ĐA Thiết kế tính toán cụm ly hợp (xe tham khảo Mazda 2)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.22 MB, 67 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................2
CHƯƠNG I...............................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP............................................................................3
1.1.Công dụng:......................................................................................................3
1.2.Yêu cầu :..........................................................................................................3
1.3.Phân loại ly hợp:..............................................................................................3
Cấu tạo bộ trợ lực :..............................................................................................16
1.4. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô..............................17
1.4.1. Các ly hợp của ơ tơ là loại thường đóng....................................................17
1.4.2. Phương án chọn lò xo ép...........................................................................20
1.4.3. Đĩa bị động của ly hợp..............................................................................21
CHƯƠNG II............................................................................................................24
KẾT CẤU CHI TIẾT HỆ THỐNG LY HỢP XE MAZDA 2.................................24
2.1. Giới thiệu xe tham khảo và phân tích đặc điểm kết cấu ly hợp của xe tham
khảo.....................................................................................................................24
2.2. Tính tốn thiết kế hệ thống ly hợp :.............................................................29
CHƯƠNG III...........................................................................................................47
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LY HỢP....................................................47
3.1. Xác định lực và hành trình của bàn đạp khi khơng có trợ lực......................47
3.2. Đường kính xy lanh cơng tác:......................................................................48
3.3. Thiết kế bộ trợ lực chân khơng.....................................................................49
CHƯƠNG IV..........................................................................................................52
CHẨN ĐỐN, BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA LY HỢP...................................52
TRÊN XE MAZDA 2..............................................................................................52
4.1. Những hư hỏng thường gặp của ly hợp........................................................52
4.2. Quy trình tháo lắp ly hợp..............................................................................54
Kết luận...................................................................................................................65
Tài liệu tham khảo...................................................................................................66
1
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành cơng
nghiệp chế tạo ơtơ nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã có những bước phát triển nhanh
chóng vượt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời, nhờ thành tựu c5ác lĩnh vực điện tử, tin
học, cơ khí, vật liệu mới và dần được hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của
con người cũng như của các ngành kinh tế khác.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nước ta hiện nay với chủ trương
“Cơng nghiệp hố - hiện đại hố” đã có nhiều loại ơtơ được nhập và lắp ráp tại Việt Nam.
Dịng xe con du lịch ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu
việt: điều khiển dễ dàng, an tồn, độ bền tốt và có kích thước nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng
trong các đường hẹp đặc biệt trong các đường giao thông đô thị ở thành phố lớn nước ta
hiện nay. Với mục tiêu nghiên cứu thiết kế hệ thống ly hợp theo hướng giảm nhẹ lao
động người lái, giảm hành trình bàn đạp, song kết cấu phải đơn giản em được giao nhiệm
vụ thiết kế ly hợp xe ơtơ con .
Trong q trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và được sự giúp đỡ
của các thầy trong Bộ mơn ơtơ, Khoa Cơ khí trường Đại học vận tải song do khả năng và
thời gian có hạn nên bản đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong sự hướng dẫn,
phê bình của các thầy, các đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng
Vĩnh Yên, ngày 30 tháng 05 năm 2019
Sinh viên
2
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP
Ly hợp là một phần từ không thể thiếu trong hệ thống truyền lực (HTTL) của
ơtơ.Nó nối động cơ với hộp số. Nếu khơng có nó thì các bánh răng hộp số, HTTL sẽ phải
chịu lớn lực xung kích, mơ men xung lượng của lực xung kích, mơ men lực qn tính
trong những thời điểm khác nhau khi vận hành ơ tơ. Ví dụ: Khi sang số, khi phanh.
1.1.Cơng dụng:
- Tách và nối 2 bộ phận là động cơ và hệ thống truyền lực trong những trường hợp cần
thiết.
- Là bộ phận an toàn bảo vệ cho chi tiết của hệ thống không bị quá tải.
1.2.Yêu cầu :
- Ly hợp phải truyền hết được mô men của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà
không bị trượt .
- Ly hợp ngắt dứt khốt, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống
truyền lực.
