MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.. 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP. 6

1. Công dụng, yêu cầu, phân loại 6

1.1. Công dụng. 6

1.2. Yêu cầu. 6

1.3. Phân loại: 7

1.4. Sơ đồ vị trí ly hợp trong hệ thống truyền lực: 8

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 9

1. Lựa chọn cụm ly hợp. 10

1.1. Phương án 1:  Ly hợp thủy lực. 10

1.2. Phương án 2: Ly hợp điện từ. 11

1.3. Phương án 3: Ly hợp ma sát khô ( Mô-men được truyền nhờ ma sát) 13

1.4. Phương án lựa chọn. 18

2. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát khô. 18

2.1. Đĩa ép và đĩa trung gian. 18

2.2. Đĩa bị động. 19

2.3. Bộ giảm chấn. 21

2.4. Đòn mở ly hợp. 22

3. Phương án lựa chọn loại lò xo ép. 23

3.1. Lò xo trụ. 24

3.2. Lò xo côn. 25

3.3. Lò xo đĩa. 26

3.4. Phương án lựa chọn. 26

4. Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển loại ly hợp đĩa ma sát 27

4.1. Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí 27

4.2. Phương án 2: Dẫn động ly hợp bằng thủy lực. 31

4.3. Phương án 3: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén. 33

4.4. Phương án 4: Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén. 35

4.5. Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không. 37

4.5. Phương án lựa chọn. 39

5. Kết luận hệ thống ly hợp chọn thiết kế. 39

CHƯƠNG III: NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN.. 40

1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 40

1.1. Xác định mô-men ma sát mà ly hợp cần truyền. 40

1.2. Xác định các thông số và kích thước cơ bản. 40

1.3. Tính lò xo giảm chấn. 43

2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp. 47

2.1. Tính công trượt và công trượt riêng. 47

2.2. Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết 49

3. Tính bền một số chi tiết ly hợp. 50

3.1 Tính bền đĩa bị động. 50

3.2. Tính lò xo ép. 53

3.3. Tính toán trục ly hợp. 56

4. Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp. 62

 4.1.Xác định lực và hành trình bàn đạp. 62

4.2. Thiết kế hệ dẫn động thủy lực. 64

4.3. Tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. 67

CHƯƠNG IV: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA LY HỢP. 71

1. Chẩn đoán hư hỏng ly hợp. 71

1.1. Bị trượt khi đóng ly hợp. 71

1.2. Bị rung giật, làm việc không êm khi đóng ly hợp. 73

1.3. Ly hợp không ngắt được hoàn toàn. 74

1.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu. 75

1.5. Bàn đạp ly hợp rung.................................................................................. 77

1.6. Đĩa ly hợp chóng mòn ………………...…………..……………………..77

1.7. Bàn đạp ly hợp nặng...................................................................................78

1.8. Hẫng bàn đạp ly hợp..................................................................................78

2. Quy trình kiểm tra, sửa chữa ly hợp. 79

2.1. Hiện tượng trượt ly hợp…………………….…………………..…………79

2.2. Hiện tượng khó sang số hoặc không sang được số.……...………………80

2.3. Hiện tượng rung li hợp khi khởi hành ………………………...…..……..81

2.4. Ly hợp có tiếng kêu không bình thường………………………………….81

3. Tháo lắp, kiểm tra sửa chữa ly hợp. 82

3.1. Tháo bộ ly hợp………………………………………...……………..……82

3.2. Lắp bộ ly hợp……………………………………………………………...83

3.3. Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát……………………………………………..86

3.4. Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp……………………87

3.5. Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở………………89

3.6. Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp………………………………89

3.7. Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp90

3.8. Bôi mỡ cho các chi tiết……………………………………………………91 

KẾT LUẬN……………………………………………………………………….92

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 93

LỜI NÓI ĐẦU

   Đất nước ta đang ngày càng phát triển và có sự thay đổi từng ngày, cùng với sự phát triển về kinh tế thì khoa học kỹ thuật cũng có bước phát triển vượt bậc và thu được những thành tựu quan trọng. Khoa học kỹ thuật đã được áp dụng phổ biến trong đời sống và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân.

   Công nghiệp ôtô là một ngành quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một đất nước, đặc biệt là một quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Ô tô phục vụ cho các mục đích thiết yếu của con người như việc vận chuyển hàng hoá, đi lại của con người.Ngoài ra nó còn phục vụ trong rất nhiều lĩnh vực khác như: Y tế, cứu hoả, cứu hộ, an ninh, quốc phòng….Do vậy phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam là một trong những mục tiêu chiến lược trong sự phát triển của đất nước. Thực tế  nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển ngành công nghiệp ôtô với những đề án chiến lược dài hạn đến năm 2015, 2020. Cùng với việc chuyển giao công nghệ giữa Việt Nam và các nước phát triển trên thế giới, chúng ta ngày càng được tiếp cận nhiều hơn với các công nghệ tiên tiến trên thế giới trong đó có công nghệ về ôtô. Công nghệ ôtô mặc dù là một công nghệ xuất hiện đã lâu nhưng trong những năm gần đây đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ, liên tục các công nghệ mới đã được phát minh nhằm hoàn thiện hơn nữa ôtô truyền thống. Ngoài ra người ta còn phát minh ra những công nghệ mới nhằm thay đổi ôtô truyền thống như nghiên cứu ôtô dùng động cơ Hybryd, động cơ dùng nhiên liệu Hydro, ôtô có hệ thống lái tự động…. Tuy nhiên trong điều kiện của nước ta, chúng ta chỉ cần tiếp thu và hoàn thiện những công nghệ về ôtô truyền thống.

   Trên ôtô, người ta chia ra thành các phần và các cụm khác nhau. Trong đó ly hợp là một trong những cụm chính và có vai trò quan trọng trong hệ thống truyền lực của ôtô. Hệ thống ly hợp có ảnh hưởng lớn đến tính êm dịu của ôtô, tính năng điều khiển của ôtô, đảm bảo an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô. Nên để chế tạo được một chiếc ôtô đạt yêu cầu chất lượng thì việc thiết kế chế tạo một bộ ly hợp tốt là rất quan trọng. Do đó em đã được giao đề tài “Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con 7 chỗ ngồi” để nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về hệ thống ly hợp trên ôtô và quy trình thiết kế chế tạo hệ thống ly hợp cho ôtô. Với các thông số ban đầu lấy từ xe tham khảo là xe TOYOTA LANDCRUISER .Trong nội dung đồ án, em đã cố gắng trình bày một cách cụ thể nhất về hệ thống ly hợp trên ôtô, bao gồm từ phần tổng quan về hệ thống ly hợp đến quy trình thiết kế chế tạo một bộ ly hợp hoàn chỉnh có thể hoạt động được cũng như những hư hỏng có thể xảy ra và cách bảo dưỡng, sữa chữa hệ thống ly hợp.

