:
l0 = (2.13)
Trong đó:
+ l0: Công trượt riêng.
+ L: Công trượt, L = 31599,69 (J)
+ F: Diện tích bề mặt ma sát đĩa bị động
F = p.(R2 - r2)
= 3,14.(112 - 7,02) = 226,08 (cm2)
+ p: Số đôi bề mặt ma sát, p = 2
Thay số vào ta có:
l0 = = 69,88 (J/cm2)
Thỏa mãn l0 < [l0] = 50 ¸ 70 (J/cm2).
ðKiểm tra nhiệt độ các chi tiết:
Công trượt sinh ra làm nung nóng các chi tiết: đĩa bị động, đĩa ép, bánh đà, lò xo. Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết bằng cách tính độ gia tăng nhiệt độ. Ta phải tính kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết như bánh đà, đĩa ép, đĩa bị động. Nhưng do bánh đà thường lớn hơn đĩa ép nhiều nên nếu thoả mãn đối với đĩa ép thì cũng thoả mãn đối với bành đà.
Ta tính độ gia tăng nhiệt độ theo công thức:
Dt = < [DT] (2.14)
Trong đó :
- g: Hệ số xác định phần nhiệt truyền cho chi tiết. Đối với ly hợp ma sát một đĩa có: g = 0,5.
- L: Công trượt, L = 31599,69 (J)
- c: Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng, đối với vật liệu gang và thép có
c = 481,5 J/kg.0C.
- mt: Khối lượng chi tiết bị nung nóng (đĩa ép) lấy tham khảo mt = 5 kg.
- [Dt]: Độ tăng nhiệt độ cho phép. Với ô tô con [Dt] = 10 0C.
Thay số vào ta có:
Dt = = 6,56 0C.
Thỏa mãn điều kiện cho phép.
Lò xo ép:
Cơ cấu ép được dùng để tạo lực ép cho đĩa ép của ly hợp dùng loại lò xo màng với xe con tham khảo, nhờ đó nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lò xo trụ.
Lò xo ép dạng màng với ưu điểm:
+ Lò xo màng làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và nhỏ gọn.
+ Lò xo màng có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép thay đổi không đáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể.
Lò xo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực P cần thiết cho ly hợp. Kích thước của lò xo còn phải bảo đảm điều kiện bền với chức năng là đòn mở.
Lực ép cần thiết của lò xo ép được xác định theo công thức:
På = k0.FN (2.15)
Trong đó:
+ k0: Hệ số tính đến sự giãn, sự nới lỏng của lò xo. Với k0 = (1,05÷1,08), chọn k0 =1,05.
+ FN: Lực ép cần thiết của ly hợp, FN= 4553,6 (N).
Thay số vào (2.15) ta được:
= > På = 4553,6.1,05 = 4781,28 (N)
Sơ đồ để tính lò xo ép được thể hiện:
Hình 2.11Các kích thước hình học cơ bản của lò xo ép dạng màng.
Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc lựa chọn, thiết kế lò xo màng ta chọn các kích thước cơ bản sau:
+ De: Đường kính lớn nhất của lò xo ứng với vị trí tỳ lên đĩa ép.
Có De = (0,94÷0,97)D (với D là đường kính ngoài tấm ma sát),
chọn De = 0,95.220 = 210 (mm)
+ Da: Đường kính mép xẻ rãnh.
Có: => chọn => Da==160(mm)
+ Di: Đường kính đỉnh của lò xo.
Có: => Di ≤= 84 => chọn Di = 70(mm)
+ l1, l2: Dịch chuyển của lò xo tại điểm đặt lực ép.
Lực ép của lò xo tác dụng lên đĩa ép được tính theo công thức thực nghiệm:
Få=....[δ2 + (h – l1..(h - .))] (2.16)
Trong đó:
+ K1, K2 là các tỉ số kích thước lò xo ép.
K1 = = 0,76 (Da = 160mm)
K2 == = 0,79 (Dc = 166mm)
+ Mô đun đàn hồi E = 2.105 (MPa)
+ µP: hệ số µP = 0,26
+ Chiều dày lò xo màng δ = => Chọn sơ bộ δ = 2,5 (mm)
+ h: Độ cao phần không xẻ rãnh của lò xo ở trạng thái tự do.
=> Chiều cao h = δ.2,2 = 2,5.2,2 = 5,5 (m) (hệ số 2,2 đảm bảo vững lực ép không đổi rộng và không lật lò xo).
+ Dịch chuyển của đĩa tại điểm đặt lực ép l1 == 2,75 (mm)
Do vậy:
FΣ=
= 6756,5 (N)
So sánh ta thấy : Få> På= 4781,28 (N). Thỏa mãn lực ép yêu cầu.
Đĩa bị động:
Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa được ghép với nhau bằng đinh tán, xương đĩa lại được ghép với moay ơ đĩa bị động bằng đinh tán. Đĩa bị động được kiểm bền cho hai chi tiết là đinh tán và moay ơ.
a) Đinh tán:
+) Với đinh tán dùng để tán các tấm ma sát với xương đĩa, thường được chế tạo từ đồng hoặc nhôm với đường kính 4¸6 mm. Đinh tán được bố trí theo vòng tròn nhiều dãy (thường là hai dãy).
Đinh tán được kiểm bền theo ứng suất chèn dập và ứng suất cắt.
Lực tác dụng lên các đinh tán được xác định theo công thức:
F1 = (2.17)
F2 = (2.18)
Trong đó:
- F1, F2: Lực tác dụng lên đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài có bán kính lần lượt là r1 và r2.
- Memax: Mô men lớn nhất của động cơ, Memax = 170 Nm.
- r1, r2: Bán kính vòng trong và vòng ngoài của các dãy đinh tán.
Ứng suất cắt và chèn dập đối với đinh tán ở vòng trong, vòng ngoài:
(2.19)
(2.20)
Trong đó:
- sc1, sc2: Ứng suất cắt của đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài.
- scd1, scd2: Ứng suất chèn dập của đinh tán ở vòng trong và vòng ngoài.
- F1, F2: Lực tác dụng lên đinh tán ở mỗi dãy.
- n: Số đinh tán bố trí ở mỗi vòng, chọn n1 = n2 = 20.
- d: Đường kính đinh tán, chọn d = 5 mm = 0,005 m.
- l: Chiều dày bị chèn dập của đinh tán, lấy l = 2,5 mm = 0,0025 m.
- [sc]: ứng suất cắt cho phép, [sc]= 30 MPa.
- [scd]: ứng suất chèn dập cho phép, [scd] = 80 MPa.
Ta nhận thấy F1 < F2 nên sc1 < sc2 và scd1 < scd2 do vậy ta chỉ kiểm tra cho đinh tán ở vòng ngoài.