- Mơ men qn tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác
dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.
Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.
- Ly hợp phải có khả năng trượt khi quá tải.
- Điều khiển ly hợp phải nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho người lái xe.
- Khi có hiện tượng cộng hưởng ly hợp phải có khả năng dập tắt dao động nhằm nâng
cao chất lượng truyền lực.
-Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao,kết cấu đơn giản, kích thước gọn nhẹ,dễ tháo
lắp và sửa chữa bảo dưỡng.
1.3.Phân loại ly hợp:
Ta có thể phân loại ly hợp theo các phương pháp sau:
3
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.3.1. Theo phương pháp truyền mô men.
1.3.1.1. Ly hợp ma sát:
- Truyền mômen từ động cơ sang trục sơ cấp hộp số thông qua bề mặt ma sát.
- Sơ đồ cấu tạo:
1
2 3
4
5
s
6
7
11
10
9
12
8
1.Bánh đà ; 2. đĩa ma sát ; 3. đĩa ép ; 4. trục ly hợp ; 5.vỏ ; 6. bạc mở ; 7. càng mở ;
8. bi T ; 9 . đòn mở ; 10. lò xo giảm chấn ; 11. trục khuỷu ; 12. càng mở ly hợp
Hình 1.1: Ly Hợp ma sát
* Nguyên lý làm việc.
+ Đóng ly hợp: Khi người lái khơng đạp chân vào bàn đạp ly hợp, khơng cịn lực tác
dụng vào lò xo màng 9. Lò xo màng sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị động ép chặt đĩa bị động
vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen được truyền từ bánh đà sang trục của ly
hợptheo hai đường. Đường thứ nhất từ bánh đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị
động Đường thứ hai mômen từ bánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp qua địn mở đến đĩa
ép thơng qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động mômen được truyền từ đĩa ép
sang đĩa bị động. Đĩa bị động được nối với trục ly hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen
đường truyền từ đĩa bị động sang trục ly hợp.
+ Khi mở ly hợp: Người lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động lực người lái
tác động vào lò xo màng 9 tác dụng như đòn mở đĩa ép chuyển động sang bên phải tách
khỏi bề mặt của đĩa ma sát nên đĩa ma sát tách khỏi bề mặt của bánh đà, do đó mơmen
đơng cơ khơng truyền được sang trục ly hợp.
* Ưu nhược điểm:
+ Ưu điểm:
4
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
- Giá thành hạ
- Xung lực tác dụng từ mặt đường lên giảm.
+ Nhược điểm.
- Khả năng giảm quá tải không cao.
- Độ êm dịu khi khởi động, đi số, về số phụ thuộc rất nhiều vào trình độ người lái.
- Khi phanh xe ở tốc độ cao gây quá tải cho HTTL (có thể làm chết máy, gãy trục
cơ) ảnh hưởng đến việc điều khiển vận hành xe.
1.3.1.2. Ly hợp thuỷ lực.
Truyền mômen thông qua chất lỏng
- Sơ đồ cấu tạo: Gồm hai phần.
+ Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
+ Phần bị động là bánh tua bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Trong không gian của bánh bơm và bánh tua bin là dầu thuỷ lực
Sơ đồ cấu tạo của ly hợp thuỷ lực.
3
1
4
2
5
6
7
8
10
9
11
12
1 . Bánh tua bin ; 2.lắp ; 3. bánh bơm ; 4. cánh cong ; 5. tấm ngăn ngoài ;6. tấm ngăn
trong 7 . đường dầu vào ;8 . bình tản nhiệt ; 9. van an tồn 10. bơm dầu ; 11. Thùng
dầu ; 12. van xả
Hình 1.2 . Ly hợp thuỷ lực
* Nguyên lý làm việc.
+ Khi động cơ quay bánh bơm (3) quay theo, dẫn đến chất lỏng trượt theo rãnh của bánh
bơm (theo hướng từ trong ra ngoài). Khi tới khe hở giữa bánh bơm và bánh tua bin chất
5
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
lỏng đập vào cánh tua bin làm cánh tua bin quay nên trục sơ cấp của hộp số quay. Khi
tới đầu vào của cánh tua bin chất lỏng lại quay trở lại bánh bơm tạo ra chu kỳ kín. Khi tốc
độ động cơ lớn nên vận tốc chất lỏng lớn, do vậy động năng truyền cho bánh tua bin lớn.
