969 2chuong 1 vpowy 20130111024450

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ HỘP
SỐ LẮP TRÊN XE DU LỊCH
Đối với ơ tơ thì hệ thống truyền lực là một bộ phận cực kỳ quan trọng
và cần thiết. Nó là hệ thống tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới
bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi
giá trị truyền mômen. Trong hệ thống truyền lực thì hộp số là một bộ phận
khơng thể thiếu.
Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống truyền lực là:
 Truyền và biến đổi mơmen quay và số vịng quay từ động cơ tới
bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động
cơ, và mơmen sinh ra trong q trình ơ tơ chuyển động.
 Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi
cho ô tô.
 Tạo khả năng chuyển động “mềm mại” và tính năng việt dã cần
thiết trên đường.
Có rất nhiều cách bố trí hệ thống truyền lực và hộp số trên xe, mỗi
một cách bố trí đều liên quan đến điều kiện sử dụng của xe và việc lắp ráp
các loại hộp số khác nhau trên từng loại xe... Trong chương này chỉ giới
thiệu sơ lược về các cách bố trí hệ thống truyền lực, cơng dụng và phân loại
hộp số.

3


1.1.

Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực trên xe du lịch
1.1.1. Giới thiệu chung

Tại Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại ôtô du lịch do nhiều hãng của

nhiều nước sản xuất, trong đó tính hiện đại, kết cấu, tính tiện nghi của từng
loại cũng khác nhau. Song hầu hết cấu tạo chung của xe du lịch được cấu
thành từ các phần chính : Động cơ, hệ thống gầm, thân vỏ, phần vận hành,
điện và các hệ thống phụ.
Hệ thống truyền lực là một hệ thống của phần gầm xe. Hệ thống
truyền lực dùng để truyền mômen xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động,
đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng mômen xoắn, hệ thống
này gồm các bộ phận sau: Ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, bộ truyền
lực chính, vi sai và các bán trục.
Ơtơ du lịch hiện nay dùng các loại hệ thống truyền lực sau :
- Hệ thống truyền lực cơ khí, bao gồm ly hợp ma sát, hộp số, truyền
động các đăng, truyền lực chính và vi sai.
- Hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực, bao gồm các truyền động cơ khí
và biến mơmen thủy lực.
Hai truyền lực này được sử dụng nhiều nhất trên ôtô du lịch hiện nay.

4


1.1.2. Các phương án bố trí hệ thống truyền lực.
Có rất nhiều phương án bố trí hệ thống truyền lực khác nhau, mỗi
phương án đều có các ưu nhược điểm khác nhau. Dưới đây là một số các
phương án bố trí hệ thống truyền lực trên xe du lịch.

Hình 1.1.a. Sơ đồ bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô du
lịch.

5

Hình 1.1.b. Sơ đồ bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ôtô du
lịch.

6


- Sơ đồ a: động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước đầu ơtơ,
cầu chủ động đặt sau ôtô, trục các đăng nối giữa hộp số và cầu chủ động.
Chiều dài từ hộp số đến cầu chủ sau khá lớn nên giữa trục phải đặt ổ treo.
Sơ đồ này thông dụng và quen thuộc trên nhiều ôtô đã gặp.
- Sơ đồ b: động cơ, ly hợp, hộp số chính, cầu ơtơ nằm dọc và ở phía
trước, tạo nên cầu trước chủ động. Toàn bộ các cụm liên kết với nhau thành
một khối lớn, gọn. Nhờ cấu trúc này trọng tâm xe nằm lệch hẳn về phía đầu
ơtơ, kết hợp với cấu tạo vỏ ôtô tạo khả năng ổn định cao khi có lực bên tác
động, đồng thời giảm độ nhạy cảm với gió bên. Song khơng gian đầu ôtô
rất chật hẹp.
- Sơ đồ c: động cơ, ly hợp, hộp số, nằm ngang đặt trước ôtô, cầu trước
chủ động. Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực
nằm lệch hẳn về phía trước đầu ôtô giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với
lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao. Trong cầu chủ
động: bộ truyền bánh răng trụ thay thế cho bộ truyền bánh răng côn.
- Sơ đồ b, c ngày nay thông dụng, đặt trên các ôtô con một cầu chủ
động, có tốc độ cao nhằm đảm bảo trọng lượng phân bố về phía trước lớn
(kể cả khi ơtơ đầy tải) điều này có lợi cho khả năng điều khiển ôtô và giảm
nhẹ công việc lắp ráp trong sản xuất.
- Sơ đồ d: động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động làm thành một khối
gọn ở phía sau ơtơ, cầu sau chủ động. Cụm động cơ nằm sau cầu chủ động.
Cấu trúc này hiện nay ít gặp trên ôtô loại 4, 5 chỗ ngồi, tuy vậy vẫn tồn tại
vì lý do cơng nghệ truyền thống của các hãng sản xuất hoặc thực hiện trên
các loại ôtô mini buýt.