   Trong thời gian được giao đề tài, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, cụ thể của Thầy giáo: PGS.TS………….. cùng các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù bản thân đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn.

   Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS………….. và các thầy giáo trong bộ môn Ôtô và xe chuyên dụng, Viện Cơ khí động lực, Trường ĐHBK Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bản đồ án này.

                                  Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                        Sinh viên thực hiện

                     ……………….

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP

1. Công dụng, yêu cầu, phân loại

1.1. Công dụng

Ly hợp là một cụm quan trọng của hệ thống truyền lực, thực hiện nhiệm vụ:       

- Ly hợp dùng để truyền mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực. Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.

- Ly hợp dùng để tách nối động cơ với hệ thống truyền lực khi khởi hành, dừng xe, chuyển số và cả khi phanh xe. Ở hệ thống truyền lực cơ khí với hộp số có cấp việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập đầu răng của các bánh răng khi vào số hoặc của các khớp gài và làm cho quá trình đổi số được dễ dàng.

1.2. Yêu cầu

Ly hợp phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo truyền hết được mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bị trượt ở mọi điều kiện sử dụng.

- Khi xe khởi hành hoặc chuyển số, quá trình đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực.

- Khi ly hợp mở cần phải ngắt dòng truyền nhanh chóng dứt khoát.

1.3. Phân loại:

Có nhiều cách phân loại ly hợp:

+ Theo phương thức truyền mô-men từ trục khuỷu động cơ tới hệ thống truyền lực các ly hợp ô- tô được phân thành:

- Ly hợp ma sát: Mô-men  truyền qua ly hợp nhờ ma sát giữa các bề mặt ma sát. Ly hợp mat sát có kết cấu đơn giản, hiện nay được sử dụng phổ biến trên ô-tô với các dạng sử dụng ma sát khô và ma sát trong dầu (ma sát ướt).

- Ly hợp thủy lực: Mô-men được truyền nhờ môi trường chất lỏng. Do khả năng truyền mô-men và tải trọng động, các bộ truyền thủy lực được dung trên các hệ thống truyền lực thủy cơ với kết cấu ly hợp thủy lực và biến mô thủy lực.

+ Theo cấu tạo của bộ phận ma sát ta có: loại đĩa, loại đĩa côn, loại trống.

+ Theo phương pháp điều khiển dẫn động ly hợp:

- Ly hợp cơ khí: Là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm ly hợp thông qua các khâu khớp đòn nối. Loại này thường được dung trên ô-tô con với yêu cầu lực ép nhỏ.

- Ly hợp dẫn động thủy lực: Là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và đường ống cùng với các cụm truyền chất lỏng.

1.4. Sơ đồ vị trí ly hợp trong hệ thống truyền lực:

Sơ đồ vị trí ly hợp trong hệ thống truyền lực thể hiện như hình 1.1

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Các thông số tham khảo của xe du lịch 7 chỗ thể hiện như bảng 2.1.

1. Lựa chọn cụm ly hợp

1.1. Phương án 1:  Ly hợp thủy lực

Ly hợp thủy lực truyền mô men thông qua chất lỏng.

Cấu tạo của ly hợp gồm 2 phần:

Phần chủ động :  là phần bánh bơm, bánh đà.

Phần bị động : là phần bánh tuabin 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 tuabin hướng tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục của bánh bơm được nối với động cớ và trục của bánh tuabin được 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 bánh tuabin quay theo. Nhờ đó năng lượng được truyền từ bánh bơm sang bánh tuabin nhờ dòng chảy chất lỏng.

1.2. Phương án 2: Ly hợp điện từ

Ly hợp điện từ hình thành với 2 dạng kết cấu:

- Ly hợp ma sát sử dụng lực ép điện từ

- Ly hợp điện tử làm việc theo nguyên lý nam châm điện bột.

Cả hai loại này đều sử dụng nguyên tắc đóng mở ly hợp thông qua công tắc đóng mở mạch điện bố trí tại cần gài số. Như vậy không cần bố trí bàn đạp ly hợp và thực hiện điều khiển theo hệ thống ‘điều khiển hai pedal’.

Sau đây ta xét sơ đồ ly hợp điện nam châm bột. Có ba dạng kết cấu :

- Cuộn dây bố trí tĩnh tại trên phần cố định của vỏ.

- Cuộn dây quay cùng bánh đà.

Cấu tạo của chúng gồm ba phần :

Phần chủ động: bao gồm bánh đà (1), vỏ ly hợp, cuộn dây( 3), khung từ (2).

Phần bị động: bao gồm lõi thép bị động (5), nối với trục chủ động của hộp số(6).

Nguyên lý hoạt động

Khi có dòng điện qua cuộn dây (3). Xung quanh nó sẽ xuất hiện từ thông có dạng vòng tròn khép kín đi qua không gian khe hở từ (4) có chứa bột kim loại đặc biệt. Từ thông đi qua bột kim loại này sẽ tập trung dọc theo chiều lực nam châm, tạo thành những sợi cứng. Nối phần chủ động và phần bị động với nhau truyền mômen từ động cơ tới hệ thống truyền lực.

1.3. Phương án 3: Ly hợp ma sát khô (Mô-men được truyền nhờ ma sát)

Ngày nay ly hợp ma sát khô được sử dụng phổ biến trên ô-tô và đối với các loại xe du lịch cỡ nhỏ như xe 5 chỗ thường sử dụng ly hợp ma sát khô một đĩa sử dụng lò xo đĩa. Cấu tạo chung được chia làm các phần cơ bản: chủ động, bị động và dẫn động điều khiển.

Phần chủ động gồm các chi tiết lắp ghép trực tiếp hay gián tiếp với bánh đà và có cùng tốc độ quay với bánh đà gồm: bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, lò xo ép.
Phần bị động gồm các chi tiết lắp ghép trực tiếp hay gián tiếp với trục bị động của ly hợp ( hay trục sơ cấp hộp số) và có cùng tốc độ góc với cùng trục bị động của ly hợp gồm: trục bị động, đĩa bị động.