+ Trạng thái ngắt: Khi số vòng quay động cơ nhỏ không đủ cho bánh tua bin quay nên
mômen không truyền từ động cơ ra trục ly hợp được.
+ Trạng thái đóng: Số vịng quay động cơ tăng làm cánh tua bin quay mômen được
truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Khi chủ động ngắt nhanh ly hợp xả van (12)dầu thốt
ra ngồi bình chứa, ly hợp ngắt momen không truyền từ động cơ sang trục ly hợp.
* Ưu nhược điểm:
+ Ưu điểm:
- Đóng ly hợp êm dịu không giật.
- Bảo vệ được HTTL.
- Khi xuống dốc giảm ga bánh tua bin thành bánh chủ động bánh bơm thành bánh bị
động, động cơ tạo thành máy nén khí đóng vai trị như phanh làm bánh xe xuống dốc từ
từ.
+ Nhược điểm:
- Chế tạo phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao.
- Giá thành đắt.
6
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.3.1.3. Ly hợp điện từ:
Truyền mô men thông qua lc in t.
S cu to.
6
4
5
3
1.Bộ phận cố định
2. Đĩa bị động
3. Bộ phận chủ động
4. Cuộn dây điện từ
5. Bộ phận bị động
6.Bột sắt
2
2
Hỡnh 1.3 . Ly hp điện từ
* Nguyên lý làm việc:
+ Mở ly hợp: Khi khơng cấp điện cho cuộn dây (3) khơng có lực từ trường trong cuộn
dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hút nhau nên khi động cơ quay
mơmen khơng truyền ra trục ly hợp (5).
+ Đóng ly hợp: khi cấp điện cho cuộn dây (3) xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên
xuất hiện lực hút giữa bánh đà (1) và lõi sắt bị động (4). Như vậy khi bánh đà (1) quay
làm (4) quay theo. Do đó mơmen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực
hút giữa (1) và (4) không đủ lớn nên ở khi hở giữa (1) và (4) người ta đưa vào những mạt
sắt khi có đường sức từ đi qua chúng sắp xếp thành đường theo hướng của đường sức tạo
thành dây sắt cứng nối (1) và (4) với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa
(1) sang (4) được tăng lên.
* Ưu nhược điểm.
+ Ưu điểm.
- Khả năng chống quá tải tốt.
- Bố trí, dẫn động mềm dẻo dễ dàng.
+ Nhược điểm.
7
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
- Truyền mô men không tốt do lực từ tạo ra yếu.
- Chế tạo phức tạo.
- Bảo dưỡng sửa chữa khó khăn.
- Giá thành đắt.
1.3.1.4. Ly hợp liên hợp:
Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên như thuỷ cơ, cơ điện
Trong ôtô hiện nay ly hợp ma sát được dùng rất phổ biến vì giá thành rẻ, chế tạo đơn
giản hiệu suất truyền cao. Nhưng ly hợp thuỷ lực ngày càng được sử dụng trên các xe
hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm được tải trọng động trên HTTL.
Sơ đồ cấu tạo 1 loại ly hợp hỗn hợp thuỷ lực và cơ khí dùng trên xe con
Hình 1.4 Ly hợp liên hợp
1- trục khuỷu động cơ; 2- bích trục khuỷu để bắt với bánh bơm; 3- moayơ bánh bơm; 4tấm chắn; 5- vỏ ngoài ly hợp thuỷ lực; 6- vành răng; 7- bánh bơm; 8- vỏ bao kín; 9bánh tuabin; 10- nút dầu; 11- moayơ bánh tuabin; 12- đĩa bánh đà của ly hợp ma sát;
13- thân ly hợp ma sát; 14- ổ bi kim; 15- đòn mở; 16- trục ly hợp; 17- lò xo ép; 18- đĩa
ép; 19- đĩa ma sát; 20- lò xo ép phớt dầu; 21- phớt dầu; 22- cánh tản nhiệt; 23- cácte ly
hợp.
