MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
CHƯƠNG 1. 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ DU LỊCH.. 3
1.1. Lịch sử phát triển. 3
1.2. Giới thiệu chung về ô tô du lịch. 3
1.3. Thông số kỹ thuật 5
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE DU LỊCH.. 111
2.1. Cấu tạo chung hệ thống truyền lực trên xe du lịch. 11
2.2. Phân tích kết cấu các cụm điển hình của hệ thống truyền lực. 14
2.2.1. Ly hợp. 14
2.2.2. Hộp số. 21
2.2.3. Các đăng. 44
2.2.4. Cầu chủ động. 47
CHƯƠNG 3. KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC.. 55
3.1. Kiểm bền trục: 55
3.2. Kiểm tra hệ số an toàn mỏi của trục: 59
CHƯƠNG 4. KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE DU LỊCH.. 62
4.1. Những lưu ý khi khai thác, sử dụng hệ thống truyền lực trên ô tô du lịch. 62
4.1.1. Ly hợp. 62
4.1.2. Hộp số: 63
4.1.3. Cầu xe. 65
4.2. Bảo dưỡng hệ thống truyền lực. 66
4.2.1. Bảo dưỡng ly hợp. 66
4.2.2. Bảo dưỡng hộp số. 68
4.2.3 Bảo dưỡng Cầu xe. 68
4.3. Các quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh, thay thế một số chi tiết, cụm của hệ thống truyền lực. 68
4.3.1. Ly hợp. 68
4.3.2. Hộp số. 71
4.4. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục. 72
4.4.1. Ly hợp. 72
4.4.2. Hộp số. 76
4.2.3. Sửa chữa cầu chủ động. 80
4.2.4.Các đăng. 81
KẾT LUẬN.. 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 83
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thế giới hiện đại, ô tô đã trở thành một phương tiện di chuyển gần gũi và thiết yếu đối với con người. Mỗi năm, hàng chục triệu chiếc xe được ra đời, đáp ứng nhu cầu vận chuyển ngày càng cao cho con người. Theo một báo cáo của JATO Dynamics Ltd ( nhà cung cấp thông tin kinh doanh ô tô toàn cầu có trụ sở tại Uxbridge, London) thì thế giới đã tiêu thụ tới 86,46 triêu chiếc xe trong năm 2017 tăng 2,4 % và là một con số kỷ lục từ trước đến nay, đem lại doanh thu hàng ngàn tỷ đô la cho các nhà sản xuất ô tô toàn cầu. Điều này chứng tỏ ngành công nghiệp ô tô đã và đang là một ngành công nghiệp mang lại giá trị vô cùng lớn và được rất nhiều các quốc gia chú trọng phát triển.
Tại Việt Nam, nghành công nghiệp ô tô và các nghành phụ trợ cũng đang được chú trọng phát triển. Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trở thành ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường nội địa về các loại xe con, xe tải, xe khách thông dụng và một số loại xe chuyên dùng; phấn đấu trở thành nhà cung cấp linh kiện, phụ tùng và một số cụm chi tiết có giá trị cao trong chuỗi sản xuất công nghiệp ô tô thế giới, góp phần vào tăng trưởng kinh tế và thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp khác.
Để phát triển ngành ô tô nước ta ngoài sự hậu thuẫn về chính sách rất cần nguồn nhân lực có trình độ cao và kỹ năng làm việc để xây dựng, cải tiến và khai thác có hiệu quả một chiếc xe đáp ứng được những yêu cầu khắt khe nhất về sự tiện nghi cũng như an toàn.
Một chiếc xe được cấu thành từ nhiều hệ thống như động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh… tất cả làm nên một chiếc xe an toàn, hiệu quả. Trong đó, Hệ thống truyền lực là một hệ thống quan trọng, nó có nhiệm vụ truyền, phân phối momen từ động cơ đến các bánh xe giúp xe di chuyển được, ngoài ra còn có thể tạo chuyển động lùi cho xe. Vì những chức năng quan trọng như vậy nên hệ thống truyền lực luôn không ngừng được cải tiến nhằm nâng cao chất lượng, an toàn, độ êm dịu khi chuyển động cũng như tiết kiệm nhiên liệu trong các điều kiện sử dụng khác nhau, đem lại cảm giác lái tốt nhất cho người lái.
Đề tài của đồ án là “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe du lịch” nhằm đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền lực trên các xe du lịch hiện nay, qua đó đưa ra giải pháp để khai thác cũng như cải tiến chúng. Ngoài phần mở đầu, kết luận đồ án gồm có 4 chương, trong đó chương 1 tập chung giới thiệu về xe ô tô du lịch hiện nay, tiếp theo là chương 2 sẽ trình bày kết cấu của hệ thống truyền lực , phần nội dung kiểm nghiệm hệ thống truyền lực được trình bày ở chương 3, chương cuối cùng trình bày cách khai thác hiệu quả hệ thống truyền lực.
CHƯƠNG 1.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ô TÔ DU LỊCH
1.1. Lịch sử phát triển.
Ô tô xuất hiện trên thế giới đã xuất hiện trên thế giới gần 200 năm nay. Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz chế tạo năm 1885 trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm một động cơ có công xuất tương đương 1 đến 2 mã lực. Cùng năm nay, Gottlieb Daimler, một người Đức khác cũng đã lắp đặt động cơ trên xe đạp gỗ. Năm sau,1886 ông chế tạo chiếc xe bốn bánh đầu tiên.
Hai anh em Cherles và Frank Duryea chế tạo chiếc xe hơi đầu tiên tại Mỹ năm 1893. Cho đến năm 1895, Henry Ford, Ramson Olds và nhiều người khác cũng bắt đầu chế tạo xe hơi tại Mỹ.