1.3.1. Ly hợp ma sát khô một đĩa

Phần chủ động :

Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép (3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở ) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp bằng thanh mỏng đàn hồi. đảm bảo truyền được mô-men từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp. Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng  kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà.

Phần dẫn động :

Gồm các chi tiết liên kết từ bàn đạp (7), đòn kéo (9) tới càng mở (12), ổ bi tỳ (11), đòn mở (12). Đòn mở (12) có điểm tựa trên vỏ ly hợp (5)

Phần chủ động :

Bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép (3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp bằng thanh mỏng đàn hồi. đảm bảo truyền được mô-men từ vỏ lên đĩa ép và dịch chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp. Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng  kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà.

1.3.2. Ly hợp ma sát khô hai đĩa

Phần chủ động:

Bao gồm bánh đà (1), đĩa ép trung gian (3), đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly hợp (8). Bánh đà có dạng cốc trụ bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của cụm ly hợp. Mômen từ động cơ được truyền từ trục khuỷa tới bánh đà sang đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài nhờ các rãnh trên bánh đà và các vấu của đĩa (3) và (5). Như vậy các đĩa (3) và (5) có thể di chuyển dọc trục so với bánh đà và các vấu có thể trượt dọc theo các rãnh để hạn chế dịch chuyển của đĩa trung gian (3), kết cấu sử dụng bu lông hạn chế (6). 

Phần bị động:

Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn (14) dập tắt dao động xoắn. Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa bị động bên ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. 

Trạng thái ly hợp mở:

Khi tác động lực điều khiển lên bàn đạp thông qua các thanh kéo, bạc mở (9) dịch sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi ‘T’ (12) và đầu đòn mở (13). ổ bi ‘T’ tiếp tục ép lên đầu đòn mở, đầy đầu trong sang trái, đầu ngoài đòn mở dịch chuyển sang phải. Kéo đĩ ép ngoài (5) tách khỏi đĩa bị động ngoài, lò xo định vị (2) đẩy đĩa ép trong tiến sát đến đầu bu lông hạn chế (6), tách đĩa bị động trong ra khỏi bánh đà.

1.4. Phương án lựa chọn

Như vậy đối với xe con 7 chỗ không đòi hỏi công suất và mô men lớn ta chọn ly hợp là ly hợp ma sát khô 1 đĩa với những ưu điểm nổi bật:

- Đơn giản trong chế tạo

- Có khả năng mở dứt khoát, thoát nhiệt tốt

- Khối lượng nhỏ

- Thuận lợi trong bảo dưỡng và sửa chữa

- Giá thành thấp.

2. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát khô         

2.1. Đĩa ép và đĩa trung gian

Đĩa ép và đĩa trung gian đảm nhận nhiệm vụ tạo mặt phẳng ép với đĩa bị động. Truyền mômen xoắn của động cơ tới đĩa bị động. Kết cấu truyền mômen này được thực hiện bằng các vấu, chốt, thanh nối đàn hồi, được thể hiện qua hình 2.6.

Trong điều kiện luôn chịu nhiệt sinh ra ở bề mặt ma sát. Đĩa ép và đĩa trung gian còn đảm bảo việc hấp thụ và truyền nhiệt ra môi trường. Các đĩa được chế tạo từ gang đặc còn có các gân hoặc rãnh hướng tâm thoát nhiệt ra ngoài. Tăng độ  cứng đĩa ép các vấu (a,c) của đĩa ép nằm trong rãnh của vỏ ly hợp đảm bảo liên kết chắc chắn. Do xuất hiện ma sát ở liên kết, làm tăng điều khiển mở ly hợp.

2.2. Đĩa bị động

Đĩa bị động được lắp trên then hoa trục bị động gồm: Xương đĩa (5) bằng thép mỏng, tấm ma sát (1) và bộ phận dập tắt dao động (6,10)

Xương đĩa được tán chặt vơi các cánh hình chữ ‘T’ làm bằng thép lò xo. Các cánh được bẻ vênh về các hướng khác nhau và tán với các tấm ma sát (1). Cấu trúc như vậy đảm bảo cho các bề mặt ma sát được tiếp xúc tốt, đóng êm dịu, ngăn ngừa sự cong vênh khi bị nung nóng dẫn đến làm giảm độ cứng dọc trục của đĩa bị động.

2.3. Bộ giảm chấn

Dập tặt dao động xoắn ở đĩa bị dộng bao gồm hai nhóm chi tiết cơ bản

Nhóm chi tiết đàn hồi:

Dùng để giảm dao động có tần số cao xuất hiện trong hệ thông tryền lực do có sự kích động cưỡng bức theo chu kì từ động cơ hoặc mặt đường.

Nhóm chi tiết hấp thụ năng lượng dao động :

Sử dụng các tấm ma sát bằng pherado hay kim loại chịu mòn.

Cấu tạo bộ giảm chấn:

Đa dạng, nhưng đều được bố trí nối giữa xương đĩa bị động với mayer và hoạt động theo nguyên tắc hấp thụ và phân tán năng lượng

Xương đĩa bị động được nối với đĩa trong bằng đinh tán. Trên đĩa trong có các cửa sổ chứa lò xò một đầu lò xo tựa trên đĩa trong của xương đĩa, đầu kia tựa vào đĩa mayer.

2.4. Đòn mở ly hợp

Đòn mở ly hợp là khâu nối giữa  phần dẫn động điều khiển và phần chủ động đĩa ép ly hợp. Đòn mở đảm nhận truyền lực điều khiển để mở đĩa ép trong cụm ly hợp. Khi mở ly hợp lực điều khiển cần ép lò xo ép lại. Kéo đĩa ép tách các bề mặt ma sát. Lực điều khiển tác dụng lên đòn mở lớn, nên đòn mở thường có từ 3 chiếc trở lên, bố trí  đều theo chu vi. Đòn mở được liên kết với đĩa chủ động và cùng quay với vỏ ly hợp. Đòn mở được chế tạo từ thép hợp kim có trọng lượng và kích thước nhỏ.

4. Lựa chọn phương án dẫn động điều khiển loại ly hợp đĩa ma sát

Dẫn động điều khiển ly hợp có nhiệm vụ truyền lực của người lài từ bàn đạp ly hợp tới đòn mở để thực hiện ngắt ly hợp. Dẫn động điều khiển cần phải đảm bảo kết cấu đơn giản, dễ xử dụng, điều khiển nhẹ nhàng bằng lực bàn đạp của người lái.Thực hiện yêu cầu này đòi hỏi dẫn động điều khiển ly hợp có: hiệu suất truyền lực cao, kết cấu hợp lý.

