Đồ án thiết kế Ly hợp xe con 5 chỗ xe Focus (Link Cad: http://bit.ly/lyhopxefocus)

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
MụC LụC
MụC LụC 1
LờI NóI ĐầU 2
Chơng 1 4
Tổng quan về cụm ly hợp 4
Chuơng 2 27
tính toán thiết kế 27
Chơng 3 54
Thiết kế tính toán hệ dẫn động ly hợp 54
Chơng 4 59
Quy trình tháo lắp ,sử dụng , sửa chữa ,vận hành 59
CHƯƠNG 5 66
Quy trình công nghệ gia công chi tiết 66
CHI TIếT : PISTON cHíNH 66
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
LờI NóI ĐầU
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của Khoa học kỹ thuật nói chung,
ngành công nghiệp chế tạo ôtô nói riêng trong vài thập kỷ gần đây đã có
những bớc phát triển nhanh chóng vợt bậc với nhiều loại ôtô hiện đại ra đời,
nhờ thành tựu các lĩnh vực điện tử, tin học, cơ khí, vật liệu mới và dần đợc
hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời cũng nh của các
ngành kinh tế khác.
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của nớc ta hiện nay với chủ tr-
ơng Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đã có nhiều loại ôtô đợc nhập và lắp ráp
tại Việt Nam. Dòng xe con du lịch ngày càng đợc sử dụng rộng rãi bởi chúng
có nhiều tính năng u việt: điều khiển dễ dàng, an toàn, độ bền tốt và có kích
thớc nhỏ gọn nên đi lại dễ dàng trong các đờng hẹp đặc biệt trong các đờng
giao thông đô thị ở thành phố lớn nớc ta hiện nay. Với mục tiêu nghiên cứu

thiết kế hệ thống ly hợp theo hớng giảm nhẹ lao động ngời lái, giảm hành
trình bàn đạp, sang kết cấu phải đơn giản em đợc giao nhiệm vụ thiết kế ly
hợp xe ôtô con .
Với nội dung, yêu cầu của đề tài đợc giao, em đã tập trung nghiên cứu
tính toán kiểm nghiệm xe cơ sở, tính toán thiết kế bộ trợ lực chân không. Phần
còn lại của đồ án là tính toán thiết kế hệ dẫn động và xây dựng quy trình công
nghệ gia công chi tiết điển hình. Ly hợp này sẽ có kết cấu đơn giản, lực điều
khiển ngời lái sẽ nhẹ hơn và đảm bảo hành trình bàn đạp hợp lý. Các bộ phận
thiết kế có thể sản xuất đợc trong nớc.
Qua quá trình làm đồ án em đã tập sự làm công việc của ngời kỹ s, cũng
nh tác phong làm việc và học hỏi thêm nhiều kiến thức. Điều đó rất bổ ích cho
sự nghiệp của một kỹ s cơ khí ôtô tơng lại.
Trong quá trình làm đồ án, mặc dù bản thân đã hết sức cố gắng và đợc
sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn ôtô, Khoa Cơ khí trờng Đại học Bách
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
Khoa Hà Nội song do khả năng và thời gian có hạn nên bản đồ án không tránh
khỏi thiếu sót. Em rất mong sự hớng dẫn, phê bình của các thầy, các đồng
nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo
hớng dẫn Phạm Huy Hờng và các thầy trong Bộ môn ôtô Trờng Đại học Bách
Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này.
Sinh viên
Phí văn Tuấn
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
3
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
Chơng 1
Tổng quan về cụm ly hợp