8
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.3.2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát.
- Ly hợp dạng đĩa (một đĩa, hai đĩa)
- Ly hợp hình nón.
- Ly hợp hình trống.
Hai loại ly hợp hình trống và ly hợp hình nón ít được sử dụng vì mơmen qn tính phần
bị động q lớn nên khi ngắt ly hợp nó vẫn quay gây ra va đập giữa các bánh răng và các
khâu khớp của HTTL.
1.3.3. Theo phương pháp phát sinh lực ép
- Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (cơn), lị xo đĩa.
- Loại lực ép nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngồi lực của lị xo cơn cịn có lực phụ thêm là lị
do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra.
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thường được sử dụng khi điều khiển tự động, ở ly hợp này
lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp cịn áp lực trên đĩa được tạo bởi lực lị xo ít khi lực
ly tâm được dùng để tạo lực ép trên đĩa.
1.3.4. Theo kết cấu ép chia ra.
- Ly hợp thường đóng được sử dụng phổ biến trên ô tô.
- Ly hợp thường mở được sử dụng trên máy kéo.
1.3.5. Theo phương pháp dẫn động:
1.3.5.1. Dẫn động cơ khí
Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền lực cao tuy nhiên tỉ
số truyền cơ khí bị giới hạn nên nói chung lực điều khiển trên bàn đạp lớn. Vì vậy dẫn
động ly hợp bằng cơ khí thường chỉ được bố trí ở những ơtơ du lịch hoặc ôtô tải nhỏ, lực
ép của lò xo ly hợp không lớn.
Dẫn động ly hợpbằng cơ khí có thể sử dụng dạng đòn kéo (đẩy) hoặc dây cáp.
- Dẫn động cơ khí kiểu địn kéo (đẩy)
Cấu tạo chung của hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí được thể hiện trên hình. Những bộ
phận chính của dẫn động cơ khí kiểu này bao gồm: bàn đạp 1, thanh đẩy 3, càng mở 4,
bạc mở 6 và đòn mở 7.
9
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1
7
6
5
2
4
3
Hình 1.5.Dẫn động cơ khí kiểu địn kéo
-Ngun lý làm việc của hệ dẫn động này được thực hiện như sau:
Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1, qua khớp bản lề 2 đầu
dưới của bàn đạp sẽ dịch chuyển sang phải làm thanh đẩy 3 cũng dịch chuyển sang phải
theo. Đầu thanh đẩy 3 tác dụng vào càng mở 4 làm càng mở 4 quay quanh điểm tựa 5 đẩy
bạc mở 6 dịch chuyển sang trái tác dụng lên đầu đòn mở 7 để kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma
sát thực hiện mở ly hợp.
Khi thôi mở ly hợp người lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp dưới tác dụng của các lò
xo ép và các lò xo hồi vị, các chi tiết của hệ thông dẫn động được trả về vị trí ban đầu, ly
hợp được đóng.
- Dẫn động cơ khí kiểu cáp
Dẫn động cơ khí kiểu cáp có ưu điểm là kết cấu đơn giản, bố trí dễ dàng vì dây cáp có
thể bố trí một cách tương đối tự do và khoảng cách từ bàn đạp đến càng mở ly hợp có thể
bố trí xa.
Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động cơ khí bằng dây cáp được thể hiện trên hình. Cấu
tạo chung của hệ thống dẫn động kiểu này cũng bao gồm: bàn đạp, càng mở, bạc mở và
đòn mở. Khác với kiểu dẫn động cơ khí bằng địn kéo (đẩy) từ sau bàn đạp ly hợp đến
càng mở được thay bởi một dây cáp.