Dẫn động ly hợp thường có các loại sau: Dẫn động cơ khí, dẫn động thủy lực, dẫn động có trợ lực.

Trợ lực có thể là : Cơ khí, chân không, khí nén.

4.1. Phương án 1 : Dẫn động ly hợp bằng cơ khí

4.1.1. Dẫn động cơ khí sử dụng thanh và cần

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các đòn, khớp nối và được lắp theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động điều khiển ly hợp đơn thuần này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao. Hệ thống dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các ôtô quân sự như xe ZIN-130, ZIN-131...

Nguyên lý làm việc:

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (8) sẽ làm cho cần của trục bàn đạp ly hợp (4) quay quanh tâm O₁ kéo thanh kéo của ly hợp (5) dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên). Làm cho cần ngắt ly hợp (3) và càng mở ly hợp (2) quay quanh O₂. Càng mở gạt bạc mở (1) sang trái (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở của ly hợp, kéo đĩa ép tách ra khỏi đĩa ma sát.

4.1.2. Dẫn động cơ khí sử dụng cáp

Cơ cấu điều khiển ly hợp bằng cáp cấu tạo gồm một sợi cáp dây bằng thép và bên ngoài được bọc bởi một vỏ bao dùng để truyền chuyển động của pedal đến càng tách ly hợp.

Khi người tài xế đạp lên pedal, ly hợp nhả ra, tách rời đĩa ma sát với bánh đà. Khi pedal được buông ra thì lò xo hoàn lực được gắn ở pedal trở về vị trí ban dầu và sợi cáp cũng bị kéo trở lại, lúc này càng ly hợp sẽ nhả ra dẫn đến ly hợp đóng lại.

4.2. Phương án 2: Dẫn động ly hợp bằng thủy lực

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (1), nhờ thanh đẩy, đẩy piston (4) của xilanh chính (3) sang trái, bịt lỗ bù dầu b, làm dầu trong khoang D bị nén lại. Khi áp lực dầu trong khoang D thắng lực ép của lò xo van một chiều (11) ở van một chiều 10 thì van một chiều mở ra. Lúc này dầu từ khoang D theo đường ống dẫn dầu (5) vào xilanh công tác (6) đẩy piston sang phải, làm cho càng mở ly hợp (7) quay quanh O, đồng thời đẩy bạc mở (8) sang trái (theo chiều mũi tên). Bạc mở tác động nên đầu dưới của đòn mở ly hợp tách đĩa ép ra khỏi bề mặt ma sát. Ly hợp được mở.

Lỗ bù dầu b còn có tác dụng điều hòa dầu khi nhiệt độ cao. Lúc nhiệt độ cao dầu trong khoang D nở ra, làm áp suất dầu tăng lên, dầu qua lỗ bù dầu b về khoang C. Vì thế khắc phục được hiện tượng tự mở ly hợp.

4.3. Phương án 3: Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có cường hóa khí nén

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn, khớp nối. Đồng thời kết hợp với lực đẩy của khí nén.

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (1), làm cho đòn dẫn động (2) quay quanh O₁ , thông qua thanh kéo (3) làm đòn (4) quay quanh O₂ và qua thanh kéo (5) làm đòn dẫn động (7) quay quanh O₃ . Nhờ có đòn dẫn động (8) cùng với mặt bích của xilanh phân phối (9) và đẩy thân van phân phối 10 sang phải (theo chiều mũi tên). Khi mặt phải của thân van phân phối chạm vào đai ốc hạn chế hành trình nắp trờn cần piston (15) thì làm cho càng mở ly hợp (16) quay quanh O₄ và đẩy bạc mở ly hợp (19) sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.

4.4. Phương án 4: Dẫn động ly hợp bằng thủy lực có cường hóa khí nén

Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn và áp lực của dầu trong các xilanh lực.Đồng thời kết hợp với áp lực của khí nén lấy từ các máy nén khí.

Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (1), làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O₁ và đẩy cần piston của xilanh chính (3) đi xuống (theo chiều mũi tên). Dầu từ xilanh chính (3) được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu (4) vào xilanh thủy lực (8). Áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xilanh thủy lực( 9) và đẩy nó cùng cần piston (10) sang phải. Làm cho càng mở ly hợp (11) quay quanh O₂ và đẩy bạc mở ly hợp (12) sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.

Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp (1) thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị (2) kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Piston của xilanh chính (3) dịch chuyển lên phía trên và dầu từ xilanh công tác trở về xilanh chính. Đồng thời van xả (17) mở, van nạp (18) đóng lại. Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xả (17) rồi theo lỗ trên cốc van phân phối (15) thông với khí trời ra ngoài. Ly hợp đóng hoàn toàn.

4.5. Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

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.

5. Kết luận hệ thống ly hợp chọn thiết kế

Qua phân tích tìm hiểu kết cấu và nguyên lý hoạt động, xem xét ưu điểm nhược điểm của từng phương án lựa chọn của ly hợp, ta thấy ly hợp ma sát khô một đĩa ma sát sử dụng lò xo đĩa và cơ cấu dẫn động thủy lực có trợ lực chân không  phù hợp cho việc thiết kế hệ thống ly hợp cho xe du lịch 7 chỗ trên cơ sở tham khảo xe Toyota LandCruiser.

Phương án này vừa đảm bảo độ tin cậy chính xác, giảm sự nặng nhọc cho người lái và đảm bảo được tính kinh tế, dễ chế tạo, sử dụng bảo dưỡng và sửa chữa.

CHƯƠNG III: NỘI DUNG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN

1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp

1.1. Xác định mô-men ma sát mà ly hợp cần truyền

Ly hợp cần được thiết kế sao cho nó phải truyền được hết mômen của động cơ và đồng thời bảo vệ được cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải. Với hai yêu cầu như vậy mômen ma sát của ly hợp được tính theo công thức :

M_c = b.M_emax

Trong đó :

M_emax - mômen xoắn cực đại của động cơ.

b - hệ số dự trữ của ly hợp.

Hệ số b phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ trong mọi trường hợp (Khi bề ma sát bị dầu mỡ rơi vào, khi các lò xo ép bị giảm tính đàn hồi làm giảm mô-men ma sát của ly hợp, khi các tấm ma sát bị mòn). Tuy nhiên hệ số b cũng không được chọn lớn quá để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải đảm bảo được chức năng của cơ cấu an toàn. Hệ số b được chọn theo thực nghiệm.