Năm 1908, Henry Ford xây dựng thành công dây chuyển sản xuất ô tô, nhờ thế mà giá thành được hạ rất nhiều. Mẫu Model t của Ford đã bán được tới 15 triệu chiếc chỉ trong vòng 20 năm kể từ khi ra mắt.
1.2. Giới thiệu chung về ô tô du lịch
Ô tô là phương tiện vận tải đường bộ chủ yếu hiện nay. Theo công dụng, ô tô được chia làm 3 loại là ô tô chở người, ô tô chở hàng và ô tô chuyên dụng.
Ô tô du lịch hay còn gọi là xe con là những xe chở người có từ 09 chỗ ngồi trở xuống ( bao gồm cả chỗ ngồi của tài xế). Trong nhóm xe du lịch lại được phân chia theo các kiểu xe khác nhau tùy theo hình dáng, công dụng, kết cấu cơ bản và số chỗ ngồi. Bao gồm:
- Sedan( Saloon): Vỏ cứng, có từ 2÷4 cửa và 4÷5 chỗ ngồi.
- Convertible : Vỏ cứng, có từ 2÷4 cửa và 4÷6 chỗ ngồi.
- Pullman : Vỏ cứng, có từ 4÷6 cửa và 4÷6 chỗ ngồi.
Tại Việt Nam, các loại xe được sử dụng rất đa dạng về cả chủng loại, mẫu mã cũng như thương hiệu. Mỗi loại xe lại có nhiều ưu, nhược điểm khác nhau và hướng đến đối tượng khác nhau. Các mẫu xe như Toyota Vios, Ford Ranger hay Toyota Fortuner, Mazda CX_5, … là những mẫu xe được sử dụng nhiều ở Việt Nam.
1.3. Thông số kỹ thuật
Do có rất nhiều loại xe trên thị trường Việt Nam, nên đồ án chỉ tập chung tìm hiểu một số loại xe thông dụng trên thị trường đề làm rõ những ưu và nhược điểm của chúng.
Thông số của một số xe được cho trong bảng 1.1
Như vậy, chương 1 đồ án đã giới thiệu sơ lược về xe ô tô du lịch hiện nay, giới thiệu được một số xe phổ biến hiện đang được sử dụng tại Việt Nam và đưa ra các thông số của các xe để làm cơ sở cho phần kiểm nghiệm sau này. Đồ án tập chung đi sâu nghiên cứu hai loại hệ thống dẫn động phổ biến hiện nay là xe FF (động cơ đặt trước, dẫn động cầu trước) và xe FR (động cơ đặt trước và dẫn động cầu sau).
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE DU LỊCH
2.1. Cấu tạo chung hệ thống truyền lực trên xe du lịch
Hệ thống truyền lực là một tổ hợp các cụm, các cơ cấu được liên kết với nhau mà nhờ chúng mà năng lượng từ động cơ đốt trong được truyền đến các bánh xe chủ động. Hệ thống truyền lực dùng để truyền và biến đổi trị số cũng như chiểu momen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Cho phép ô tô dừng lâu dài mà động cơ vẫn làm việc. Một hệ thống truyền lực cơ bản bao gồm:
- Ly hợp
- Hộp số (dạng hộp số cơ khí hoặc hộp số tự động)
- Truyền động các đăng
- Cầu chủ động (truyền lực chính, vi sai và bán trục)
* Hệ thống truyền lực động cơ đặt trước, dẫn động cầu trước:
Hệ thống truyền lực khi làm việc có hai trạng thái hoạt động là : Trạng thái truyền momen xoắn và trạng thái không truyền momen xoắn.
Ở trạng thái truyền momen xoắn : Khi động cơ hoạt động và người lái không đạp bàn đạp ly hợp và có để số thì momen xoắn sẽ được truyền từ động cơ qua bánh đà đến ly hợp. Tùy thuộc vào loại hộp số sử dụng trên xe, nếu là hộp số cơ khí thì ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo ép kiểu màng là loại thường được sử dụng trên xe du lịch, còn xe sử dụng hộp số tự động thì ly hợp sẽ là ly hợp thủy lực (biến momen). Momen từ ly hợp được truyền đến hộp số ( hộp số cơ khí hoặc hộp số tự động), sau đó đến cầu chủ động, từ cầu chủ động, qua các trục được rồi truyền đến bánh xe.
* Hệ thống truyền lực động cơ đặt trước, dẫn động cầu sau:
Nguyên lý làm việc của hệ thống truyền lực có động cơ đặt trước, cầu sau chủ động cũng tương tự như xe có động cơ đặt trước, dẫn động cầu trước. Điểm khác là momen sau khi được truyền đến hộp số khi ở chế độ truyền momen thì tiếp tục được truyền đến cầu sau bằng truyền động các đăng.
2.2. Phân tích kết cấu các cụm điển hình của hệ thống truyền lực
2.2.1. Ly hợp
2.2.1.1. Công dụng
Ly hợp là cụm đầu tiên trong hệ thống truyền lực, nó thực hiện các chức năng chính là :
- Truyền momen xoắn từ động cơ đến hộp số.
- Ngắt momen xoắn từ động cơ sang hộp số trong một thời gian ngắn, giúp cho quá trình chuyển số êm dịu hơn, hạn chế các xung momen xung lượng tác động lên đầu răng của khớp gài trong quá trình chuyển số hoặc khi phanh cấp tốc nhằm hạn chế sự quá tải đột ngột cho các chi tiết của động cơ cũng như hệ thống truyền lực.
2.2.1.2. Cấu tạo
Có hai loại ly hợp thường được sử dụng trên xe ô tô du lịch là ly hợp ma sát khô một đĩa ( lò xo ép bố trí xung quanh hoặc lò ép kiểu màng dung với hộp số cơ khí ).
