Giáo trình cấu tạo ô tô (nghề công nghệ ô tô cao đẳng)

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP
KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: CẤU TẠO Ơ TƠ
NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định Số:

ngày

tháng

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017

năm 2017


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể đƣợc
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2


LỜI GIỚI THIỆU

Nghề công nghệ ôtô dạy tại trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp đào tạo
các kiến thức cơ bản về động cơ xăng, động cơ dầu, gầm ôtô, điện động cơ, điện
thân xe, điện điều khiển động cơ.
Giáo trình đƣợc biên soạn dựa trên các kiến thức của các Hãng xe nổi tiếng
nhƣ: Toyota, Hyundai, Honda…và các giáo trình ngành Động lực của trƣờng ĐH
Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM, giáo trình dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề.
Ngồi ra, giáo trình cịn đƣợc biên soạn với tiêu chí dựa trên những thiết bị dạy học
sẵn có tại Khoa Cơ khí-Xây dựng – Trƣờng Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp.
Cuốn giáo trình thực hành này đƣợc viết thành 5 chƣơng, trang bị những kiến
thức về cấu tạo ô tô, hệ thống truyền lực, hệ thống treo, hệ thống phanh, hệ thống
lái.
Đây là lần đầu tiên giáo trình Cấu tạo ơ tơ đƣợc đƣa vào giảng dạy nên khơng
tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong đƣợc sự đóng góp q báu từ Q Thầy
cơ và bạn đọc
Đồng Tháp, ngày 20 tháng12 năm 2020
Ngƣời biên soạn

ThS. Nguyễn Văn Tào

3


MỤC LỤC

Trang
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................ 3
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1: CẤU TẠO CHUNG CỦA ÔTÔ ................................................................... 6
1. Khái niệm chung ôtô. ................................................................................................. 6
2. Phân loại ôtô ............................................................................................................... 8

3. Đặc điểm cấu tạo chung của ôtô ................................................................................ 11
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC ...................................................................... 13
1. Tổng quan về hệ thống truyền lực ............................................................................. 13
2. Hệ thống truyền lực với hộp số thƣờng ..................................................................... 15
3. Hệ thống truyền lực với hộp số tự động .................................................................... 48
4. Hộp số tự động điều khiển bằng điện tử ................................................................... 81
CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG TREO ................................................................................... 934
1. Công dụng, yên cầu, phân loại hệ thống treo. ........................................................ 954
2. Các phần tử đàn hồi trong hệ thống treo. .............................................................. 1009
3. Các hệ thống treo thƣờng. ..................................................................................... 1098
4. Các hệ thống treo có điều khiển. ........................................................................... 1176
CHƢƠNG 4: HỆ THỐNG PHANH ............................................................................. 1276
1. Công dụng, yêu cầu, phân loại .............................................................................. 1276
2. Hệ thống phanh khí ............................................................................................... 1309
3. Hệ thống phanh dầu( phanh thủy lực) ................................................................... 1398
4. Điều hòa lực phanh ................................................................................................ 1609
5. Hệ thống phanh ABS ............................................................................................. 1665
CHƢƠNG 5: HỆ THỐNG LÁI..................................................................................... 1809
1. Công dụng, phân loại, yêu cầu .............................................................................. 1809
2. Sơ đồ cấu trúc và hoạt động của các hệ thống lái tiêu biểu ................................ 18180
3. Các góc đặt bánh xe dẫn hƣớng ........................................................................... 1865
4. Các cụm thiết bị trong hệ thống lái ..................................................................... 19392
5. Dẫn động lái .......................................................................................................... 1987
6. Trợ lực lái ............................................................................................................ 20202
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 2165
4


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC
Tên mơn học: Cấu tạo ơ tơ

Mã mơn học: CMH 16
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơn học đƣợc bố trí dạy sau mơn học ngun lý cấu tạo động cơ
- Tính chất: Mơn học lý thuyết chun mơn
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
Ơ tô là một phƣơng tiện vận tải thông dụng nhất hiện nay, xu hƣớng phát triển ô
tô trên thế giới ngày càng phong phú, đa dạng về chủng loại, hình thức và mẫu mã.
Vì vậy, nhu cầu hiểu biết về ô tô ngày càng cần thiết đối với mọi ngƣời.
Môn học cấu tạo ô tô trang bị cho ngƣời học các kiến thức về cấu tạo chung ô
tô, hệ thống truyền lực, hệ thống treo, hệ thống phanh, hệ thống lái
Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Kiến thức:
+ Đọc hiểu các sơ đồ cấu tạo ô tô, nguyên lý hoạt động, cấu tạo chung trên
ơ tơ..
+ Trình bày đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống truyền lực, hệ
thống treo, hệ thống phanh, hệ thống lái
- Kỹ năng:
+ Nhận dạng đƣợc cách bố trí các hệ thống truyền lực, hệ thống treo, hệ
thống phanh, hệ thống lái trên ô tô.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm, giải quyết công việc, vấn đề
phức tạp trong điều kiện làm việc thay đổi
+ Chấp hành nghiêm túc các quy định về giờ học tập
+ Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận.
Nội dung của môn học/mô đun:

