MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA CAMRY.. 3
1.1 Giới thiệu xe Toyota Camry. 3
1.2 Đặc tính kỹ thuật xe Toyota Camry 1994. 4
1.3 Đặc tính một số cụm chính trên xe Toyota Camry 1994 có hệ thống truyền lực AT 6
1.3.1 Động cơ. 6
1.3.2 Hệ thống truyền lực AT. 7
1.3.3 Hệ thống điều khiển. 8
1.3.4 Phần vận hành. 8
1.3.5 Hệ thống điện và thiết bị phụ. 9
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC AT TRÊN XE TOYOTA CAMRY 1994. 10
2.1 Giới thiệu hộp số hành tinh. 10
2.2 Biến mô thủy lực. 12
2.2.1 Kết cấu biến mô thủy lực. 13
2.2.2 Nguyên lý làm việc của biến mô thủy lực. 14
2.3 Hộp số hành tinh. 15
2.3.1 Kết cấu hộp số hành tinh. 15
2.3.1.1 Dãy bánh răng hành tinh. 15
2.3.1 Đường truyền lực ở các tay số của hộp số hành tinh. 19
2.4 Hệ thống điều khiển hộp số hành tinh. 25
2.4.1.Cấu tạo chung của hệ thống điều khiển hộp số hành tinh. 25
2.4.2.Các phần tử của hệ thống điều khiển thủy lực. 27
2.4.3.2 Van điều áp. 28
2.4.3.3 Van điều khiển cơ khí 29
2.4.3.4 Bộ van điều khiển chuyển số. 30
2.4.3.5 Hoạt động của bộ điều khiển thủy lực. 32
2.4.3 Các phần tử của hệ thống điều khiển điện tử (ECT ECU) 33
2.4.3.1 Cảm biến vị trí bướm ga. 33
2.4.3.2 Cảm biến nhiệt độ dầu. 34
2.4.3.3 Cảm biến tốc độ. 34
2.4.3.4 Công tắc khởi động số trung gian (Cảm biến vị trí gài số) 35
2.4.3.4 Các van điện. 35
2.4.3 Cơ cấu điều khiển ở buồng lái 37
2.4.3. Cơ cấu khóa trục bị động. 39
2.5 Truyền lực chính và vi sai 40
Cụm vi sai được đặt giữa vỏ phía hộp số và vỏ phía vi sai. 41
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VI SAI GIỮA CÁC BÁNH XE 45
3.1 Thiết kế vi sai giữa các bánh xe. 45
3.1.1 Các thông số của cặp bánh răng hành tinh – bánh răng bán trục. 45
3.1.1.1 Các thông số chọn sơ bộ . 45
3.1.1.2 Các thông số tính toán. 45
3.1.2 Kiểm tra sức bền các bánh răng vi sai. 47
3.1.2.1 Kiểm tra sức bền uốn của răng. 47
3.1.2.2 Kiểm tra sức bền tiếp xúc của răng. 47
3.1.3 Tính trục của bánh răng hành trinh. 48
3.1.3.1 Theo điều kiện chèn dập . 48
3.1.3.2 Theo điều kiện cắt . 48
CHƯƠNG 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC,HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC AT TRÊN XE TOYOTA CAMRY . 49
4.1. Hướng dẫn khai thác, sử dụng hệ thống truyền lực xe Toyota Camry. 49
4.1.1 Những chú ý đối với hệ thống truyền lực khi sử dụng xe. 49
4.1.2 Những chú ý khi kiểm tra và chạy rà xe mới 50
4.1 Bảo dưỡng hệ thống truyền lực. 51
4.2.1 Nội dung chính trong bảo dưỡng hệ thống truyền lực. 51
4.2 Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống truyền lực và cách khắc phục. 55
4.2.1. Điều chỉnh và bôi trơn. 60
KẾT LUẬN…………………………………………………………………………..………61
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………60
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, ôtô có vai trò vô cùng to lớn trong công cuộc xây dựng đất nước. Nó là một trong những phương tiện được sủ dụng phổ biến nhất trong mọi ngành, mọi lĩnh vực khác nhau. Nước ta cùng với sự đi lên của nền kinh tế quốc dân thì ôtô là phương tiện không thể thiếu, đáp ứng nhu cầu đi lại của nhân dân.
Do mức sống của con người ngày càng cao nên sự đòi hỏi về phương tiện và tiện nghi ngày càng khắt khe. Hiện nay ôtô được trang bị hộp số tự động đã phát triển một cách rất mạnh mẽ. Đặc điểm của loại xe được trang bị hộp số tự động là giúp người lái giảm bớt lao động, xe chuyển số êm dịu, tiết kiệm nhiên liệu và giảm tổn thất công suất động cơ sinh ra. Do đó việc lắp đặt hộp số tự động thay thế hộp số cơ khí loại thường trên loai xe này là một điều hết sức cần thiết, nó có ý nghĩa to lớn về tính năng, tính kinh tế và sự tiện nghi .
Em vô cùng biết ơn thầy giáo:TS……………. đã hết sức nhiệt tình và tâm huyết khi giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này. Đồng thời em bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và các bạn bè trong lớp đóng góp những ý kiến hết sức quý báu để xây dựng tốt đồ án tốt nghiệp này với đề tài:
"Khai thác hệ thống truyền lực AT trên xe Toyota Camry".
Nội dung chính của đồ án bao gồm:
- Giới thiệu chung về xe Toyota Camry 1994
- Phân tích hệ thống truyền lực AT trên xe Toyota Camry 1994.
- Xây dựng đặc tính biến mô thủy lực.
- Hướng dẫn khai thác hệ thống truyền lực xe AT Toyota Camry 1994.