Ly hợp là một phần từ không thể thiếu trong hệ thống truyền lực
(HTTL) của ô tô.Nó nối động cơ với hộp số. Nếu không có nó thì các bánh
răng hộp số , HTTL sẽ phải chịu lớn lực xung kích, mô men xung lợng của lực
xung kích, mô men lực quán tính trong những thời điểm khác nhau khi vận
hành ô tô. Ví dụ: Khi sang số, khi phanh.
1.Công dụng:
- Tách và nối 2 bộ phận là động cơ và hệ thống truyền lực trong những tr-
ờng hợp cần thiết .
- Là bộ phận an toàn bảo vệ cho chi tiết của hệ thống không bị quá tải.
2.Yêu cầu :
- Ly hợp phải truyền hết đợc mô men của động cơ xuống hệ thống
truyền lực mà không bị trợt .
- Ly hợp ngắt dứt khoát , đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động
lên hệ thống truyền lực .
Mô men quán 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 trợt khi quá tải.
- Điều khiển ly hợp phảI nhẹ nhàng tráng gây mệt mỏi cho ngòi lái xe .
- khi có hiện tợng cộng hởng ly hợp phảI có khả năng dập tắt dao động
nhằm nâng cao chất lợng truyền lực.
-Giá thành của bộ ly hợp rẻ , tuổi thọ cao ,kết cấu đơn giản ,kích thớc gọn
nhẹ ,dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dỡng.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
4
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
3.Phân loại ly hợp :
Ta có thể phân loại ly hợp theo các phơng pháp sau :
3.1. Theo phơng pháp truyền mô men.
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:
10
8
5
6
1
2
3
4
7
9
s
11
12
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 mor ly hợp
Hình 1.1 : Ly Hợp ma sát
* Nguyên lý làm việc.
+ Đóng ly hợp: Khi ngời lái không đạp chân vào bàn đạp ly hợp, không
còn lực tác dụng vào lò xo màng 9. Lò xo màng sẽ ép đĩa ép (3) vào đĩa bị
động ép chặt đĩ bị động vào bánh đà thông qua bề mặt ma sát mômen đợc
truyền từ bánh đà sang trục của ly hợp theo hai đờng. Đờng thứ nhất từ bánh
đà qua bề mặt ma sát phía bên trái của đĩa bị động Đờng thứ hai mômen từ
bánh đà truyền qua vỏ trong ly hợp qua đòn mở đến đĩa ép thông qua bề mặt
ma sát phía bên trái của đĩa bị động mômen đợc truyền từ đĩa ép sang đĩa bị
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
5
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
động. Đĩa bị động đợc nối với trục ly hợp nhờ khớp nối then hoa nên mômen

đờng truyền từ đĩa bị động sang trục ly hợp.
+ Khi mở ly hợp: Ngời lái đạp chân vào bàn đạp qua hệ thống dẫn động
lực ngời lái tác động vào lò xo màng 9 tác dụng nh 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 mômen đông cơ không truyền đợc sang trục ly hợp.
* Ưu nhợc điểm:
+ Ưu điểm:
- Giá thành hạ
- Xung lực tác dụng từ mặt đờng lên giảm.
+ Nhợc 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 ngời
lái.
- Khi phanh xe ở tốc độ cao gây quá tải cho HTTL (có thể làm chết máy, gãy
trục cơ) ảnh hởng đến việc điều khiển vận hành xe.
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.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
6
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
11
9
10
8
7

5
6
4
3
1
2
12
1 . Bánh tua bin ; 2.lắp ; 3. bánh bơm ; 4. cánh cong ; 5. tấm ngăn ngoài ;6. tấm ngăn trong
7 . đờng dầu vào ;8 . bình tản nhiệt ; 9. van an toàn 10. bơm dầu ; 11. thùng dầu ;
12. van xả
Hình 1.2 . Ly hợp tuỷ lực
* Nguyên lý làm việc.
+ Khi động cơ quay bánh bơm (3) quay theo, dẫn đến chất lỏng trợt
theo rãnh của bánh bơm (theo hớng từ trong ra ngoài). Khi tới khe hở giữa
bánh bơm và bánh tua bin chất 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 đợc.
+ Trạng thái đóng. Số vòng quay động cơ tăng làm cánh tua bin quay
mômen đợc truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Khi chủ động ngắt nhanh ly
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
hợp xả van (12) dầu thoát ra ngoài bình chứa, ly hợp ngắt momen không
truyền từ động cơ sang trục ly hợp.
* Ưu nhợc điểm:
+ Ưu điểm:
- Đóng ly hợp êm dịu không giật.