10
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
Hình 1.6 .Dẫn động cơ khí kiểu cáp
-Ngun lý làm việc của hệ dẫn động này như sau: khi cần mở ly hợp người lái tác
dụng lực vào bàn đạp ly hợp, đầu kia của bàn đạp ly hợp sẽ kéo dây cáp dịch chuyển. Do
một đầu của dây cáp được nối với đòn quay nên đòn quay sẽ quay một góc làm càng mở
(nối với địn quay) cũng quay một góc tương ứng tác dụng vào bạc mở để ép lên các đầu
đòn mở tách đĩa ép thực hiện mở ly hợp. Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dưới tác dụng
của các lò xo ép và các lò xo hồi vị các chi tiết của hệ dẫn động trở lại vị trí ban đầu, ly
hợp được đóng. Hình 2.2 .Dẫn động cơ khí kiểu cáp
1.3.5.2. Dẫn động thuỷ lực
Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực có ưu điểm là việc bố trí các chi tiết của hệ thống dẫn
động khá linh hoạt thuận tiện, ít bị ràng buộc bởi khơng gian bố trí chung, đặc biệt thích
11
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
hợp ở những ôtô mà ly hợp đặt xa người điều khiển. Tuy nhiên cũng như dẫn động cơ khí
tỷ số truyền của hệ dẫn động thuỷ lực cũng bị giới hạn nên không thể giảm nhỏ lực điều
khiển. Vì vậy hệ dẫn động thuỷ lực cũng chỉ thích hợp với các ơtơ con, ơtơ du lịch và ôtô
tải nhỏ.
1
4
5
2
3
7
6
Hình 1.7 Dẫn động thuỷ lực
- Cấu tạo của hệ thống dẫn động ly hợp bằng thuỷ lựcđược thể hiện trên hình. Ngồi
các chi tiết chính như bàn đạp ly hợp 1, càng mở 5, bạc mở 6 và địn mở 7 hệ thống cịn
có xi lanh chính 2, xi lanh công tác 4 và ống dẫn 3.
- Nguyên lý làm việc của hệ dân động thuỷ lực như sau: khi cần mở ly hợp người lái
tác dụng một lực vào bàn đạp 1 thông qua điểm tựa đầu dưới của bàn đạp tác dụng lên ty
đẩy của pittông xi lanh chính 2 làm pittơng dịch chuyển sang phải. Dầu ở khoang bên
phải của pittông được dồn ép tới khoang bên trái của xi lanh công tác 4 qua ống dẫn 3.
Pittông của xi lanh công tác 4 sẽ dịch chuyển sang phải và ty đẩy của nó sẽ tác dụng lên
càng mở 5 đẩy bạc mở 6 dịch chuyển sang trái tác dụng vào các đầu đòn mở 7 kéo đĩa ép
tách khỏi đĩa ma sát thực hiện mở ly hợp. Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp ly hợp, dưới
tác dụng của các lò xo ép đẩy càng mở 5 dịch chuyển theo hướng ngược lại làm pittông
của xi lanh công tác 4 dịch chuyển sang trái đẩy dầu trở lại khoang bên phải của xi lanh
chính 2. Do đó pittơng của xi lanh 2 sẽ dịch chuyển sang trái cùng với lò xo hồi vị đưa
bàn đạp 1 trở về vị trí ban đầu. Ly hợp trở về trạng thái đóng.
Cấu tạo cụ thể của hệ thống dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên ôtô du lịch được thể hiện
trên hình
12
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
Hinh 1.8. Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên xe du lịch
1.3.5.3. Dẫn động cơ khí cường hố khí nén:
Dẫn động cơ khí cường hố khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn động khí
nén.ở đây dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phân phối cấp khí nén cho
xi lanh lực thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp. Vì vậy, ở đây lực mở ly hợp chủ
yếu do dẫn động khí nén thực hiện. Ưu điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là có thể tăng
được lực mở ly hợp theo mong muốn. Vì vậy kiểu dẫn động này thường được áp dụng
trên các ôtô khách hoặc ôtô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn.
Sơ đồ cấu tạo của hệ dẫn động cơ khí cường hố khí nén được thể hiện trên hình. Các chi
tiết và tên gọi của chúng đã được chỉ dẫn tuy nhiên cấu tạo chung của hệ thống gồm các
bộ phận cơ bản sau: bàn đạp 1, cụm van phân phối 3 và cụm xi lanh lực 12.