Ly hợp ma sát sử dụng trên xe cơ bản gồm các phần là :
+ Phần chủ động : Bánh đà, vỏ ly hợp, lò xo ép và đĩa ép.
+ Phần bị động : Đĩa bị động và trục bị động của ly hợp.
Ở kiểu truyền động này, momen xoắn được truyền từ vỏ ly hợp sang đĩa ép sang đĩa ép thông qua các lỗ trên vỏ và các vấu trên đĩa ép. Ở vỏ của ly hợp người ta khoét một số lỗ được gọi là vùng tiếp vấu, còn ở trên đĩa ép lại bố trí một số tiếp vấu ở vỏ ly hợp nên đĩa ép vẫn có thể dịch chuyển tịnh tiến và nhận momen truyền từ vỏ ly hợp sang vấu đĩa ép.
- Kiểu truyền động bản giằng hướng trục :
Kiểu truyền động này được sử dụng phổ biến nhất. Các bản giằng nối vỏ ly hợp và đĩa ép theo hướng trục (tiếp tuyến) nên có khả năng truyền momen từ vỏ ly hợp vào đĩa ép.
2.2.1.3. Nguyên lý làm việc
Dựa vào sơ đồ nguyên lý của ly hợp tại hình 2.3 thì nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát khô, một đĩa, lò xo ép kiểu màng gồm hai trạng thái là trạng thái đóng và trạng thái mở được trình bày dưới đây như sau :
Trạng thái đóng : Khi người lái không tác động vào bàn đạp ly hợp, do phần giữa của đĩa ép tì vào vỏ 3 của ly hợp nên mặt đáy của nó tì vào đĩa ép 2 ép chặt đĩa bị động 1 với bánh đà làm cho phần chủ động của ly hợp trở thành một khối cứng và momen được truyền từ động cơ tới trục bị động của ly hợp.
2.2.2. Hộp số
2.2.2.1. Công dụng
Sau ly hợp, phần tử tiếp theo của hệ thống truyền lực là hộp số. Hộp số có các chức năng như sau :
- Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ô tô nhằm thay đổi lực kéo của bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ô tô trong một khoảng rộng, phù hợp với lực cản từ mặt đường và vận tốc ô tô cần sử dụng. Từ đó, giúp xe chạy ổn định ở các điều kiện khác nhau và tiết kiệm nhiên liệu.
- Ngoài ra, hộp số còn có công dụng là ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài tùy ý trong khi động cơ vẫn làm việc (dùng khi cần nạp bình điện, làm nóng nước làm mát trước khi khỏi hành, bôi trơn tốt hơn khi khởi động cũng như khi chuẩn bị tắt máy,…)
2.2.2.2. Phân loại
Tùy theo những yếu tố căn cứ để phân loại mà có các loại hộp số như sau:
- Theo đặc tính chuyền momen:
+ Hộp số vô cấp (CVT – Continously Variable Tranmission) đảm bảo thay đổi vô cấp momen xoắn truyền từ động cơ đến bánh xe trong một khoảng nào đó. Hộp số vô cấp cho phép thay đổi momen xoắn trong một khoảng rộng và đảm bảo độ kinh tế nhất mà vẫn đảm bảo khả năng làm việc của xe. Nhược điểm là kết cấu phức tạp và hiệu suất truyền động thấp.
+ Hộp số có cấp đảm bảo khả năng thay đổi không liên tục giá trị momen xoắn đến các bánh xe chủ động.
- Theo phương pháp điều khiển:
+ Điều khiển bằng tay ( Hộp số sàn )
+ Điều khiển tự động
+ Điều khiển bán tự động
2.2.2.3. Cấu tạo
Trong các dòng xe du lịch hiện nay, sử dụng chủ yếu hai loại hộp số đó là hộp số cơ khí ( số sàn ) có cấp và hộp số tự động. Do vậy, đồ án tập trung phân tích hai loại hộp số này trong phần cấu tạo.
a. Hộp số sàn
* Nắp hộp số
Nắp và vỏ hộp số làm nhiệm vụ bao kín các bộ phận bên trong hộp số. Ngoài ra nắp hộp số còn dùng để lắp cơ cấu chuyển số. Vỏ hộp số dùng để lắp các vòng bi đỡ trục hộp số, chứa dầu bôi trơn, treo hộp số vào khung xe. Trên vỏ hộp số có các nút xả dầu, nút bổ sung và kiểm tra mức dầu.
Vỏ hộp số chia làm hai phần:
- Phần vỏ trung tâm hộp số: Chứa dầu bôi trơn và bao kín cụm bánh răng, các trục, ổ bi, ...
- Phần vỏ đuôi hộp số: Bao kín trục thứ cấp, bộ phận đo tốc độ, bộ phận chắn dầu .
* Vòng bi
Trong các dạng hộp số thì thường được sử dụng các loại vòng bi như sau:
- Ổ bi cầu : dùng để đỡ 1 đầu của trục sơ cấp, đầu ra trục thứ cấp,..
- Bi đũa, bi côn : dùng để đỡ một đầu trục trung gian.
* Trục và bánh răng hộp số
+Trục sơ cấp : Đồng thời là trục bị động của ly hợp. Trục này được gối lên hai ổ: Một ổ thanh lăn trong hốc bánh đà ở đuôi trục khuỷu động cơ và một ổ bi đặt ở vỏ hộp số. Bánh răng thường xuyên ăn khớp là bánh răng nghiêng luôn ăn khớp với bánh răng Za’ trên trục trung gian và có vành răng để gài số truyền thẳng(số truyền V).
+Trục trung gian : Được đặt trên hai ổ ở vỏ hộp số. Các bánh răng lắp trên trục trung gian thường được tạo thành một khối hình tháp và lắp cố định với trục.
