Thiết kế ly hợp xe con 5 chỗ (Link CAD: https://bit.ly/lyhopxecon)

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

Bộ giáo dục và đào tạo

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Tr-

độc lập-tự do- hạnh phúc

ờng đại học bách khoa hà nội

Nhiệm vụ
thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên: Ngô Quang Dũng
Lớp : ô tô..Khoá : 7
Ngành: Động Lực
1. Đề tài thiết kế:
Thiết kế hệ thống ly hợp cho xe du lịch 5 chỗ ngồi
2. Các số liệu ban đầu:
- Xe du lịch có số chỗ ngồi : 5 chỗ ngồi
- Mômen xoắn cực đại của động cơ: Me max = 180 Nm
3. Nội dung các phần thiết kế và tính toán:
Chơng 1: Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô
Chơng 2: Thiết kế tính toán ly hợp
Chơng 3: Một số h hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
4. Các bản vẽ và đồ thị ( ghi rõ tên kích thớc các bản vẽ):
01 bản A0: Bố trí chung
O1 bản A0 : Các phơng án dẫn động
01 bản A0: Cụm ly hợp

O1 bản A0 : Dẫn động cơ khí có cờng hoá chân không
01 bản A0: Chi tiết
5. Cán bộ hớng dẫn: Nguyễn Trọng Hoan
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 2/ 6/ 2010
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 15/ 11/2010
1


Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

Ngày..... tháng ......năm 2010
Chủ nhiệm bộ môn

Cán bộ hớng dẫn thiết kế

( Ký, ghi rõ họ tên)

( Ký, ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ thiết kế cho bộ môn
Ngày ......... tháng ...........năm .........

( Ký, ghi rõ họ tên)

2


§å ¸n tèt nghiÖp

SV:Ng« Quang Dòng - ¤t« - K7

Trang muc luc ë cuèi

3


Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

Lời nói đầu
Trên thế giới cũng nh ở nớc ta, nền kinh tế quốc dân luôn đòi hỏi chuyên chở
một khối lợng hàng hoá, hành khách rất lớn và cúng với sự phát triển của nền kinh
tế thì lợng hàng hoá, hành khách yêu cầu đợc chuyên chở ngày càng lớn. Vì thế, để
tạo điều kiện cho kinh tế phát triển đòi hỏi ngành giao thông vận tải phải không
ngừng phát triển cả về quy mô và chất lợng. ở Việt Nam việc phát triển ngành ô tô
đã đợc Đảng và Nhà nớc hết sức quan tâm.
Về quan điểm phát triển:
- Công nghiệp ô tô là ngành Công nghiệp rất quan trọng cần đợc u tiên phát
triển để góp phần phục vụ có hiệu quả trong công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện
đại hoá và hội nhập quốc tế. Xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nớc.
- Phát triển nhanh ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trờng và hội nhập
với nền kinh tế thế giới khi đất nớc đã gia nhập WTO, lựa chọn các bớc phát triển
thích hợp, khuyến khích chuyên môn hoá - hợp tác hoá nhằm phát huy lợi thế, tiềm
năng của đất nớc đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp
tác quốc tế trong ngành Công nghiệp ô tô.
- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô phải gắn kết với tổng thể phát triển công
nghiệp chung cả nớc và các chiến lợc phát triển các ngành liên quan đã đợc phê

duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế,
trong đó doanh nghiệp nhà nớc giữ vai trò then chốt.
- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến
của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu phát triển trong nớc và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng
đáp ứng nhu cầu trong nớc về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo
động lực thúc dẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nớc phát triển nhằm đẩy
nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nớc.
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
4


- Phát triển ngành Công nghiệp ô tô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng
của đất nớc và phải bảo đảm đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao
thông, các yếu tố về bảo vệ và cải thiện môi trờng.
Về mục tiêu phát triển
- Xây dựng và phát triển ngành Công nghiệp ô tô Việt Nam để đến năm 2020 trở
thành một ngành Công nghiệp quan trọng của đất nớc, có khả năng đáp ứng ở mức
cao nhất nhu cầu thị trờng trong nớc và tham gia vào thị trờng khu vực và thế giới.
- Một số mục tiêu cụ thể
+ Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe con)
Đáp ứng khoảng 50-60% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỉ lệ
sản xuất trong nớc (số lợng chế tạo trong nớc ) đến 50% vào năm 2010, đáp ứng
trên 90% nhu cầu thị trờng trong nớc về số lợng và đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 70%
vào năm 2015 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 50, hộp số đạt
90%).
+ Về các loại xe cao cấp
Các loại xe tải , xe khách cao cấp đạt tỉ lệ sản xuất trong nớc 30% vào năm
2010 và 45-50% vào năm 2015, đáp ứng 90% nhu cầu thị trờng trong nớc.