5


CHƢƠNG 1: CẤU TẠO CHUNG CỦA ÔTÔ

Mã chƣơng : CMH16-01
Giới thiệu:
Ơ tơ là một phƣơng tiện vận tải thơng dụng nhất hiện nay, xu hƣớng phát triển ô
tô trên thế giới ngày càng phong phú, đa dạng về chủng loại, hình thức và mẫu mã.
Vì vậy, nhu cầu hiểu biết về ô tô ngày càng cần thiết đối với mọi ngƣời.
Cấu tạo chung về ô tô là một mảng nhỏ kiến thức giúp cho những ngƣời mà
tƣơng lai sẽ trở thành những công nhân sửa chữa ô tô đƣợc tiếp cận với đối tƣợng
của mình, từ đó sẽ xác định tâm thế và định hƣớng đúng trong quá trình học tập.
Mục tiêu:
- Trình bày đƣợc cấu tạo, cơng dụng, phân loại từng bộ phận trên ô tô.
- Nhận dạng đƣợc từng bộ phận, hệ thống trên ơ tơ
Nội dung chính:
1. Khái niệm chung ôtô.
Hãng sản xuất ôtô đầu tiên trên thế giới thuộc về ngƣời Pháp, hãng Panhars
& Levassor (1889) và Peugeot (1891), Nhà sản xuất ôtô ở đây là các nhà chế tạo
ơtơ với mục đích thƣơng mại chứ không đơn thuần là nhà chế tạo, thiết kế xe để
thử nghiệm động cơ của họ nhƣ trƣớc đây. Daimler và Benz khởi sự sau khi các
nhà thiết kế động cơ thử nghiệm trở thành những nhà sản xuất ôtô chuyên nghiệp
và cả hai đã kiếm tiền bằng việc nhƣợng quyền các sáng chế và bán động cơ xe
cho các hãng sản xuất ôtô.
Khi bắt tay vào sản xuất xe hơi, Rene Panhard và Emile Levassor vẫn còn là
đồng sở hữu có cơ sở sản xuất máy chế biến gỗ. Vào năm 1890 họ cho ra đời
chiếc xe hơi đầu tiên sử dụng động cơ của Daimler với sự ủy quyền của Edouard
Sarazin ngƣời nhƣợng quyền hợp pháp sáng chế của Daimler tại Pháp. Hai ông
không chỉ sản xuất ôtô mà cịn hồn thiện thiết kế của thân xe. Những chiếc xe do
Panhard – Levassor chế tạo đƣợc trang bị hệ thống li hợp (côn) điều khiển bằng
bàn đạp, một xích truyền động tới hộp số và một bộ tản nhiệt phía trƣớc.
Lervassor là nhà thiết kế đầu tiên dời động cơ lên phía trƣớc và sử dụng cấu trúc
dẫn động cần sau. Thiết kế này đƣợc gọi là hệ thống Panhard và nhanh chóng trở
thành tất cả tiêu chuẩn cho tất cả các xe ơtơ vì nó tạo ra sự cần bằng và vận hành

6


tốt hơn. Panhard và Levassor cũng đƣợc xem là nhà phát minh của hộp số hiện
đại đƣợc lắp trên mẫu xe Panhard 1895. Hai ông cùng với Armand Peugot chia sẻ
quyền sử dụng phát minh động cơ của Daimler. Một xe của Peugot dành chiến
thắng trong cuộc đua đầu tiên tổ chức tại Pháp đã giúp Peugot khẳng định vị thế
của hãng và doanh thu cũng đƣợc cải thiện đáng kể. Trƣớc đây ngƣời Pháp khơng
tiêu chuẩn hóa ơtơ, mỗi chiếc sản xuất ra đều khác nhau cho đến khi mẫu xe Benz
Velo 1894 với 134 chiếc hoàn toàn giống nhau đƣợc sản xuất vào năm 1895.
Nhà sản xuất ôtô gắn động cơ xăng đầu tiên của Mỹ là anh em nhà Duryea,
ban đầu là nhà sản xuất xe đạp nhƣng họ luôn để mắt động cơ xăng của ôtô và kết
quả là chiếc xe đầu tiên gắn động cơ của họ ra đời năm 1893 tại Springfield,
Masssachusetts. Cho đến năm 1896, công ty Duryea Motor Wagon đã đƣa ra 13
mẫu xe, trong đó có một mẫu xe Limousine đắt tiền cịn đƣợc duy trì cho tới
những năm 20.
Mẫu xe hàng loạt đầu tiên tại Mỹ là 1901 Curved Dash Oldsmobile do nhà
sản xuất ngƣời Mỹ Ransome Eli Olds (1864-1950) chế tạo. Rasem Eli Olds Olds
đƣa ra ý tƣởng đầu tiên về dây chuyền lắp ráp và cũng là ngƣời khởi xƣớng khu
cơng nghiệp Detroit. Ơng và thân phụ, Pliny Fisk Olds bắt đầu sản xuất động cơ
hơi nƣớc và động cơ xăng tại Lansing, Michigan vào năm 1885. Olds thiết kế
chiếc ôtô dùng động cơ hơi nƣớc đầu tiên của ông vào năm 1887. Năm 1899, với
những kinh nghiệm gặt hái đƣợc về động cơ xăng, Olds chuyển tới Detroit lập ra
Olds Motor Works và khởi nghiệp bằng việc sản xuất những chiếc xe rẻ tiền. Ông
sản xuất mẫu xe 425 Curved Dash Olds vào năm 1901 và là nhà sản xuất ôtô hàng
đầu của Mỹ từ 1901 đến 1904.
Nhà sản xuất xe hơi ngƣời Mỹ Henry Ford (1863-1947) phát kiến dây
chuyền lắp ráp hoàn thiện và lắp đặt hệ thống băng chuyền đầu tiên ccho nhà máy
ôtô Highland của ông tại Michigan vào khoảng năm 1913 – 1914. Dây chuyền lắp
ráp giảm thiểu chi phí bằng cách rút ngắn thời gian lắp ráp,mẫu xe nổi tiếng của