Ta có các số liệu tham khảo:
r2 = 110 mm = 0,11 m.
r1 = 90 mm = 0,09 m.
Thay số vào ta có:
F2 = = = 463 (N)
= 1179618 (N/m2) = 1,18 MPa < [sc]
= 1852000 (N/m2) = 1,852 MPa < [scd]
Như vậy ta thấy: sc < [sc] , scd < [scd]
Vậy đinh tán nối các tấm ma sát với xương đĩa đủ bền.
+)Với các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ cũng được kiểm nghiệm tương tự như trên. Các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ được chế tạo bằng thép với đường kính từ 6¸10 mm.
Lực tác dụng lên đinh tán được tính theo công thức:
F = (2.21)
Với r là bán kính đặt đinh tán, chọn tham khảo r = 55 mm = 0,055 m
Thay số vào ta có:
F = = 3091 (N/m2)
Ứng suất cắt và chèn dập:
(2.22)
(2.23)
Chọn đường kính đinh tán là: d = 8 mm = 0,008 m
Số lượng đinh tán là: n = 6
Chiều dài chèn dập của đinh tán: l = 5 mm = 0,005 m
Với các ứng suất giới hạn: [sc] = 30 MPa; [scd] = 80 MPa
Thay số vào ta có:
= 10254113 (N/m2) = 10,25 MPa.
= 12879167 (N/m2) = 12,88 MPa.
Ta thấy: sc < [sc]; scd < [scd]
Vậy đinh tán nối đĩa bị động và moay ơ đủ bền.
b) Moay ơ:
Moay ơ thường được thiết kế với độ dài đủ lớn để đĩa bị động đỡ bị đảo, với ly hợp làm việc trong điều kiện bình thường chiều dài của moay ơ thường được chọn bằng đường kính then hoa trên trục ly hợp L = D.
Then hoa của moay ơ được tính theo chèn dập và cắt:
(2.24)
(2.25)
Trong đó:
- Memax: mô men lớn nhất của động cơ, Memax = 170 Nm.
- z1: Số moay ơ, với ly hợp ma sát một đĩa có z1 = 1.
- z2: Số then hoa của moay ơ.
- L: Chiều dài của moay ơ.
- D, d: Đường kính ngoài và trong của then hoa.
- b: Bề rộng một then hoa.
Chọn D x d x z = 40 x 32 x 10
b = 5 mm = 0,005 m.
Vậy ta có L = D = 40 mm = 0,04 m.
Thay số vào (2.24), (2.25) ta có:
= 4722222 (N/m2) = 4,72.106 (N/m2)
= 5902778 (N/m2) = 5,9.106 (N/m2)
Chọn vật liệu chế tạo moay ơ là thép 40X có các ứng suất giới hạn là:
[sc] = 1,2.107 (N/m2); [scd] = 2.107 (N/m2)
Như vậy, ta thấy: sc < [sc]; scd < [scd].
Vậy then hoa đủ bền.
c) Tính lò xo giảm chấn:
Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mô men của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mô men một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay ơ trục ly hợp. Mô men cực đại có khả năng ép lò xo giảm chấn được xác định theo công thức:
Mmax = (2.26)
Trong đó:
- Gb: Trọng lượng bám của ô tô trên cầu chủ động: Gb = 10285 (N).
- : Hệ số bám của đường, lấy = 0,8.
- rb: Bán kính làm việc của bánh xe, rb = 0,3770 m.
- i0: Tỉ số truyền của truyền lực chính, io = 4,51.
- ih1: Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1, i1 = 3,454.
- if1: Tỉ số truyền của hộp số phụ, if1 = 1.
Thay vào công thức (2.26) ta có:
Mmax = = 185 (Nm)
Mô men truyền qua giảm chấn:
Mg = Mlx + Mms = P1.R1.Z1 + P2.R2.Z2 (2.27)
Trong đó:
- Mlx: Mô men sinh ra do lực của các lò xo.
- Mms: Mô men ma sát.
- P1: Lực ép của một lò xo giảm chấn.
- R1: Bán kính đặt lò xo giảm chấn, chọn R1 = 50 mm = 0,05 m.
- Z1: Số lượng lò xo giảm chấn đặt trên moay ơ, chọn Z1 = 6.
- P2: Lực tác dụng trên vòng ma sát.
- R2: Bán kính đặt lực ma sát.
- Z2: Số lượng vòng ma sát.
Theo thực nghiệm thường lấy:
Mms = 0,2.Mmax = 0,2.185 = 37 (Nm)
Suy ra:
Mlx = Mmax – Mms = 185 - 37 = 148 (Nm)
Ta có lực ép tác dụng lên một lò xo giảm chấn là:
P1 = = = 493 (N)
Số vòng làm việc của lò xo giảm chấn:
n0 = (2.28)
Trong đó:
- G: Môđun đàn hồi dịch chuyển, G = 8.1010 (N/m2).
- l: Là độ biến dạng của lò xo giảm chấn từ vị trí chưa làm việc đến vị trí làm việc, chọn l = 3 mm = 0,003 m.
- d: Đường kính dây lò xo, chọn d = 3 mm = 0,003 m.
- P1: Là lực ép của một lò xo giảm chấn, P1 = 493 N.
- D: Là đường kính trung bình của vòng lò xo, chọn D = 20 mm = 0,02 m.
Thay số vào ta có: n0 = = 3,1.
Lấy n0 = 4 (vòng).
Chiềudài làm liệc của lò xo được tính theo công thức:
l1 = (n0 +1).d = 5.3 = 15 (mm)
Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:
l2 = l1 + n0. = 15 + 4.3 = 27 (mm)
Lò xo được kiểm tra theo ứng suất xoắn :
(2.29)
Trong đó:
- P1: Lực ép của một lò xo giảm chấn, P1 = 493 N.
- D: Đường kính trung bình của vòng lò xo, D = 0,02 m.
- d: Đường kính dây lò xo, d = 3 mm.
- k: Hệ số tập trung ứng suất:
k = ; Với C = = = 6,7
Thay số vào ta có: k = = = 1,22
Thay các thông số vào công thức tính t ta có:
= 11,3.108 (N/m2)
Có = 14.108 (N/m2)
Vậy lò xo đủ bền.
- Tính trục ly hợp:
Trục ly hợp cũng đồng thời là trục sơ cấp của hộp số, ở cuối trục có bánh răng ngiêng liền trục. Đầu trước của trục lắp ổ bi trong khoang của bánh đà, đầu sau lắp lên thành vỏ hộp số.
Hình 2.12 Sơ đồ các lực tác dụng lên trục ly hợp và hộp số.
Trong đó:
- Trục I: Là trục ly hợp và cũng đồng thời là trục sơ cấp của hộp số.