Với sự hướng dẫn của thầy :TS……………. em đã hoàn thành được đồ án tôt nghiệp này. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án này hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày… tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA CAMRY
1.1 Giới thiệu xe Toyota Camry
Tập đoàn xe hơi Toyota (Toyota Jidosha Kabushiki-gaisha) là một tập đoàn đa quốc gia có trụ sở chính tại Nhật Bản. Vào quý 1 năm 2008, Toyota là nhà sản xuất ôtô lớn nhất trên thế giới về sản lượng bán hàng. Toyota là nhà sản xuất xe hơi duy nhất có mặt trong xếp hạng nhóm 10 thương hiệu đứng đầu.
Camry là dòng xe sedan nhắm tới phân khúc hạng trung của hãng xe hàng đầu thế giới Toyota. Chiếc Camry đầu tiền được Toyota giới thiệu ra thi trường vào năm 1982 và tới nay, thương hiệu Camry đã phát triển qua 5 thế hệ:
Thế hệ thứ nhất 1982-1986, được trang bị động cơ 4 xy lanh thẳng hàng, 2.0 lít, hộp số sàn 5 cấp và hộp số tự động 4 cấp, dẫn động cầu trước;
Thế hệ thứ 2 1986-1991, có trang bị động cơ V6, 2.5 lít hai trục cam (DOHC) và dẫn động hai cầu. Năm 1991 hệ thống ABS xuất hiện trên các mẫu V6, LE và Wagon.
Thế hệ thứ năm 2001 – 2007, công nghệ VVT-i được được trang bị trên Camry 1MZ-FE 3.0 V6.
1.2. Đặc tính kỹ thuật xe Toyota Camry 1994
Đặc tính kỹ thuật của xe Toyota Camry đời 1994 được trình bày trong Bảng 1.1 [2]
1.3. Đặc tính một số cụm chính trên xe Toyota Camry 1994 có hệ thống truyền lực AT
1.3.1. Động cơ
Động cơ xe Toyota Camry đời 1994 là loại động cơ xăng (1MZ-FE) 4 kì được bố trí ở cầu trước và đặt ngang xe. Nó là loại động cơ DOHC, 16 van, bao gồm 4 xilanh bố trí thẳng hàng có thứ tự làm việc là 1-3-4-2 với hiệu suất cao, hoạt động êm, rung động thấp, tiếng ồn thấp, mức độ tiêu thụ nhiên liệu cũng thấp 8,33 lít/100km do các con lăn kiểu cam được lắp với cánh tay đòn giúp làm giảm tổn thất ma sát, dung tích công tác theo nhà sản xuất là 1838cc.
Hệ thống phân phối khí: Đường khí nạp được cải thiện thông qua việc sắp xếp các cổng độc lập, đường nạp dài tăng hiệu quả cao cho quá trình nạp. Đường ống xả được làm giảm tối thiểu các lực cản giúp cải thiện hiệu quả thải.
Hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức do áp suất, bơm nước tạo áp suất cho nước làm mát và lưu thông nước đi khắp động cơ. Nước qua bộ tản nhiệt được làm mát bằng gió. Bơm nước là loại ly tâm và được dẫn động bằng đai từ trục khuỷu.
1.3.2. Hệ thống truyền lực AT
Bao gồm :
Loại hộp số hành tinh kiểu Ravigneaux loại 4 cấp có số truyền tăng. Điều khiển sang số bằng các phần tử ly hợp khóa và phanh dải. Hệ thống dẫn động điều khiển bằng điện - thủy lực với số truyền tăng.
Truyền động các đăng sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Birfield Joint và Tripod Joint để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước chủ động dẫn hướng.
1.3.3. Hệ thống điều khiển
a. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh chính xe Toyota Camry 1994 sử dụng dẫn động thủy lực hai dòng chéo nhau, cơ cấu phanh đĩa cho cả 4 bánh xe, cơ cấu phanh đĩa ở các bánh xe cầu trước thuộc loại cơ cấu phanh đĩa thông gió, cơ cấu phanh đĩa bánh xe sau thuộc loại cơ cấu phanh đĩa liền khối.
b. Hệ thống lái
Vành tay lái và trục lái được đặt trong buồng lái, đường kính vành tay lái là 372mm, góc quay lớn nhất của vành tay lái là 9720. Vành tay lái có thể điều chỉnh, giúp lái xe có thể chọn được vị trí phù hợp nhất với tư thế của mình.
1.3.5. Hệ thống điện và thiết bị phụ
Hệ thống điện sử dụng điện áp 12V bao gồm:
Máy phát: 12V- 65A
Động cơ khởi động: công suất 1,2 kw
Ắc quy(MF): 12V- 35(Ah)
Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC AT TRÊN XE TOYOTA CAMRY 1994
2.1. Giới thiệu hộp số hành tinh
Hộp số hành tinh có những tính năng và ưu điểm vượt trội như chuyển số êm ái nhẹ nhàng, việc chuyển số được thực hiện một cách tự động tùy thuộc vào tốc độ chuyển động, mức đạp bàn đạp chân ga và tải trọng tác dụng, vì vậy nó luôn tìm được một điểm làm việc trên đường đặc tính phù hợp với sức cản chuyển động, đảm bảo chất lượng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ôtô.
Hộp số hành tinh A541E trên xe TOYOTA CAMRY 1994 bao gồm bộ biến mô men thủy lực, hộp số hành tinh, hệ thống điều khiển bằng thủy lực và điện từ:
- Bộ biến mô được bố trí sát động cơ, nhận mô men động cơ và biến đổi mô men tùy theo tốc độ của trục khủy trước khi đưa vào hộp số hành tinh. Trong biến mô có giảm chấn ly hợp có nhiệm vụ giảm tổn hao công suất do sự trượt của biến mô.
- Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ lựa chọn tỷ số truyền của hộp số hành tinh và khóa biến mô phù hợp với điều kiện chuyển động của ô tô thông qua các thông tin vào về: chế độ chuyển động do người lái chọn, chế độ tải của động cơ (độ mở bướm ga) và điều kiện đường. Cấu trúc của hệ thống điều khiển hộp số hành tinh trên xe bao gồm hai phần: phần điều khiển bằng thủy lực và phần điều khiển điện tử.
Trên xe TOYOTA CAMRY 1994 sử dụng hộp số hành tinh kiểu A541E có kết cấu thể hiện trên hình 2.1.
Hộp số gồm ba dãy hành tinh: Dãy hành tinh trước, sau và dãy O/D, sử dụng 3 ly hợp và hai phanh để điều khiển ở từng số. Các đặc tính kỹ thuật chính của hộp số này được thể hiện trong Bảng 2.1.
2.2. Biến mô thủy lực
Bộ biến mô thủy lực trong hộp số hành tinh thực hiện các chức năng sau:
- Tăng mô men do động cơ tạo ra.
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền (hay không truyền) mô men từ động cơ đến hộp số.
2.2.1. Kết cấu biến mô thủy lực
Trên xe biến mô thủy lực nằm giữa động cơ và hộp số hành tinh. Vỏ của biến mô đặt liền với động cơ và hộp số tạo nên một khối liên kết. Biến mô thủy lực bao gồm: phần chủ động được gọi là cánh bơm (B), phần bị động gọi là cánh tuabin (T), phần đứng yên là cánh phản ứng (P) và khớp một chiều.
- Cánh bơm được nối gắn liền với vỏ biến mô, có rất nhiều cánh có biên dạng cong được bố trí theo hướng kính ở bên trong. Vành dẫn hướng được bố trí trên cạnh trong của cánh bơm để dẫn hướng cho dòng chảy của dầu. Vỏ biến mô được nối với trục khuỷu của động cơ qua tấm dẫn động.
- Cánh phản ứng được đặt giữa cánh bơm và cánh tua bin. Nó được lắp trên trục stato, trục này lắp cố định vào vỏ hộp số thông qua khớp một chiều. Các cánh dẫn của cánh phản ứng nhận dòng dầu khi nó đi ra khỏi cánh tua bin và hướng cho nó đập vào mặt sau của cánh dẫn trên cánh bơm làm cho cánh bơm được cường hoá.
2.2.2 Nguyên lý làm việc của biến mô thủy lực
Khi cánh bơm được dẫn động quay từ trục khuỷu của động cơ, dầu trong cánh bơm sẽ quay cùng với cánh bơm. Khi tốc độ của cánh bơm tang lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu văng ra và chảy từ trong ra phía ngoài dọc theo các bề mặt của các cánh dẫn. Khi tốc độ của cánh bơm tang lên nữa, dầu sẽ bị đẩy ra khỏi cánh bơm, và đập vào các cánh dẫn của cánh tua bin làm cho cánh tua bin bắt đầu quay cùng một hướng với cánh bơm.
Việc khuyếch đại mômen bằng biến mô được thực hiện bằng cách trong cấu tạo của biến mô ngoài cánh bơm và cánh tua bin còn có cánh phản ứng. Với cấu tạo và cách bố trí các bánh công tác như vậy thì dòng dầu thuỷ lực sau khi ra khỏi cánh tua bin sẽ đi qua các cánh dẫn của cánh phản ứng.
2.3. Hộp số hành tinh
Hộp số hành tinh gồm hai phần:
Phần hộp số gồm các phần tử sau: Các dãy bánh răng hành tinh (dãy hành tinh trước và sau, dãy hành tinh O/D), các phần tử điều khiển (các ly hợp điều khiển: ly hợp trước C1, ly hợp sau C2, ly hợp O/D và các phanh hãm B0, B1, B2, B3) và các khớp một chiều (F1 và F2).
Phần điều khiển thủy lực và điện tử sẽ trình bày ở mục sau.
2.3.1. Kết cấu hộp số hành tinh
2.3.1.1. Dãy bánh răng hành tinh
Hộp số hành tinh trong hộp số tự động có các chức năng sau:
- Cung cấp một số tỉ số truyền để thay đổi mômen và tốc độ của bánh xe chủ động phù hợp với lực cản của đường, tải trọng và nhu cầu sử dụng tốc độ của xe.
- Đảo chiều quay của trục ra để thực hiện lùi xe.
2.3.1.2 Các phần tử điều khiển
Trong hộp số hành tinh sự thay đổi các số truyền được thực hiện nhờ tác dụng của chế độ làm việc của động cơ và mô men cản gây nên đối với hệ thống truyền lực.
Các phần tử điều khiển trong hộp số hành tinh của hộp số A5410E trên xe Toyota Camry gồm :
- các ly hợp điều khiển: ly hợp trước C1, ly hợp sau C2, ly hợp O/D,
- các phanh điều khiển B0, B1, B2, B3;
- các khớp một chiều F1 và F2
Chức năng của các phần tử điều khiển hộp số hành tinh trên hình 2.5 được thể hiện trên Bảng 2.2.
2.3.1.3. Khớp một chiều
Trong hộp số hành tinh, khớp một chiều giúp xác định chiều quay giữa các phần tử có chuyển động tương đối với nhau. Nó có chức năng là phần tử điều khiển trong quá trình chuyển số hoặc tạo điều kiện giảm bớt sự sai lệch vận tốc góc giữa các phần tử có chuyển động tương đối. Do vậy khớp một chiều thường đứng song song với ly hợp khóa làm nhiệm vụ của cơ cấu an toàn tránh quá tải cho ly hợp khóa.