Tra bảng 1 Sách hướng dẫn "Thiết kế tính toán ôtô-Nguyễn Trọng Hoan”, ta xác định hệ số dự trữ của ly hợp:

Với ô tô tải không kéo mooc:                      β = 1,6 2,25

Với ô tô tải làm việc có kéo mooc:              β = 2,0 3,0

Với ô- tô con:                                    b = 1,3 ¸ 1,75

=> Ta chọn      b = 1,5

Vậy mô-men ma sát của ly hợp cần truyền : M_c = b.M_emax = 1,5.418 = 627 Nm

1.2. Xác định các thông số và kích thước cơ bản

Cơ sở để xác định kích thước của ly hợp là ly hợp phải có khả năng truyền được mô men xoắn lớn hơn mô men cực đại của động cơ một ít.

=> D₂ = 2R₂ = 3,16  = 3,16  ≈ 29,8 cm = 298 mm

Ta thấy D quá nhỏ nên d cũng sẽ nhỏ gây khó khăn trong việc bố trí các chi tiết cũng như điều kiện làm việc của ly hợp. So sánh với xe tham khảo:

=> Ta chọn D = 300 mm  

Bán kính trong của đĩa ma sát được tính theo bán kính ngoài : R₁ = (0,53 ¸ 0,75)R₂ = (0,53 ¸ 0,75) 150= (79,5 ¸ 112,5) mm

Khi đĩa ma sát quay với vận tốc góc ω nào đó thì vận tốc tiếp tuyến ở một điểm bất kỳ V_x= ω.R_x. Có nghĩa là vận tốc trượt ở mép ngoài của đĩa sẽ lớn hơn mép trong của đĩa, do đó mép ngoài của đĩa sẽ mòn nhanh hơn. Sự chênh lệch về tốc độ mài mòn càng lớn nếu các bán kính R₁ và R₂ chênh nhau càng nhiều.

Số đồi bề mặt ma sát la số chẵn nên chọn: z_µ= 2

=> Số đĩa bị động của ly hợp: n= 1

Vậy: q = 212,9 kN/m² <  = 220 kN/m²   

Bề mặt ma sát bảo đảm đủ độ bền cho phép.

1.3. 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 mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moay-ơ trục ly hợp.

Ta có:

G_b : Trọng lượng bám của ôtô trên cầu chủ động:   G_b = 17300 (N).

 i₁ : Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1,          i₁ = 4,124

i_f1 : Tỉ số truyền của hộp số phụ,                  i_f1 = 1.

Thay vào công thức trên ta có: M_max = 315 Nm

Mômen quay truyền qua giảm chấn được tính bằng tổng mômen quay của các lực lò xo giảm chấn và mômen ma sát:

M_g = M_max = M_lx + M_ms = P_lxg.R_lx.Z_lx + P_ms.R_ms.Z_ms

Độ cứng tối thiểu của lò xo giảm chấn (hay gọi là mômen quay tác dụng lên đĩa bị động để xoay đĩa đi 1^o so với moayơ):

S = 17,4 . R_lx² . K . Z_lx

Trong đó :  

K: Độ cứng của một lò xo.K = 1300 N/m.

=> S = 17,4 . R_lx² . K . Z_lx = 17,4.0,05².1300.6 = 339,3 Nm

Các cửa sổ đặt lò xo của moayơ có kích thước chiều dài là A phải nhỏ hơn chiều dài tự do của lò xo một ít, lò xo luôn ở trạng thái căng ban đầu.

Với: A = (25 - 27) mm. Ta chọn A = 25 mm

Khi chuyển mômen quay từ động cơ và từ bánh xe qua bộ phận giảm chấn giống nhau thì cửa sổ ở  mayer và ở đĩa bị động có chiều dài như nhau. Ở các giảm chấn có độ cứng khác nhau, chiều dài cửa sổ mayer phải bé hơn so với cửa sổ ở đĩa một đoạn: a = A₁ - A       

Vậy kích thước đặt lỗ thanh tựa là : B = d + l₁ + l₂ = 12 + 3,5 + 3,5 = 19 mm

Theo thực nghiệm thường lấy:  M_ms = 0,25.M_max = 0,25.315 = 78,75 (Nm).

Suy ra:   M_lx = M_max – M_ms = 315 – 78,75 = 236,25 (Nm).

Chiều dài làm việc của lò xo được tính theo công thức: l₁ = (n₀ +1).d = (4+1).3 = 15 (mm).

Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do: l₂ = l₁ + n_0­.  = 15 + 4.3 = 27 (mm).

2. Tính kiểm tra điều kiện làm việc ly hợp

Các thông số thể hiện chế độ tải của ly họp là công trượt riêng ω_μ được xác định khi ô-tô khởi động tại chỗ và mức gia tăng nhiệt độ của đĩa chủ động sau một lần đóng ly hợp.

2.1. Tính công trượt và công trượt riêng

a. Công trượt:              

Công thức này được xây dựng trên giả thiết vận tốc góc của động cơ  và các mô men  không đổi trong quá trình trượt ly hợp, trong đó .

Ta có:

G: Trọng lượng toàn bộ của xe, G = 3300 Kg = 33000 (N).

g:  Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s²).

r_b: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe

Vậy công trượt : W_u = 4,46J

b. Tính công trượt riêng:

Ta có:

A : Diện tích bề mặt ma sát

i: Số đôi bề mặt ma sát

D, d :  Đường kính trong và ngoài đĩa ma sát

2.2. Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết

Công trượt sinh nhiệt làm nung nóng các chi tiết như đĩa ép, đĩa ép trung gian ở ly hợp 2 đĩa, lò xo, ...

Ta có:

[Dt] : độ tăng nhiệt độ cho phép của chi tiết (⁰K),Với ôtô con: [Dt] = 10 ^oC

Vậy có :  [Dt] = 3,79.10^-3

Suy ra : mức gia tăng nhiệt đảm bảo điều kiện

3. Tính bền một số chi tiết ly hợp

3.1 Tính bền đĩa bị động

Đĩa bị động gồm các tấm ma sát và xương đĩa. Xương đĩa thường được chế tạo từ thép 65 nhiệt luyện tôi thể tích hoặc thép 20 tôi thấm. Chiều dày xương đĩa thường chọn từ (1,5 ¸ 2,0) mm.

Ta chọn d_x = 2 mm.

Chiều dày tấm ma sát d = 4 mm.