- Trục II: Là trục trung gian của hộp số.
- Trục III: Là trục thứ cấp của hộp số.
Ta sẽ kiểm nghiệm trục tại chế độ mô men lớn nhất. Giả sử mô men trên trục là lớn nhất khi hộp số đặt ở tay số 1.
Các thông số tham khảo của các cặp bánh răng hộp số:
- Đường kính vòng lăn bánh răng trục sơ cấp d1 = 60 mm = 0,06 m.
- Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d2 = 110 mm = 0,11 m.
- Đường kính vòng lăn bánh răng trục trung gian d3 = 40 mm = 0,04 m.
- Đường kính vòng lăn bánh răng trục thứ cấp d4 = 130 mm = 0,13 m.
Ta có mô men truyền qua các trục như sau:
Trục I: M1 = Memax = 170 Nm.
Trục II: M2 = M1.i12 = M1.
= 170. = 312 Nm.
Trục III: M3 = M2.i34 = M2.
= 312. = 1014 Nm.
- Tính toán các lực trên các bánh răng của trục I và trục III:
a) Trục số I:
Hình 2.13.Sơ đồ các lực tác dụng lên bánh răng trên trục I.
Bánh răng trên trục số I là bánh răng nghiêng, ta chọn các thông số tham khảo như sau:
- Đường kính vòng lăn d1 = 0,06 m
- Góc nghiêng của răng b = 250
- Góc ăn khớp a = 200
Khi đó ta có:
Lực vòng: Pv1 = = = 5667 (N)
Lực hướng kính: Pr1 = = = 2276 (N)
Lực dọc trục: Pa1 = Pv1.tgb = 5667.tg250 = 2643 (N)
b) Trục số III:
Hình 2.14 Sơ đồ các lực tác dụng lên bánh răng trên trục III.
Bánh răng trên trục III là bánh răng thẳng. Có các thông số chọn theo tham khảo như sau :
- Đường kính vòng lăn d4 = 0,13 m
- Góc ăn khớp a = 200
Khi đó ta có:
Lực vòng: Pv4 = = = 15600 (N)
Lực hướng kính: Pr4 = Pv4.tga
= 15600.tg200 = 5678 (N)
- Xác định phản lực lên các trục I và trục III tại các gối đỡ:
a) Trục số III:
Hình 2.15 Sơ đồ các lực trên trục III.
Ta chọn theo tham khảo khoảng cách từ bánh răng đến các ổ đỡ như hình vẽ.
Trong đó:
- XC và YC là các phản lực tại ổ đỡ C .
- XD và YD là các phản lực tại ổ đỡ D.
- Pr4 và Pv4 là lực hướng kính và lực vòng tác dụng lên bánh răng trên trục.
Theo phương X ta có các phương trình cân bằng:
SFX = XC + XD – Pv4 = 0.
SMC(FX) = –Pv4.300 + XD.(300 + 50) = 0.
Suy ra:
XD = = = 13371 (N)
XC = Pv4 – XD = 15600 – 13371 = 2229 (N)
Theo phương Y ta có các phương trình cân bằng:
SFY = YC + YD – Pr4 = 0.
SMC(FY) = Pr4.300 – YD.(300 + 50) = 0.
Suy ra: YD = = = 4867 (N)
YC = Pr4 – YD = 5678 – 4867 = 811 (N)
b) Trục số I:
Hình 2.16 Sơ đồ các lực trên trục III.
Ta chọn theo tham khảo khoảng cách từ bánh răng đến các ổ đỡ như hình vẽ.
Giả sử chiều các lực như hình vẽ.
Trong đó:
- XC và YC là các phản lực tại C có cùng giá trị nhưng có chiều ngược với chiều các phản lực tại C trên trục III.
- XA và YA là các phản lực tại ổ đỡ A.
- XB và YB là các phản lực tại ổ đỡ B.
Theo phương X ta có các phương trình cân bằng:
SFX = XA + XB – XC – Pv1 = 0.
SMA(FX) = XB.200 – (XC + Pv1).250 = 0.
Suy ra:
XB = = = 9870 (N).
XA = XC + Pv1 – XB = 2229 + 5667 – 9870 = –1974 (N).
XA có giá trị âm chứng tỏ chiều XA ngược với chiều đã giả thiết.
Theo phương Y ta có các phương trình cân bằng:
SFY = YA + YB – YC – Pr1 = 0.
SMA(FY) = (YC + Pr1).250 – YB.200 – Pa1. = 0.
Trong đó d1 là đường kính vòng lăn bánh răng trên trục I, d1 = 60 mm.
Suy ra :
YB = = = 3462 (N).
YA = YC + Pr1 – YB = 811 + 2276 – 3462 = –375 (N).
YA có giá trị âm chứng tỏ YA có chiều ngược với chiều đã giả thiết.
- Kiểm tra bền trục I:
+ Tính mô men tại vị trí (B):
MxB = XA.200 = 1974.200 = 394800 (N.mm)
MyB = YA.200 = 375.200 = 75000 (N.mm)
+ Tính mô men tại vị trí (C):
MxC = XA.250 – XB.50
= 1974.250 – 9870.50 = 10 (N.mm)
MyC = –YA.200 + YB.50 – Pa1.30
= –375.200 + 3462.50 – 2643.30
= 18810 (N.mm)
Từ giá trị mô men ta nhận thấy tiết diện B là tiết diện nguy hiểm nhất. Như vậy ta sẽ kiểm tra bền cho trục I tại tiết diện B.
+ Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất ta có: s = (2.30)
Trong đó:
MX là mô men uốn theo phương x tại B, MX = 394800 (N.mm)
MY là mô men uốn theo phương Y tại B, MY = 75000 (N.mm)
MZ là mô men xoắn tại B, MZ = Memax = 170000 (N.mm)
d là đường kính trục ly hợp, chọn d = 40 mm
Thay số vào (2.30) ta có:
s = = 68,17 (N/mm2) = 6,817.107 (N/m2)
Với vật liệu chế tạo là thép 40X có [s] = 7.107 (N/m2)
Vậy s < [s]. Trục ly hợp đủ bền.
2.3.3.Tính toán, thiết kế dẫn động ly hợp
2.3.3.1 Xác định lực và hành trình bàn đạp
...
Hình 2.17 Sơ đồ dẫn động ly hợp thủy lực.
Ta có tỉ số truyền của dẫn động tính từ bàn đạp ly hợp tới đầu đĩa ép được tính theo công thức:
idđ = ibđ.itl.icm.iđm (2.31)
Trong đó:
idđ: Tỷ số truyền của cả hệ thống dẫn động ly hợp
ibđ = : Tỷ số truyền của bàn đạp ly hợp
itl = ()2 : Tỷ số truyền thủy lực
icm = : Tỷ số truyền càng mở
iđm = : Tỷ số truyền đòn mở
+ Đường kính xy lanh chính d1= 26 (mm).