Ford, Model “T” đƣợc lắp ráp hoàn thiện trong 93 phút.
Ford đƣa ra mẫu xe đầu tiên Quadrcyle vào tháng 01 năm 1896. Tuy nhiên,
thành công chỉ đến sau khi ông lập ra Ford Motor vào năm 1903, đây là công ty
7


thứ ba đƣợc lập ra để sản xuất những chiếc xe do ông thiết kế. Ford giới thiêu
mẫu xe “T” năm 1908 và thành công ngay lập tức. Sau khi lắp đặt dây chuyền lắp
ráp năm 1913, Ford trở thành nhà sản xuất ơtơ lớn nhất thế giới. Tính đến 1927,
đã có tới 15 triệu xe Model “T” xuất xƣởng.
Một thắng lợi khác nữa của Ford là trận chiến pháp lý với George B.
Selden ngƣời nắm giữ bằng sáng chế cho loại động cơ xăng, trên cơ sở này tất cả
các nhà sản xuất ôtô tại Mỹ phải trả tiền bản quyền cho ông ta (mặc dù ông ta
chƣa bao giờ sản xuất một động cơ nào). Ford không chấp nhận bản quyền của
Selden và đã mở ra cho nƣớc Mỹ một thị trƣờng mới: Ơtơ rẻ tiền.
2. Phân loại ôtô
a. Theo năng lượng chuyển động:
1. Động cơ xăng
2. Động cơ diesel
3. Động cơ lai (Hybrid)
4. Xe sử dụng năng lượng điện
5. Động cơ lai loại tế bào

nhiên liệu
Hình 1.1. Tổng quan về ôtô

* Xe sử dụng động cơ xăng
Loại xe ôtô này hoạt động bằng động cơ sử dụng nhiêu liệu xăng. Do xăng
tạo ra công suất lớn đồng thời nó có kích thƣớc nhỏ gọn, nên chúng đƣợc sử
dụng rộng rãi trên các loại xe du lịch.

Hình 1.2. Xe sử dụng động cơ xăng
1.Động cơ;
2.Bình nhiên liệu (nhiên liệu xăng)
Ngồi ra ngƣời ta cịn sử dụng động
cơ CNG, động cơ LPG và động cơ chạy bằng cồn, chúng sử dụng các loại nhiên
liệu khác nhau.
8


CNG: Khí ga nén tự nhiên ; LPG: Khí ga hố
lỏng
* Xe sử dụng động cơ diesel
Loại xe ơtơ này hoạt động bằng động cơ sử
dụng nhiêu liệu diesel. Do động cơ diesel tạo ra
mơmen xoắn lớn và có tính kinh tế nhiên liệu tốt,
nên chúng đƣợc sử dụng rộng rãi trên các loại xe
Hình 1.3. Xe sử dụng động cơ diesel

tải và xe SUV.

1. Động cơ 2. Bình nhiên liệu
* Xe sử dụng động cơ lai (Hybrid)
1. Động cơ
2. Bộ đổi điện
3. Hộp số
4. Bộ chuyển đổi
5. Ắc quy

Hình 1.4. Xe sử dụng động cơ lai (Hybrid)
* Xe ôtô sử dụng năng lượng điện (EV)

Loại xe ôtô này sử dụng nguồn điện
của ắc quy để vận hành môtơ điện. Thay vì sử
dụng nhiên liệu, ắc quy cần đƣợc nạp lại điện.
Loại xe này mang lại nhiều lợi ích, nhƣ không
gây ô nhiễm và phát ra tiếng ồn thấp khi hoạt
động. Hệ thống dẫn động bánh xe dùng
điện 290V, ngoài ra các thiết bị khác
dùng điện 12v.

Hình 1.5 Xe sử dụng năng lượng diện
1. Bộ điều khiển công suất;
2. Môtơ điện; 3. Ắc quy