- Sơ đồ e: giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ nằm quay ngược lại,
đặt trước cầu sau. Hai dạng cấu trúc này rất phù hợp cho việc tăng lực kéo

7


của xe, tức là đảm bảo đảm bảo khả năng tăng tốc của ôtô tốt, hạ thấp chiều
cao đầu ôtô, phù hợp với việc tạo dáng khí động học cho ôtô cao tốc.
- Sơ đồ g: động cơ, ly hợp đặt trước xe, hộp số chính, cầu xe đặt sau
ơtơ và cũng tạo nên một khối lớn, trục các đăng nối giữa ly hợp và hộp số
chính. Trục các đăng đặt kín trong vỏ bọc làm tốt việc bảo vệ che bụi cho
hệ thống. Trọng lượng san đều cho cả hai cầu.
- Sơ đồ h: động cơ, ly hợp đặt trước, hộp số chính, hộp phân phối đặt
dọc phía đầu ôtô, cầu trước và cầu sau chủ động. Nối giữa hộp phân phối
và các cầu là các trục các đăng. Sơ đồ này thường gặp ở ơtơ có khả năng
việt dã cao, ôtô chạy trên đường xấu.
- Sơ đồ i: động cơ, hộp số, ly hợp, cầu trước thành một khối nằm phía
đầu ơtơ, đáp ứng nhu cầu tăng trọng lượng lên cầu trước. Cầu sau chủ động
nối với hộp số chính thơng qua khớp ma sát, khơng có hộp phân phối. Kết
cấu đơn giản và ơtơ có tính năng việt dã tốt, nhất là khi ôtô hoạt động trên
mặt đường trơn.
1.2.

Giới thiệu chung về hộp số ôtô du lịch
1.2.1. Công dụng của hộp số

Trên các bộ phận tổng thành của ơtơ thì hộp số là bộ phận rất quan
trọng và không thể thiếu trong hệ thống truyền lực.Với tốc độ của động cơ
cao thì khơng thể đảm bảo cho ôtô hoạt động được, để đảm bảo cho ôtô
hoạt động bình thường, phù hợp với từng điều kiện đường xá cũng như yêu

cầu chuyển hướng của ôtô, người ta chế tạo một bộ phận gọi là hộp số để
đảm bảo các yêu cầu nói trên.
- Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong
quá trình chuyển động của ơtơ nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ

8


động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tuỳ ý theo
sức cản bên ngoài.
- Thực hiện chuyển động lùi của ôtô:
- Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong
khoảng thời gian tuỳ ý (Khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không tải để
tăng nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt
hơn, để quay trục thử cơng suất, để bơm lốp hoặc khí nén cho việc bảo
dưỡng…)
- Sự cần thiết phải thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do
sức cản chuyển động xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc xe
thay đổi trong khoảng rất rộng ( 25-30 lần ), mà mô men xoắn của động cơ
chỉ thay đổi trong giới hạn 1525% khi bướm ga mở hồn tồn. Mơ men
xoắn của động cơ có thể thay đổi trong khoảng rộng hơn bằng cách tăng
giảm lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ khơng đủ tải và do
đó tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên . Để giảm mức tiêu hao nhiên liệu thì nên
cho động cơ làm việc ở chế độ gần chế độ đủ tải, còn lực kéo cần thiết cho
sự chuyển động có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của hệ thống
truyền lực. Việc sử dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho phép kết
hợp sự làm việc của động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng của xe vượt
được các cản chuyển động lớn và sự thay đổi vận tốc trong khoảng rộng.
1.2.

Phân loại hộp số

Có rất nhiều cách phân loại hộp số như: phân loại hộp số theo đặc tính
truyền mơmen, theo đặc điểm môi trường truyền mômen, theo phương
pháp dẫn động điều khiển, phân loại theo hộp số cơ khí có cấp... Dưới đây
trình bày một số cách phân loại cơ bản.