* Cơ cấu bảo hiểm khi gài số lùi:
- Cơ cấu báo hiệu số lùi : khi gài số lùi thì người lái cần tạo một lực đủ lớn để thắng được sức căng của lò xo từ đó người lái có thể cảm nhận được khi gài số lùi.
+ Ống gài số: được sử dụng để gài số 1 và số lùi còn các số khác sử dụng đồng tốc để đảm bảo độ êm dịu trong quá trình gài số
+ Đồng tốc : Do khi sang số các bánh răng đang quay với vận tốc khác nhau nên việc sang số rất khó khăn. Đồng tốc giúp giảm tiếng ồn của bánh răng và giúp cho việc sang số được êm dịu.
+ Hoạt động của đồng tốc :
Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ăn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quanh trục. Moay ơ đồng tốc lắp với vành trượt bằng then hoa và phí trong lắp với trục cũng bằng then hoa. Vành đồng tốc ở trạng thái tự do trong chế độ này.
b. Hộp số tự động
Hộp số tự động bao gồm các bộ phận chính sau :
- Bộ biến mô thủy lực
- Bộ bánh răng hành tinh
- Bộ điều khiển thủy lực
* Bộ biến mô thủy lực
Bộ biến mô thủy lực trong hộp số tự động nhằm thực hiện các chức năng sau:
- Tăng momen do động cơ tạo ra;
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực( truyền hoặc ngắt ) momen từ động cơ đến hộp số;
Về cấu tạo, biến mô gồm : Cánh bơm, roto tua bin, stato, khớp một chiều và khóa biến mô.
+ Cánh bơm: Cánh bơm được gắn liền với vỏ của biến mô, có rất nhiều biên dạng cong được bố trí theo hướng kính bên trong. Vành dẫn hướng được bố trí trên cạnh trong cho dòng chảy của dầu.
+ Cơ cấu khóa biến mô: Ly hợp khóa biến mô được lắp trên moay ơ của roto tuabin và nằm ở phía trược của roto tuabin. Trong ly hợp khóa biến mô cũng bố trí lò xo giảm chấn để khi ly hợp truyền momen được êm dịu, không gây va đập.
* Bộ bánh răng hành tinh:
Bộ bánh răng hành tinh có chức năng cung cấp một tỷ số truyền để thay đổi momen và tốc độ của bánh xe chủ động phù hợp với sức cản mặt đường và nhu cầu sử dụng tốc độ của ô tô, đảo chiều quay của trục ra nhằm thực hiện lùi xe và tạo vị trí trung gian cho phép dừng xe lâu dài mà động cơ vẫn hoạt động.
Phanh dải : Loại này, một dải phanh được bao quanh trống phanh, trống này được gắn với một trong các bộ phận của bộ truyền hành tinh. Khi phanh, dải phanh cố định sẽ xiết vào trống phanh để giữ cho cố định các bộ phận đó của bộ truyền hành tinh
Ly hợp và khớp một chiều: Ly hợp dùng để nối truyền động từ biến mô đến các bộ bánh răng hành tinh. Ly hợp nhiều đĩa loại ma sát ướt thường được sử dụng trong hộp số tự động. Nó bao gồm một số đĩa thép và một số đĩa ma sát được bố trí xen kẽ với nhau. Để điều khiển đóng mở ly hợp người ta dùng áp suất thủy lực.
2.2.2.3. Nguyên lý làm việc
a. Hộp số sàn
Các hộp số sàn có nguyên lý làm việc tương tự nhau, do đó đồ án chỉ phân tích một loại hộp số hiện nay là loại số sàn 4 cấp tiến.
- Vị trí tay số 1:
Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 3 trên trục trung gian. Đường truyền moment như sau:
- Trục sơ cấp->Bánh răng số 1->Bánh răng số 2->Trục trung gian->Bánh răng số 3->Bánh răng số 4->Trục thứ cấp.
- Vị trí tay số 2:
Lúc này bộ đồng tốc của tay số 2 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 6 trên trục thứ cấp. Đường truyền moment như sau: Trục sơ cấp->Bánh răng số 1->Bánh răng số 2->Bánh răng số 2->Trục trung gian->Bánh răng số 5->Bánh răng số 6->Bộ đồng tốc->Trục thứ cấp.
- Vị trí tay số 3:
Lúc này bộ đồng tốc của tay số 3-4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục thứ cấp. Đường truyền moment như sau:
Trục sơ cấp->Bánh răng số 1->Bánh răng số 2->Trục trung gian->Bánh răng số 7->Bánh răng số 8->Bộ đồng tốc->Trục thứ cấp.
- Vị trí tay số lùi:
Lúc này bánh răng 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua phải ăn khớp với bánh răng số 10 trên trục số lùi. Do bánh răng số 9 trên trục trung gian luôn ăn khớp với bánh răng số 10 trên trục số lùi nên sẽ làm cho trục thứ cấp quay ngược với chiều quay ban đầu. Đường truyền moment như sau:
Bánh răng số 1->Bánh răng số 2->Trục trung gian->Bánh răng số 9->Bánh răng số 10->Bánh răng số 4->Trục thứ cấp
b. Hộp số tự động
Hộp số tự động phụ thuộc và hoạt động của cơ cấu hành tinh trong hộp số, do vậy nguyên lý hoạt động của bộ hành tinh sẽ quyết định bởi nguyên lý làm việc của hộp số.