+ Đường kính xy lanh công tác d2 = 22 (mm).
Ta có: (khảo sát xe tham khảo)
a = 360 mm b = 50 mm
c = 180 mm d = 50 mm
e = 120 mm f = 110 mm
Þ idd = = 18,72
Vậy lực bàn đạp: Qbd =
= = 256 (N) ≥ [Qbd] = 150 (N)
Với: + Fn: Lực cần thiết tác động vào đầu lò xo đĩa để ngắt ly hợp Fn = 4553,6 N.
+dk: Là hiệu suất dẫn động, ta chọn hdk = 0,9.
+ idđ: Tỉ số truyền của dẫn động, idđ = 18,72.
Với lực bàn đạp này không nằm trong giới hạn cho phép của lực bàn đạp ly hợp, do đó ta cần thiết kế tính toán thêm bộ trợ lực chân không.
* Xác định hành trình bàn đạp
Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:
St = Slv+ S0 (2.32)
Trong đó:
St: là hành trình tổng (toàn bộ) của bàn đạp ly hợp
So: là hành trình tự do của bàn đạp để khắc phục khe hở
δ: khe hở giữa bi mở và đầu nhỏ của lũ xo, chọn: δ = 3 (mm)
So = δ.idd = 3.18,72 = 56,16 (mm)
Slv: là hành trình làm việc của bàn đạp để khắc phục khe hở giữa các bề mặt ma sát, Slv= idd.L2
Hành trình của đầu nhỏ lò xo đĩa
L2 = (2.33)
Trong đó: L1 là hành trình làm việc của đầu to lò xo đĩa để mở ly hợp, chọn L1 = 2 (mm)
Þ L2 == 4,36 (mm)
Þ Slv = 18,72.4,36 = 81,6 (mm)
Suy ra St = 81,6 + 56,16 = 138 (mm). Hành trình này nằm trong giới hạn cho phép
[St] = 150mm
2.3.3.2 Thiết kế hệ thống dẫn động thủy lực
a. Thiết kế tính toán xi lanh công tác
Hành trình làm việc của piston công tác S2 được xác định :
S2 = S1. (2.34)
Trong đó hành trình của bi mở S1
S1 = l2+ δ = 4,36 + 3 = 7,36 (mm)
S2 = 7,36.= 26,5 (mm)
Chọn chiều dày thành xi lanh t = 4 (mm)
Đường kính ngoài: D2 = d2 + 2t = 22 + 2.4 = 30 (mm)
b.Thiết kế tính toán xi lanh chính
Hành trình làm việc của piston xy lanh chính được xác định theo công thức:
S3 = S2. (2.35)
Trong đó:
+ S3: Hànhtrình làm việc của piston xy lanh chính.
+ S2: Hành trình làm việc của piston xy lanh công tácS2= 26,5(mm).
+ d1, d2: Đường kính trong của xy lanh chính và xy lanh công tác, chọn d1 = 18(mm), d2 = 22( mm).
Thay số vào (2.35) ta có:
S3 = S2.
= 26,5.= 19,14 (mm)
Chọn chiều dày của xy lanh chính là: t = 4 (mm)
Đường kính ngoài của xi lanh D1 = 18 + 2.4 = 26 (mm)
Kết luận: Như vậy qua quá trình tính toán ta thấy hệ thống ly hợp đảm bảo yêu cầu về kích thước, độ bền và khả năng làm việc.
Chương 3. CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA LY HỢP
3.1 Các hư hỏng ly hợp
3.1.1 Trượt
*Hiện tượng:
- Khi tăng ga tốc độ xe không tăng theo tương ứng, giảm công suất của động cơ khi lên dốc. Ly hợp có mùi khét.
*Tác hại:
- Làm đĩa ép, đĩa ma sát và bánh đà mòn nhanh.
- Phát sinh ra nhiệt độ cao làm cháy các bề mặt ma sát, các đĩa bị rạn nứt, cong vênh, các lò xo bị giảm tính đàn hồi.
- Không truyền hết mômen của động cơ.
*Các hư hỏng này có thể do một trong những nguyên nhân sau:
- Điều chỉnh sai hành trình tự do bàn đạp ly hợp (không có hành trình tự do), Đĩa ly hợp bị mòn bề mặt ma sát.
Hình 3.1 Một số dạng hư hỏng bề mặt ma sát
- Chỉnh đòn mở (ba đòn mở không đồng phẳng)
- Hệ thống ống dẫn dầu (khí) bị rò rỉ gây giảm áp.
Một số phương pháp xác định hiện tượng trượt ly hợp:
+ Gài số cao, khởi hành xe: Tiến hành theo các bước
- Chèn bánh xe.
- Kéo hết phanh tay.
- Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ.
- Gài số cao nhất (số 4 hoặc số 5).
- Tăng đều tốc độ động cơ và nhả bàn đạp từ từ.
Nếu bị chết máy thì ly hợp không bị trượt, nếu không bị chết máy chứng tỏ ly hợp đã bị trượt lớn.
Giữ trên dốc:Chọn đoạn đường phẳng và tốt có độ dốc (8-10) độ. Xe được giữ bằng phanh trên dốc, đầu xe hướng theo chiều xuống dốc, tắt động cơ, tay số để ở số thấp nhất (số 1), từ từ nhả bàn đạp phanh, bánh xe không bị lăn xuống dốc chứng tỏ ly hợp tốt, còn nếu bánh xe lăn chứng tỏ ly hợp bị trượt.
Đẩy xe: Chọn một đoạn đường bằng, cho xe đứng yên tại chỗ, không nổ máy, gài số tiến ở số thấp nhất (số 1), đẩy xe. Xe không chuyển động chứng tỏ ly hợp tốt, nếu xechuyển động chứng tỏ ly hợp bị trượt. Phương pháp này chỉ dùng cho ô tô con, với lực đẩy của 3 đến 4 người.
Xác định ly hợp bị trượt qua mùi khét:
3.1.2. Bị rung giật, làm việc không êm
Hiện tượng: Xe bị rung giật khi khởi hành.
Tác hại: Làm tăng tốc độ mòn của các chi tiết và gây cảm giác mệt mỏi khi lái xe.
Những nguyên nhân gây ra hư hỏng này có thể là:
Hình 3.2 Lò xo ép bị gãy
-Bề mặt ma sát của đĩa ly hợp bị dính dầu mỡ.
- Chân máy bị lỏng, đĩa ly hợp quá đảo.
- Đinh tán bị lỏng hoặc gãy.
- Đĩa ly hợp mòn hoặc chai cứng bề mặt.