+ Về động cơ, hộp số và phụ tùng
Lựa chọn để tập trung phát triển một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động
và phụ tùng với số lợng lớn phục vụ lắp ráp ô tô trong nớc và xuất khẩu.
+ Dự kiến sản lợng ô tô đến năm 2020.

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

5


Đơn vị : xe
TT
1
2
3
4

2010
2015
2020
Tổng số ô tô
120.000
239.000
398.000
Xe con đến 5 chỗ ngồi
32.000
60.000
116.000

Xe con từ 6-9 chỗ ngồi
3.000
10.000
28.000
Xe khách
15.000
36.000
79.900
+ 10-16 chỗ ngồi
9.000
21.000
44.000
+ 17-25 chỗ ngồi
2.000
5.000
11.200
+ 26-46 chỗ ngồi
2.400
6.000
15.180
+ > 46 chỗ ngồi
1.600
4.000
9.520
5
Xe tải
68.000
127.000
159.800
+ Đến 2 tấn

40.000
57.000
50.000
+> 2 tấn - 7 tấn
14.000
35.000
53.700
+ > 7 tấn 20 tấn
13.600
34.000
52.900
+ > 20 tấn
400
1.000
3.200
6
Xe chuyên dùng
2.000
6.000
14.400
+ Cân đối năng lực, nhu cầu và bổ sung sản lợng ô tô đến năm 2015
Đơn vị : xe
TT
1
2

Loại xe
Xe con từ 6-9 chỗ ngồi
Xe khách
+ 10-16 chỗ ngồi

+ 17-25 chỗ ngồi
+ 26 46 chỗ ngồi
+ > 46 chỗ ngồi

Năng lực
hiện tại
năm 2005
4.000
8.000
6.000
2.000

Sản lợng
yêu cầu
năm 2015
(dự báo)
10.000
36.000
21.000
5.000
6.000
4.000

Sản lợng
yêu cầu bổ
Ghi chú
sung năm
2015
6.000
ĐT thêm

28.000
21.000
ĐT thêm
5.000
ĐT thêm
2.000

ĐT thêm

Về định hớng phát triển:
- Về các loại xe ô tô thông dụng: bao gồm xe tải (chủ yếu là cỡ nhỏ và trung
bình ), xe chở khách xe con từ 4-9 chỗ ngồi.
+ Xe khách: Phục vụ vận tải hành khách công cộng, bao gồm ô tô từ 10 chỗ
ngồi trở lên. Dự kiến sản lợng.
Đến năm 2010 : 15.000 xe, đáp ứng trên 50% nhu cầu thị trờng
Đến năm 2015: 36.000 xe, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trờng

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

6


Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt 40% vào năm 2010, đạt 60% vào năm 2015. Riêng tỉ lệ
sản xuất trong nớc đối với động cơ đạt 20 30% vào năm 2010 và 60% vào năm
2015
+ Xe con từ 6- 9 chỗ ngồi
Đến năm 2010: 6.000 xe, đáp ứng khoảng 60% nhu cầu thị trờng
Đến năm 2015: 15.000 xe, đáp ứng khoảng 90% nhu cầu thị trờng