Đĩa bị động được kiểm bền cho 2 chi tiết: Đinh tán và moay-ơ.

a. Đinh tán:

Đinh tán dùng để tán các tấm ma sát với xương đĩa được chế tạo từ đồng hoặc nhôm với đường kính từ 4÷6mm.Ta chọn d= 5mm.

Đinh tán được kiểm bền theo ứng suất chèn dập và ứng suất cắt.

Đinh tán được bố trí trên đĩa theo hai dãy tương ứng với:   

r₁ = 110 mm = 0,11 m

r₂ = 140 mm = 0,14 m

b. Mayer đĩa bị động:

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.

Ta có:

M_emax : Mômen lớn nhất của động cơ, M_emax = 418 Nm.

z₁ :  Số moay-ơ, với ly hợp ma sát một đĩa     z₁ = 1.

 z₂ :  Số then hoa của mayer                             

L :  Chiều dài của mayer                                L = 35mm

D :  Đường kính ngoài của then hoa               D = 35mm

d :  Đường kính trong của then hoa               d = 28mm

b : Bề rộng một then hoa                               b = 4mm  

Thay số vào ta được:

s_c = 1,9.10⁷ (N/m²).

s_cd = 2,2.10⁷ (N/m²).

Chọn vật liệu chế tạo mayer là thép 40X có các ứng suất giới hạn là:

[s_c] = 8.10⁷ (N/m²).

[s_cd] = 15.10⁷ (N/m²).

Như vậy ta thấy :  s_c < [s_­c] và s_cd < [s_cd].

Vậy then hoa đủ bền.

3.2. Tính lò xo ép

Cơ cấu ép được dùng để tạo lực ép cho đĩa ép của ly hợp thường đóng xe con là lò xo đĩa kiểu nón cụt nhờ đó nó có nhiều ưu điểm nổi bật hơn hẳn kiểu lò xo trụ.

Lò xo ly hợp được chế tạo bằng thép Mn 65 có ứng suất tiếp cho phép

[t] = 650 ÷ 850(MN/m²)             

[e] =1000(MN/m²)

Lò xo được tính toán nhằm xác định các thông số hình học cơ bản nhằm thỏa mãn lực F cần thiết cho ly hợp. Kích thước của lò xo đĩa nón cụt còn phải bảo đảm điều kiện bền với chức năng là đòn mở.

Ta dùng lò xo ép là loại lò xo nón cụt xẻ rãnh

Ta có:

k₀ : hệ số tính đến sự giãn, sự nới lỏng lò xo. Chọn k₀ = 1,05 (1,05÷1,08). lực ép cần thiết của ly hợp F_Σ = 8360 (N)

=> Fx = 7887 N  

Sơ đồ để tính lò xo đĩa nón cụt có xẻ rãnh hướng tâm thể hiện như hình 3.1.3

Thay các thông số vào công thức tính F_N suy ra lực ép lò xo được xác định sao cho khi lò xo được ép phẳng vào ly hợp  là: F_N = 8872 (N)

Thấy F_N> F_lx =>  Vậy thỏa mãn lực ép yêu cầu.

=>  F_n = 2933 N

3.3. Tính toán 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.

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 = M_emax = 418 Nm.

Trục II :       M₂ = M₁.i₁₂ = M₁.  = 418. = 766 Nm.

Trục III :     M₃ = M₂.i₃₄ = M₂. = 766. = 2490 Nm.

Như vậy ta có các lực tác dụng lên trục I như sau:

P_v1 = 13933 N                     P_r1 = 5595 N                  P_a1 = 6497 N

X_A = 4851 N                       Y_A = 923 N

X_B = 24257 N                     Y_B = 8510N

X_C = 5472 N                       Y_C = 1992 N

4. Tính toán thiết kế dẫn động ly hợp

Hệ thống dẫn động ly hợp được chọn là hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí

4.1. Xác định lực và hành trình bàn đạp

Ta chọn các thông số dựa trên tham khảo như sau:

a₁ = 350 mm                  a₂ = 60 mm

b₁ = 150 mm                  b₂ = 50 mm

d₁  = 26 mm                   d₂ = 20 mm

Thay số vào ta có: i_dd = 10,35 

Hành trình bàn đạp  S_bd được xác định theo công thức:

S_bd = ( d + l₂ ).i_dd

Trong đó:

d : Là khe hở giữa đầu đòn mở và bi T, d nằm trong khoảng 2¸ 4 mm. Chọn d = 3 mm.

l₂ : Là hành trình làm việc của đầu nhỏ đĩa ép.

Theo phần tính toán lò xo đĩa: l₂ = 9 mm.

Vậy hành trình của bàn đạp là: S_bd = ( 3 + 9 ).10,35 = 124,2 ( mm ).

Với hành trình bàn đạp cho phép: [S_{bd max} ]£ 150 mm

=> Hành trình bàn đạp nằm trong giới hạn cho phép

4.2. Thiết kế hệ dẫn động thủy lực

4.2.1. Tính toán thiết kế xi-lanh công tác

Chọn chiều dầy thành xy lanh t = 4 mm.

Đường kính ngoài: D₂ = d₂ + 2.t = 20 + 2.4 = 28 mm.

Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [s] = 2,4.10⁷ (N/m²).

Ta thấy s_td2 < [s], vậy xy lanh công tác đủ bền.

4.2.2. Tính toán thiết kế xy lanh chính

Chọn chiều dầy thành xy lanh là t = 4 mm.

Đường kính ngoài: D₁ = d₁ + 2.t = 26 + 2.4 = 34 mm.

Kiểm tra bền xy lanh chính:

Vật liệu chế tạo xy lanh là gang CY 24 - 42 có [s] = 2,4.10⁷ (N/m²).

Ta thấy s_td1 < [s], vậy xy lanh công tác đủ bền.

4.3. Tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không

4.3.1. Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện

Ta đã có khi không có cường hóa lực tác động lên bàn đạp:

Q_bdk= 314,8 N.

Đề giảm bớt sức lao động của người lái ta lắp thêm bộ trợ lực chân không.

Chọn lực của người lái tác động lên bàn đạp ta là : Q_bđc= 70(N).

Ta bố trí cường hóa ngay trước xylanh chính về phía bàn đạp khi đó ta xác định được lực mà bộ cường hóa phải sinh ra: Q_c= 1428 N

Vậy bộ cường hóa chân không phải sinh ra 1 lực là 1428 (N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Q_m= 30N.