* Xe sử dụng động cơ lai loại tế bào nhiên liệu (FCHV)
9


Loại xe ôtô này sử dụng năng lƣợng điện tạo ra khi nhiên liệu hyđrô phản
ứng với ôxy trong không khí sinh ra nƣớc. Do nó chỉ thải ra nƣớc, nó đƣợc coi là
tốt nhất trong những loại xe có mức ơ nhiễm thấp, và nó đƣợc tiên đốn sẽ trở
thành nguồn năng lƣợng chuyển động cho thế hệ ôtô tiếp theo.
Sơ đồ mô tả hệ thống Hybrid tế bào nhiên liệu của Toyota.
Hình 1.6. Xe sử dụng động cơ lai loại tế bào nhiên liệu
1. Bộ điều khiển công suất
2. Mô tơ điện
3. Bộ tế bào nhiên liệu
4. Hệ thống lưu hyđrô
5. Ắc quy phụ

b. Theo phương pháp dẫn động
Nó chủ yếu đƣợc chia thành các loại sau đây:
+ FF (Động cơ đặt trƣớc - Bánh trƣớc chủ động)
+ FR (Động cơ đặt trƣớc - Bánh sau chủ động)
+ Lƣu ý: Ngồi xe FF và FR, cịn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động) và
MR
(động cơ đặt giữa - cầu sau chủ động). c. Phân loại theo kiểu thân xe.
1. Sedan: Đây là kiểu thân xe có ba khoang riêng biệt, 4 cửa, 4-5 chỗ ngồi.
2. Coupe: Đây là dịng xe 2 cửa thể thao, có 4 chỗ ngồi, luôn thể hiện đƣợc
sức mạnh của động cơ. (Roadster: là xe 2 cửa, 2 chỗ ngồi)
3. Lift back (Hatch back)
Về cơ bản nó giống với coupe, là sự kết hợp khoang hành khách và khoang
hành lý. Lắp cốp đồng thời là cửa sau.ơng có khung cửa sổ, và cột trụ cửa.
5. Convertible: Đây là một kiểu Sedan hoặc Coupe, nhƣng nó có khả năng
thu gọn mui lại thành một chiếc mui trần.
6. Pickup: Đây là một loại xe tải nhỏ, có khoang máy kéo dài về phía trƣớc
ghế ngƣời lái.
10


7. Van and wagon: Kiểu xe này là sự kết hợp khoang hành khách và khoang
hành lý, nó chứa đƣợc nhiều ngƣời và hành lý. Khoang hành khách thông với
khoang hành lý.

Hình 1.7. Các kiểu thân xe
3. Đặc điểm cấu tạo chung của ôtô

1. Động cơ ôtô

3.Hệ thống treo

2.Hệ thống truyền lực

4.Hệ thống lái

11


5.Hệ thống phanh

7.Hệ thống điện thân xe

6.Hệ thống cơ – điện tử

8.Khung,vỏ xe

Hình 1.8. Cách kiểu bố trí hệ thống truyền lực ô tô
Xe ôtô bao gồm các bộ phận sau:
- Động cơ: Động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ lai.
- Hệ thống truyền động: Ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, cầu chủ động.
- Gầm xe: Hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh.
- Điện động cơ: Hệ thống cung cấp điện, hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi

động, hệ thống điều khiển nhiên liệu và các điều khiển khác.
- Điện thân xe: Hệ thống thông tin và chẩn đốn, hệ thống chiếu sáng tín hiệu,

các hệ thống tiện nghi trên ơtơ, hệ thống an tồn khẩn cấp, các hệ thống điều
khiển gầm ôtô.
- Khung vỏ.
* Câu hỏi ơn tập.

1. Trình bày các phƣơng án bố trí động cơ trên ơ tơ hiện nay ?
2. Nêu các phƣơng pháp truyền lực trên ô tô và nêu ƣu, nhƣợc điểm từng loại.
12


CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Mã chƣơng : CMH16-02
Giới thiệu:
Hệ thống truyền lực của ô tô là tập hợp tất cả các bộ phận bao gồm: Động
cơ, ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, cầu chủ động, lốp và bánh xe. Hệ
thống truyền động có nhiệm vụ: truyền chuyển động từ động cơ đến bánh xe,
thay đổi hƣớng chuyển động, biến đổi mơ men và số vịng quay của động cơ
phù hợp với lực kéo và đảm bảo an tồn cho ơ tơ khi vận hành.
Mục tiêu:
- Trình bày đƣợc cấu tạo, công dụng, phân loại từng bộ phận trên ô tô.
- Nhận dạng đƣợc từng bộ phận, hệ thống trên ơ tơ
Nội dung chính:
1. Tổng quan về hệ thống truyền lực
1.1. Cấu tạo chung hệ thống truyền lực của ơtơ

Hình 2.1. Sơ đồ chung hệ thống truyền lực
13


* Hệ thống truyền lực sẽ truyền công suất của động cơ đến các bánh xe.
- Nó chủ yếu đƣợc chia thành các loại sau đây:
+ FF (Động cơ đặt trƣớc – Bánh trƣớc chủ động)
+ FR (Động cơ đặt trƣớc – Bánh sau chủ động)
+ Hộp số thƣờng
+ Hộp số tự động

+ Lƣu ý: Ngoài xe FF và FR, cịn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động)
và MR (động cơ đặt giữa - cầu sau chủ động).
1.2. Phân loại hệ thống truyền lực:
a. Hệ thống truyền lực với hộp số thƣờng.
b. Hệ thống truyền lực tự động

Hình 2.2. Phân loại xe theo hệ thống truyền lực
14


2. Hệ thống truyền lực với hộp số thƣờng

Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống truyền lực với hộp số thường
2.1. Ly hợp (côn)
2.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại
a. Công dụng:

Ly hợp nằm ở giữa động cơ và hộp số có nhiệm vụ truyền và cắt mơmen từ
trục khuỷu động cơ tới hệ thống truyền lực. Đồng thời ly hợp đóng vai trị nhƣ
một cơ cấu an tồn nhằm tránh quá tải cho hệ thống truyền lực và động cơ khi
chịu quá tải lớn. Ly hợp có khả năng dập tắt hiện tƣợng cộng hƣởng trong truyền
động nhằm nâng cao chất lƣợng truyền lực.
b. Phân loại ly hợp

- Theo cách truyền mômen động cơ đến trục sơ cấp hộp số chia ra: ly hợp ma
sát, ly hợp thủy lực, ly hợp điện từ, ly hợp liên hợp thƣờng xuyên đóng hoặc mở.
- Theo hình dạng và số lƣợng của đĩa ma sát: ly hợp một hay nhiều đĩa, ly hợp
hình nón, ly hợp hình trống, ly hợp hình cơn.
- Theo hình thức phát sinh lực ép trên đĩa ép: ly hợp dùng lò xo trụ đặt xung
quanh, lò xo trụ đặt ở giữa, lò xo màng.

c. Yêu cầu đối với ly hợp
- Phải nối hộp số và động cơ một cách êm dịu.

15


- Đóng ngắt nhanh và chính xác, đảm bảo an toàn cho hệ thống truyền lực khi
quá tải. Ở trạng thái đóng ly hợp phải truyền hết đƣợc mơmen quay lớn nhất của
động cơ mà không bị trƣợt ở bất cứ điều kiện sử dụng nào.
- Ly hợp điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.
- Kết cấu ly hợp đơn giản, dễ điều chỉnh, chăm sóc, các bề mặt ma sát thốt
nhiệt tốt, có tuổi thọ cao.
2.1.2. Cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát khơ và dẫn động ly hợp
a. Cấu tạo
Hình 2.4. Cấu tạo ly hợp ma sát
1. Bánh đà.
2. Trục sơ cấp hộp số.
3. Vỏ ly hợp.
4. Đĩa ma sát.
5. Lò xo ép (lò xo màng).
6. Vòng bi tỳ.
7. Đòn bẩy (càng mở).
8. Đĩa ép.

Cấu tạo của ly hợp ma sát đƣợc chia làm các phần sau: Phần chủ động, phần
bị động và cơ cấu dẫn động.
- Phần chủ động gồm: bề mặt bánh đà và nắp ly hợp. Nắp ly hợp bắt với
bánh đà bằng bulông.
- Phần bị động gồm: trục bị động và đĩa ma sát. Đĩa ma sát đặt giữa bánh đà
và đĩa ép, đƣợc lắp với trục bằng then hoa.

- Cơ cấu dẫn động ly hợp gồm: đòn mở, vòng bi tỳ, càng mở, bàn đạp ly hợp
và bộ dẫn động cơ khí hay thủy lực.
* Cụm đĩa ép:

16


Dùng để nối và ngắt cơng suất động cơ, nó phải đƣợc cân bằng động và
thoát nhiệt tốt trong khi nối ly hợp. Lò xo đƣợc lắp trong cụm đĩa ép để đẩy đĩa ép
vào đĩa ma sát, các lò xo này có thể là lị xo trụ hoặc lị xo màng.
- Kiểu lò xo màng: Đƣợc làm bằng lá thép lị xo, tán bằng đinh tán hoặc bằng
bu lơng bắt chặt vào nắp ly hợp.
Phần phía trong có các rãnh dài xẻ hƣớng
tâm và đƣợc kết thúc bằng các lỗ trịn tạo
điều kiện cho lị xo có khả năng biến dạng
tốt. Đầu trong của lò xo đƣợc mài lõm tạo
nên rãnh trịn nhằm giảm diện tích tiếp xúc
với bi tỳ và tạo điều kiện kiểm tra độ mòn
của mép trong lị xo sau một thời gian làm

Hình 2.5. Nắp li hợp

việc nhất định. Ở trạng thái tự do lò xo có dạng hình nón, ở trạng thái lắp lị xo đã
bị biến dạng để gây nên lực ép.
- Kiểu lò xo trụ đƣợc lắp ở giữa đĩa ép và nắp ly hợp nó đƣợc bố trí theo
đƣờng trịn. Lị xo trụ đƣợc định vị trong vỏ ly hợp và đƣợc liên kết với đòn bẩy
đƣợc gắn với cần mở ly hợp.
Ngày nay trên ôtô du lịch ngƣời ta sử dụng loại lị xo màng là chủ yếu vì
những ƣu điểm của nó: Lực tác dụng vào bàn đạp ly hợp nhỏ hơn so với cơ cấu ly
hợp sử dụng lị xo trụ, khả năng truyền cơng suất của ly hợp kiểu lị xo màng

khơng bị giảm cho tới giới hạn mòn của đĩa, kết cấu đơn giản.
- Đĩa ép đƣợc làm bằng gang có khả năng dẫn nhiệt tốt, mặt tiếp giáp với đĩa
ma sát đƣợc gia công nhẵn, mặt đối diện có các gờ lồi, một số gờ tạo nên các
điểm tựa cho lò xo ép, một số tạo nên các điểm truyền mômen xoắn giữa vỏ và
đĩa ép.
* Đĩa ma sát