+ Giảm tốc:
Bánh răng bao: Phần tử chủ động
Bánh răng mặt trời: Cố định
Cần dẫn: Phần tử bị động
+ Tăng tốc
Bánh răng bao: Phần tử bị động
Bánh răng mặt trời: Cố định
Cần dẫn: Phần tử chủ động
2.2.3. Các đăng
a. Công dụng
Các đăng và các khớp nối có nhiệm vụ truyền momen giữa các cụm mà đường tâm của các trục không nằm trên một đường thẳng hoặc vị trí giữa chúng có thể thay đổi trong quá trình làm việc, trích công suất cho các thiết bị khác như tời, ..
c. Cấu tạo
- Sơ đồ các đăng khác tốc.
Gồm: Nạng chủ động 5, ngạng bị động và chạc chữ thập 3. Nạng chủ động 5 được nối với truc 1 bằng then hoa và có hai lỗ 2. Nạng bị động 6 được nối với trục bị động 4 bằng then hoa và cũng có hai lỗ 2. Trạc chữ thập 3 gồm hai chốt đặt vuông góc và cố định với nhau thành hình chữ thập. Các chốt của chạc chữ thập được lắp ghép với các lỗ 2 của nạng chủ động 5 và nạng bị động 6.
Các loại khớp các đăng đồng tốc thường sử dụng trên xe là:
- Các đăng đồng tốc kiểu bi Viesse
- Các đăng đồng tốc kiểu bi Rzeppa
2.2.4. Cầu chủ động
2.2.4.1. Truyền lực chính
a. Công dụng
Truyền lực chính dùng để tăng, truyền momen xoắn và đổi phương truyền dưới một góc 900 từ chuyển động các đăng đến vi sai, bán trục và các bánh xe chủ động ( đối với xe dẫn động cầu sau ).
c. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Do truyền lực chính và vi sai thường đi liền theo một bộ do đó nguyên lý làm việc sẽ được trình bày cùng với phần vi sai.
2.2.4.2. Vi Sai
a. Công dụng
Vi sai có chức năng đảm bảo bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau khi ô tô quay vòng hoặc đi trên đường không bằng phẳng.
c. Cấu tạo
Hiện nay, các xe ô tô du lịch thường sử dụng truyền lực chính đơn bánh răng trụ - vi sai thường, nhất là đối với các xe có động cơ đặt ngang phía trước và dẫn động cầu trước.
Truyền lực chính và vi sai được chế tạo liền cụm với hộp số và động cơ. Vì động cơ đặt ngang nên tâm trục hộp số song song với tâm trục cầu trước, có nghĩa là hướng truyền lực từ trục ra hộp số đến trục vào của truyền lực chính là song song với nhau nên truyền lực chính sử dụng cặp bánh răng trụ.
2.2.4.3. Bán trục
a. Công dụng
Dùng để truyền moment từ truyền lực chính đến các bánh xe chủ động.
c. Phân tích kết cấu các loại bán trục trên ô tô
Tùy theo mức độ chịu lực hướng kính và lực chiều trục phân thành bán trục không giảm tải, giảm tải ½, giảm tải ¾ và giảm tải hoàn toàn.
- Bán trục không giảm tải : Ổ tựa bên trong và bên ngoài đặt trực tiếp lên bán trục. Loại này hiện nay không sử dụng vì làm việc căng thẳng.
- Bán trục giảm tải ½ : Ổ tựa bên trong đặt trên vỏ bộ vi sai và ổ tựa bên ngoài đặt trực tiếp lên bán trục.
CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
3.1. Kiểm bền trục
* Tính trục
Sơ đồ lực vòng và góc xoay các trục:
+ Trong mặt phẳng ZOX
+ Trong mặt phẳng ZOY
Hộp số là một bộ phận yêu cầu cần nhỏ gọn, không quá cồng kềnh do vậy khi tính toán không để chiều dài trục quá dài, kích thước trục quá lớn mà vẫn đảm bảo hệ số an toàn của trục và khả năng làm việc tốt trong quá trình ô tô làm việc .
* Tính phản lực tại các gối đỡ:
Trong mặt phẳng Oyz:
Phương trình cân bằng moment tại C :
ΣMc = Ra .a + R1.(a+b) – RDy.(a+b+c) = 0 =>
RDy = (Ra .a + R1.(a+b))/(a+b+c) = (1050.60 + 11240.(60+180))/326 = 8468 N
Phương trình cân bằng hình chiếu theo phương y:
ΣPy = - Ra - R1 + RDy + RCy = 0 => RCy = Ra + R1 - RDy
= 1050 +11240 – 8468 = 3822 N
Trong mặt phẳng Oxz:
Phương trình cân bằng moment tại C :
ΣMc = Pa .a - P1.(a+b) – RDx.(a+b+c) = 0 =>
RDx = (-Pa .a + P1.(a+b))/(a+b+c) = ( -6280.60 +27390.(60+180))/326 = 19009N
Phương trình cân bằng hình chiếu theo phương y:
ΣPy = - Pa + P1 + RDx - RCx = 0 => RCx = Pa - P1 + RDy
= 6280 -27390 +19009 = - 2101N
Chiều thực của RCx ngược chiều hình vẽ.
a. Tính trục theo độ bền uốn.
* Mặt cắt tại điểm lắp bánh răng luôn luôn ăn khớp.
Muy = 150,806 (N.m).
Mux = 126,084 (N.m).
Thay số vào công thức (2) ta có Mu = 196,57 (N.m).
Thay số vào công thức (1) ta có su = 11,81(N/mm2); (Với d=dtb=55 (mm)).
* Mặt cắt tại điểm có bánh răng liền trục (chủ động số 1).
Muy = 728,256(N.m).
Mux = 1630 (N.m).
Thay số vào công thức (2) ta có Mu = 1785,29 (N.m).
Thay số vào công thức (1) ta có su =107,31 (MPa)
(Ở đây bánh răng số 1 được chế tạo liền với trục, do đó d = d1 = 55 mm).