- Bảo vệ đợc 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 hí đóng vai trò nh phanh làm
bánh xe xuống dốc từ từ.
+ Nhợc điểm:
- Chế tạo phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao.
- Giá thành đắt.
3.1.3. Ly hợp điện từ:
Truyền mô men thông qua lực điện từ.
Sơ đồ cầu tạo.
6.Bột sắt
6
5
4. Cuộn dây điện từ
3. Bộ phận chủ động
5. Bộ phận bị động
2. Đĩa bị động
1.Bộ phận cố định
4
3
2
2
Hình 1.3 . Ly hợp điện từ
* Nguyên lý làm việc:
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
+ Mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây (3) không có lực từ tr-
ờng trong cuộn dây nên phần chủ động (1) và phần bị động (4) không hút
nhau nên khi động cơ quay mômen không 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).
Nh vậy khi bánh đà (1) quay làm (4) quay theo. Do đó mômen đợc 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) ngời ta đa vào những mạt sắt khi có đờng sức từ đi qua
chúng sắp xếp thành đờng theo hớng của đờng sức tạo thành dây sắt cứng nối
(1) và (4) với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa (1) sang (4)
đợc tăng lên.
* Ưu nhợc điểm.
+ Ưu điểm.
- Khả năng chống quá tải tốt.
- Bố trí, dẫn động mềm dẻo dễ dàng.
+ Nhợc điểm.
- Truyền mô men không tốt do lục từ tạo ra yếu.
- Chế tạo phức tạo.
- Bảo dỡng sửa chữa khó khăn.
- Giá thành đắt.
3.1.4. Ly hợp liên hợp:
Là loại ly hợp kết hợp hai trong số các loại trên nh thuỷ cơ, cơ điện
Trong ôtô hiện nay ly hợp ma sát đợc dùng rất phổ biến vì giá thành
rẻ, chế tạo đơn giản hiệu suất truyền cao. Nhng ly hợp thuỷ lực ngày càng đợc
sử dụng trên các xe hiện đại có sử dụng hộp số tự động vì giảm đợc tải trọng
động trên HTTL.
Sơ đồ cấu tạo 1 loại ly hợp hỗn hợp thuỷ lực và cơ khí dùng trên xe con
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
1- trục khuỷu động cơ; 2- bích trục khuỷu để bắt với bánh bơm; 3- moayơ bánh bơm; 4- tấm chắn;
5- vỏ ngoài ly hợp thuỷ lực; 6- vành răng; 7- bánh bơm; 8- vỏ bao kín; 9- bánh 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.
Hình 1.4 .ly hợp liên hợp
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 đợc sử dụng vì mômen
quán tính phần bị động quá lớn nên khi ngắt ly hợp nó vẫn quay gây ra va đập
giữa các bánh răng và các khâu khớp của HTTL.
3.3. Theo phơng pháp phát sinh lực ép
- Loại lò xo: Lò xo đặt xung quanh, lò xo đặt trung tâm (côn), lò xo đĩa.
- Loại lực ép nửa ly tâm; Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo côn còn có
lực phụ thêm là lò do lực ly tâm của trọng khối phụ sinh ra.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
10
1
3
2
4
5
66
7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm thờng đợc sử dụng khi điều khiển tự động,
ở ly hợp này lực ly tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn áp lực trên đĩa đợc tạo
bởi lực lò xo ít khi lực ly tâm đợc dùng để tạo lực ép trên đĩa.
3.4. Theo kết cấu ép chia ra.
- Ly hợp thờng đóng đợc sử dụng phổ biến trên ô tô.
- Ly hợp thóng mở đợc sử dụng trên máy kéo.

3.5.Theo phơng pháp dẫn động:
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 thờng chỉ đợc bố trí ở những ôtô
du lịch hoặc ôtô tải nhỏ, lực ép của lò xo ly hợp không lớn.
Dẫn động ly hợp bằng cơ khí có thể sử dụng dạng đòn kéo (đẩy) hoặc dây cáp.
- Dẫn động cơ khí kiểu đòn kéo (đẩy)
Cấu tạo chung của hệ dẫn động ly hợp bằng cơ khí đợc 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.

Hình 2.1.Dẫn động cơ khí kiểu đòn kéo
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
11
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô

-Nguyên lý làm việc của hệ dẫn động này đợc thực hiện nh sau:
Khi cần mở ly hợp ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1, qua khớp bản lề 2
đầu dới 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 ngời lái nhấc chân khỏi bàn đạp ly hợp dới tác dụng của
các lò xo ép và các lò xo hồi vị, các chi tiết của hệ thông dẫn động đợc trả về
vị trí ban đầu, ly hợp đợc đóng.
- Dẫn động cơ khí kiểu cáp
Dẫn động cơ khí kiểu cáp có u điểm là kết cấu đơn giản, bố trí dễ dàng vì dây
cáp có thể bố trí một cách tơng 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 đợc 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 đòn kéo
(đẩy) từ sau bàn đạp ly hợp đến càng mở đợc thay bởi một dây cáp.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
Hình 2.2 .Dẫn động cơ khí kiểu cáp