+ Xe tải: Phục vụ vận tải hàng hoá, khai thác mỏ, công nghiệp xây dựng...
bao gồm chủ yếu là các loại xe tải cỡ nhỏ và trung bình, một phần là xe tải cỡ lớn
(trọng tải đến 20tấn). Dự kiến sản lợng ô tô tải:
Đến năm 2010: 68.000 xe, đáp ứng trên 60% nhu cầu thị trờng
Đến năm 2015: 127.000 xe, đáp ứng khoảng 90% nhu cầu thị trờng
Tỷ lệ sản xuất trong nớc đạt trên 5% vào năm 2010à khoảng trên 7% vào
năm 2015
- Sản lợng động cơ ô tô
Động cơ ô tô (chủ yếu là các loại động cơ diesel có công suất từ 80 400
mã lực ):
Tổng sản lợng của các nhà máy sản xuất động cơ khoảng 100.000 động
cơ/năm vào năm 2010, khoảng 200.000 động cơ/năm vào năm 2020, trong đó động
cơ có công suất 100-300 mã lực chiếm 70%. Phấn đấu đến năm 2015 đạt tỷ lệ sản
xuất trong nớc 20-30%, năm 2015 đạt 60%.
Khuyến khích khu vực đầu t nớc ngoài sản xuất các loại động cơ cho các loại
xe con.
Mục tiêu đề tài tốt nghiệp là tính toán thiết kế hệ thống ly hợp cho xe ô tô du
lịch 5 chỗ ngồi trên cơ sở xe tham khảo.
Hệ thống ly hợp trên xe ô tô là một trong những cụm chi tiết chịu ảnh hởng
lớn của điều kiện địa hình, môi trờng khí hậu và nhiệt độ. Cụm ly hợp lắp đặt trên
xe là loại ly hợp ma sát khô một đĩa thờng đóng. Các lò xo ép đợc bố trí xung
quanh, có hệ thống dẫn động cơ khí và có cờng hoá khí nén.

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

7

Việc nắm vững phơng pháp tính toán thiết kế, quy trình vận hành, tháo lắp điều
chỉnh, bảo dỡng các cấp và sửa chữa lớn ly hợp là một việc cần thiết.
Từ đó ta có thể nâng cao khả năng vận chuyển, giảm giá thành vận chuyển,
tăng tuổi thọ của xe, đồng thời giảm cờng độ lao động cho ngời lái.
Trong quá trình làm đồ án, em hết sức cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo
Nguyễn Trọng Hoan và các thầy cô giáo trong bộ môn Ô tô, cùng sự giúp đỡ của
các bạn.
Với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án của em đã hoàn thành. Tuy nhiên do
trình độ có hạn, kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên bản đồ án của em chắc chắn sẽ
còn có nhiều thiếu sót. Em rất mong các thầy giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến,
để bản đồ án của em đợc hoàn thiện.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Trọng Hoan, các thầy cô trong
bộ môn ô tô, cùng toàn thể các bạn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Uông Bí, ngày

tháng

năm 2010

Sinh viên thiết kế

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
8


Chơng I
Tổng quan về hệ thống ly hợp trên ô tô

1. Công dụng phân loại yêu cầu đối với ly hợp
1.1. Công dụng ly hợp
Trong hệ thống truyền lực (HTTL) của ô tô ly hợp là một trong những cụm
chính, nó có công dụng là
+ Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát.
+ Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và phải truyền đợc
toàn bộ mô men quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực.
+ Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quá tải
nh khi phanh đột ngột mà không nhả ly hợp (ly hợp lúc này sẽ bị trợt quay).
Nối và tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách êm dịu và dứt
khoát để giảm tải trọng động tác dụng lên hệ thống truyền lực, phải đảm bảo đợc
khi khởi động tại chỗ, khi tăng tốc, khi sang số lúc ô tô chuyển động phải êm dịu và
các va đạp ơ các răng, ở các khớp nối... phải nhỏ để tăng tuổi thọ các chi tiết.
ở hệ thống truyền lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để
tách tức thời động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đạp giữa các đầu
răng, hoặc của khớp gài, làm cho quá trình đổi số đợc dễ dàng.
Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với hệ thống truyền lực (lúc này ly
hợp có sự trợt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ động tăng lên từ từ. Do đó, xe
khởi hành và tăng tốc êm.
Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền
lực, sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy ). Do đó, không phải
khởi động động cơ nhiều lần.
1.2. Phân loại ly hợp
Ly hợp trên ô tô thờng đợc phân loại theo 4 cách
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

9

+ Phân loại theo phơng pháp truyền mô men
+ Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
+ Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
+ Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp
1.2.1. Phân loại theo phơng pháp truyền mô men
Theo phơng pháp truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống
truyền lực thì ngời ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau
- : Ly hợp ma sát : là ly hợp truyền mô men xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó
gồm các loại sau:
a) Theo hình dạng của chi tiết ma sát gồm có
+ Ly hợp ma sát loại đĩa: Phần bị động gồm một, hai hoặc nhiều đĩa.
+ Ly hợp ma sát loại hình nón: Đĩa bị động có dạng hình nón
+ Ly hợp ma sát loại hình trống: Phần bị động làm theo kiểu má
phanh và tang trống.
Hiện nay, loại ly hợp hình nón và hình trống không dùng trên ô tô nữa vì
mômen quán tính của chi tiết bị động của chúng lớn gây nên tải trọng va đạp lên hệ
thống truyền lực khi đóng ly hợp. Còn ly hợp ma sát loại đĩa đợc sử dụng rất rộng
rãi, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và khối lợng phần bị động của ly hợp tơng
đối nhỏ.
b) Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có
+ Thép với gang
+ Thép với thép
+ Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng
+ Gang với phêrađô
+ Thép với phêrađô cao su
c) Theo đặc điểm của môi trờng ma sát gồm có
+ Ma sát khô
+ Ma sát ớt (các bề mặt ma sát đợc ngâm trong dầu)