9


a) Theo đặc tính truyền mơ men
- Hộp số vơ cấp
- Hộp số có cấp
- Hộp số kết hợp vơ cấp với có cấp.
Hộp số vơ cấp đảm bảo có được mọi giá trị của tỷ số truyền trong một
khoảng nào đó. Bằng cách thay đổi vơ cấp mơ men xoắn truyền đến các
bánh xe chủ động mà đảm bảo khả năng làm việc của động cơ ở chế độ
kinh tế nhất trong một khoảng vận tốc rộng, cho phép tận dụng công suất
lớn của động cơ cho chuyển động. Khi sử dụng hộp số vô cấp, lực kéo tại
các bánh xe chủ động thay đổi liên tục từ từ, khơng cần phải cắt dịng cơng
suất dẫn đến các bánh xe khi chuyển số nên nó nâng cao được chất lượng
động lực học và tăng được tính năng thơng qua của ơtơ. Tuy nhiên hộp số
vơ cấp có nhược điểm là kết cấu phức tạp, hiệu suất truyền động thấp.
Hộp số có cấp đảm bảo thay đổi liên tục giá trị số truyền và mô men
xoắn đến các bánh xe chủ động. Nhờ cơ cấu điều khiển mà người lái tác
động làm thay đổi tỷ số truyền và mô men xoắn cho phù hợp với lực cản
bên ngoài. Hộp số có cấp là bộ biến mơ men xoắn và nó được sử dụng rộng
rãi vì kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ.
b)Theo đặc điểm môi trường truyền mơ men
- Hộp số cơ khí: Truyền mơ men xoắn bằng các bộ truyền cơ khí, phổ

biến nhất là bộ truyền bánh răng.
- Hộp số loại thuỷ lực: Truyền mô men xoắn nhờ năng lượng dịng
chất lỏng. Loại này có thể là thuỷ động hoặc thuỷ tĩnh. Hộp số loại thuỷ lực
có kết cấu phức tạp, giá thành chế tạo cao, hiệu suất truyền thấp. Ngoài
những nhược điểm trên bộ truyền lực thuỷ tĩnh cịn có trọng lượng lớn và
kém độ tin cậy khi làm việc.

10


- Hộp số loại điện: Truyền mô men xoắn từ động cơ đốt trong đến các
bánh xe chủ động nhờ dịng điện. Loại này cũng ít được sử dụng do có
trọng lượng lớn và có hiệu suất thấp.
- Hộp số loại liên hợp thường là hộp số thuỷ cơ - kết hợp giữa bộ biến
mô men thuỷ lực với hộp số hành tinh tạo thành truyền động thuỷ cơ và có
thể tự động chuyển số.
c) Theo phương pháp dẫn động điều khiển hộp số .
- Điều khiển bằng tay;
- Điều khiển tự động;
- Điều khiển bán tự động.
d) Phân loại theo hộp số cơ khí có cấp
- Theo số lượng trục chia ra hộp số đồng trục, hai trục hoặc ba trục.


Hộp số đồng trục: Các trục lồng vào nhau kết hợp với

khớp ma sát gài số.


Hộp số hai trục: Trục sơ cấp (trục vào) và trục thứ cấp

(trục ra) bố trí khơng đồng tâm nhau


Hộp số ba trục: Trục sơ cấp và trục thứ cấp đặt đồng

tâm nhau và thêm trục trung gian
- Theo đặc điểm bố trí trục có hộp số trục ngang, hộp số trục dọc


Hộp số trục ngang: Các đường tâm trục vng góc với

trục đối xướng dọc của ôtô


Hộp số trục dọc: Các đường tâm trục nằm trong mặt

phẳng song song với trục đối xứng dọc của ơtơ
- Theo đặc tính động học của trục bao gồm hộp số có trục cố định hoặc
di động.


Hộp số số trục cố định là đường tâm các trục cố định.

Đây là hộp số cơ khí đơn giản.

11




Hộp số có trục di động - hộp số hành tinh

- Theo số lượng số truyền có hộp số truyền có hộp số 3 hoặc 4
hoặc 5 cấp.
Trên đây là một số cách bố trí và một số các loại hộp số thường được
sử dụng trên xe du lịch. Hiện nay, ôtô du lịch sử dụng hai loại cơ bản là
hộp số có cấp và hộp số vơ cấp, hộp số cơ khí có cấp có ưu điểm kết cấu
đơn giản giá thành rẻ, đảm bảo được các yêu cầu về tỷ số truyền, đáp ứng
được yêu cầu sử dụng ôtô. Đối với ôtô du lịch người ta thường dùng hộp số
4 cấp hay 5 cấp. Ngày nay, hộp số tự động ngày càng được sử dụng rộng
rãi đối với ôtô du lịch tuy giá thành có cao, nhưng nó đáp ứng được các yêu
cầu cao về kỹ thuật và sử dụng, so với hộp số thường, hộp số tự động có
các ưu điểm sau: Giảm mệt mỏi cho người sử dụng vì khơng phải thao tác
đóng ngắt ly hợp, chuyển số tự động, êm dịu, thích hợp với tình trạng mặt
đường, tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực không bị quá tải. Hộp số
tự động thường bố trí với động cơ thành một khối liền. Việc phân tích kết
cấu từng dạng hộp số sẽ được trình bày trong chương sau.

12