Đĩa ma sát nằm giữa bánh đà và đĩa ép, đƣợc gia công rãnh then hoa để di
trƣợt cùng với trục sơ cấp, xung quanh đĩa ma sát có xẻ rãnh để đảm bảo khả
năng tản nhiệt và êm dịu khi đóng, ngắt ly hợp. Cấu tạo của đĩa ma sát đƣợc trình
bày trên hình vẽ:
17


- Mặt ma sát: Đƣợc làm bằng vật liệu chịu mài mịn và có hệ số ma sát ổn
định, đƣợc tán vào xƣơng đĩa nhờ 2 hàng đinh tán đồng tâm. Trên bề mặt tấm ma
sát có xẻ rãnh hƣớng tâm để tăng khả năng tiếp xúc, thoát nhiệt ra ngoài.
- Xƣơng đĩa: Đƣợc làm bằng thép đàn hồi, đƣợc uốn lƣợn sóng nên có thể
biến dạng nhỏ dọc trục khi làm việc. Nhờ có kết cấu nhƣ vậy xƣơng đĩa có khả
năng đàn hồi dọc trục và theo chiều xoắn nên khi đóng mở ly hợp rất êm dịu.
1. Đinh tán
2. Lò xo giảm chấn
3. Moayơ ly hợp
4. Bề mặt ma sát

Hình 2.6. Cấu tạo đĩa ma sát
- Moayơ : nằm trực tiếp trên xƣơng của
đĩa ma sát, có then hoa di trƣợt trên trục bị
động, phần ngoài của moayơ có dạng hoa thị,
trên các phần trống có chỗ để lắp lị xo trụ

giảm chấn. Ơm ngồi là 2 vành thép lá đƣợc
tán trên xƣơng đĩa nhờ đinh tán nhƣng cho
phép nó dịch chuyển nhỏ đối với moayơ.
Giữa các vành thép và moayơ có các tấm ma
sát bị ép chặt nhờ đinh tán. Trên các vành

Hình 2.7. Cấu tạo moay ơ

thép có các ơ cửa sổ nhỏ lồng vào đó là các lị xo hoặc cao su giảm chấn. Một đầu
của lò xo hoặc cao su giảm chấn tỳ vào moayơ đầu kia tỳ vào ô cửa sổ tác dụng
để giảm chấn trong quá trình hoạt động của ly hợp.
b. Nguyên lý hoạt động của ly hợp

18


a. Trạng thái đóng.

b. Trạng thái mở

Hình 2.8. Hoạt động của ly hợp
- Trạng thái đóng: là trạng thái làm việc thƣờng xuyên của ly hợp. Dƣới tác
dụng của lò xo ép: đĩa ép, đĩa ma sát và bánh đà của động cơ bị ép sát vào nhau.
Khi đó bánh đà, đĩa ma sát, đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp quay thành một khối.
Mômen xoắn của động cơ đƣợc truyền từ bánh đà qua các bề mặt ma sát đến trục
của ly hợp. Ly hợp thực hiện công dụng truyền mômen từ động cơ đến trục sơ cấp
của hộp số.
- Trạng thái mở: là trạng thái làm việc không thƣờng xuyên của ly hợp. Khi
ngƣời lái xe tác động lên cơ cấu mở ly hợp vòng bi tỳ sẽ nén lò xo ép lại làm cho
đĩa ép di chuyển ngƣợc chiều nén của lò xo, các mặt ma sát của đĩa ma sát với

bánh đà và đĩa ép đƣợc tách ra. Phần chủ động của ly hợp (cụm đĩa ép) quay theo
động cơ nhƣng do lực ép không tác dụng lên đĩa ép nữa bởi vậy không tạo nên ma
sát để truyền mômen xoắn từ động cơ đến trục của ly hợp.
c. Cơ cấu dẫn động ly hợp.
Có nhiệm vụ truyền lực của ngƣời lái từ bàn đạp ly hợp đến các đòn mở để
thực hiện việc đóng mở ly hợp. Cơ cấu dẫn động ly hợp đƣợc chia ra làm 2 loại
chính: Dẫn động bằng cơ khí và dẫn động bằng thủy lực.
*Cơ cấu dẫn động bằng cơ khí
Cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp
bằng các thanh đòn, khớp nối, đƣợc lắp đặt 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
19


làm việc cao. Nhƣợc điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là yêu cầu lực tác động
của ngƣời lái lớn khi tác động lên bàn đạp ly hợp, nhất là đối với loại xe ơtơ hạng
nặng.

Hình 2.9 Cơ cấu dẫn động bằng thủy lực
* Cơ cấu dẫn động bằng thủy lực.