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

10


Ưu điểm của ly hợp ma sát là: các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tợng trợt
tơng đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung
nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.
Tuy nhiên, ly hợp ma sát vẫn đợc sử dụng phổ biến ở các ô tô hiện nay do
những u điểm của nó
- Ly hợp thuỷ lực : là ly hợp truyền mô men xoắn bằng năng lợng của chất
lỏng ( thờng là dầu )
Ưu điểm của ly hợp thuỷ lực: làm việc bền lâu, giảm đợc tải trọng động tác
dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hoá quá trình điều khiển xe.
Nhợc điểm của ly hợp thuỷ lực: chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền
lực nhỏ do hiện tợng trợt.
Loại ly hợp thuỷ lực ít đợc sử dụng trên ô tô, hiện tại mới đợc sử dụng ở một
số loại xe ô tô du lịch, ô tô vận tải hạng nặng và một vài ô tô quân sự
- Ly hợp điện từ: là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trờng
nam châm điện. Loại này ít đợc sử dụng trên ô tô.
- Ly hợp liên hợp: là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong
các loại kể trên (ví dụ nh ly hợp thuỷ cơ) . Loại này ít đợc sử dụng trên xe ô tô.
1.2.2. Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành loại nh
sau
+ Ly hợp thờng đóng: đợc sử dụng hầu hết trên các ô tô hiện nay
+ Ly hợp thờng mở: loại này đợc sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi nh C100, C-80 , MTZ2...
1.2.3. Phân loại theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép

Theo phơng pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì ngời ra chia ra các
loại ly hợp sau
- LY hợp lò xo: là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm các
loại ly hợp sau

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

11


- Lò xo đặt xung quanh: các lò xo trụ đợc bố trí đều trên một vòng tròn và có
thể đặt một hoặc hai hàng.
- Lò xo đặt xung quanh: các lò xo trụ đợc bố trí đều trên một vòng tròn và có
thể đặt một hoặc hai hàng.
- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn)
Theo đặc điểm kết cấu có thể dùng lò xo trụ, lò xo đĩa, lò xo côn.
Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo côn đĩa đợc áp dụng khá phổ biển
trên các ô tô du lịch hiện đại hiện nay, vì nó có u điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo đợc lực
ép lớn theo yêu cầu và làm việc tin cậy. Thông dụng hơn cả trên các ô tô tải và ô tô
chở khách là ly hợp có các lò xo trụ bố trí theo vòng tròn.
- Ly hợp điện từ: lực ép là lực điện từ,do đó tạo lực ép nhỏ nên ít dợc sử dụng
trên ôtô.
- Ly hợp ly tâm: là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly
hợp. Loại này ít đợc sử dụng trên các ô tô quân sự
- Ly hợp nửa ly tâm: là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo
còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. Loại này có kết cấu phức tạp nên
chỉ sử dụng ở một số ô tô du lịch nh ZIN 110, POBEDA...
1.2.4. Phân loại theo phơng pháp dẫn động ly hợp

Theo phơng pháp dẫn động ly hợp thì ngời ta chia ly hợp ra thành hai loại sau
- Ly hợp điều khiển tự động
- Ly hợp điều khiển cỡng bức
Để điều khiển ly hợp thì ngời lái xe phải tác động một lực cần thiết lên hệ
thống dẫn động ly hợp. Loại này đợc sử dụng hầu hết ở các ô tô dang ly hợp loại
đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.
Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì
ngời ta lại chia ra thành 3 loại sau
- Dẫn động bằng cơ khí
- Dẫn động bằng thuỷ lực và cơ khí kết hợp
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