- Các đầu đòn mở không đồng phẳng.
- Đĩa ly hợp bị kẹt trên trục ly hợp.
- Lò xo giảm chấn bị yếu hoặc gãy vỡ.
Phương pháp xác định trạng thái ly hợp bị rung:
-Tháo khối chặn dưới các bánh xe và chuyển cần gạt số tới số thấp (số 1).
-Đóng ly hợp và cho xe khởi hành từ từ.
- Nếu xe chuyển động mà không bị rung động, không có trục trặc khi đóng ly hợp.
Lưu ý: Dao động nhỏ xảy ra khi xe khởi động có thể trở nên đáng kể hơn khi xe khởi động trên dốc hoặc chạy với chế độ có tải.
3.1.3. Ly hợp không ngắt được hoàn toàn
Hiện tượng:
- Chuyển số khó khăn.
- Có tiếng va đập ở hộp số.
Những nguyên nhân hư hỏng có thể là:
- Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không đúng (hành trình tự dó quá lớn).
- Bàn đạp ly hợp ở vị trí quá thấp, đĩa ly hợp bị cong vênh.
- Đĩa ly hợp hoặc đĩa ép bị cong vênh.
- Các bề mặt ma sát của đĩa ly hợp bị lỏng hoặc gãy đinh tán.
- Đĩa ly hợp bị cong vênh.
- Then hoa của moay ơ đĩa ly hợp bị hư hỏng gây nên kẹt trên trục ly hợp.
Hình 3.3 Moay ơ bị hư hỏng
Các phương pháp xác định trạng thái ly hợp ngắt không hoàn toàn:
Gài số thấp, mở ly hợp: Cho ô tô đứng trên mặt đường phẳng, tốt, nổ máy, đạp bàn đạp ly hợp hết hành trình và giữ nguyên vị trí, gài số thấp nhất, tăng ga. Nếu ô tô chuyển động chứng tỏ ly hợp ngắt không hoàn toàn, nếu ô tô vẫn đứng yên chứng tỏ ly hợp ngắt hoàn toàn.
Nghe tiếng va chạm đầu răng trong hộp số khi chuyển số:
- Chèn các bánh xe.
- Kéo hết phanh tay.
- Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ.
- Thả bàn đạp ly hợp khi cần số ở vị trí trung gian.
- Chuyển cần số chậm và thật nhẹ nhàng đến vị trí số lùi mà không đạp lên bàn đạp ly hợp và đợi đến lúc phát ra tiếng va bánh răng.
- Khi có tiếng va bánh răng thì đạp bàn đạp ly hợp từ từ.
Nếu tiếng va bánh rang không còn khi đạp thêm bàn đạp ly hợp và chuyển số êm thì bạn chắc chắn rằng không có trục trặc về việc cắt ly hợp.
3.1.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu
Có thể do một trong những nguyên nhân sau:
- Bị mạt kim loại, hoặc đất cát lọt vào ly hợp.
- Vòng bi đỡ đầu trục ly hợp trên đuôi trục khuỷu bị vỡ, rơ rão hoặc khô dầu mỡ bôi trơn;
- Tiếng kêu phát ra khi ngắt ly hợp: Bi T mòn, hỏng hoặc khô dầu mỡ bôi trơn.
Hình 3.4. Hư hỏng bi T
Phương pháp tìm ra tiếng kêu không bình thường:
- Chèn khối chặn vào dưới các bánh xe.
- Đạp bàn đạp ly hợp và khởi động động cơ.
- Thả bàn đạp ly hợp trong khi để cần số ở vị trí trung gian.
- Đạp hết bàn đạp ly hợp một lần nữa.
- Đạp và thả bàn đạp nhiều lần cả nhanh và chậm kiểm tra tiếng kêu không bình thường phát ra từ ly hợp.
3.1.5. Bàn đạp ly hợp rung
Hiện tượng: Xe thỉnh thoảng gặp một số rung động ngắt quãng, xe khởi hành không êm.
Nguyên nhân hư hỏng có thể là:
- Bánh đà bị đảo, lệch tâm.
- Động cơ và hộp số bị lệch tâm.
3.1.6. Đĩa ly hợp chóng mòn
Nguyên nhân hư hỏng có thể là:
- Đĩa ép bị cong vênh hoặc mòn không đều (hình 3.5).
- Đĩa ly hợp bị cong vênh.
- Bề mặt bánh đà bị cháy, mòn không đều hoặc bị đảo.
- Lò xo ép bị yếu.
- Không có hành trình tự do của bàn đạp ly hợp (hình 3.6).
3.1.7. Bàn đạp ly hợp nặng
Nguyên nhân hư hỏng có thể do:
- Cơ cấu điều khiển ly hợp thiếu dầu, mỡ bôi trơn.
- Cần đẩy của xi lanh chính hoặc xi lanh công tác bị cong vênh.
- Cúp pen xi lanh bị bó kẹt.
- Khớp xoay bàn đạp ly hợp bị mòn hoặc bị bó kẹt.
Hình 3.5 Hư hỏng đĩa ép Hình 3.6 Hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp
3.1.8. Hẫng bàn đạp ly hợp
Nguyên nhân hư hỏng có thể do:
- Hệ thống ống dẫn khí (dầu) bị rò rỉ.
- Cúp pen xi lanh chính, cúp pen xi lanh công tác bị hỏng.
- Lò xo hồi vị bàn đạp bị yếu hoặc gãy.
- Xi lanh chính, xi lanh công tác bị mòn không đều, bị xước gây nên lọt khí.