-Nguyên lý làm việc của hệ dẫn động này nh sau: khi cần mở ly hợp ngời
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 đợc nối với đòn quay nên đòn quay sẽ
quay một góc làm càng mở (nối với đòn quay) cũng quay một góc tơng 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, dới 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 đợc đóng.
Hình 2.2 .Dẫn động cơ khí kiểu cáp
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
13
1
2 3
4
5
6
7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
3.5.2. Dẫn động thuỷ lực
Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực có u điểm là việc bố trí các chi tiết của hệ
thống dẫn động khá linh hoạt thuận tiện, ít bị ràng buộc bởi không gian bố trí
chung, đặc biệt thích hợp ở những ôtô mà ly hợp đặt xa ngời điều khiển. Tuy

nhiên cũng nh 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 ôtô con , ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ.
Hình 2.3 Dẫn động thuỷ lực
- Cấu tạo của hệ thống dẫn động ly hợp bằng thuỷ lựcđợc thể hiện trên
hình. Ngoài các chi tiết chính nh bàn đạp ly hợp 1, càng mở 5, bạc mở 6 và
đòn mở 7 hệ thống còn có xi lanh chính 2, xi lanh công tác 4 và ống dẫn 3.
- Nguyên lý làm việc của hệ dân động thuỷ lực nh sau: khi cần mở ly hợp
ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1 thông qua điểm tựa đầu dới của bàn
đạp tác dụng lên ty đẩy của pittông xi lanh chính 2 làm pittông dịch chuyển
sang phải. Dầu ở khoang bên phải của pittông đợc 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, dới tác
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
dụng của các lò xo ép đẩy càng mở 5 dịch chuyển theo hớng ngợc 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 pittông của xi lanh 2 sẽ dịch chuyển sang
trái cùng với lò xo hồi vị đa 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 đ-
ợc thể hiện trên hình

Hinh 2.5. Dẫn động ly hợp bằng thuỷ lực trên xe du lịch
3.5.3. Dẫn động cơ khí cờng hoá khí nén:
Dẫn động cơ khí cờng hoá 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
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
15
1
2
3
C
5
D
6 4

7 8 9
10
13
12
11
K
15
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
bản của kiểu dẫn động này là có thể tăng đợc lực mở ly hợp theo mong muốn.
Vì vậy kiểu dẫn động này thờng đợc 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 cờng hoá khí nén đợc thể hiện trên hình.
Các chi tiết và tên gọi của chúng đã đợc 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.
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 2.6 . Dẫn động cơ khí cờng hoá khí nén
-Nguyên lý làm việc của hệ thống nh sau: khi ly hợp đóng, trạng thái của
van phân phối và xi lanh lực nh trên hình vẽ. Lúc này nắp van 5 của van phân
phối dới tác dụng của lò xo 4 đóng sự lu thông khí nén từ cửa C tới cửa D nên
xi lanh lực 12 cũng ở trạng thái cha làm việc.
Khi mở ly hợp ngời 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
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
16
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
piston 7 của van phân phối tạm thời dừng lại. Trong khi đó ngời 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 đợc 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. Dới tác dụng của khí nén pittông 13 dịch chuyển tác dụng vào
càng mở 10 ép bạc mở dịch chuyển sang trái tì vào các đầu đòn mở tách đĩa ép
ra khỏi đĩa ma sát, ly hợp đợc mở. Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dới
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 đợc đóng lại thì khí nén
ngừng cung cấp cho xi lanh 12 còn khí nén ở khoang dới của xi lanh 12 sẽ
theo đờng ống 15 trở về cửa D vào khoang B và thông qua kênh dẫn a để xả ra
ngoài, kết thúc quá trình mở ly hợp.
Khi cờng hoá khí nén bị hỏng hệ thông vẫn làm việc đợc 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 nhiên lúc này lực trên bàn đạp ly hợp sẽ rất lớn vì không có sự trợ
lực của dẫn động khí nén.
3.5.4. Dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén

Dẫn động thuỷ lực cờng hoá 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 thờng). Dẫn
động khí nén sẽ tạo ra nguồn lực chính để thực hiện mở ly hợp. Vì vậy ngời ta
cũng có thể tạo ra lực mở ly hợp lớn theo mong muốn. Chính vì lý do đó mà
dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén cũng đợc áp dụng nhiều trên các xe khách
và xe tải lớn.
Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén đợc thể hiện
trên hình. Các chi tiết và tên gọi của chúng đã đợc chỉ dẫn qua hình vẽ, tuy
nhiên cấu tạo chung của hệ thống gồm các bộ phận chính: xi lanh chính 3, xi
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
17
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
lanh công tác 8 (nh dân động thuỷ lực đơn thuần), cụm van phân phối khí nén
và xi lanh lực 5.