12


- Dẫn động bằng trợ lực: có thể bằng trợ lực cơ khí ( dùng lò xo) , trợ lực
bằng khí nén hoặc trợ lực bằng thuỷ lực. Nhờ có trợ lực mà ngời lái xe điều khiển
ly hợp dễ dàng, nhẹ nhàng hơn.
1.3 . Yêu cầu ly hợp
Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ô tô, khi làm việc ly hợp
phải đảm bảo đợc các yêu cầu sau
+ Truyền đợc mômen quay lớn nhất của động cơ mà không bị trợt ở bất kỳ
điều kiện sử dụng nào. Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mô
men cực đại của động cơ (có nghĩa là hệ số dự trữ mômen của ly hợp phải lớn
hơn 1)
+ Đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng
của hộp số khi khởi động ô tô và khi sang số lúc ô tô chuyển động.
+ Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền

lực trong thời gian ngắn. Vì mở không dứt khoát và nhanh sẽ làm cho khó gài số đợc êm dịu.
+ Mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên
bánh răng khi khởi động và sang số.
+ Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ
+ Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt
+ Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc, tuổi thọ cao
Ly hợp làm nhiệm vụ bộ phận an toàn để tránh quá tải cho hệ thống truyền
lực.
Tất cả những yêu cầu trên, đều đợc đề cập đến trong quá trình chọn vật liệu,
thiết kế và tính toán các chi tiết của ly hợp.
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô
2.1. Cấu tạo chung của ly hợp loại đĩa ma sát khô
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo thì ngời ra chia thành hai bộ phận
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ
đến hệ thống truyền lực
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
13


- Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp.
Trong phần này, ta xét cấu tạo của cơ cấu ly hợp, nó gồm 3 phần chính: bánh
đà, đĩa ma sát và đĩa ép.
- Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các
lò xo ép. Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay
cùng bánh đà
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa ma sát, trục ly hợp. Khi ly hợp mở hoàn
toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên.
2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp loại đĩa ma sát khô

2.2.1. Ly hợp một đĩa ma sát khô (Hình 1.1)
a) Sơ đồ cấu tạo

(Hình 1.1). Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
1- Bánh đà

2- Đĩa ma sát

3- Đĩa ép

4- Lò xo ép

5- Vỏ ly hợp

6- Bạc mở

7- Bàn đạp

8- Lò xo hồi vị bàn đạp

9- Đòn kéo

10- Càng mở

12- Đòn mở

13- Lò xo giảm chấn

Đồ án tốt nghiệp

11- Bi T

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

14


- Theo sơ đồ cấu tạo: vỏ ly hợp 5 đợc bắt cố định với bánh đà 1 bằng các bu
lông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong vỏ và có bộ phận truyền mô men từ
vỏ 5 vào đĩa ép. Các chi tiết bánh đà 1, đĩa ép 3 , lò xo ép 4, vỏ ly hợp 5 đ ợc gọi là
phần chủ động của ly hợp và chi tiết đĩa ma sát 2 đợc gọi là phần bị động của ly
hợp. Các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp.
Đối với một số ô tô vận tải khi cần phải truyền mômen lớn ngời ta sử dụng ly
hợp ma sát khô hai đĩa bị động. So với ly hợp ma sát khô một đĩa bị động thì ly hợp
ma sát khô hai đĩa bị động có những u nhợc điểm sau
+ Nếu cùng một kích thớc đĩa bị động và cùng một lực ép nh nhau thì ly hợp
hai đĩa truyền đợc mômen lớn hơn ly hợp một đĩa
+ Nếu phải truyền một mômen nh nhau thì ly hợp hai đĩa có kích thớc nhỏ
gọn hơn ly hợp một đĩa
+ Ly hợp hai đĩa khi đóng êm dịu hơn nhng khi mở lại kém dứt khoát hơn ly
hợp một đĩa.
+ Ly hợp hai đĩa có kết cấu phức tạp hơn ly hợp một đĩa
b) Nguyên lý hoạt động
Trạng thái đóng ly hợp: ở trạng thái này lò xo 4 một đầu tựa vào vỏ 5, đầu
còn lại tì vào đĩa ép 3 tạo lực ép để ép chặt đĩa bị động 2 với bánh đà 1 làm cho
phần chủ động và phần bị động tạo thành một khối cứng. Khi đó mômen từ động cơ
đợc truyền từ phần chủ động sang phần bị động của ly hợp thông qua các bề mặt
ma sát của đĩa bị động 2 với đĩa ép 3 và lò xo ép 4. Tiếp đó mômen đợc truyền vào
xơng đĩa bị động qua bộ giảm chấn 13 đến moay ơ rồi truyền vào trục ly hợp. Lúc
này giữa bi T 11 và đầu đòn mở 12 có một khe hở từ 3-4 mm tơng đơng với hành

trình tự do của bàn đạp ly hợp từ 30-40mm.
Trạng thái mở ly hợp: khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của
hộp số ngời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 7 thông qua đòn kéo 9 và càng mở 10,
bạc mở 6 mang bi T 11 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục hết khe hở bi
T 11 sẽ tì vào đầu đòn mở 12. Nhờ có khớp bản lề của đòn mở liên kết với vỏ 5
nên đầu kia của đòn mở 12 sẽ kéo đĩa ép 3 nén lò so 4 lại để
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