11
12
13
13
10
3
Đồ án tốt nghiệp
4C
5
6 D
15
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1 - bàn đạp; 2 - thanh đẩy; 3- van phân phối; 4 - lò xo lắp van; 5 - nắp van; 6 - lò xo
thân van; 7 - thân van; 8 - thanh đẩy; 9, 10 - càng mở; 11 - bạc mở; 12 - xi lanh lực; 13 pittông; 14 - tấm chặn; 15 - ống dẫn khí.
Hình 1.9Dẫn động cơ khí cường hố khí nén
-Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: khi ly hợp đóng, trạng thái của van phân
phối và xi lanh lực như trên hình vẽ. Lúc này nắp van 5 của van phân phối dưới tác dụng
của lò xo 4 đóng sự lưu thơng khí nén từ cửa C tới cửa D nên xi lanh lực 12 cũng ở trạng
thái chưa làm việc.
Khi mở ly hợp người lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1 làm thanh đẩy 2 dịch chuyển
sang phải do thanh đẩy 2 gắn với vỏ của van phân phối 3 nên làm van phân phối 3 cũng
dịch chuyển sang phải làm các thanh đẩy 8 và càng mở 9 tác dụng lên bạc mở làm bạc
mở dịch chuyển để khắc phục khe hở giữa bạc mở và đòn mở. Khi bạc mở đã chạm vào
đòn mở lực cản sẽ truyền tới thanh 8 làm piston 7 của van phân phối tạm thời dừng lại.
Trong khi đó người lái tiếp tục tác dụng vào bàn đạp làm vỏ van 3 tiếp tục dịch chuyển
sang phải. Khi khe hở giữa thân van 7 và nắp van 5 được khắc phục thì nắp van 5 sẽ mở,
khí nén từ cửa C thông qua cửa van sang khoang B vào cửa D theo ống dẫn 15 đến xi
lanh lực 12. Dưới tác dụng của khí nén pittơng 13 dịch chuyển tác dụng vào càng mở 10
ép bạc mở dịch chuyển sang trái tì vào các đầu địn mở tách đĩa ép ra khỏi đĩa ma sát, ly
hợp được mở. Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của lò xo ép và các lò
xo hồi vị toàn bộ hệ thống dẫn động sẽ trở lại trạng thái ban đầu. Khi nắp van 5 của van
phân phối được đóng lại thì khí nén ngừng cung cấp cho xi lanh 12 cịn khí nén ở khoang
dưới của xi lanh 12 sẽ theo đường ống 15 trở về cửa D vào khoang B và thông qua kênh
dẫn a để xả ra ngồi, kết thúc q trình mở ly hợp.
Khi cường hố khí nén bị hỏng hệ thơng vẫn làm việc được nhờ tác dụng cơ khí từ bàn
đạp qua vỏ van 3 đến tấm chặn 14 làm càng mở 9 và 10 tác dụng để mở ly hợp. Tuy
14
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
nhiên lúc này lực trên bàn đạp ly hợp sẽ rất lớn vì khơng có sự trợ lực của dẫn động khí
nén.
1.3.5.4. Dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén
Dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động thuỷ lực và dẫn động
khí nén.Trong đó dẫn động thuỷ lực chủ yếu là để điều khiển van phân phối của dẫn động
khí nén (khi hệ thống làm việc bình thường).Dẫn động khí nén sẽ tạo ra nguồn lực chính
để thực hiện mở ly hợp. Vì vậy người ta cũng có thể tạo ra lực mở ly hợp lớn theo mong
muốn. Chính vì lý do đó mà dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén cũng được áp dụng
nhiều trên các xe khách và xe tải lớn.
Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén được thể hiện trên
hình. Các chi tiết và tên gọi của chúng đã được chỉ dẫn qua hình vẽ, tuy nhiên cấu tạo
chung của hệ thống gồm các bộ phận chính: xi lanh chính 3, xi lanh cơng tác 8 (như dân
động thuỷ lực đơn thuần), cụm van phân phối khí nén và xi lanh lực 5.
