ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ

Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
----------------------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU
1.1.1. Công dụng
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của
ôtô. Ly hợp trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực.
Do đó nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp
cần thiết như: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số... . Ngoài ra, trong
quá trình ôtô hoạt động sẽ xuất hiện những mômen quán tính tác động lên hệ
thống truyền lực nên ly hợp còn đóng vai trò là bộ phận an toàn bảo vệ cho
các chi tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
1.1.2. Phân loại
Có nhiều cách phân loại:
- Theo cách truyền mômen:
+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.
Fms = µ.Plx
MLH = Fms.Rtb
Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ướt:
Ly hợp ma sát khô: Không có dung môi.
Ly hợp ma sát ướt: Được nhúng trong dầu.
+ Ly hợp thuỷ lực: Truyền mômen thông qua chất lỏng.
+ Ly hợp điện từ: Truyền mômen nhờ lực điện từ.
+ Ly hợp liên hợp: Mô men được truyền bằng cách kết hợp các phương
pháp trên. Thông thường là bằng ma sát cộng với thủy lực.
Hiện nay, trên ôtô dùng chủ yếu là ly hợp ma sát và ly hợp thủy lực.
---------------------------------------------------------------------------------------------1

1
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------- Theo trạng thái làm việc:
+ Loại ly hợp thường đóng: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở
trạng thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly
hợp trên ôtô dùng loại này.
+ Loại ly hợp thường mở: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở
trạng thái mở.
- Theo dạng lò xo của đĩa ép:
+ Ly hợp sử dụng lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng côn xuắn.
+ Ly hợp sử dụng lò xo dạng đĩa.
- Theo hệ thống dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
- Theo trợ lực dẫn động:
+ Trợ lực cơ khí.
+ Trợ lực thủy lực.
+ Trợ lực khí nén.
+ Trợ lực chân không.
1.1.3. Yêu cầu
Ly hợp trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu:
- Phải truyền hết được mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực
mà không bi trượt.
- Phải ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên

hệ thống truyền lực.
- Mômen 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.
---------------------------------------------------------------------------------------------2
2
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------- Có khả năng trượt khi bị quá tải.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt để tránh làm nóng các chi tiết khi ly hợp
bị trượt trong quá trình làm việc.
- Điều khiển ly hợp nhẹ nhàng tránh gây mệt mỏi cho người lái xe.
- Giá thành của bộ ly hợp rẻ, tuổi thọ cao, kết cấu đơn giản kích thước
nhỏ gọn, dễ tháo lắp và sửa chữa bảo dưỡng.
1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH
1.2.1. Khi gài số
Khi gài số các chi tiết có chuyển động tương đối, do vậy sinh ra mômen
xung lượng va đập và tải trọng động tác dụng lên các chi tiết khác. Muốn
giảm lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp rồi mới
gài số để giảm mômen quán tính phần bị động và các chi tiết của hộp số có
liên quan động học đến phần bị động của ly hợp. Như vậy việc ngắt ly hợp
khi sang số không những làm cho việc sang số được thực hiện êm dịu mà còn
làm giảm tải trọng động tác dụng hệ thống lên các chi tiết của truyền lực giúp
làm tăng tuổi thọ cho các chi tiết này.
1.2.2. Khi phanh ôtô
Khi phanh ôtô toàn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn

dưới tác dụng của mômen quán tính của động cơ Mjmax.
Mômen Mjmax có thể truyền qua ly hợp khi mômen ma sát của ly hợp
lớn hơn Mjmax. Trong trường hợp này mômen quán tính sẽ tác dụng lên hệ
thống truyền lực.
Nếu mômen Mjmax lớn hơn mômen ma sát của ly hợp thì ly hợp bị trượt
và hệ thống truyền lực sẽ chịu tải trọng lớn nhất chỉ bằng mômen ma sát của
ly hợp.
Nếu khi thiết kế ly hợp lấy hệ số dự trữ của ly hợp β lớn hơn hệ số dự
trữ của độ bền của trục các đăng thì có thể trục các đăng bị gãy do quá tải.
---------------------------------------------------------------------------------------------3
3
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
----------------------------------------------------------------------------------------------