3.2. Kiểm tra chẩn đoán ly hợp
|
STT |
Hiện tượng |
Nguyên nhân có thể |
Kiểm tra, sửa chữa |
|
1 |
Ly hợp bị trượt trong quá trình làm việc |
Hành trình bàn đạp không đủ Các thanh kéo bị cong hoặc kẹt khớp. Lò xo ép bị yếu hoặc gãy Các cần bẩy bị cong hoặc chỉnh không đều Đĩa ma sát bị cong, vênh Đĩa ép bị mòn, chai cứng, dính dầu |
Chỉnh lại Nắn,chỉnh và tra dầu Thay mới Chỉnh lại Nắn lại hoặc thay mới Thay tấm ma sát |
|
2 |
Ly hợp rung và giật khi kết nối |
- Đĩa ma sát bị dính dầu mỡ hoặc long đinh tán - Kẹt đĩa ma sát trên khớp then hoa trục sơ cấp hộp số - Đĩa ma sát, lò xo hoặc đĩa ép bị vỡ - Đĩa ma sát bị cong, vênh - Chiều cao các đòn mở không bằng nhau |
Làm sạch, thay tấm ma sát hoặc thay đĩa Làm sạch, sửa chữa và bôi trơn khớp Thay chi tiết mới Nắn lại hoặc thay mới Chỉnh lại |
|
3 |
Ly hợp nhả không hoàn toàn |
- Hành trình tự do bàn đạp quá dài - Đĩa ly hợp hoặc đĩa ép bị cong vênh - Long đinh tán gắn các tấm ma sát - Chiều cao các cần bẩy không đều - Đĩa ma sát bị kẹt trên trục liy hợp |
Điều chỉnh lại Mài phẳng lại đĩa ép, nắn, thay đĩa ma sát Tán lại hoặc thay mới Chỉnh lại Làm sạch moay ơ, then hoa và tra dầu |
|
4 |
Ly hợp gây ồn ở trạng thái nối |
- Khớp then hoa bị mòn gây rơ lỏng - Lò xo giảm chấn bị yếu, gãy - Động cơ và hộp số không thẳng tâm |
Thay chi tiết mòn Thay đĩa mới Định tâm và chỉnh lại |
|
5 |
Ly hợp gây ồn ở trạng thái ngắt |
- Vòng bi, khớp trượt bị mòn, hỏng và khô dầu - Điều chỉnh các cần bẩy không đúng - Vòng bi gối trục sơ cấp ở đuôi trục khuỷu bị mòn, hỏng hoặc khô dầu - Lò xo màng bị mòn hỏng |
Tra dầu hoặc thay mới Điều chỉnh lại Tra dầu hoặc thay mới Thay đĩa ép và lò xo |
|
6 |
Bàn đạp ly hợp bị rung |
- Động cơ và hộp số không thẳng tâm - Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng - Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm với bánh đà - Chỉnh các cần bẩy không đều - Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị cong vênh - Cụm đĩa ép lắp không đúng tâm |
Chỉnh lại Sửa chữa hoặc thay Chỉnh lại Chỉnh lại hoặc thay đĩa ép Thay mới Chỉnh lại |
|
7 |
Đĩa ép bị mòn nhanh |
- Bánh đà hoặc đĩa ép bị nứt - Lò xo ép yếu, gãy - Đĩa ép và đĩa ma sát bị cong vênh - Hành trình tự do của bàn đạp không đúng - Lái xe đặt chân bàn đạp khi không cần ngắt ly hợp |
Thay chi tiết mới Thay cụm đĩa ép hoặc lò xo Thay mới Điều chỉnh lại Bỏ chân khỏi bàn đạp côn trừ khi cần thiết |
|
8 |
Bàn đạp ly hợp nặng |
- Các thanh nối không thẳng hàng nhau và khớp của chúng khô dầu - Bàn đạp bị cong hoặc kẹt - Lò xo hồi về lắp không đúng |
Bảo dưỡng, chỉnh lại và tra dầu mỡ Kiểm tra, khắc phục Lắp lại |
|
9 |
Bàn đạp ly hợp khi đạp không căng |
- Có bọt khí trong đường ống - Xi lanh con bị hỏng - Xi lanh cái bị hỏng |
Xả e Sửa chữa xi lanh con Sửa chữa xi lanh cái |
3.3. Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa ly hợp
3.3.1. Kiểm tra, sửa chữa
a, Đĩa ma sát
Hư hỏng - nguyên nhân:
- Bề mặt của tấm ma sát bị dính dầu, mỡ.
- Bề mặt của tấm ma sát bị chai cứng, cháy xám, nứt vỡ do nhiệt độ cao, bị cong vênh.
- Tấm ma sát bị mòn nhô đinh tán do làm việc lâu ngày.
- Lò xo giảm chấn bị yếu, gãy do làm việc lâu ngày.
- Lỗ then hoa moay ơ bị mòn hỏng do va đập với trục.
Tác hại: Gây hiện tượng trượt khi đóng ly hợp và khi nối truyền động có hiện tượng rung giật, các chi tiết bị mòn nhanh.
Sửa chữa
- Quan sát bề mặt của tấm ma sát nếu mòn ít,có dầu mỡ thì dùng xăng rửa sạch rồi lấy giấy nhám đánh lại.
- Gõ vào tấm ma sát để phát hiện nếu đinh tán nào bị lỏng (có tiếng kêu rè) thì tán lại.
- Dùng trục mới để kiểm tra rãnh then của moay ơ, nếu bị mòn nhiều thì phải thay mới.
- Dùng hai khối nâng tâm, đồng hồ xo trục đồng tâm để kiểm tra độ vênh của đĩa ly hợp độ vênh quá thì phải uốn nắn lại.
- Kiểm tra chiều sâu của đinh tán nếu chiều sâu đinh tán không đủ tiêu chuẩn thì phải thay tấm ma sát mới.
Quy trình thay tấm ma sát mới:
Bước 1: Bỏ tấm ma sát cũ.
- Dùng mũi khoan để khoan bỏ mũ đinh tán sau đó dùng đột để đột bỏ đinh tán, lấy tấm ma sát cũ ra.
- Dùng giấy ráp vệ sinh sạch sẽ đĩa thép.
Bước 2: Chọn tấm ma sát và đinh tán:
- Chọn tấm ma sát có kích thước phù hợp.
- Chọn đinh tán bằng đồng rỗng hoặc bằng nhôm có đường kính ngoài bằng đường kính lỗ trên đĩa thép và chọn chiều dài đinh tán phù hợp.
Bước 3: Đối với tấm ma sát chưa khoan lỗ cần tiến hành như sau:
- Kẹp tâm ma sát vào đĩa thép bằng ê tô.
- Dùng đĩa thép làm dưỡng và khoan. Mũi khoan thứ nhất có đường kính bằng đường kính của lỗ trên đĩa thép và khoan thẳng.
- Mũi khoan thứ 2 có đường kính lớn hơn mũi khoan thứ nhất từ 0.2-0.5mm và khoan sâu 3/5 chiều dày tấm ma sát.
Bước 4: Tán đinh
- Chọn đinh tán có đường kính bằng đường kính lỗ thép và có chiều dài phù hợp.
- Kẹp chốt tựa lên ê tô ở phía dưới, dùng đột chuyên dùng tán mũ còn lại. Nếu là đinh tán rỗng thì chốt tựa và đột đều là nhọn.
- Khi tán phải tán 4 đinh tán cách đều nhau, đối xứng ở vùng ngoài trước sau đó tan các đinh còn lại theo đối xứng.
Yêu cầu kỹ thuật sau khi sửa chữa:
- Các mối ghép bằng đinh tán không được rơ lỏng.
- Tấm ma sát không được cong vênh, rạn nứt.
- Độ thụt sâu đinh tán từ 0.5 – 1.5mm.
- Góc có tiếng kêu gọn không bị rè.
b, Đĩa ép
Hư hỏng:
- Bị mòn do ma sát khi đĩa ép và đĩa ma sát bị trượt trong khi cắt, nối ly hợp.