2.3.2. Đường truyền lực ở các tay số của hộp số hành tinh
Các chế độ làm việc của các xe có hệ thống truyền lực thủy cơ thông thường gồm 5 chế độ chính. Ở mỗi chế độ này có thể sử dụng một vài giá trị tỷ số truyền khác nhau. Để tạo ra các tỷ số truyền này cần phải sử dụng các phần tử điều khiển.
Cơ cấu hành tinh là cơ cấu ba bậc tự do tương ứng với ba chuyển động của các trục bánh răng mặt trời, bánh răng bao và cần dẫn. Vì vậy để có một chuyển động từ đầu vào đến đầu ra thì một trong ba bậc tự do trên phải được hạn chế.
Các chế độ làm việc của hộp số hành tinh được trình bày trong Bảng 2.3
Khi nào sử dụng chế nào
- Chế độ “D”
Có thể sử dụng 4 số: 1, 2 ,3 và O/D
Ly hợp sau được dẫn động khi chuyển số I ở chế độ “D”,”2” hoặc “L”, lực dẫn động được truyền tới bánh răng mặt trời chuyển tiếp, nó quay theo chiều kim đồng hồ. Vì vậy mô men được truyền từ bánh răng mặt trời chuyển tiếp qua bánh răng hành tinh ngắn (ngược chiều kim đồng hồ) và bánh răng hành tinh dài (cùng chiều kim đồng hồ) tới bánh răng ngoại luân (cùng chiều kim đồng hồ) đạt được sự giảm tỉ số truyền của số I.
- Số II- Tỉ số truyền là 1.581.
Ở chế độ này ly hợp sau C2 và phanh dải B1 làm việc. Ly hợp sau và phanh dải được dẫn động khi chuyển số 2 ở chế độ “D” hoặc chế độ “2”, lực dẫn động được truyền tới bánh răng mặt trời chuyển tiếp, bánh răng mặt trời chuyển tiếp quay cùng chiều kim đồng hồ. Như vậy, mô men được truyền từ bánh răng mặt trời chuyển tiếp qua bánh răng hành tinh ngắn và bánh răng hành tinh dài tới bánh răng ngoại luân, như trong trường hợp số 1.
- Số IV (O/D)- Tỉ số truyền là 0.685.
Ở chế độ này ly hợp cuối C3 và phanh dải B1 làm việc. Khi chuyển số 4, ly hợp cuối và phanh dải được dẫn động, và lực dẫn động được truyền từ trục vào qua hộp số hành tinh dẫn động bánh răng ngoại luân (đầu ra mặt bích) qua bánh răng hành tinh dài.
- Chế độ “L”
Có thể sử dụng 2 số: 1, 2 Trên hình 2.10 là đường truyền lực ở chế độ L số 1. Số 2 tương tự như số 2 ở chế độ D.
Ở chế độ này ly hợp sau C2 và phanh hãm số lùi B2 làm việc. Khi chuyển số 1 ở chế độ “L”, phanh chậm số lùi sẽ được dẫn động để cố định giá bộ bánh răng hành tinh, vì vậy hộp số hành tinh không quay được. Điều này nghĩa là phanh động cơ làm việc khi chuyển số I ở chế độ “L”.
2.4. Hệ thống điều khiển hộp số hành tinh
2.4.1. Cấu tạo chung của hệ thống điều khiển hộp số hành tinh
Hệ thống điều khiển hộp số hành tinh nhằm mục đích chuyển hoá tín hiệu mức tải động cơ và tốc độ ôtô thành tín hiệu thuỷ lực trên cơ sở đó hệ thống điều khiển thuỷ lực sẽ thực hiện việc đóng mở các ly hợp và phanh của bộ truyền hành tinh để tự động thay đổi tỉ số truyền của hộp số phù hợp với các chế độ hoạt động của ôtô.
Phần thủy lực
Hệ thống điều khiển thủy lực bao gồm bơm dầu, khối thân van điều khiển, các van điện từ, các cơ cấu chấp hành thủy lực, các ly hợp điều khiển và các phanh.
Trên cơ sở áp suất dầu do bơm dầu tạo ra, hệ thống điều khiển thủy lực sẽ điều phối áp suất dầu tác động lên biến mô, các ly hợp điều khiển và cacsphanh điều khiển tương ứng với các điều kiện chuyển động của ô tô.
Các van điệ từ SL tạo ra các tín hiệu từ ECM để điều khiển ky hợp khóa biến mô.
Các van điệ từ SLN tạo ra các tín hiệu từ ECM để điều khiển việc lên xuống số.
2.4.2. Các phần tử của hệ thống điều khiển thủy lực
Hệ thống thủy lực cơ bản bao gồm: cac te dầu, bơm dầu để tạo ra áp suất thủy lực, các loại van có chức năng khác nhau, các khoang và ống dẫn dầu.
2.4.2.1. Bơm dầu
Bơm dầu của hộp số hành tinh A541E được đặt trên vách ngăn giữa biến mô thủy lực và hộp số hành tinh. Nó đảm nhận chức năng cung cấp dầu cho biến mô thủy lực, điều khiển ly hợp, phanh dải, tạo nên áp lực dầu bôi trơn cho toàn bộ hộp số, điều khiển van trượt thủy lực thực hiện đóng mở đường dầu, dẫn nhiệt ra ngoài đảm bảo làm mát cho hộp số đồng thời đưa các tạp chất bị mài về thùng dầu thực hiện việc làm sạch dầu.