15


dịch chuyển sang phải. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị
động của ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của
hộp số.
2.2.2. Ly hợp hai đĩa ma sát khô (Hình 1.2)
Sơ đồ cấu tạo

(Hình 1.2). Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa
1- Bánh đà

8- Vỏ ly hợp

14- Càng mở

2- Lò xo đĩa ép trung gian

9- Bạc mở

15- Bi T

3- Đĩa ép trung gian

10- Trục ly hợp

16- Đòn mở

4- Đĩa ma sát

11- Bàn đạp

17- Lò xo giảm chấn

5- Đĩa ép ngoài

12- Lò xo hồi vị bàn

6- Bu lông hạn chế

đạp ly hợp

7- Lò xo ép

13- Thanh thép

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

16


Theo sơ đồ cấu tạo: Cũng bao gồm các bộ phận và các chi tiết cơ bản nh đối
với ly hợp một đĩa. Điểm khác biệt là ở ly hợp hai đĩa có hai đĩa ma sát 4 cùng liên
kết then hoa với trục ly hợp 10. Vì có hai đĩa ma sát nên ngoài đía ép 5 còn có thêm
đĩa ép trung gian 3. ở ly hợp hai đĩa phải bố trí cơ cấu truyền mômen từ vỏ hoặc
bánh đà sang đĩa ép và cả đĩa ép trung gian. Vì nhợc điểm của ly hợp hai đĩa là mở
không dứt khoát nên ở những loại ly hợp này thì ngời ta phải bố trí cơ cấu để tạo
điều kiện cho ly hợp khi mở đợc dứt khoát. Trên Hình 1.2 thì cơ cấu này đợc thực
hiện bởi lò so đĩa ép trung gian 2 và bulông điều chỉnh 6. Khi mở ly hợp thì lò so 2
sẽ đẩy đĩa ép trung gian 3 tách khỏi đĩa ma sát bên trong và khi đĩa ép trung gian
chạm vào đầu bulông điều chỉnh 6 thì dừng lại nên đĩa ma sát bên ngoài cũng đợc
tự do.
- Bộ phận dẫn động điều khiển ly hợp gồm: bàn đạp ly hợp , đòn dẫn động,
càng ly hợp, đòn mở ly hợp và bạc ly hợp. Ngoài ra tuỳ theo từng loại ly hợp mà có
thể thêm các bộ phận dẫn động bằng thuỷ lực, bằng khí nén nh các xilanh chính và
xilanh công tác.
b) Nguyên lý hoạt động
Trạng thái đóng ly hợp: ở trạng thái này các lò so ép 7 một đầu tựa vào vỏ ly
hợp 8, đầu còn lại tì vào đĩa ép 5 tạo lực ép để ép chặt toàn bộ các đĩa ma sát 4 và
đĩa ép trung gian với bánh đà 1 làm cho phần chủ động và phần bị động tạo thành
một khối cứng. Khi đó mômen từ động cơ đợc truyền từ phần chủ động sang phần
bị động của ly hợp thông qua các bề mặt ma sát của các ma sát 4 và đĩa ép trung
gian 3 với đĩa ép 5 và lò xo ép 7. Tiếp đó mômen đợc truyền vào xơng đĩa bị động
qua bộ giảm chấn 17 đến moay ơ rồi truyền vào trục ly hợp . Lúc này giữa bi T
15 và đầu đòn mở 16 có một khe hở từ 3-4 mm tơng đơng với hành trình tự do của
bàn đạp ly hợp từ 30-40mm.
Trạng thái mở ly hợp: khi cần ngắt truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của
hộp số thì ngời lái xe tác dụng một lực vào bàn đạp 11 thông qua đòn kéo 13 và kéo

càng mở 14, bạc mở 9 mang bi T 15 sẽ dịch chuyển sang trái. Sau khi khắc phục
hết khe hở bi T 15 sẽ tì vào đầu đòn mở 16. Nhờ có khớp bản lề
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô -K7