Hình 2.7 .Dẫn động thuỷ lực cờng hoá khí nén
- Nguyên lý làm việc của hệ thống đợc mô tả nh sau: ở trạng thái bình th-
ờng (ly hợp đang đóng) van nạp 18 đóng ngăn không cho khí nén từ ống dẫn
19 vào khoang B của xi lanh lực 5 nên hệ thống cha hoạt động.
Khi cần mở ly hợp ngời 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 đờng 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 đòn mở lực cản sẽ truyền về đến pittông 9 làm nó tạm thời
dừng lại. Khi ngời 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
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
18

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
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 đợc mở.
Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dới 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 pittông 14, cốc 15 và
cụm van nạp/xả cùng dịch chuyển sang phải. Khi van nạp 18 đã đóng cửa nạp
thì cụm van nạp/xả dừng lại còn cốc 15 và pittông 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
ngoài kết thúc quá trình mở ly
Cấu tạo bộ trợ lực :
Hình 2.8 . Bộ trợ lực khí nén
3.5.5. Dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không
Dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không tận dụng đợc u điểm của kiểu dẫn
động thuỷ lực và giảm đợc lực bàn đạp nhờ có cờng hoá. Tuy nhiên độ chân
không sử dụng cho bộ cờng hoá không lớn nên cũng không thể tăng lực mở
nh mong muốn. Vì lý do đó mà dẫn động thuỷ lực cờng hoá chân không chủ
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
19
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
yếu sử dụng cho ôtô du lịch hoặc ôtô tải nhỏ. Cấu tạo chung của dẫn động
thuỷ lực cờng hoá chân không đợc chỉ ra trên
Hình 2.9. Bộ trợ lực chân không
- Trong hệ thống dẫn động này cũng bao gồm xi lanh chính đợc bố trí kết
hợp cùng với cụm van phân phối và bộ cờng hoá. Còn xi lanh công tác đợc bố
trí ở cụm ly hợp cùng với càng mở nh ở hệ thống dẫn động thuỷ lực đơn thuần.
4. phân tích kết cấu - chọn phơng án thiết kế ly hợp ô tô.

4.1. Các ly hợp của ô tô là loại thờng đóng.
ở ô tô thờng dùng loại ly hợp một, hai loại hay nhiều đĩa bị động.
4.1.1.Ly hợp 1 đĩa bị động:
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
20
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô


1- trục khuỷu; 2,3 - bulông; 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 trợt; 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.
Hình 3.1. Ly hợp 1 đĩa bị động ding lò xo trụ bố trí xung quanh
-Ưu điểm :
+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền.
+ Thoát nhiết tốt.
+ Mở dứt khoát.
-Nhợc điểm: là đóng không êm dịu.
4.1.2. Ly hợp nhiều đĩa bị động.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
21
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô

Hình 3.2 . Ly hợp 2 đĩa bị động
-Nếu ly hợp phải truyền mômen lớn (lớn hơn 70 ữ 80 KGm) thì đờng
kính của đĩa ly hợp một đĩa quá lớn. Trờng hợp nh vậy ngời ta dùng ly hợp hai
hay nhiều đĩa, sẽ giảm đợc đờng kính của đĩa và kích thớc 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.
-Nhợc điểm :
Là mở không dứt khoát.
ở ly hợp thờng đóng, lực đóng nhờ các lò xo ép.
+ Đối với ly hợp xe thiết kế do có mômen quay của động cơ không 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.
4.2) Phơng án chọn lò xo ép

Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
22
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô

Hình 3.3. Đặc tính của các loại lò xo
4.2.1 .Lò xo côn xoắn :
-Có đặc tính ở vùng biến dạng nhỏ ,do đó khi các vùng lò xo bắt đầu trùng
lên nhau thì độ cứng lò xo tăng lên rất nhanh Đây là nhợc điểm của loại lò xo
này , bởi vì nó đòi hỏi cần phải tạo đợc lực lớn để ngắtly hợp và khi đĩa ma sát
mòn đi thì lực ép sẽ bị giảm rất nhanh .
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 u điểm tạo ra lực ép
lớn .Nên thờng sử dụng loại trên xe tải .
- Nhợc điểm :
Các lò xo thờng không bảo đảm đợc các thông số cơ bản giống nhau hoàn
toàn .Do đó phải chọn thật kỹ nếu không thì lực ép trên đĩa sẽ không đều làm
tấm ma sát mòn không đều .Và lực bàn đạp để mở ly hợp lớn.