2.4.3.2. Van điều áp
Van điều áp có nhiệm vụ hạn chế áp suất, khi áp suất đạt giá trị định mức nhằm đảm bảo ổn định áp suất dầu trong quá trình điều khiển hộp số.
Van điều áp đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính. Van có cấu trúc con trượt, một đầu tựa vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch chính, sự cân bằng của lực thủy lực và lò xo quyết định sự di chuyển của con trượt. Khi áp lực dầu tang cao quá sẽ đẩy con trượt theo hướng ép lò xo lại, còn khi áp lực nhỏ, lực lò xo đẩy con trượt ngược lại.
2.4.3.4. Bộ van điều khiển chuyển số
Bộ van điều khiển chuyển số thường sử dụng van thủy lực con trượt, các van con trượt thường có dạng nhiều bậc, có thể đóng mở nhiều đường dầu đưa tới các phần tử điều khiển.
Ở trạng thái tăng số áp lực dầu theo tốc độ chuyển động của ô tô nhỏ, còn áp lực dầu theo chế độ làm việc động cơ lớn, con trượt chuyển số dịch chuyển sang trái, bịt đường dầu tới ly hợp, thực hiện tang số truyền lên số cao hơn.
Ở trạng thái giảm số áp lực dầu theotốc độ chuyển động của ô tô lớn, còn áp lực dầu theo chế độ làm việc của động cơ nhỏ, con trượt chuyển số dịch chuyển sang bên phải, mở đường dầu tới ly hợp, thực hiện giảm số truyền xuống thấp hơn.
2.4.3.5. Hoạt động của bộ điều khiển thủy lực
Khi xe được gài ở chế độ “N”, dầu được bơm dầu hút lên từ thùng dầu qua bầu lọc rồi đưa đến van cơ khí. Tại đây do xe đã được gài số trung gian nên dầu qua van cơ khí đi đến Van điều khiển N-D. Đồng thời dầu từ bơm cũng được đưa qua van điều áp, qua van điều khiển biến mô, đến van điều khiển giảm chấn ly hợp, làm biến mô hoạt động.
2.4.3. Các phần tử của hệ thống điều khiển điện tử (ECT ECU)
Hộp số điều khiển điện tử ECT là hộp số hành tinhsử dụng công nghệ điều khiển điện tử hiện đại để điều khiển hộp số. ECT bao gồm biến mô, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực và hệ thống điều khiển điện tử.
Hệ thống điều khiển điện tử điều khiển thời điểm chuyển số và khóa biến mô trong ETC, bao gồm ba cụm chi tiết: các cảm biến khác nhau, một khối điều khiển điện tử ECU và các loại van điện từ.
2.4.3.1. Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến vị trí bướm ga được gắn trên cổ họng gió và cảm nhận bằng điện mức độ mở của bướm ga. Sau đó gửi những dữ liệu này đến ECU (dưới dạng tín hiệu điện) để điều khiển thời điểm chuyển số và khóa biến mô.
Cảm biến vị trí bướm ga biến đổi một cách tuyến tính góc mở bướm ga thành các tín hiệu điện.
2.4.3.2. Cảm biến nhiệt độ dầu
Cảm biến nhiệt độ dầu thuộc loại Thermister, khi nhiệt độ dầu bôi trơn thấp hơn một nhiệt độ xác định, tính năng của động cơ và khả năng tải của xe sẽ giảm nếu hộp số được chuyển lên số truyền tang. Để tránh hiện tượng này, cac tín hiệu được nhập vào ECU để ngăn không cho nó chuyển lên số truyền tang trước khi nhiệt độ dầu bôi trơn đạt đến một giá trị xác định.
2.4.3.3. Công tắc khởi động số trung gian (Cảm biến vị trí gài số)
ECT ECU nhận thông tin về số đang gài từ cảm biến vị trí gài số được gắn trong công tắc khởi động trung gian, sau đó xác định chế độ gài số tương ứng.
Trong ECT công tắc khởi động số trung gian có tiếp điểm cho mọi vị trí số. Nếu các tay số N, 2, L của ECU được nối với cực E, thì ECU xác định được rằng hộp số đang ở số N, 2 hay L. Nếu không có cực nào trong các tay số N, 2, L được nối với cực E, thì ECU xác định rằng hộp số đang ở số D.
2.4.4. Cơ cấu điều khiển ở buồng lái
Cần chọn chế độ được đặt ở vị trí tương ứng với cần chuyển số ở hộp số thường. Nó được nối với hộp số thong qua dây cáp. Trên xe có bốn số tiến và một số lùi được chia làm sáu chế độ.
a. Chế độ dừng (P)
Công suất động cơ không được truyền tới trục ra. Trục ra được khóa cứng bằng cơ khí. Xe dừng tại chỗ,không di chuyển được. Ở chế độ này dộng cơ vẫn có thể khởi động được.
c. Vị trí trung gian (N)
Khởi động động cơ trong mọi trường hợp. Công suất động cơ không được truyền tới trục ra như chế độ P. Khi dừng xe người lái không rời khỏi xe.
d. Chế độ lái (D)
Trong chế độ này AT sẽ tự động chuyển từ số I đến số IV tương ứng với cường độ bàn đạp chân ga và vận tốc chuyển động. Chú ý, khi công tắc điều khiển chế độ số truyền tăng (OD) ở trạng thái OFF thì chỉ chuyển từ số I đến số III, bật công tắc này thích hợp khi xe đi trong thành phố đông đúc.
f. Dải tốc độ thấp (L)
Khi ở chế độ “L”, nếu giảm từ số II xuống số I thì không thể chuyển lên số II hoặc III.