17


của đòn mở liên kết với vỏ 8 nên đầu kia của đòn mở 16 sẽ kéo đĩa ép 5 nén lò so 7
lại để dịch chuyển sang phải tạo khe hở giữa các đĩa ma sát với các đĩa ép, đĩa trung
gian và bánh đà. Khi này các bề mặt ma sát giữa bộ phận chủ động và bị động của
ly hợp đợc tách ra và ngắt sự truyền động từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
Ngoài các trạng thái làm việc trên, thì ly hợp còn xuất hiện trạng thái trợt tơng
đối giữa các bề mặt ma sát của ly hợp. Hiện tợng này thờng xuất hiện khi đóng ly
hợp (xảy ra trong thời gian ngắn) hoặc khi gặp quá tải (phanh đột ngột mà không
nhả ly hợp).
3. Phân tích lựa chọn kết cấu ly hợp
3.1. Ly hợp ma sát khô (Hình 1.3)
Ly hợp lắp trên xe ôtô du lịch thờng là ly hợp một đĩa ma sát khô (Hình 2.1.)
- Bộ phận chủ động của ly hợp: Bánh đà 1 bắt với vỏ trong ly hợp 13, vỏ trong
quay cùng với bánh đà. Đĩa ép đợc chế tạo bằng gang, mặt ngoài có các vấu lồi để
giữa các lò xo ép
- Bộ phận bị động của ly hợp: Đĩa ma sát 3 có hai tấm ma sát làm bằng vật liệu có
hệ số ma sát cao, đợc ghép với nhau qua xơng đĩa bằng các đinh tám. Xơng đĩa đợc
chế tạo bằng thép và trên có các xẻ rãnh. Đĩa ma sát đợc ghép với moay ơ đĩa bị
động bằng các đinh tán thép. Moay ơ đĩa bị động đợc chế tạo bằng thép và có thể di
trợt trên trục ly hợp 10 nhờ các then hoa. Bộ phận giảm chấn gồm có 6 lò xo giảm
chấn 18, đặt xung quanh và cách đều nhau. Tấm ma sát đợc ghép với xơng đĩa bằng
các đinh tán. Lò xo giảm chấn đợc đặt trong lỗ của các đĩa bị động và tấm đỡ.

- Hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp: Ly hợp đợc dẫn động điều khiển bằng cơ
khí. Đòn mở ly hợp 5 đợc chế tạo bằng thép, đầu trên đòn mở liên kết bản lề với đĩa
ép qua các ổ bi kim, giữa đòn liên kết bản lề với càng nối 8 thông qua ổ bi kim.
Khe hở giữa đầu đòn mở và bạc mở là = 4mm.
Điều chỉnh đòn mở ta dùng đai ốc 7. Bạc mở ly hợp gồm có ổ bị tỳ và bạc trợt 9.
Trên bạc trợt có lắp ống bơm mỡ 6.

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

18


(Hình 1.3). Ly hợp một đĩa ma sát
1. Bánh đà; 2 . Vỏ ngoài ly hợp ; 3. Đĩa ma sát ; 4. Đĩa ép
5. Đòn mở ly hợp ; 6. ống bơm mỡ;

7. Đai ốc điều chỉnh; 8. Càng nối

9. Bạc trợt; 10. Trục ly hợp; 11. Càng mở ly hợp;
12. Đinh tán nối các tấm đĩa; 13. Vỏ trong ly hợp ; 14. Lò xo ép
15. Đai ốc điều chỉnh; 16. Thanh kéo ; 17. Lò xo hồi vị càng mở ly hợp
18. Lò xo giảm chấn ; 19. Xơng đĩa; 20. Đế cách nhiệt lò xo ép