- Bị đinh tán cào xước.
- Bị rạn nứt, cong vênh, cháy xám do nhiệt phát sinh khi ly hợp bị trượt.
- Mòn không đều do lực ép không đều hoặc trục ly hợp không đồng tâm với trục khuỷu.
Sửa chữa
- Mòn ít, cháy xám nhẹ, vết xước nhỏ thì dùng giấy ráp để đánh sạch.
- Mòn nhiều, xước sâu > 0.2mm thì mài lại nhưng vẫn đảm bảo độ dày cho phép (nếu làm giảm lực ép nên lò xo thì phải tăng chiều dày đệm cho phù hợp).
- Nếu mòn nhiều, xước quá sâu, cong vênh nhiều thì phải thay mới.
c, Đòn mở ly hợp
Hư hỏng
- Bị mòn đầu đòn mở, chỗ tiếp xúc với vòng bi tì.
- Chỗ lắp với chốt nối đĩa ép bị mòn
- Loại lò xo màng thường bị biến dạng nứt gẫy.
Nguyên nhân:
- Do ma sát với vòng bi tì hoặc bi tì hỏng, kẹt
- Chịu nhiệt độ cao khi vòng bi bị trượt trên nó.
- Lỗ lắp chốt bi bị mòn do làm việc lâu ngày.
Tác hại:
Làm tăng hành trình tự do của bàn đạp, ly hợp đóng, cắt không dứt khoát. Gây nên hiện tượng trượt và vào số khó khăn.
Sửa chữa:
- Đầu đòn mở bị mòn thì hàn đắp rồi gia công lại. Phải đảm bảo độ nhẵn và bán kính cong.
- Loại đầu đòn có bu lông điều chỉnh nếu mòn thì thay bu lông mới.
- Loại thép tấm dập bị biến dạng thì nắn lại. Nứt gãy thì thay mới.
- Lỗ lắp chốt bị mòn thì thay chốt mới lớn hơn.
d, Vòng bi T
Hư hỏng:
Chủ yếu là vỡ, khô, kẹt, bị mòn mặt tiếp xúc với đòn mở.
Nguyên nhân:
Do làm việc lâu ngày không thực hiện đúng chu kỳ bảo dưỡng, điều chỉnh không có hành trình tự do của bàn đạp.
Tác hại:
Làm cho tốc độ mòn các chi tiết nhanh và có tiếng kêu khi cắt ly hợp.
Sửa chữa:
Quay vòng bi bằng tay trong khi ấn theo phương dọc trục (hình 3.11).
Lưu ý: Do vòng bi là loại bôi trơn vĩnh cửu và do đó không rửa hay bôi trơn vòng bi.
Hình 3.11 Hình 3.12
Dùng hai tay nắm lấy moayơ và nắp vòng bi lắc đều các phương để xem hệ thống tự định tâm có bị dính không? Moayơ và nắp có độ dịch chuyển khoảng 1mm (hình 3.12). Nếu tìm ra trục trặc thì thay thế vòng bi.
- Phải thường xuyên bơm mỡ cho đầy đủ, nếu vòng bi bị hỏng thi thay mới.
e, Lò xo ép
Hư hỏng, nguyên nhân:
Lò xo ép bị nứt gãy do làm việc lâu ngày, bảo dưỡng không đúng định kỳ dẫn đến ly hợp bị trượt sinh ra nhiệt, Tác hại là các chi tiết bị biến dạng, biến tính dẫn đến hỏng.
Sửa chữa
- Dùng phương pháp quan sát, nếu thấy hiện tượng nứt, gãy hoặc mòn vẹt quá 1/3 so với ban đầu thì phải thay lò xo mới
- Dùng thước cặp để đo chiều cao lò xo rồi so sánh với lò xo mẫu. Yêu cầu sai lệch <0.2mm
- Dùng thước vuông để kiểm tra độ nghiêng của lò xo. Yêu cầu độ nghiêng <20 (hoặc 2mm)
f, Trục ly hợp
Hư hỏng, nguyên nhân:
- Trục ly hợp bị mòn lỗ lắp ghép vòng bi do tháo lắp không đúng kỹ thuật.
- Rãnh then hoa bị mòn do làm việc lâu ngày, bảo dưỡng không đúng định kỳ.
Sửa chữa
- Vị trí lắp vòng bi cổ trục ly hợp bị mòn thì dùng phương pháp phun kim loại.
- Then hoa bị sứt mẻ thì hàn đắp, gia công lại theo đúng kích thước ban đầu.
g, Cơ cấu điều khiển
Hư hỏng: Trên ô tô hiện nay loại ly hợp ma sát một đĩa thường đóng có bộ phận dẫn động bằng dây cáp và thủy lực.
- Đối với ly hợp dẫn động bằng dây cáp các hư hỏng thường xảy ra là:
+ Dây cáp bị xước, đứt.
+ Đối với dây cáp tự điều chỉnh còn có hư hỏng là mòn, sứt mẻ bánh răng rẻ quạt, con cóc nguyên nhân do ma sát khi thiếu dầu mỡ bôi trơn.
+ Vòng bi T và bạc trượt bị mòn.
Tác hại: ly hợp cắt, nối khó khăn, thậm chí không cắt được ly hợp.
- Đối với dẫn động bằng thủy lực:
+ Xi lanh bị mòn, xước.
+ Piston, cupen bị mòn, xước, kẹt, lọt khí vào hệ thống.
+ Các đầu nối, giắc co và đường ống bị trờn ren, nứt thủng.
Tác hại: Cắt nối ly hợp khó khăn thậm chí không cắt được ly hợp.
Sửa chữa:
- Quan sát các bộ phận thường hư hỏng như dây cáp, bánh răng rẻ quạt, piston, cuppen, giắc co, đường ống nếu thấy có hư hỏng cần thay mới.
- Kiểm tra vòng bi T bằng cách vừa quay vừa ấn mạnh theo chiều dọc trục, nếu có tiếng kêu hoặc có phản lực lớn thì cần phải thay đồng bộ với bạc trượt.
- Kiểm tra đường kính xi lanh bằng đồng hồ so và so sánh với kích thước cho phép, nếu mòn quá trị số cho phép thì cần phải thay mới.
- Kiểm tra xi lanh xem có bị xước không. Nếu xước nhẹ thì dùng giấy ráp mịn đánh sạch và dùng tiếp.
3.3.2. Kiểm tra, điều chỉnh ly hợp
a, Kiểm tra, điều chỉnh chiều cao bàn đạp
- Điều chỉnh: Nới lỏng đai ốc hãm và xoay lại bu lông tỳ (bu lông chặn) cho tới khi đạt chiều cao bàn đạp tiêu chuẩn. Xiết đai ốc hãm lại
b, Kiểm tra, điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp
- Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách đi xuống của bàn đạp ly hợp từ lúc người lái bắt đầu tác động lên bàn đạp đến khi vòng bi T chạm tới đầu đòn mở.