Hình 1.10 Dẫn động thuỷ lực cường hố khí nén
- Ngun lý làm việc của hệ thống được mơ tả như sau: ở trạng thái bình thường (ly
hợp đang đóng) van nạp 18 đóng ngăn khơng cho khí nén từ ống dẫn 19 vào khoang B
của xi lanh lực 5 nên hệ thống chưa hoạt động.
15
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
Khi cần mở ly hợp người lái tác dụng một lực Q vào bàn đạp ly hợp thông qua các khâu
khớp, ty đẩy tác dụng vào pittông của xi lanh công tác 3 dồn ép dầu theo đường ống 4 tới
khoang C của xi lanh công tác 8 làm pittông 9 dịch chuyển sang phải, ty đẩy 10 tác dụng
vào càng mở 11 ép bạc mở 12 dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở giữa bạc mở và
các đầu đòn mở. Khi bạc mở chạm vào đầu địn mở lực cản sẽ truyền về đến pittơng 9
làm nó tạm thời dừng lại. Khi người lái tiếp tục tác dụng lực vào bàn đạp áp suất dầu ở
khoang C tiếp tục tăng dẫn đến pittông 14 của van phân phối dịch chuyển sang trái làm
cốc 15 dịch chuyển sang trái theo. Sau khi cốc 15 tì vào van xả 17 và tiếp tục dịch chuyển
sang trái làm van nạp 18 mở, khí nén từ ống dẫn 19 đi qua cửa nạp đã mở để vào khoang
B của xi lanh lực. Nhờ áp lực của khí nén piston 6 dịch chuyển sang phải đẩy càng mở 11
tiếp tục ép bạc mở 12 lên các đòn mở để tách dĩa ép của ly hợp khỏi đĩa ma sát và ly hợp
được mở.
Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dưới tác dụng của lò xo ép càng mở 11 bị đẩy trở lại
làm pittông 9 dịch chuyển sang trái. Do không tác dụng lực lên bàn đạp nên áp suất dầu
trong khoang C cũng giảm. Do đó pittơng 14, cốc 15 và cụm van nạp/xả cùng dịch
chuyển sangphải. Khi van nạp 18 đã đóng cửa nạp thì cụm van nạp/xả dừng lại cịn cốc
15 và pittơng 4 tiếp tục dịch chuyển sang phải làm cửa xả mở ra, khí nén từ khoang B của
xi lanh lực qua cửa xả thoát ra ngồi kết thúc q trình mở ly.
Cấu tạo bộ trợ lực :
Hình 1.11 Bộ trợ lực khí nén
1.3.5.5. Dẫn động thuỷ lực cường hố chân khơng
Dẫn động thuỷ lực cường hố chân khơng tận dụng được ưu điểm của kiểu dẫn động thuỷ
lực và giảm được lực bàn đạp nhờ có cường hố. Tuy nhiên độ chân khơng sử dụng cho
16
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
bộ cường hố khơng lớn nên cũng khơng thể tăng lực mở như mong muốn. Vì lý do đó
mà dẫn động thuỷ lực cường hố chân khơng chủ yếu sử dụng cho ôtô du lịch hoặc ôtô
tải nhỏ. Cấu tạo chung của dẫn động thuỷ lực cường hoá chân khơng được chỉ ra trên
Hình 1.12 Bộ trợ lực chân không
- Trong hệ thống dẫn động này cũng bao gồm xi lanh chính được bố trí kết hợp cùng
với cụm van phân phối và bộ cường hố. Cịn xi lanh cơng tác được bố trí ở cụm ly hợp
cùng với càng mở như ở hệ thống dẫn động thuỷ lực đơn thuần.
1.4. Phân tích kết cấu - chọn phương án thiết kế ly hợp ô tô.
1.4.1. Các ly hợp của ơ tơ là loại thường đóng.
Ở ơ tơ thường dùng loại ly hợp một, hai loại hay nhiều đĩa bị động.