Cơ cấu dẫn động ly hợp dẫn động bằng thủy lực đƣợc dùng khi vị trí của ly
hợp khơng thuận tiện cho việc dùng cáp hay thanh truyền hoặc ở những động cơ
có tính năng kỹ thuật cao.
Ƣu điểm: là việc bố trí của các chi tiết trong hệ thống khá linh hoạt, việc cắt
ly hợp êm dịu hơn tuy nhiên lực dẫn động mở ly hợp cũng không đƣợc lớn lắm,
áp dụng cho các xe du lịch và xe tải nhỏ.
* Bàn đạp ly hợp

Bàn đạp ly hợp tạo áp suất thủy lực trong xy lanh chính bằng lực ấn vào bàn

đạp, áp suất này sẽ tác dụng lên xy lanh cắt ly hợp để đóng, ngắt ly hợp.
Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách mà bàn đạp ly hợp đƣợc
ấn cho đến khi vòng bi cắt ly hợp tác dụng vào đĩa ép. Khi đĩa ma sát bị mịn hành
trình tự do của bàn đạp bị giảm. Nếu đĩa tiếp tục bị mịn, hành trình tự do của bàn
đạp ly hợp khơng cịn sẽ gây hiện tƣợng trƣợt ly hợp.
Do đó cần phải duy trì hành trình tự do của bàn đạp ly hợp. Việc duy trì hành
trình tự do của bàn đạp ly hợp tiến hành bằng cách điều chỉnh độ dài của cần đẩy
xy lanh cắt ly hợp đối với loại có thể điều chỉnh đƣợc. Điều chỉnh độ cao của bàn
20


đạp ly hợp bằng bulông chặn bàn đạp, điều chỉnh độ cao của bàn đạp ly hợp giúp
cho quá trình mở ly hợp đƣợc diễn ra hồn tồn (mở hết).
Hình 2.10. Cấu tạo bàn đạp ly hợp
a: Hành trình của bàn đạp ly hợp
b: Chiều cao của bàn đạp ly hợp
1.

Bàn đạp ly hợp

2.

Lị xo hồi

3.

Vít điều chỉnh

4.

Cần đẩy

* Xy lanh chính của ly hợp:
Làm nhiệm vụ tạo áp suất thủy lực cho xy lanh cắt ly hợp điều khiển q
trình đóng mở ly hợp. Vỏ xy lanh chính của ly hợp đƣợc chế tạo bằng gang có
mặt bích và lỗ khoan để bắt trên giá đỡ.
+ Nguyên lý hoạt động:
- Khi ấn bàn đạp: Piston dƣới tác dụng của cần đẩy dịch chuyển về bên trái,
dầu trong xy lanh chính qua van nạp chảy đến bình chứa đồng thời chạy đến xy
lanh cắt ly hợp. Khi piston tiếp tục dịch chuyển về bên trái thanh nối sẽ tách ra
khỏi bộ phận hãm lị xo van nạp bị
đóng lại. Do đó hình thành áp suất
buồng A và áp suất này truyền đến
xylanh cắt ly hợp.
- Khi nhả bàn đạp: Khi nhả bàn
đạp ly hợp lò xo nén đẩy về bên phải
áp suất giảm xuống, piston trở về khi
hoàn toàn bộ phận hãm lò xo đẩy
thanh nối về bên phải. Nhƣ vậy van
nạp đƣợc mở nối bình A với bình B.
Hình 2.11. Xy lanh chính của ly hợp
* Xy lanh cắt ly hợp
21


Xy lanh cắt ly hợp tiếp nhận áp suất thủy lực từ xy lanh chính, điều khiển
càng cắt ly hợp thơng qua cần đẩy. Xy lanh cắt ly hợp có 2 loại: loại tự động điều
chỉnh khe hở khi đĩa ma sát mòn, loại phải điều chỉnh bằng tay.
- Loại tự động điều chỉnh: lị
xo bên trong xy lanh ln ép cần

đẩy vào càng cắt ly hợp giữ cho
hành trình tự do của bàn đạp ly
hợp khơng đổi.
- Loại có thể điều chỉnh
đƣợc: ta trực tiếp điều chỉnh độ
dài của cần đẩy và càng cắt ly hợp
để đảm bảo hành trình tự do của

Hình 2.12. Các loại x y lanh cắ t ly hợp

bàn đạp khi đĩa ma sát bị mịn trong q trình hoạt động.
2.1.3. Cấu tạo và hoạt động của ly hợp thủy lực
Ngoài ly hợp ma sát trên ơtơ cịn sử dụng ly hợp thuỷ lực. So với ly hợp ma
sát, ly hợp thuỷ lực có những ƣu điểm sau:
+ Làm việc êm dịu, hạn chế va đập khi truyền mômen từ động cơ xuống hệ thống
truyền lực.
+ Có khả năng trƣợt lâu dài mà khơng
gây hao mịn nhƣ ở ly hợp ma sát.
+ Khi đóng ly hợp rất êm dịu.
Chi tiết chính của ly hợp gồm có
bánh bơm, bánh tuabin. Các bánh cơng
tác này có dạng nửa hình vịng xuyến,
đƣợc bố trí rất nhiều cánh dẫn theo chiều
hƣớng tâm.