Việc khởi hành ở chế độ này luôn luôn bắt đầu ở số I.
Khi xe đang chạy ở chế độ “D” hoặc “2”, việc về số từ số IV về số III, số III về số II hoặc số II về số I được thực hiện khi xe đạt được tốc độ cho phép tương ứng với từng số bằng cách lựa chọn dải làm việc của chế độ “L”.
2.4.5. Cơ cấu khóa trục bị động
Cơ cấu khóa trục bị động của hộp số là cơ cấu an toàn khi ô tô đứng yên tại chỗ. Khóa trục bị động làm việc khi cần chọn số để ở vị trí “P”. Do tác dụng đảm bảo an toàn của nó nên khóa trục bị động không tham gia vào việc thực hiện các số truyền của hộp số hành tinh.
Cơ cấu khóa trục bị động dung trong hộp số hành tinh A541E là cơ cấu kiểu “cóc hãm”.
2.5. Truyền lực chính và vi sai
Truyền lực chính là bộ truyền và giảm tốc bánh răng một cấp hoặc hai cấp lắp trên cầu chủ động của ôtô.
Xe TOYOTA CamRy có động cơ và hộp số đặt ngang và hộp số truyền động trực tiếp truyền lực chính thì truyền lực chính là cặp bánh răng trụ răng nghiêng và bánh răng chủ động nằm trên hộp số và truyền mômen trực tiếp từ hộp số đến bộ vi sai.
Cụm vi sai được đặt giữa vỏ phía hộp số và vỏ phía vi sai.
Công suất của động cơ được truyền từ hộp số đến bộ vi sai và sau đó đến các bán trục và các bánh xe chủ động
Bánh răng nghiêng được dùng làm bánh răng lớn.Bánh răng này liền với vỏ vi sai và được lắp trong vỏ hộp số phía vi sai qua hai vòng bi bán trục.
Các đăng và bán trục:
Xe TOYOTA CamRy có động cơ đặt ngang, cầu trước chủ động nên các đăng cũng là bán trục. Truyền động các đăng dùng để truyền mô men xoắn giữa các cụm trong hệ thống truyền lực có các vị trí cách xa nhau hoặc có ví trí tương đối thay đổi.
Như hình vẽ trên vòng lăn trong được lắp vào vòng lăn ngoài dạng phễu bắt bằng 6 bi thép các bi được giữ bởi vành cách đặt giữa chúng.
Nguyên lý của khớp các đăng loại này là một độ cong đặc biệt được tạo ra trên đế bi sao cho giao điểm của đường tâm trục chủ động và trục bị động luôn nằn trên đường nối tâm của mỗi viên bi. Vì vậy vận tốc góc của trục chủ động luôn bằng trục bị động.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VI SAI GIỮA CÁC BÁNH XE
3.1 Thiết kế vi sai giữa các bánh xe.
Trong vi sai đối xứng ta tính toán bánh răng bán trục, bánh răng hành tinh và trục của bánh răng hành tinh.
3.1.1 Các thông số của cặp bánh răng hành tinh – bánh răng bán trục.
3.1.1.1 Các thông số chọn sơ bộ .
Sau khi thiết kế TLC dựa vào kích thước của cặp bánh răng TLC ta chọn được các kích thước của bánh răng hành tinh và bánh răng bán trục như sau:
- Đường kính vòng chia (vòng lăn) của bánh răng hành tinh : dc1 = 80 mm.
- Đường kính vòng chia (vòng lăn) của bánh răng bán trục : dc2 = 120 mm.
- Góc nghiêng của răng : b = 0.
- Góc ăn khớp pháp tuyến : a = 200
- Chiều rộng bánh răng : b = 30 mm.
- Dựa vào các thông số đã biết ta vẽ được TLC-VS từ đó tính được chiều dài nón của cặp bánh răng hành tinh – bánh răng bán trục : Ln = 84 mm.
3.1.1.2 Các thông số tính toán.
Ta có:
+ M0 - mô men truyền đến vỏ vi sai: M0 = Memax .ih1 .i0 .htl =8310 N.m = 8320000 N.mm .
+ K- hệ số hãm vi sai . Đối với vi sai đối xứng là loại vi sai hãm với ma sát trong bé ta có : K= 0 – 0,2 . Chọn K= 0,1.
+ Zn – số răng của bánh răng nửa trục. Chọn Zn = 22.
Thay các thông số vừa tìm được vào công thức tính mn ta có : mn = 7,82 mm. Lấy mn = 8 mm.
- Tính lực tác dụng lên các bánh răng vi sai:
+ Lực vòng (P):
Khi xe chuyển động tịnh tiến các bánh răng ăn khớp trong vi sai chịu tác dụng lực vòng cực đại : Pmax = 17333 N.
+ Trong trường hợp hãm vi sai bán trục sẽ truyền toàn bộ mô men nên : Pmax = 34666 N.
Khi tính toán sức bền các bánh răng vi sai ta lấy giá trị Pmax lớn hơn để tính .
Vậy P = 34666 N.
- Lực hướng tâm (R) : R= P tga.cosd
Với d là góc côn chia của bánh răng hành tinh , d = 330 41’. R = 10485 N .
- Lực dọc trục (Q): Q = P tga.sind = 7003 N.
3.1.2 Kiểm tra sức bền các bánh răng vi sai.
3.1.2.1 Kiểm tra sức bền uốn của răng.
Ta có:
+ h - chiều cao đầu răng , h = 1,25 mn = 1,25 .8 = 10 mm .
+ M0 - mô men trên vỏ vi sai , M0 = 8411423 N.mm .
+ b - chiều rộng bánh răng hành tinh , b = 30 mm.