17
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.4.1.1. Ly hợp 1 đĩa bị động:
Hình 1.13. Ly hợp 1 đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh
1- trục khuỷu; 2,3 - bulơng; 4 - bánh đà; 5 - đĩa ép; 6 - tấm thép truyền lực; 7 - tấm đệm;
8 - bulông; 9 - vỏ ly hợp; 10 - đệm cách nhiệt; 11 - lò xo ép; 12 - vỏ trong ly hợp; 13 - bi
"T"; 14 - bạc mở; 15 - lò xo hồi vị bạc mở; 16 - ống trượt; 17 - càng mở; 18 - đòn mở; 19
- đai ốc điều chỉnh; 20 - bulông điều chỉnh; 21 - tấm hãm; 22 - quang treo; 23 - cácte ly
hợp; 24 - bulông; 25 - chốt; 26 - bi kim; 27 - bulông; 28 - đĩa bị động; 29 - vú mỡ; 31 bulông; 32 - tấm thép; 33 - trục ly hợp; 34 - ngõng trục ly hợp.
-Ưu điểm :
+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền.
+ Thoát nhiết tốt.
+ Mở dứt khốt.
-Nhược điểm: là đóng khơng êm dịu.
18
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.4.1.2. Ly hợp nhiều đĩa bị động.
Hình 1.14Ly hợp 2 đĩa bị động
- Nếu ly hợp phải truyền mơmen lớn (lớn hơn 70 80 KGm) thì đường kính của đĩa ly
hợp một đĩa quá lớn. Trường hợp như vậy người ta dùng ly hợp hai hay nhiều đĩa, sẽ
giảm được đường kính của đĩa và kích thước chung của ly hợp. Tuy nhiên ly hợp hai đĩa
có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với ly hợp một đĩa.
- Ưu điểm:
Ly hợp là đóng êm dịu.
-Nhược điểm:
Là mở khơng dứt khốt.
ở ly hợp thường đóng, lực đóng nhờ các lò xo ép.
+ Đối với ly hợp xe thiết kế do có mơmen quay của động cơ khơng lớn (mômen =
17KGm) nên ta chọn 1 đĩa. Trong kết cấu ly hợp chi tiết mòn, nhiều nhất là vành ma sát
của đĩa bị động hay bị hỏng nhất. Vì vậy nhiệm vụ quan trọng là tăng tuổi thọ cho vành
ma sát.
19
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế tính tốn cụm ly hợp xe Mazda 2
1.4.2. Phương án chọn lò xo ép
Lực nén
Lò xo màng
Lị xo trụ
Biến dạng
Hình 1.15 Đặc tính của các loại lị xo
1.4.2.1. Lị xo cơn xoắn :
- Có đặc tính ở vùng biến dạng nhỏ ,do đó khi các vùng lị xo bắt đầu trùng lên nhau
thì độ cứng lò xo tăng lên rất nhanh Đây là nhược điểm của loại lị xo này , bởi vì nó địi
hỏi cần phải tạo được lực lớn để ngắtly hợp và khi đĩa ma sát mịn đi thì lực ép sẽ bị giảm
rất nhanh .
1.4.2.2. Lò xo trụ :
ở dạng bố trí xung quanh ( 1 hoặc 2 hàng )
- Ưu điểm :
Kết cấu nhỏ gọn ,khoảng không gian chiếm chỗ ít và ưu điểm tạo ra lực ép lớn .Nên
thường sử dụng loại trên xe tải .
- Nhược điểm :
Các lị xo thường khơng bảo đảm được các thơng số cơ bản giống nhau hồn tồn .Do đó
phải chọn thật kỹ nếu khơng thì lực ép trên đĩa sẽ khơng đều làm tấm ma sát mịn khơng
đều .Và lực bàn đạp để mở ly hợp lớn.
1.4.2.3. Ly hợp dùng lò xo màng:
Có đặc tính hợp lý hơn cả vì trong miền làm việc của nó lực ép của nó thay đổi không
đáng kể theo biến dạng .Do vậy lực ngắt ly hợp địi hỏi khơng lớn vì vậy khi đĩa ma sát
mịn lực ép giảm khơng đáng kể.
Nhược điểm tạo lực ép không lớn nên thường dùng trên xe co
20