4.3.3. Tính lò xo hồi vị màng sinh lực

Khi bộ cường hóa sinh hết lực của mình thì lúc đó lò xo hồi vị chịu tải lớn nhất. Để xác định được kích thước  lò xo hồi vị ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:

P_max= 15% Q_c = 0,15.1428= 214,2 (N).

Lực lò xo ghép ban đầu: P_bd = 7% Q_c = 0,07.1428 = 99,96 (N).

Ta có:

G : Modun đàn hồi dịch chuyển;                   G = 12.10¹⁰N/m²).

d :  Đường kính dây làm lò xo.Chọn             d = 2(mm).

D : Đường kính trung bình của lò xo.Chọn   D = 30(mm).

Vậy: n = 8 (vòng)

Số vòng toàn bộ của lò xo : n = n_o+ 1 = 7 + 1 = 8 vòng.

Giả thiết khe hở cực tiểu giữa các vòng lò xo này khi mở hết ly hợp là: δ= 2 mm.

Nên chiều dài tự nhiên của lò xo là: l = nd + n₀δ + S_m= 9.2 + 7.2 + 16 = 48 (mm).

Suy ra:  t =1,2. 10⁹(N/m²)

Vật liệu chế tạo lò xo là thép C65Γ có  ứng suất cho phép là [t] =1,4. 10⁹(N/m²) nên lò xo đủ bền.

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 IV: NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA LY HỢP

Các hỏng hóc thường gặp của bộ ly hợp gồm một số trường hợp: bị trượt, bị rung động mạnh khi nối khớp ly hợp, không nhả hoàn toàn khi cắt, ly hợp phát ra tiếng kêu, bàn đạp ly hợp bị rung, và đĩa ly hợp chóng mòn. . .

1. Chẩn đoán hư hỏng ly hợp

1.1. Bị trượt khi đóng ly hợp

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;

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.

+ 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 xe chuyển động chứng tỏ ly hợp bị trượt. Phương pháp này chỉ dùng cho ô tô con, với lực đẩy của 3  đến 4 người.

1.2. Bị rung giật, làm việc không êm khi đóng ly hợp

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:

- Bề mặt ma sát của đĩa ly hợp bị dính dầu mỡ;

- Chân máy bị lỏng ;

- Đinh tán bị lỏng hoặc gãy;

- Đĩa ly hợp quá đảo;

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, thì không có trục trặc khi đóng  ly hợp.

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 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;

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;

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;

- Tiếng kêu phát ra khi đóng ly hợp: Then hoa trục ly hợp và moay ơ đĩa ly hợp quá mòn hoặc lò xo hay cao su giảm chấn bị hỏng;

- Vòng bi đỡ  đầu trục ly hợp  trên đuôi trục khuỷu bị vỡ, rơ rão hoặc khô dầu mỡ bôi trơn;

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;

1.6. Đĩa ly hợp chóng mòn

Nguyên nhân hư hỏng có thể là:

- Đĩa ép bị cong vênh hoặc mòn không đều (hình);

- Đĩa ly hợp bị cong vênh;

- Bề mặt bánh đà bị cháy, mòn không đều hoặc bị đảo;

- Lò xo ép bị yếu;

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;

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 hỏng;

- 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 hoặc bị xước gây nên hiện tượng lọt khí.

2. Quy trình kiểm tra, sửa chữa ly hợp

2.1. Hiện tượng trượt li hợp:

- Nếu hành trình tự do của bàn đạp ly hợp bằng không, càng cắt luôn luôn được ấn vào, dẫn đến bàn ép không ép được đĩa ma sát vào bánh đà.

- Nếu bề mặt bị dính dầu và bị mòn quá giới hạn cho phép -> ly hợp bị trượt.

- Lò xo ép bị gãy hoặc sức căng của lò xo giảm, lực ép giữa các lò xo không đều.

2.2. Hiện tượng khó sang số hoặc không sang được số:

- Nếu chiều cao của bàn đạp ly hợp quá thấp thì ly hợp không thể cắt được hoàn toàn ngay cả khi bàn đạp được đạp tới sát sàn xe.

- Nếu hành trình tự do của bàn đạp ly hợp quá lớn thì ly hợp không thể cắt được hoàn toàn ngay cả khi bàn đạp được đạp hết hành trình làm việc.

3. Tháo lắp, kiểm tra sửa chữa ly hợp

3.1. Tháo bộ ly hợp

* Chú ý:Trước khi tháo chúng ta cần phải :

- Vệ sinh sạch sẽ các cụm chi tiết có liên quan đến bộ ly hợp.         

- Chuẩn bị các dụng cụ tháo bộ ly hợp đầy đủ.                                       

Bước 1: Tháo đẫn động điều khiển ly hợp.                                              

Tháo xylanh  tự tháo, lắp bộ ly hợp chính đên xylanh lực.

Bước 2: Tháo trục các đăng và hộp số ra khỏi xe.                                 

Bước 3: Tháo bộ ly hợp ra khỏi động cơ.

a. Tháo cụm đĩa ép ra khỏi động cơ.

  * Chú ý :                                                                                         

- Dấu của vỏ ly hợp với bánh đà.

- Dấu vị trí lắp ghép, chiều lắp ghép của các cụm  chi tiết.

b. Tháo càng mở ly hợp ra khỏi trục sơ cấp .

c. Tháo chốt hãm và đưa vòng bi tỳ ra khỏi trục sơ cấp.

3.2. Lắp bộ ly hợp

Bước 1: Lắp vòng bi đỡ và càng mở

* Chú ý:

- Phải đồng tâm lựa búa ,gõ nhẹ và đều

- Bôi mỡ vào ổ bi và ổ đỡ

Bước 2: Lắp cụm đĩa ép và đĩa ma sát

* Chú ý:

- Chiều dấu của tấm ma sát ở vị trí lắp ghép

- Xiết đủ cân lực

- Xiết các bu lông phải đều nhau

Bước 5: Lắp xi lanh chính đến xi lanh lực

* Chú ý:

- Xiết đủ lực ở các bu lông và đai ốc.

Bước 6:  Lắp trục các đăng và hộp số

* Chú ý:

- Xiết từ từ đều sau đó mới xiết chặt,xiết đủ cân lực.

3.3. Kiểm tra sửa chữa đĩa ma sát

Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng nhất của bộ ly hợp ma sát, hư hỏng chính của đĩa ma sát có thể là nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt các tấm ma sát trên đĩa hoặc đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ, gãy hoặc liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh khớp then hoa của moay ơ. 