1.3. LY HỢP MA SÁT
Trên các loại ôtô hiện nay sử dụng phổ biến nhất là loại ly hợp ma sát.
Các bộ phận chính của ly hợp bao gồm phần chủ động và phần bị động:
- Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.
- Phần bị động : Gồm đĩa bị động, các bộ phận giảm chấn và trục ly hợp.
Việc điều khiển đóng, ngắt ly hợp thông qua các đòn mở và các hệ
thống dẫn động, hệ thống dẫn động của ly hợp có thể là dẫn động bằng cơ
khí , dẫn động bằng thuỷ lực. Ngoài ra còn có thể sử dụng bộ phận trợ lực để
giảm lực bàn đạp của người lái.
1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dẫn động cơ khí.
1. Bánh đà,
2. Đĩa bị động,3. Đĩa ép.
4. Lò xo ép,
5. Vỏ ly hợp, 6. Bạc mở.
7. Bàn đạp li hợp, 8. Lò xo hồi vị, 9. Đòn kéo.
---------------------------------------------------------------------------------------------4
4
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------10. Càng mở,
11. Bi ‘T’ ,
13. Lò xo giảm chấn.

12. Đòn mở.

---------------------------------------------------------------------------------------------5
5
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Nguyên lý hoạt động
- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:

Dưới tác dụng của lò xo ép 4 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà,
nhờ vậy tạo được sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho
chúng ép sát vào nhau. Do đó khi động cơ quay thì mô men của động cơ được
truyền từ bánh đà và đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ
thống truyền động.
- Khi ngắt ly hợp:
Dưới tác dụng của lực bàn đạp kéo đòn kéo 9 thông qua càng mở 10
đẩy bạc mở 6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở δ và ép
vào đầu trên của đòn mở 12, đầu dưới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa
ép 3 khỏi đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt
dòng công suất từ động cơ sang hệ thống truyền lực.
Trong quá trình sử dụng, do sự giảm lực ép của các lò xo ép và đĩa bị
động bị mòn nên khe hở δ bị giảm xuống làm ảnh hưởng đến hành trình tự do
của bàn đạp. Do đó khe hở δ phải được đảm bảo nằm trong phạm vi nhất định
bằng cách điều chỉnh thường xuyên.
Ưu điểm, nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và sữa chữa.
+ Mở dứt khoát.
+ Thoát nhiệt tốt nên đảm bảo tuổi thọ cao cho bộ ly hợp.
- Nhược điểm:
+ Đóng không êm dịu.

---------------------------------------------------------------------------------------------6
6
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung

Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------+ Chỉ truyền được mô men không lớn lắm. Nếu truyền mômen trên 70
÷ 80 KGm thì cần đường kính đĩa ma sát lớn kéo theo các kết cấu khác đều
lớn làm cho ly hợp cồng kềnh.
1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tương tự
như ly hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai moayơ ở
đĩa bị động.

δ

---------------------------------------------------------------------------------------------7
7
Sv: Lê Khả Minh


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát hai đĩa.
1. Bánh đà.
2. Đĩa bị động. 3. Đĩa ép.
4. Lò xo ép.
5. Vỏ ly hợp.
6. Bạc mở.
7. Bàn đạp li hợp. 8. Lò xo hồi vị. 9. Đòn kéo.
10. Càng mở.
11. Bi ‘T’.
12. Đòn mở.
13. Lò xo giảm chấn.

Ưu điểm, nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).
+ Giảm được đường kính chung của đĩa ma sát, bánh đà … mà vẫn
đảm bảo truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhược điểm: Mở không dứt khoát, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo
dưỡng và sữa chữa.
1.4. LY HỢP THỦY LỰC
Ly hợp thuỷ lực truyền mômen thông qua chất lỏng.
B¸nh Tuabin
B¸nh b¬m

Vá

Hình 1.3.Sơ đồ nguyên lý ly hợp thuỷ lực.
Cấu tạo của ly hợp thuỷ lực gồm 2 phần:
- Phần chủ động là phần bánh bơm, bánh đà.
- Phần bị động là bánh tuốc bin nối với trục sơ cấp của hộp giảm tốc.
Nguyên lý hoạt động
8
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Ly hợp thủy lực gồm có 2 bánh công tác: Bánh bơm ly tâm và bánh tua
bin hướng tâm, tất cả được đặt trong hộp kín điền đầy chất lỏng công tác. Trục
của bánh bơm được nối với động cơ và trục của bánh tua bin nối với hộp số.

Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm
chất lỏng công tác bị dồn từ trong ra ngoài dọc theo các khoang giữa các cánh
bơm. Khi ra khỏi cánh bơm, chất lỏng có vận tốc lớn và đập vào các cánh của
bánh tua bin làm bánh này quay theo, nhờ đó năng lượng được truyền từ bánh
bánh bơm sang bánh tua bin nhờ dòng chảy chất lỏng.
Ly hợp thủy lực không có khả năng biến đổi mômen, nó chỉ làm việc
như một khớp nối thuần túy nên còn gọi là khớp nối thủy lực.

9
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Ưu điểm, nhược điểm
- Ưu điểm :
+ Có thể thay đổi tỉ số truyền một cách liên tục.
+ Có khả năng truyền tải mô men lớn.
+ Cấu tạo đơn giản, giá thành sản xuất thấp, dễ bảo dưỡng sữa chữa.
- Nhược điểm :
+ Không có khả năng biến đổi mômen nên đã hạn chế phạm vi sử dụng
của nó trên các hộp số thủy cơ ôtô.
+ Hiệu suất thấp ở vùng làm việc có tỉ số truyền nhỏ.
+ Độ nhạy quá cao làm ảnh hưởng xấu đến đặc tính làm việc kết hợp
với động cơ đốt trong.
1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ
Truyền mômen thông qua lực điện từ.

3
1
2

4
5
6

Hình 1.4.Sơ đồ nguyên lý ly hợp điện từ.
1.Bánh đà.
2.Khung từ.
3.Cuộn dây.
4.Mạt sắt.
5.Lõi thép bị động nối với hộp số. 6.Trục ly hợp.

10
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Nguyên lý hoạt động
- Khi mở ly hợp : Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 nên không có lực
từ trong cuộn dây, nên phần chủ động 1 là bánh đà và phần bị động 5 là lõi
thép không hút nhau nên khi động cơ không quay mômen không truyền ra
trục ly hợp.
- Khi đóng ly hợp : Khi cấp điện cho cuộn dây 3 làm xuất hiện lực điện
từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà 1 và lõi thép bị động 5.

Như vậy khi bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo. Do đó mômen được
truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa bánh đà và lõi thép
không đủ lớn nên giữa khe hở bánh đà và lõi thép người ta đưa vào những
mạt sắt. Khi có từ trường, chúng tạo thành những đường sức tạo thành dây sắt
cứng nối bánh đà và lõi thép với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen
giữa bánh đà và lõi thép được tăng lên.
Ưu nhược điểm
- Ưu điểm :
+ Khả năng chống quá tải tốt.
+ Bố trí dẫn động dễ dàng.
- Nhược điểm :
+ Chế tạo phức tạp.
+ Bảo dưỡng và sửa chữa khó khăn.
+ Giá thành đắt.

11
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
----------------------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. LỰA CHỌN LOẠI LY HỢP
Ly hợp trên ôtô thường dùng là loại ly hợp ma sát dạng thường đóng,
có một hoặc hai đĩa bị động.

Với đề tài thiết kế ly hợp cho xe ôtô con, với yêu cầu cơ bản là phải có
độ bền và độ tin cậy cao, mặt khác phải sữa chữa và bảo dưỡng dễ dàng nên
ta chọn loại ly hợp là ly hợp ma sát. Do mômen của động cơ nhỏ nên ta chọn
loại ly hợp là ly hợp ma sát một đĩa bị động dạng thường đóng.
2.2. PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LÒ XO ÉP
Fl

a
b
c

∆l

Hình 2.1. Đặc tính các loại lò xo ép ly hợp.
a - Lò xo côn xoắn.
b - Lò xo trụ.
c - Lò xo đĩa.
Fl : Lực ép, ∆l: Biến dạng của lò xo.
2.2.1. Lò xo trụ
Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên hình 2.1.
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.
12
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của

lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
Ưu điểm:
- Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng
lên đĩa ép lớn.
- Đảm bảo được lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các
lò xo đối xứng với nhau và với các đòn mở.
- Luôn giứ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc.
- Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản.
Nhược điểm
- Các lò xo thường không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàn
toàn, đặc biệt là sau một thời gian làm việc lực ép của các lò xo sẽ không đều
nhau. Do đó phải chế tạo lò xo thật chính xác nếu không thì lực ép không đều
sẽ làm cho đĩa ma sát mòn không đều và dễ bị cong vênh.
2.2.2. Lò xo côn xoắn
Lò xo công xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình 2.1.
Ưu điểm:
- Lực ép lên lò xo lớn, nên thường được dùng trên ôtô có mômen của
động cơ trên 50 KGm.
- Có thể giảm được không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi
lò xo nằm trên một mặt phẳng.
Nhược điểm:
- Khoảng không gian ở gần trục ly hợp sẽ chật và khó bố trí bạc mở ly hợp.
- Dùng lò xo côn thì áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua các đòn
ép do đó việc điều chỉnh ly hợp sẽ phức tạp.
- Lò xo côn có dạng tuyến tính ở vùng làm việc nhỏ, sau đó khi các
vòng lò xo bắt đầu trùng nhau thì độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh, do đó
13
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2

Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------nó đòi hỏi phải tạo được lực lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực
ép của lò xo sẽ giảm rất nhanh.
2.2.3. Lò xo đĩa
Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên hình 2.1.
Ưu điểm:
- Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu đơn giản và nhỏ gọn.
- Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc lực ép
thay đổi không dáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không
lớn và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể.
Nhược điểm:
- Việc chế tạo khó khăn.
Kết luận:
Qua việc tham khảo các loại lò xo ép em quyết định chọn loại lò xo ép
là lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
2.3. ĐĨA BỊ ĐỘNG CỦA LY HỢP
Đĩa bị động của ly hợp có cấu tạo gồm hai tấm ma sát chế tạo bằng vật liệu
amiăng hoặc bakalit-amiăng và được gắn với nhau bằng đinh tán thông qua xương
đĩa chế tạo từ thép lá. Xương đĩa lại được tán với moay ơ đĩa bị động.
Một trong những yêu cầu của ly hợp là phải đóng êm dịu, yêu cầu này
liên quan đến cấu tạo của đĩa bị động của ly hợp.
Để tăng tính êm dịu cho ly hợp ta dùng đĩa bị động loại đàn hồi. Độ đàn
hồi của đĩa được giải quyết bằng cách thiết kế kết cấu có những hình thù nhất
định hoặc dùng thêm những chi tiết đặc biệt có khả năng làm giảm độ cứng
của đĩa. Ở đây để giảm độ cứng của đĩa bị động ta xẻ các rãnh hướng tâm.
Các đường xẻ rãnh này chia đĩa bị động ra nhiều phần. Số lượng các rãnh tuỳ
theo đường kính đĩa. Các đường xẻ rãnh cũng làm cho đĩa bị động đỡ cong

vênh khi bị nung nóng khi làm việc và làm tăng khả năng thoát các bụi sinh ra
trong quá trình ly hợp làm việc do các tấm ma sát bị mòn.
14
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------2.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG
Hệ thống dẫn động ly hợp có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái
tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
Dẫn động ly hợp thường là dẫn động cơ khí hoặc thủy lực. Dẫn động cơ
khí có ưu điểm chung là kết cấu đơn giản. dễ chế tạo tuy nhiên chúng cũng có
nhược điểm là lực bàn đạp thường phải lớn và khó bố trí với những ôtô có
động cơ đặt xa người lái. Dẫn động cơ khí được thường được sử dụng trên
một số ôtô con và ôtô tải do ôtô con có yêu cầu lực bàn đạp nhỏ và ôtô tải
thường có bình khí nén nên việc bố trí trợ lực thuận lợi, dẫn động thủy lực
hiện nay được sử dụng trên hầu hết các loại ôtô con và ôtô chở khách do có
ưu điểm rất lớn là nhỏ gọn, tạo được lực bàn đạp lớn, dế bố trí trên ôtô và thời
gian tác động nhanh.
Để giảm lực của người lái tác dụng lên bàn đạp, trong hệ thống dẫn
động có thể có bố trí bộ phận trợ lực bằng cơ khí, thủy lực, khí nén hoặc chân
không. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả trên các loại ôtô là dẫn động
thủy lực kết hợp với bộ trợ lực. Trợ lực trên ôtô con có thể là trợ lực chân
không, còn các ôtô tải thì thường sử dụng hệ thống trợ lực bằng khí nén do có
sẵn bình khí nén.
Mục đích của việc thiết kế hệ dẫn động ly hợp là dễ bố trí, điều khiển
dễ dàng, đảm bảo độ tin cậy đồng thời đảm bảo tính kinh tế. Do đó phương án

dẫn động phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống dẫn động đã nêu ở trên.
Các phương án dẫn động thường dùng là:
- Dẫn động cơ khí.
- Dẫn động cơ khí trợ lực khí nén
- Dẫn động cơ khí trợ lực chân không.
- Dẫn động thuỷ lực.
- Dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén.
- Dẫn động thủy lực trợ lực chân không.
15
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------2.4.1. Dẫn động cơ khí
Sử dụng các cơ cấu truyền lực bằng cơ khí để truyền lực đóng hoặc
ngắt ly hợp.
Sơ đồ kết cấu:

Hình 2.2.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí.
1.Đĩa bị động.