+ r1 – bán kính vòng chia của bánh răng hành tinh , r1 = 40 mm .
+ t - bước răng của bánh răng hành tinh , t = P.mn = 25 mm.
+ d - góc côn chia của bánh răng hành tinh , d = 330 41’.
+ q- số bánh răng hành tinh , q = 4.
Thay các giá trị trên vào công thức tính ứng suất uốn của răng ta có :
s = 1006 N/ mm2 = 100,6 KG/ mm2.
s- ứng suất uốn cho phép : s= 600 - 900 N/ mm2 .
Ta thấy s < [s]. Vậy bánh răng vi sai đảm bảo sức bền uốn của răng.
3.1.2.2 Kiểm tra sức bền tiếp xúc của răng.
+ Lực vòng tác dụng trên bánh răng , P = 34666 N.
+ E - mô đun đàn hồi của vật liệu chế tạo bánh răng, đối với thép: E = 2,15.105 N/ mm2 .
+ r1, r2 - bán kính cong của các mặt răng tại điểm tiếp xúc .
suy ra : r1 = 13,48 mm; r2 = 20,22 mm.
Thay các giá trị tìm được vào công thức tính ứng suất tiếp xúc ta được : t = 2390 N/ mm2 .
t - ứng suất tiếp xúc cho phép , [t] = 1500 - 2500 N/ mm2 .
Ta thấy t < [t], vậy các bánh răng vi sai đảm bảo độ bền tiếp xúc của răng .
3.1.3 Tính trục của bánh răng hành trinh.
Trục của bánh răng hành tinh tính theo điều kiện chèn dập và theo điều kiện cắt.
3.1.3.1 Theo điều kiện chèn dập.
Ta có:
+ d1 - đường kính trục của bánh răng hành tinh .
+ h = 20 mm.
+ với l = b = 30 mm ; c = 4 mm ta có : r’ = 44 mm .
+ [s] - ứng suất chèn dập cho phép , [s] = 50 - 80 N/ mm2. Chọn s = 60 N/ mm2.
Suy ra : d1 = 39,8 mm .
3.1.3.2 Theo điều kiện cắt .
Ta có:
[t] - ứng suất chèn dập cho phép , [t] = 60 -100 N/ mm2. Chọn t = 80 N/ mm2.
Suy ra : d1= 27,57 mm .
Từ hai điều kiện trên ta có thể lấy d1 = 40 mm.
Lấy d1 = 40 mm.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC,HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC AT TRÊN XE TOYOTA CAMRY
4.1. Hướng dẫn khai thác, sử dụng hệ thống truyền lực xe Toyota Camry.
4.1.1 Những chú ý đối với hệ thống truyền lực khi sử dụng xe
Khi khởi hành xe: Khi bắt đầu khởi hành xe chỉ được phép cho xe khởi hành nếu chắc chắn động cơ đã làm việc bình thường, các đồng hồ cảnh báo chỉ báo trạng thái bình thường. Trước khi khởi hành cần nhả van phanh tay, đèn báo hiệu phanh tay tắt, nhả từ từ bàn đạp ly hợp đồng thời ấn bàn đạp ga phù hợp cho xe lăn bánh từ từ.
Khi xe đang hoạt động: Cần chú ý lắng nghe phát hiện các tiếng gõ, âm thanh khác thường và sự hoạt động của động cơ và các bộ phận của hệ thống truyền lực. Nếu thấy có hiện tượng khác thường cần dừng xe và phát hiện khắc phục triệt để nguyên nhân gây ra sự cố.
+ Khi xe đang chuyển động không được đặt chân thường xuyên lên bàn đạp ly hợp. Không được thao tác chuyển số mà không đạp bàn đạp ly hợp.
+ Khi sang số cần đạp nhanh bàn đạp ly hợp đến hết hành trình, khi nhả cần nhả từ từ.
4.1.2 Những chú ý khi kiểm tra và chạy rà xe mới
a. Kiểm tra xe mới
Trước khi xuất xưởng hầu hết các xe mới đều đã qua kiểm tra, tuy nhiên trong quá trình lắp ráp, vận chuyển một số chi tiết nào đó có thể bị nới lỏng hoặc hư hỏng vì vậy các xe mới trước khi đưa vào sử dụng đều phải kiểm tra để bảo đảm an toàn cho người sử dụng.
Công việc kiểm tra bao gồm:
- Kiểm tra tình trạng liên kết và bắt chặt các bộ phận, đặc biệt là hệ thống truyền lực.
- Kiểm tra mức dầu bôi trơn hộp số, cầu sau.
b. Chạy rà xe mới
Hành trình xe chạy rà trơn là 2500 km. Trong hành trình 2500 km rà trơn cần tuân thủ chặt chẽ các yêu cầu kỹ thuật qui định sau:
- Xe hoạt động trên mặt đường có độ bằng phẳng tốt, tránh sự thay đổi lớn hoặc đột ngột đối với hệ thống truyền lực.
- Vận tốc chuyển động của xe đối với từng tay số không được quá các trị số giới hạn theo Bảng 4.1.
- Trong 200 km đầu tiên cần cho xe chạy không tải. Trong khoảng từ km 200 đến km 1500 tải của xe không được quá 70% định mức. Trong khoảng từ km 1500 đến km 2500 tải của xe không được vượt quá 90% định mức.
- Trong thời kỳ rà trơn không được cho xe kéo moóc hoặc chuyển động với vận tốc lớn.