Vậy ứng suất uốn tại hai mặt cắt nguy hiểm đều thoả mãn điều kiện: su £ [su] = 160 (MPa).
b. Tính trục theo ứng suât xoắn
Vậy ứng suất xoắn của trục tại hai mặt cắt nguy hiểm đều thoả mãn điều kiện:
sth £ [sth] = 160 (N/mm2).
Vậy trục trung gian đảm bảo điều kiện bền.
3.2. Kiểm tra hệ số an toàn mỏi của trục
Xác định các giới hạn mỏi cho trục;
s -1 = (0,4...0,5 ; )sb lấy s -1 = 0,45sb = 0,45.850 = 382,5 (MPa).
t-1 = (0,2...0,5 ; )sb lấy t-1 = 0,3sb = 0,3.850 = 255 (MPa).
Ta có: yσ = 0,1 ; yτ = 0,05
Với đường kính trục d = 55 mm ta có: εσ = 0,6875 ; ετ = 0,6875
Hệ số an toàn mỏi uốn:
nσ = ( s -1)/(( Kσ / εσ ). σa/β)) = (382,5)/(4,12.11,81/2,6) = 20,44
Hệ số an toàn mỏi xoắn :
nτ = ( τ-1)/((( Kτ / ετ ). τa/β)) + yτ. τm) = (255)/(((2,925.4,715/2,6)+0,05.4,715) = 46,03
Hệ số an toàn mỏi :
n = ( nσ. nτ ) /( nσ2 + nτ2 )0,5 = (20,44.46,03)/(20,442 + 46,032 )0,5 = 18,68
n >[n] = (2…3)
Vậy trục đảm bảo an toàn mỏi.
Hệ số an toàn mỏi xoắn :
nτ = ( τ-1)/((( Kτ / ετ ). τa/β)) + yτ. τm) = (255)/(((2,925.4,715/5)+0,05.4,715) = 85,17
Hệ số an toàn mỏi :
n = ( nσ. nτ ) /( nσ2 + nτ2 )0,5 = (4,32.85,17)/(4,322 + 85,172 )0,5 = 4,3
n >[n] = (2…3)
Vậy trục đảm bảo an toàn mỏi.
- Kiểm tra bền trục khi quá tải:
Vì khi quá tải, ly hợp sẽ bị trượt trước nên hộp số sẽ khó xảy ra tình trạng quá tải do đó ta không cần kiểm nghiệm trục khi quá tải.
Vây trục đảm bảo bền.
CHƯƠNG 4
KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE DU LỊCH
4.1. Những lưu ý khi khai thác, sử dụng hệ thống truyền lực trên ô tô du lịch
Hệ thống truyền lực là một hệ thống phức tạp, bao gồm nhiều cụm và cơ cấu hợp thành. Vì vậy, trong quá trình khai thác, sử dụng có khá nhiều lưu ý người lái xe cần chú ý.
4.1.1. Ly hợp
Khi sử dụng xe, với những trình độ cũng như kỹ năng khác nhau, những hiện tượng người lái thường gặp nhất đối với ly hợp đó là :
- Xe hay bị chết máy;
- Vào số khó do chưa đạp hết côn;
- Xe bị tụt dốc trong bài đề pa lên dốc.
4.1.2. Hộp số
Hộp số sử dụng trên xe du lịch rất đa dạng và phong phú, mỗi hãng xe lại có những thiết kế riêng đặc trưng nên người lái sẽ khá khó khăn khi làm quen với các loại xe khác nhau, tuy nhiên về mặt nguyên lý cơ bản thì các xe vẫn giống nhau cho nên người lái chỉ cần nắm vững những nguyên lý ấy thì hoàn toàn có thể sử dụng tốt hộp số của xe.
a. Hộp số sàn (Hộp số cơ khí)
Những lưu ý khi sử dụng xe số sàn đó là:
Ra vào số đúng tốc độ : Có một thực tế là hầu hết các tài xế hiện nay thường sang số khi máy chưa đủ vòng tua khiến xe bị ì, không thoát máy. Nếu chưa đạt đủ tốc độ mà đã vào số cao sẽ làm cho xe ì, đạp ga xe không tăng tốc được, tức là chạy ép số.
Chú ý khi dùng phanh tay : Nhiều người dạy lái xe thường dạy sử dụng phanh tay để đề-pa ngang dốc và khi thấy có dấu hiệu tụt dốc lại xiết phanh tay. Đây là một sai lầm bởi thật ra phanh tay không được thiết kế cho khả năng dừng khi xe đang chạy, mà chỉ để giữ xe đứng yên khi xe đã dừng. Nếu người lái cố gắng dừng xe mà chỉ dùng phanh tay thì sẽ không thích hợp và rất nguy hiểm. Nếu phanh tay không được nhả ra hoàn toàn khi xe đang chạy sẽ dẫn đến sớm bị mòn, bố phanh láng bóng do có hiện tượng trượt bố phanh. Tuy nhiên điều nguy hiểm hơn là nhiệt phát sinh có thể làm sôi dầu phanh dẫn đến hậu quả là phanh mất tác dụng.
b. Hộp số tự động
Khi sử dụng xe số tự động, người lái cần lưu ý những điều sau :
Ngay trước khi khởi động động cơ, người lái phải thực hiện thao tác: đạp hết bàn đạp phanh, đặt cần số ở vị trí “P”, kéo phanh tay.
Luôn đạp phanh khi chuyển cần số sang vị trí khác. Không được đặt chân lên bàn đạp ga khi đang chuyển cần số từ vị trí “P” hoặc “N” sang bất kỳ vị trí Không nên ấn nút khóa trên cần số thường xuyên, bởi vì cần số có thể vô tình chuyển qua vị trí “R”.