2.Đĩa ép.

3.Đòn mở.

4.Bi T.

5.Lò xo hồi vị bi T.

6.Càng mở.

7.Bàn đạp.

8.Lò xo hồi vị bàn đạp.

9.Đòn dẫn động.

Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :
Người lái tác dụng lực vào bàn đạp, lực bàn đạp thông qua đòn dẫn động
9 và càng mở 6 làm cho bi T 4 dịch chuyển sang trái tỳ vào đầu đòn mở, đòn mở
kéo đĩa ép và đĩa bị động tách khỏi các bề mặt làm việc làm mở ly hợp.

16
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------- Khi đóng ly hợp : Người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, lò
xo hồi vị bàn đạp kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời lò xo hồi vị bi
T kéo bi T dịch chuyển sang phải và thôi không ép vào đòn mở nữa. Khi đó lò
xo ép lại ép đĩa ép và đĩa bị động trở lại trạng thái làm việc ban đầu.
Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản nên dễ chế tạo và bảo dưỡng, sửa chữa.

Mở nhanh và dứt khoát.
Giá thành rẻ.
- Nhược điểm: Lực ma sát giữa các cơ cấu lớn nên dẫn đến nặng khi
đạp. Có thể khắc phục bằng cách sử dụng trợ lực. Đóng không êm dịu.

17
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------2.4.2. Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén

Hình 2.3.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng cơ khí có trơ lực khí nén.
1.Ống dẫn khí.
2.Xy lanh công tác. 3.Càng mở.
4.Đòn mở.
5.Đĩa ép.
6.Đĩa bị động.
7.Bi T.
8.Lò xo hồi vị bi T. 9.Bình khí nén.
10.Xy lanh phân phối. 11.Bàn đạp.
12.Lò xo hồi vị bàn đạp.
Nguyên lý hoạt động :
- Khi ngắt ly hợp: Người lái tác dụng một lực lên bàn đạp 11 làm cho
xy lanh phân phối 10 cùng pittông của nó chuyển động sang trái làm cho càng
mở 3 đẩy bi T 7 dịch chuyển sang trái và ép vào đòn mở 4. Đòn mở kéo đĩa
ép cùng đĩa bị động tách ra khỏi bề mặt làm việc và ly hợp được ngắt. Đồng

thời sự chuyển động tương đối giữa pittông và xy lanh của xy lanh phân phối
10 làm mở van khí nén. Khí nén từ bình khí đi qua xy lanh phân phối, qua
ồng dẫn 1 vào xy lanh công tác 2 đẩy pittông của xy lanh này dịch chuyển
sang phải đẩy vào càng mở 3 làm giảm bớt một phần lực cho người lái.
18
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------- Khi đóng ly hợp :
Khi người lái thôi tác dụng lực vào bàn đạp, lò xo hồi vị bàn đạp kéo
bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời kéo xy lanh phân phối 10 sang phải
làm kéo càng mở 3 thôi không ép vào bi T nữa. Khi đó bi T thôi không ép vào
đầu đòn mở nữa và các lò xo ép lại ép ly hợp đĩa ép và đĩa bị động trở về
trạng thái làm việc ban đầu. Khi xy lanh phân phối 10 được kéo về vị trí ban đầu
thì đồng thời làm van khí nén đóng lại. Lúc này khoang trong xy lanh 10 thông
với khí trời và do đó không còn áp suất khí nén tác dụng lên xy lanh công tác
nữa và xy lanh công tác cũng thôi không tác dụng lực lên càng mở 3 nữa.
- Khi giữ bàn đạp ở một vị trí nào đó :
Khi người lái giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì xy lanh phân
phối 10 cũng dừng tại một vị trí nhất định. Lúc này van khí nén vẫn mở và khí
nén vẫn vào xy lanh công tác tuy nhiên lượng khí nén vào trong xy lanh công
tác là không đổi cho nên ly hợp được mở ở một vị trí nhất định.
Ưu nhược điểm :
Khí nén

- Ưu điểm :

+ Giảm được lực của người lái tác dụng lên bàn đạp.
+ Vẫn đảm bảo an toàn vì nếu trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc
được.
- Nhược điểm :
+ Phải cần máy nén khí.
+ Khi mất trợ lực thì lực điều khiển của người lái rất lớn.