Kiểm tra đĩa ma sát gồm những bước sau:

- Kiểm tra tình trạng mòn, xước của mặt đĩa ma sát, nếu mòn bậc và bề mặt ma sát bị hỏng thì phải thay. Đo độ chìm đầu đinh tán như hình vẽ để đánh giá độ mòn của đĩa ma sát.

- Với những đĩa ma sát dính dầu, về nguyên tắc phải thay. Cần kiểm tra rò rỉ dầu từ phớt đuôi trục khuỷu và phớt đầu trục vào hộp số.

- Các đĩa ma sát có bề mặt bị biến cứng nhiều hay có dinh tán bị lỏng thì phải thay.

3.4. Kiểm tra sửa chữa cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp

a. Kiểm tra độ thẳng hàng các lá lò xo đĩa

Kiểm tra

- Dùng SST:

Dùng SST và thước đo chiều dày, kiểm tra độ thẳng hàng lá lò xo đĩa.

Độ không thẳng hàng lớn nhất:0,5 mm

- Dùng đồng hồ so:

Dùng đồng hồ so có con lăn, kiểm tra độ thẳng hàng các lá lò xo đĩa. Độ không thẳng hàng lớn nhất: 0,5 mm

b. Tháo và kiểm tra bộ ly hợp

Tháo nắp và đĩa ly hợp

(a) Đánh dấu vị trí ghi nhớ lên bánh đà và nắp ly hợp.

(b) Nới lỏng cùng một lúc mỗi bu lông một vòng cho đến khi lò xo hết căng sau đó tháo nắp và đĩa ly hợp ra.

Lưu ý:

Tháo nắp ly hợp cẩn thận không để rơi đĩa ly hợp.

Giữ  cho lớp ma sát của đĩa ly hợp, mâm ép và bánh đà không dính dầu và các vật bên ngoài khác.

Lau sạch các hạt bụi vì nó gây mòn nắp ly hợp.

3.5. Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở

Sau khi kiểm tra, sửa chữa đĩa ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo và đòn mở. Cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát, của đĩa ép và của bánh đà sạch, không dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn). Kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hốp số ở đuôi trục khuỷu, nếu không bị rơ, lỏng thì bôi mỡ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp. 

3.6. Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp

Khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp được làm thành một cụm chi tiết kín có sẵn mỡ bôi trơn bên trong. Vòng bi thuộc loại vòng bi chặn, mặt đầu ca ngoài tỳ lên các đòn mở và quay theo đĩa ép khi đạp bàn đạp ngắt ly hợp, ca trong được lắp liền với ống trượt. Khớp trượt được điều khiển chạy dọc trên ống giá đỡ đồng tâm với trục sơ cấp của hộp số. Quan sát bên ngoài và xoay vòng bi để kiểm tra độ trơn tru. 

3.7. Lắp cơ cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp

Cần kiểm tra thanh nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái nguyên thuỷ, tra mỡ vào các khớp nối rồi lắp hoàn chỉnh cơ cấu dẫn động để các thanh nối chuyển động trơn tru, nhẹ nhàng, không bị chạm hoặc kẹt bởi các chi tiết xung quanh.

Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng di chuyển của bàn đạp từ vị trí thả tự do đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu các đòn mở ngắt ly hợp. Đối với cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí, hành trình tự do bắt buộc phải có để đĩa ép hoàn toàn ép lên đĩa ma sát mà không bị cản trở bởi đòn mở. Do vậy nếu hành trình này không có hoặc quá nhỏ, ly hợp sẽ không nối được hoàn toàn do đĩa ép bị mắc bởi đòn mở và không ép sát được hoàn toàn lên đĩa ma sát, gây trượt ly hợp trong quá trình làm việc, do đó đĩa ma sát bị mòn nhanh. Ngược lại, nếu hành trình tự do của bàn đạp quá lớn thì khi đạp bàn đạp đến kịch sàn xe, khớp trượt có thể vẫn chưa đi đến vị trí đẩy mở hoàn toàn đĩa

3.8. Bôi mỡ cho các chi tiết

Chú ý: Bôi một lượng mỡ tối thiểu lên các chi tiết quay để ngăn mỡ bám vào lớp ma sát do lực ly tâm khi ly hợp quay

KẾT LUẬN

   Sau thời gian được giao thiết kế đồ án tôt nghiệp, em đã cố gắng thực hiện và đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao: “Thiết kế hệ thống ly hợp xe ôtô con 7 chỗ ngồi”. Ngay từ lúc nhận được đề tài tốt nghiệp, em đã tiến hành khảo sát thực tế, tìm tòi các tài liệu tham khảo từ đó làm cơ sở để vận dụng những kiến thức đã học được trong nhà trường cũng như tham khảo các ý kiến chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đồ án.

   Quá trình tính toán lựa chọn các thông số và các kích thước của ly hợp được em tiến hành một cách chính xác và đảm bảo độ tin cậy cao. Quá trình kiểm nghiệm ly hợp cũng được em tiến hành cẩn thận và đã cho những kết quả nằm trong giới hạn an toàn cho phép. Từ đó em có thể kết luận hệ thống ly hợp em đã thiết kế hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu cơ bản đối với một cụm ly hợp. Như vậy đồ án của em đã giải quyết được các yêu cầu đề ra, cả về mặt lý thuyết cũng như khả năng ứng dụng thực tế.

   Mặc dù bản thân em đã cố gắng rất nhiều và nhận được sự hướng dẫn tận tình từ phía giáo viên hướng dẫn nhưng do có một số hạn chế về thời gian cũng như kiến thức nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các thầy giáo trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

   Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: PGS.TS............... cũng như các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp và trong suốt quá trình học tập tại nhà trường.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tập bài giảng thiết kế tính toán Ôtô

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Trọng Hoan

2. Giáo trình “ Kết cấu ô tô ”

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai, PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan

TS. Hồ Hữu Hải, ThS. Phạm Huy Hường ,

ThS. Nguyễn Văn Chưởng , ThS. Trịnh Minh Hoàng.

3. Cấu tạo hệ thống ôtô con

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai

4. Cấu tạo gầm xe con

Tác giả: PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai

5. Chi tiết máy – tập 1;2

Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp

6. Thiết kế chi tiết máy

Tác giả:  Nguyễn Trọng Hiệp , Nguyễn Văn Lẫm

7. Hướng dẫn làm bài tập dung sai

Tác giả: Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng.

8. Sức bền vật liệu. Tập 1,2

Tác giả:  Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"