Luôn sử dụng chân phải để đạp phanh. Sử dụng chân trái khi đạp phanh có thể làm giảm phản xạ phanh trong trường hợp khẩn cấp.
Để tránh tăng tốc đột ngột, đừng bao giờ đạp ga khi chuyển cần số từ vị trí “P” hoặc “N”.
Nếu người lái đạp chân ga và chân phanh cùng lúc sẽ làm ảnh hưởng đến hiệu quả phanh và gây mòn má phanh bất thường.
Không nên đạp ga khi bàn đạp phanh đang được nhấn và xe đang dừng vì có thể gây hư hỏng hộp số tự động.
4.2. Bảo dưỡng hệ thống truyền lực
4.2.1. Bảo dưỡng ly hợp
Nhằm nâng cao thời gian phục vụ và chất lượng phục vụ của ly hợp, ta thường xuyên và định kỳ kiểm tra, chăm sóc, bão dưỡng ly hợp.
a. Bảo dưỡng hàng ngày
- Kiểm tra sự hoạt động của cơ cấu điều khiển ly hợp:Cho xe chuyển bánh chạy khoảng 60 km trên đường, đạp bàn đạp ly hợp và lên số càng cao, khi nhả bàn đạp thì động cơ phải ngừng lại thì ly hợp mới tốt, về cơ cấu điều khiển thì lực tác dụng lên bàn đạp ly hợp không được quá lớn.Trong suốt quá trình vận hành ôtô cần chú ý phát hiện các hư hỏng để có biện pháp khắc phục kịp thời.
Kiểm tra hành trình tự do của pedal ly hợp:Hành trình tự do của pedal ly hợp là khe hở giữa bạc đạn chà và bề mặt làm việc của đòn mở. Hành trình tự do của pedal ly hợp phải có trị số nằm trong giới hạn cho phép, nếu vượt qua giới hạn này thì ly hợp mở không hoàn toàn, gây khó khăn cho việc gài số, còn nếu nhỏ hơn giới hạn thì bị trượt.
b. Bảo dưỡng cấp II: ngoài nội dung công tác bảo dưỡng hằng ngày, bảo dưỡng cấp I, bảo dưỡng cấp II còn thêm vào những công việc sau:
+ Kiểm tra điều chỉng đầu đòn mở, các đòn mở phải nằm trong một mặt phẳng song song với mặt đầu của bạc đạn chà. Có thể kiểm tra bằng cách đo khe hở của các đầu đòn và bề mặt của các bạc đạn chà, khỏang cách thường từ 2 -> 4mm. Tốt nhất là chúng bằng nhau, điều chỉnh bằng vặn vào hay nới vít đầu đòn mở.
+ Kiểm tra và hiệu chỉnh hành trình tự do và hành trình tổng cộng của bàn đạp ly hợp.
4.2.2. Bảo dưỡng hộp số
Hằng ngày phải kiểm tra sự vận hành bình thường của hộp số.
Bảo dưỡng cấp một: kiểm tra hộp số và xiết chặt lại các bulông nếu cần thiết, kiểm tra mức dầu, nếu cần thiết châm thêm dầu tới mức quy định, kiểm tra sự làm việc của hộp số sau khi bảo dưỡng xong.
4.3. Các quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh, thay thế một số chi tiết, cụm của hệ thống truyền lực
4.3.1. Ly hợp
- Quy trình tháo ly hợp ma sát khô ra khỏi động cơ và hộp số :
+ Đỡ phía sau động cơ.
+ Tháo cac-đăng khỏi trục thứ cấp hộp số ( với xe dẫn động cầu sau ).
+ Dùng kích hoặc dụng cụ để đỡ hộp số.
+ Tháo giá vỏ ly hợp.
- Quy trình lắp ly hợp :
Thao tác ráp ly hợp lên động cơ được xem là ngược lại với thao tác tháo ly hợp, bộ phận nào tháo ra trước thì khi lắp được lắp lại sau. Lắp đĩa ly hợp vào đĩa ép lên bánh đà, dùng một dụng cụ dẫn hướng (trục giả) cho vào lỗ trọng tâm của đĩa, lắp đúng các vị trí đã được đánh dấu giữa bánh đà và mâm ép.
Xiết đều các bulông theo kiểu chéo góc, điều này sẽ phân phối áp lực đều lên trên mỗi bulông khi lò xo đĩa ép bị nén lại, tất cả các bulông phải được xiết đúng lực. Không nên thay thế một bulông đĩa mâm ép bằng một bulông khác yếu hơn. Nếu sử dụng một bulông khác yếu hơn có thể làm hư hỏng hoặc nguyên nhân làm hư hỏng các bộ phận khác.
* Kiểm tra và điều chỉnh chiều cao các đòn mở
- Kiểm tra: Đối với ly hợp có đòn mở sau khi lắp lên bánh đà xong phải kiểm tra điều chỉnh chiều cao các đầu đòn mở. Dùng thước đo sâu ( thước cặp ) đo khoảng cách của các đầu đòn mở tới tới bề mặt làm việc của đĩa ép, khoảng cách này phải bằng nhau và nằm trong phạm vi cho phép đối với từng loại ly hợp do nhà chế tạo quy định. Nếu khoảng cách này không bằng nhau thì phải điều chỉnh lại, cho phép chêch lệch không quá 0,3 mm.
- Điều chỉnh: Tuỳ theo kết cấu lắp ghép của đòn mở mà ta có các cách điều chỉnh khác nhau. Nếu đòn mở được lắp trên bu lông điều chỉnh thì thay đổi chiều cao của bu lông bắt vào vỏ của ly hợp để thay đổi khoảng cách cần điều chỉnh.