4.2 Bảo dưỡng hệ thống truyền lực
4.2.1 Nội dung chính trong bảo dưỡng hệ thống truyền lực
a. Ly hợp
Những hư hỏng của bộ ly hợp gây trở ngại cho việc điều khiển ô tô, làm người lái không tập trung việc quan sát đường, làm trở ngại giao thông của các phương tiện vận tải khác, và gây mất cảm giác cho người lái, trong nhiều trường hợp còn gây mất an toàn giao thông.
b. Hộp số
Hộp số là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền lực, ảnh hưởng lớn đến tính năng thông qua của xe, trong quá trình sử dụng cần tuân thủ đúng qui trình bảo dưỡng nhằm đạt được hiệu quả sử dụng lớn nhất và an toàn cho con người trong quá trình sử dụng xe.
c. Truyền động các đăng, truyền lực chính và bộ vi sai
Nội dung bảo dưỡng truyền động các đăng, truyền lực chính và bộ vi sai thể hiện như bảng 4.1
4.2 Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống truyền lực và cách khắc phục
a. Ly hợp.
Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống truyền lực và cách khắc phục của ly hợp thể hiện như bảng 4.2.
b. Hộp số.
Hộp số xảy ra hiện tượng nhảy số khi xe đang hoạt động, gài hai số một lúc, hoặc cảm thấy khó gài số, xuất hiện tiếng kêu lạ trong hộp số, bánh răng hộp số bị sứt mẻ.
d. Truyền lực chính.
Quá trình sử dụng xuất hiện những dấu hiệu bất thường như: Các bánh răng hoạt động phát ra tiếng ồn lớn, chảy dầu ở vỏ cầu, trục các đăng bị đảo, xe không thể chuyển động.
4.1.2 Điều chỉnh và bôi trơn
a. Ly hợp
Kiểm tra và điều chỉnh
Sau mỗi 8000 km của ly hợp cần điều chỉnh hành chỉnh tự do của ly hợp. Trị số điều chỉnh 30 ~ 40 mm.
Cách kiểm tra: đạp nhẹ lên bàn đạp ly hợp và đo hành trình của bàn đạp, nếu không đạt trị số qui định cần tiến hành điều chỉnh.
b. Trục các đăng
Kiểm tra và điều chỉnh
Sau 8000 km vận hành cần kiểm tra khe hở hướng trục của ổ đỡ trung gian của trục truyền.
Cách kiểm tra: dựng tay lắc, đẩy trục theo chiều dọc nếu cảm nhận thấy rõ rệt khe hở (khi đó khe hở hướng trục vượt quá 0,30 mm) thì phải tiến hành điều chỉnh. Khe hở này nếu vượt quá 0,30 mm sẽ làm xuất hiện dao động của trục, gây ồn trong ổ đỡ vì vậy cần kịp thời điều chỉnh.
c. Hộp số
Thay dầu hộp số
Trong quá trình vận hành, cứ sau 800 km cần kiểm tra mức dầu hộp số, nếu thiếu cần bổ sung tới mức qui định. Khi thay dầu cần phải xả sạch dầu cũ trong đáy dầu hộp số rồi mới đổ dầu mới vào. Khi bổ sung phải đổ dầu tới mức ngang bằng miệng đổ dầu trên thành hộp số.
d. Truyền lực chính
Kiểm tra điều chỉnh
Ta kiểm tra vết ăn khớp của các cặp bánh răng, vì vết ăn khớp liên quan tới áp suất tiếp xúc mặt răng, ảnh hưởng tới tải trọng động tác dụng lên răng.
Thay dầu cầu chủ động
Cứ sau 8000 km cần kiểm tra mức dầu, nếu thiếu phải bổ sung. Nút có ren của lỗ đổ dầu bố trí ở thành phía trên của truyền lực chính, mức dầu đỏ phải đạt ngang mức của lỗ này. Dầu bôi trơn cầu sau có cùng ký hiệu với dầu bôi trơn hộp số, lượng dầu là 5 lít.
Chu kỳ thay dầu:
- Sau khi chạy rà xong (sau 2500 km).
- Sau đó chu kỳ thay dầu là sau mỗi hành trình 24000km.
- Thay đổi khi đổi thời vụ làm việc.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian nghiên cứu tìm hiểu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS………….., em đã hoàn thành đúng thời hạn đồ án môn học của mình. Đồ án em đã thực hiện bao gồm :
- Chương 1. Giới thiệu chung về xe Toyota Camry 1994
- Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống truyền lực AT xe Toyota Camry
- Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm vi sai giữa các bánh xe.
- Chương 4. Hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng hệ thống truyền lực xe Toyota Camry.
Mặc dù còn nhiều vấn đề chưa giải quyết được trong đồ án này do hạn chế về thời gian, cũng như kiến thức nhưng đồ án này đã trang bị cho bản thân em không những là các kiến thức sâu sắc về chuyên ngành mà còn là nhận thức về phương pháp giải quyết một số vấn đề kỹ thuật nảy sinh từ thực tế. Đồ án không thể tránh được những chỗ còn thiếu sót, em rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS………….., cũng như các thầy giáo trong bộ môn Ôtô quân sự đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập, Lý thuyết ô tô quân sự, Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, 2002.
[2]. Vũ Đức Lập, Cấu tạo ô tô tập I, Nhà xuất bản quân đội nhân dân Việt Nam, Hà Nội 2011.
[3]. Vũ Đức Lập, Tính toán kéo ô tô, Nhà xuất bản học viện kĩ thuật quân sự, 1992.
[4]. Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 1999.
[5]. Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Kết cấu ô tô, Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 2009.
[6]. Đào Hoa Việt, Thiết bị điện – điện tử trên xe, Nhà xuất bản học viện kĩ thuật quân sự, Hà Nội 2005.
[7]. Technical Information Manual (1994)
Toyota Camry
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"