Bánh bơm : đƣợc hàn

chặt với vỏ ly hợp và đƣợc bắt chặt với

Hình 2.13. Cấu tạo ly hợp thủy lực

trục khuỷu động cơ (quay cùng với trục khuỷu).
Nó có tác dụng quạt dịng chất lỏng sang bánh tuabin thơng qua đó truyền
mơmen.
22


Bánh tuabin: đƣợc đặt trong vỏ ly hợp có thể quay tự do, đƣợc nối với trục
sơ cấp hộp số bằng khớp nối then hoa, nó chịu sự tác động của dịng chất lỏng từ
bánh bơm truyền sang, khi đó nó sẽ quay và truyền chuyển động cho trục sơ hộp
số
* Hoạt động của ly hợp thủy lực
Khi trục khuỷu quay, thông qua vỏ ly hợp bánh bơm quay theo, theo nguyên
tắc ly tâm dầu chứa trong ly hợp đƣợc bánh bơm quạt đi từ phía trong ra phía
ngồi sang tác động vào các cánh của bánh tuabin làm cho bánh tuabin quay theo
cùng chiều. Dòng chất lỏng sau khi sang bánh tuabin sẽ đi vào phía tâm của bánh
rồi trở về bánh bơm. Cứ nhƣ vậy mômen xoắn đƣợc truyền từ bánh bơm (chủ
động) sang bánh tuabin (bị động).
2.2. Hộp số
2.2.1. Hộp số chính
a. Cơng dụng, phân loại và yêu cầu
* Công dụng:

- Biến đổi mômen quay của động cơ để tăng, giảm lực kéo ở bánh xe chủ
động.
- Thay đổi tốc độ của ôtô và thực hiện chuyển động lùi của ôtô.
- Truyền hoặc không truyền mômen từ động cơ tới bánh xe chủ động để khi
xe dừng mà máy vẫn nổ.
* Phân loại hộp số cơ khí:

Ngƣời ta có thể phân hộp số cơ khí làm các loại cơ bản sau:
- Phân loại theo hình dáng kết cấu: loại hộp số ngang, hộp số dọc.
- Phân loại theo số lƣợng trục: loại có 2 trục, loại có 3 trục.
- Phân loại theo số tỷ số truyền: loại 3 số truyền, loại 4 số truyền, loại 5 số
truyền.
* u cầu của hộp số cơ khí:
-

Phải có các tỉ số truyền đảm bảo tính năng động lực.

-

Khơng sinh ra các lực va đập trên các hệ thống truyền lực.
23


-

Phải có tay số trung gian để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực

lâu dài.
-

Thay đổi tốc độ và thực hiện chuyển lùi của ôtô.

-

Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, bảo quản và sửa chữa thuận

tiện.

b. Sơ đồ cấu tạo hộp số có khí

Hình 2.14. Kết cấu của hộp số
* Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số cơ khí
+ Cấu tạo:
Hình 2.15.Cấu tạo hộp số cơ khí
4

5

1. Trục trung gian
2.Trục chủ động

3
2

3. Bộ đồng tốc
4.Cơ cấu chọn và chuyển số

1

5. Trục bị động
6.Trục số lùi.
6

24


Hộp số cơ khí bao gồm: Vỏ hộp số, trục sơ cấp, trục thứ cấp, trục trung gian,
trục bánh răng số lùi, các bánh răng và cơ cấu sang số. Đa số hộp số cơ khí sử

dụng bốn hoặc năm số tiến và một số lùi. Sơ đồ cấu tạo của một hộp số cơ khí
đƣợc trình bày trên hình vẽ:
- Trục chủ động của hộp số là trục bị động của ly hợp, đƣợc đúc liền với
bánh răng chủ động, nó đƣợc gối trên 2 ổ bi một đặt trong lòng bánh đà, một đặt
trên vỏ hộp số. Trên trục chủ động có lỗ để đặt ổ bi cho trục.
- Trục bị động của hộp số đƣợc đặt trên ổ bi kim gối trong bánh răng chủ
động và ổ bi cầu đặt trên vách ngăn. Các bánh răng số đƣợc lắp lồng không trên
trục nhờ các ổ bi kim. Tâm của trục bị động thẳng hàng với tâm trục chủ động.
- Trục trung gian gồm các bánh răng có đƣờng kính khác nhau, đƣợc chế tạo
thành 1 khối và bắt trặt trên trục. Khối bánh răng đƣợc lắp trên các vòng bi đũa
hoặc đúc liền với trục, trục trung gian đƣợc đặt trên các ổ bi gối trên vỏ hộp số.
- Trục số lùi đƣợc lắp cố định trên vỏ hộp số, có bánh răng đƣợc lắp trên trục
nhờ ổ bi kim.
- Cấu tạo bộ đồng tốc:
Mỗi số tiến trên trục sơ cấp đƣợc vào khớp với bánh răng tƣơng ứng trên trục
thứ cấp ở mọi thời điểm. Những bánh răng này luôn luôn quay ngay cả sau khi
vào ly hợp vì chúng khơng cố định trên trục và chỉ chạy lồng không.
Các moay ơ đồng tốc ăn khớp với các trục bằng các then bên trong moay ơ
đồng tốc. Hơn nữa, ống trƣợt ăn khớp với then ở vịng ngồi của moayơ đồng tốc
và có thể di chuyển dọc trục.
Moayơ đồng tốc có ba rãnh theo chiều dọc trục và các khoá chuyển số luồn
vào các rãnh này. Lị xo của khố ln ln đẩy khố chuyển số này vào ống
trƣợt.
Khi cần chuyển số ở vị trí số trung gian, phần nhơ ra của mỗi khố chuyển số
luồn khít vào trong rãnh then ở ống trƣợt.
Ngƣời ta đặt vòng đồng tốc giữa moay ơ đồng tốc và mặt côn của các bánh
răng số, và đƣợc đẩy ép vào một trong các mặt côn này.

25