19
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------2.4.3. Dẫn động thủy lực

Hình 2.4.Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
1.Đĩa bị động, 2.Đĩa ép,
3.Đòn mở.
4.Bi T,
5.Lò xo hồi vị bi T,
6.Xy lanh chính.
7.Bàn đạp, 8.Lò xo hồi vị bàn đạp, 9.Càng mở.
10.Xy lanh công tác, 11.Ống dẫn dầu.
Nguyên lý làm việc:
- Khi ngắt ly hợp :
Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính 6 qua
ống dẫn 11 vào xy lanh công tác 10 đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải
thông qua càng mở đẩy bi T 4 ép vào đòn mở 3 làm cho đòn mở kéo đĩa ép và

đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.
- Khi đóng ly hợp :
Khi người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị bi T 5
và lò xo hồi vị bàn đạp 8 đẩy pittông của xy lanh công tác 10 sang trái làm đẩy
dầu qua ống 11 trở về xy lanh chính 6 đẩy trả bàn đạp vể vị trí ban đầu.

20
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------Đồng thời nhờ lò xo hồi vị nên bi T cũng được đẩy tách ra khỏi đòn mở
làm mở ly hợp.
Ưu nhược điểm :
- Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ bố trí trên xe.
+ Dẫn động êm, có thể tạo được lực bàn đạp lớn.
- Nhược điểm:
+ Các chi tiết cần độ kín khít tốt nên khó khăn trong việc chế tạo và
chăm sóc, bảo dưỡng.
2.4.4. Dẫn động thủy lực có trợ lực chân không

Hình 2.5.Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực chân không.
1.Ống dẫn dầu, 2.Xy lanh công tác, 3.Càng mở
4.Bi T, 5.Đòn mở, 6.Đĩa ép.
7.Đĩa bị động, 8.Lò xo hồi vị bi T, 9.Họng hút.
10.Bàn đạp, 11.Lò xo hồi vị bàn đạp, 12.Bộ trợ lực.

13.Xy lanh chính.
- Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực:

21
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
----------------------------------------------------------------------------------------------

2
A

1

B
C

6

5

4

3

Hình 2.6.Sơ đồ bộ trợ lực chân không.

1. Van điều khiển.

2. Van chân không

3, 6. Lò xo hồi vị.

4. Van khí

5. Màng cao su
Khi mở ly hợp: Khi người lái đạp bàn đạp làm đẩy van khí 4 mở ra
đồng thời van điều khiển 1 (bằng cao su) đóng van chân không 2 lại. Lúc này
khoang B được nối với khoang khí trời C và khoang B không thông với
khoang chân không A, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B,
làm van chân không chuyển động sang trái đẩy pittông của xy lanh chính 13
sang trái làm dầu trong xy lanh chính theo ống 1 sang xy lanh công tác 2 đẩy
pittông của xy lanh công tác sang phải qua càng mở 3 đẩy bi T 4 ép vào đòn
mở 5 làm mở ly hợp.
Khi đóng ly hợp: Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp, nhờ các lò
xo hồi vị làm van khí 4 trở về vị trí ban đầu, lúc này van khí 4 ép chặt làm mở
van chân không 2 ra. Kết quả là khoang A thông với khoang B và khoang B
không thông với khoang C nữa. Hai khoang A và B không có sự chênh lệch
áp suất nên không sinh ra trợ lực nữa và các chi tiết cũng trở về vị trí ban đầu.
Khi người lái dừng chân ở một vị trí nào đó thì van khí 4 dừng lại.
Nhưng màng cao su 5 vẫn dịch chuyển một chút và kéo van chân không 2 đi
22
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp

Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------theo nên đẩy van điều khiển 1 ép chặt vào van khí 4 làm đóng van khí. Lúc
này cả van khí và van chân không đều được đóng lại và không khí trong
khoang B không đổi, sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang A và B là ổn
định. Như vậy đĩa ép vẫn được giữ ở một vị trí nhất định, tức là ly hợp vẫn
được mở ở một vị trí nhất định.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Lực bàn đạp nhỏ nên điều khiển dễ dàng.
+ Không tốn công suất cũng như nhiên liệu cho bộ trợ lực.
+ Khi hệ thống trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc được.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp nên khó chế tạo, bảo dưỡng và sữa chữa.
+ Cần độ kín khít cao để tránh rò rỉ dầu và khí.
+ Do độ chân không không lớn nên muốn có lực trợ lực lớn thì phải
tăng kích thước màng sinh lực dẫn đến kết cấu cồng kềnh.
Kết luận:
Với ly hợp xe ôtô con nên không cần lực bàn đạp lớn đồng thời cần
phải có kết cấu gọn nhẹ, không gian bố trí hợp lý. Qua việc tham khảo sơ bộ
các phương án, ta thấy phương án dẫn động thuỷ lực là phương án có nhiều
ưu điểm nổi bật. Do đó em chọn phương án dẫn động là dẫn động thuỷ lực.
Như vậy loại ly hợp mà em chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô dạng
thường đóng dẫn động thuỷ lực.

23
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2

Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
---------------------------------------------------------------------------------------------BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE THAM KHẢO
STT

Thống số

1

Kích thước bao (mm)
- Chiều dài toàn bộ
- Chiều rộng toàn bộ
- Chiều cao toàn bộ

2

Chiều dài cơ sở (mm)

3

Tải trọng (KG)

6

Trọng lượng bản thân (KG)
- Phân ra cầu trước
- Phân ra cầu sau
Trọng lượng toàn bộ (KG)
- Phân ra cầu trước

- Phân ra cầu sau
Tốc độ cực đại (km/h)

7

Động cơ

8
9
10
11

Dung tích công tác (l)
Tỉ số nén
Công suất cực đại (mã lực)
Mômen xoắn cực đại (KG.m)
Tỉ số truyền của hộp số:
- Ở tay số 1
- Ở tay số 2
- Ở tay số 3
- Ở tay số 4
Tỉ số truyền của hộp số phụ
Tỉ số truyền của truyền lực chính
Kích thước lốp
Bán kính quay vòng (m)
- Theo vết bánh xe trước
- Theo vỏ xe
Ly hợp

4

5

13
14
15
16
17
18

Giá trị
4025
1805
2015
2380
600 KG và 2 người
Hoặc 7 người và 100 KG
1610
725
885
2360
970
1390
110
Động cơ xăng 4 kỳ,4 xy
lanh
2,445
6,7
75 ở 4000 vòng/ phút
170 ở 2200÷ 2500 vg/ ph
4,12

2,64
1,58
1
1
5,125
8,4 - 15
6,5
7
Ma sát khô 1 đĩa

24
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2


Đồ án tốt nghiệp
Gvhd: Th.s Hàn Trung
Dũng
----------------------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP
3.1. TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
3.1.1. Xác định mômen ma sát mà ly hợp cần truyền
Ly hợp phải được thiết kế với các kích thước có thể truyền mômen lớn
hơn mômen động cơ. Nhờ đó ly hợp có thể truyền hết mômen động cơ đến hệ
thống truyền lực mà không bị trượt trong các trường hợp như dầu dính vào
tấm ma sát hay tấm ma sát bị mòn hoặc tính chất đàn hồi của lò xo giảm.
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:
MLH = βMemax

Trong đó:
+ β: Là hệ số dự trữ của ly hợp.
+ Memax : Mômen cực đại của động cơ, Memax = 170 Nm.
Hệ số β có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế ly hợp. Vì
trong quá trình sử dụng lực ép của lò xo giảm dần làm giảm mômen ma sát
của ly hợp, như vậy nếu chọn β nhỏ quá thì sẽ không đảm bảo truyền hết
mômen trong các trường hợp giảm lực ép này. Ngược lại, nếu chọn β lớn quá
thì ly hợp không đảm bảo chức năng của cơ cấu an toàn đó là tránh cho hệ
thống truyền lực khỏi bị quá tải. Hơn nữa, để có hệ số β lớn cần phải tăng
kích thước của các đĩa ma sát, tăng số đĩa ma sát, hoặc tăng lực ép của các lò
xo dẫn đến tăng kích thước ly hợp.
Đối với ôtô con ta chọn β = 1,5.
Vậy: MLH = 1,5.170 = 255 (Nm).

25
--------------------------------------------------------------------------------------------Sv: Lê Khả Minh
Lớp: CKĐL - K2