Hình 3.13 Điều chỉnh hành trình bàn đạp
Hình 3.14 Điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp ly hợp (dẫn động thủy lực).
a) Điều chỉnh hành trình tự do đối với loại dẫn động cơ khí.
b) Điều chỉnh hành trình tự do đối với loại dẫn động thủy lực.
1. Bàn đạp ly hợp; 2. Đòn dẫn động; 3. Lò xo hồi vị; 4. Dẫn động đến càng cua mở ly hợp; 5. Bu lông điều chỉnh; 6. Càng cua mở ly hợp; 7. Bi T; 8. Ê cu hãm; 9. Khung xe; 10. Đòn mở ly hợp.
- Điều chỉnh:
Đối với cơ cấu điều khiển dùng các thanh nối, việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách thay đổi chiều dài thanh kéo nối bàn đạp với càng gạt khớp trượt ly hợp
Đối với cơ cấu điều khiển bằng cáp thì điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp bằng cách thay đổi độ chênh lệch về chiều dài giữa cáp và vỏ bọc, có thể điều chỉnh đai ốc điều chỉnh để thay đổi độ dài vỏ trong khi độ dài cáp không đổi hoặc ngược lại
Đối với hệ thống điều khiển cắt ly hợp bằng thuỷ lực .Nới lỏng đai ốc hãm và xoay cần đẩy tới lúc đạt hành trình tự do quy định. Xiết lại đai ốc hãm.
- Chú ý:
Trước khi điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp cần điều chỉnh chiều cao bàn đạp và xả e trong hệ thống (Đối với hệ thống điều khiển cắt ly hợp bằng thuỷ lực).Sau khi điều chỉnh hành trình tự do bàn đạp cần kiểm tra lại chiều cao bàn đạp.
c,. Xả e
- Ghi chú: Khi đã tiến hành công việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ly hợp hoặc nếu có nghi ngờ bị lọt khí thì cần phải tiến hành xả bọt khí.
- Bổ sung dầu phanh vào bầu dầu trợ lực:
- Phải thường xuyên kiểm tra dầu bầu trợ lực, bổ sung dầu ngay nếu cần.
- Nối ống nhựa vào nút xả e, cắm đầu kia của ống nhựa vào lọ có chứa dầu ly hợp
Hình 3.15 Xả e
- Đạp bàn đạp ly hợp vài lần rồi giữ nguyên bàn đạp ở vị trí điểm thấp nhất.
- Nới lỏng vít xả e cho dầu và không khí thoát ra ngoài. Xiết chặt vít xả e lại.
- Làm lại các tháo tác trên cho đến khi không còn bọt khí thoát ra nữa thì vặn chặt vít xả khí, điền đầy dầu vào bình chứa và vặn chạt nắp bình lại.
- Chú ý:
Không để dầu trợ lực rớt vào bề mặt sơn xe, nếu rớt vào phải làm sạch ngay
Không dùng lại dầu xả ra trong quá trình xả khí.
e, Kiểm tra điểm cắt ly hợp
- Hãy kéo cần phanh tay và dùng các miếng chèn để cố định xe.
- Khởi động động cơ và để nó chạy không tải.
- Không đạp bàn đạp ly hợp, dịch chuyển chậm cần chuyển số vào vị trí R cho đến khi các bánh răng tiếp xúc.
- Đạp từ từ bàn đạp ly hợp và đo khoảng cách hành trình từ điểm mà tiếng kêu bánh răng tắt (điểm cắt ly hợp) đến vị trí cuối hành trình.
Khoảng cách tiêu chuẩn: 30 mm (0.984 in.) trở lên
Hình 3.16 Hành trình tự do của bàn đạp
- Nếu khoảng cách không như tiêu chuẩn, hãy thực hiện các thao tác sau.
- Kiểm tra chiều cao bàn đạp.
- Kiểm tra độ rơ cần đẩy và hành trình tự do bàn đạp.
- Xả khí đường ống ly hợp.
- Kiểm tra nắp và đĩa ly hợp.
KẾT LUẬN
Kỹ thuật ô tô ngày càng được phát triển tới mức rất cao, thoả mãn những yêu cầu và đòi hỏi khắt khe về tính năng kinh tế, kỹ thuật môi trường, đặc biệt là an toàn chuyển động của ôtô ở tốc độ cao. Vì vậy trên ôtô được trang bị thêm rất nhiều hệ thống kỹ thuật cao để đảm bảo được các tính năng nói trên.
Sau một thời gian dài nghiên cứu, tính toán và thiết kế được sự trợ giúp tận tình của thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn và toàn thể các bạn đồng nghiệp. Đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính toán thiết kế cụm ly hợp trên xe Mazda 6’’.Dựa trên những kiến thức đã học trong trường và kết quả thu được qua các đợt thực tập, em đã thực hiện đồ án với ba nội dung chính:
- Chương 1: Tổng quan về hệ thống ly hợp
- Chương 2: Phân tích kết cấu và tính toán kiểm nghiệm hệ thống ly hợp trên ô tô
-Chương 3: Chẩn đoán, kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống ly hợp.
Thông qua đồ án tốt nghiệp đã phần nào nói lên được tác dụng và vai trò quan trọng của hệ thốngly hợp và những thiết kế kỹ thuật để việc điều khiển xe được dễ dàng hơn.Qua đồ án cũng thể hiện được những hư hỏng thường gặp và trình bày được những kiểm tra cần thiết cho hệ thống ly hợp giúp cho tăng cao tínhh hiệu quả, tính kinh tế. Đồ án có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo về hệ thống ly hợp của xe ô tô con phục vụ cho quá trình nghiên cứu và học tập .
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ngô Khắc Hùng, Giáo trình kết cấu tính toán ô tô, NXBĐHGTVT Hà Nội
[2] Nguyễn Khắc Trai, Bài giảng kết cấu ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội
[3] Lê Thị Vàng, (1992) Hướng dẫn đồ án môn học “Thiểt kế hệ thống ly hợp của ô tô – máy kéo”. ĐHBK Hà Nội
[4] Hoàng Thị Chắt, (2005) Vẽ kĩ thuật cơ khí, NXB: Đại học Nông Nghiệp Hà Nội.
[5] Lê Văn Tụy (2004), Kết cấu và tính toán ô tô. NXB: Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
[6] Tài liệu kỹ thuật xe Mazda6
[7] Các trang web, diễn đàn: otofun.net; http://www.oto-hui.com.