4.3.2. Hộp số
Đối với Hộp số cơ khí, quy trình tháo được thực hiện theo các bước sau :
+ Tháo dây mass ăc-quy, rồi tháo tay số, kích nâng xe lên và xả dầu.
+ Tháo dây cảm biến tốc độ và các dây nối điều khiển khác khỏi hộp số, chú ý bọc các đầu nối lại để tránh bẩn hoặc va đập gây hỏng.
4.4. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
4.4.1. Ly hợp
- Các dạng hỏng thường gặp:
Ly hợp bị trượt lúc ăn khớp:Nguyên nhân có thể là do điều chỉnh sai khe hở giữa càng đẩy và bạc đạn chà ; gãy lò xo mâm ép ; đĩa ly hợp bị mòn bề mặt; các đầu đòn bẩy không đồng phẳng ; các đòn bẩy bị cong ; đĩa ly hợp có dính dầu.
- Cách sửa chữa, khắc phục :
Một bạc đạn đỡ bị mòn sẽ làm cho trục sơ cấp hộp số và đĩa ly hợp lắc lên xuống. Điều này có thể sinh ra trong hộp ly hợp những tiếng động không bình thường và làm hư hỏng hộp số.
Bề mặt mâm ép phải phẳng, nhẵn cho phép 0.2 mm, nếu vết xước còn khắc phục được thì nên mài trong phạm vi cho phép.
Dùng bột màu để kiểm tra sự tiếp xúc của mâm ép và tấm ma sát, độ tiếp xúc này phải lớn hơn 70% diện tích tiếp xúc.
Độ mòn lỗ chốt đòn mở ly hợp quá 0.05 mm đối với đường kính tiêu chuẩn thì phải đưa đi hàn đắp và gia công kích thước trở lại.
Rãnh lắp đòn mở cho phép mòn 0.12 mm nếu quá trị số này phải sữa chữa lại. Các đĩa ép được phục hồi hay thay mới, trước khi lắp vào sử dụng cần cân bằng tĩnh bằng cách khoan lỗ.
4.4.2. Hộp số
Đối với hộp số cơ khí có cấp, có nhiều dạng hỏng. Sau đây là các dạng hỏng thường gặp và nguyên nhân :
- Những tiếng động của hộp số:
Khi hộp số phát ra những tiếng kêu, trước tiên kiểm tra sự bôi trơn hộp số, mức dầu có thể thấp hay bị bẩn do mạt sắt.
Các hư hỏng bên trong hộp số có thể là do mòn hoặc hư hỏng bộ đồng tốc, các thanh hay càng sang số mòn quá nhiều, hỏng các bạc đạn làm cho sự ăn khớp của các bánh răng không chính xác.
- Hộp số bị nhảy số:
Khi một hộp số bị nhảy số, cần sang số của người tài xế phát ra tiếng kêu và nhả về vị trí trung gian khi xe đang chạy. Trước tiên kiểm tra bộ điều khiển hộp số, tay đòn và nạng chuyển số.
- Hộp số bị rò rỉ dầu bôi trơn:
Dầu bôi trơn bị rò rỉ là do các nguyên nhân sau: các phốt bị đứt hoặc bộ phận che kín bị mòn, các bộ phận cần lắp chặt bị lỏng, vỏ hoặc nắp che bụi bị hư.
* Phương pháp sửa chữa :
+ Nếu vỏ hộp có các vết thủng hoặc nứt lớn,đặc biệt nếu có các vết nứt chạy qua khu vực ổ trục thì phải thay vỏ hộp số mới.
+ Các bề mặt lắp ghép bị xước hoặc mòn được phục hồi bằng cách mài lại.
+ Các cổ trục bị mòn có thể được phục hồi bằng mạ, hàn đắp hoặc đắp ống lót rồi gia công mài lại đến kích thước nguyên thủy.
4.2.4. Các đăng
Các dạng hỏng khi vào sửa chữa thường có các hư hỏng sau:
- Cong, xoắn, nứt, gãy trục;
- Mòn, rập then hoa;
- Lỗ trên nạng bị mòn quá hoặc thay đổi hình dáng hình học.
- Lỗ nạng mòn lớn: hàn đắp kết hợp với gia công cơ khí để phục hồi lại kích thước tiêu chuẩn.
KẾT LUẬN
Trong khuôn khổ đồ án “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe du lịch” đã thực hiện được gồm 4 chương với nội dung như sau :
Chương 1: Giới thiệu chung về xe du lịch
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống truyền lực trên xe du lịch
Chương 3 : Kiểm nghiệm hệ thống truyền lực
Chương 4: Khai thác hệ thống truyền lực trên xe du lịch.
Qua đây cũng đã đưa ra những vấn đề đối với xe du lịch hiện nay, góp phần cho việc khai thác, sử dụng hệ thống truyền lực nói riêng, cũng như xe ô tô nói chung trong tương lai hiệu quả hơn.
Trong quá trình làm đồ án, em xin cảm ơn Thầy: PGS.TS …………… cùng toàn bộ các thầy, cô trong bộ môn Ô tô Quân sự đã giúp đỡ em hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này. Trong phạm vi đồ án còn một số điểm chưa đi sâu được, rất mong sẽ được sự góp ý của các thầy, cô để đồ án hoàn thiện hơn nữa.
Một lần nữa, em xin trân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cấu tạo Ô tô, Tập 1, PGS.TS Vũ Đức Lập, NXB Quân đội nhân dân, 2011.
2. Kết cấu tính toán Ô tô, Tập 1, PGS.TS Nguyễn Văn Trà, NXB Quân đội nhân dân, 2016.
3. Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, TS Hoàng Đình Long, NXB Giáo dục,2008.
4. Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, PGS.TS Vũ Đức Lập, NXB Quân đội nhân dân, 2004.
5. JATO Dynamic Ltd Company, England.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"