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 đòi hỏi không lớn
vì vậy khi đĩa ma sát mòn lực ép giảm không đáng kể.
Nhợc điểm tạo lực ép không lớn nên thờng dùng trên xe con.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
Biến dạng
Lực nén
Lò xo màng
Lò xo trụ
23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
4.3. Đĩa bị động của ly hợp.
4.3.1. Xơng đĩa.
-Một trong những yêu cầu của ly hợp là đóng phải êm dịu. Để giải
quyết vấn đề này ngời ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Ngời ta xẻ các rãnh h-
ớng tâm chia đĩa ra nhiều phần. Các phần này đợc uốn về các phía khác nhau.
Nhờ cách xẻ rãnh đĩa bị động đỡ vênh khi bị nung nóng lúc làm việc.
A;Sờn thép gợn sang ,B,C :Đinh tán ,1 .Mặt phía bánh đà , 2.Mặt phía mâm ép
( Hình 3.4)
- Xơng đĩa thờng đợc chế tạo bằng thép cacbon 45,65P và 70 sau khi
thực hiện nhiều nguyên công chế tạo cần tôi, thờng trong dầu, ram trong
khuôn, để đạt độ cứng 35 ữ 65HRC. Quá trình chế tạo phôi đợc kết thúc bằng
phôi phát hoá và kiểm tra các thông số cơ bản. Ví dụ độ không phẳng không
vợt quá 0,4 ữ 0,5mm dới tải trọng 20 ữ 50N
4.3.2. Vòng ma sát.
-Trong quá trình ô tô làm việc khi khởi động, sang số hoặc khi phanh có
hiện tợng trợt ly hợp do đó sinh ra nhiệt làm cho vòng ma sát bị mòn và có khi
bị cháy nếu vòng ma sát kém chất lợng. Vì vậy vòng ma sát có những đặc tính
sau:

- Đảm bảo có hệ số ma sát cần thiết và ổn định khi có sự thay đổi về
nhiệt độ, tốc độ trợt và áp suất.
- Trở lại khả năng ma sát ban đầu đợc nhanh chóng sau khi bị nung
nóng hay bị làm lạnh.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế cụm ly hợp trên xe ôtô
- Làm việc tốt ở nhiệt độ cao.
- Có tính chất cơ học cao.
Trên bề mặt ma sát ngời ta thờng xẻ các rãnh có chiều sâu không lớn
hơn 25% và có chiều rộng từ 3 ữ 5 mm.
Chiều dày của tấm ma sát nằm trong khoảng 3 ữ 5mm.
Các này có tác dụng làm thoát khỏi bề mặt ma sát các sản phẩm mài
mòn và thông gió bề mặt ma sát.
Vật liệu thờng dùng là phêrađô, phêrađôraibet hoặc raibet đồng.
Đinh tán: Đây là chi tiết liên kết giữa tấm ma sát với xơng đĩa bị động.
Đờng kính đợc chọn theo chiều dày tấm ma sát theo hãng Pherodo (Pháp)
thì giữa chiều dày tấm ma sát H và đờng kính D của đinh tián cơ quan hệ sau
đây: Khi H = 3mm D = 2,5 ữ 3mm khi H = 4mm D = 3 ữ 3,75; Khi H
= 5mm D = 4 ữ 4,5mm.
4.3.3. Moayơ:
Moayơ của đĩa bị động đợc lắp với trục ly hợp nhờ then hoa có dạng
thân khai chữ nhật. Tất cả đợc tiêu chuẩn hoá.
Moayơ thờng đợc chế tạo từ thép 35,40 sau khi thấm nitơ cacbon, tôi
đến độ cứng 70HRC.
Sinh viên: Phí văn Tuấn Lớp: Ôtô - K48
25