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
19

Hiện nay, trên ôtô thờng sử dụng ly hợp ma sát khô, dạng đĩa, thờng đóng
với lực ép đợc tạo bởi các lò xo và có trang bị bộ phận giảm chấn. Đây là loại ly
hợp có cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy và có tuổi thọ cao. Đối với ôtô du lịch 5
chỗ ngồi thờng sử dụng ly hợp ma sát khô một đĩa. Còn ly hợp ma sát khô hai đĩa
đợc sử dụng đối với ôtô tải và ôtô chở khách cỡ lớn.
3.2 Ly hợp thuỷ lực ( Biến mô thuỷ lực)(Hình 1.4)
Ly hợp thuỷ lực có hai loại:
- Ly hợp thuỷ tĩnh
- Ly hợp thuỷ động
Loại ly hợp thuỷ động ( biến mô thuỷ lực ) đợc sử dụng nhiều trong các loại ôto
hiện đại.
- Bộ phận chủ động của ly hợp: Bánh bơm đợc lắp trên vỏ của bộ biến mô, vỏ của
bộ biến mô đợc lắp chặt với trục khuỷu của động cơ.
- Bộ phận bị động của ly hợp: Bánh tua bin đợc lắp trên trục sơ cấp của hộp số
- Ngoài ra biến mô còn có stato ( bánh phản ứng) đợc lắp trên khớp một chiều
Bộ biến mô đợc điền đầy dầu hộp số tự động (ATF) do bơm dầu cung cấp.

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
20


Hình 1.4. Biến mô thuỷ lực
Nguyên lý làm việc: Động cơ quay làm bánh bơm quay và dầu bị đẩy từ bánh
bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tuabin.
Dầu trở về từ bánh tuabin vào bánh bơm theo hớng cản sự quay của bánh bơm.
Do đó stato có nhiệm vụ đổi chiều của dòng dầu sao cho nó có tác động lên phía
sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó làm

tăng mômen.
Khớp một chiều chỉ cho phép stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động cơ.

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
21


Chơng 2
Thiết kế tính toán ly hợp
1. Các số liệu cho trớc và xe tham khảo

1.1. các số liệu cho trớc
Xe du lịch có số chỗ ngồi: 5
Mômen xoắn cực đại của động cơ Memax = 18 KGm = 180 Nm
1.2.

Thông số kỹ thuật tham khảo
Xe tham khảo là dòng xe Honda civic 1.8 AT có các thông số kỹ thuật:
- Kích thớc bao (dài x rộng x cao) mm 4540 x 1750 x 1450
- Chiều rộng cơ sở, mm:

2700

- Trọng lợng không tải, Kg

1240

- Trọng lợng toàn tải, Kg

1615

- Tốc độ cực đại, km/h:

220

- Động cơ: 4 xilanh thẳng hàng nằm ngang. SOHCi VTEC
- Đòng kính xilanh, mm:

81

- Hành trình piston, mm:

87,3

- Dung tích công tác, cm3:

1799

- Tỷ số nén:

10,5

- Công suất cực đại, Kw/rpm:

103/6300

- Mômen xoắn cực đại, Nm/rpm: 180/4300
- Ly hợp: Lò xo đĩa, khô, đĩa đơn

- Tỷ số truyền hộp số:

180
I: 3,500

II: 1,760

III: 1,193

IV: 0,942

V: 0,787

; lùi : 3,461

- Tỷ số truyền lực chính:

4,933

- Ký hiệu lốp:

196/65R

15

2.Tính toán cụm ly hợp
2.1. Xác định mômen ma sát của ly hợp
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7

22


Ly hợp cần đợc thiết kế sao cho nó phải truyền đợc hết mômen của động cơ và
đồng thời bảo vệ đợc cho hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải> Với hai yêu cầu nh
vậy mômen ma sát của ly hợp đợc tính theo công thức:
Mc = . Memax
Trong đó:
Mc : Mômen ma sát của ly hợp
Memax : Mômen xoắn cực đại của động cơ, Memax = 180 Nm
: Hệ số dự trữ của ly hợp
Hệ số phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mômen của động cơ trong mọi
trờng hợp. Tuy nhiên hệ số cũng không đợc chọn lớn quá để tránh tăng kích thớc
đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải. Hệ số đợc chọn theo thực
nghiệm.
Tra bảng 1 sách hớng dẫn Thiết kế ly hợp của ô tô ta xác định đợc hệ số dự
trữ của ly hợp:
Với ô tô du lịch: = 1,3 ữ 1,75
Ta chọn = 1,5
Vậy mômen ma sát của ly hợp :
Mc = . Memax = 1,5 . 180 = 270 Nm
2.2. Xác định kích thớc cơ bản của ly hợp (Hình 2.1)
2.2.1.Xác định bán kính ma sát chung bình của đĩa bị động.
Mômen ma sát của ly hợp đợc xác định theo công thức:
Mc = . Memax = à . P . Rtb . i
Trong đó :
à - Hệ số ma sát
P - Tổng các lực ép lên các đĩa ma sát (KG)
Rtb - Bán kính ma sát trung bình
i Số đôi bề mặt ma sát

Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
23


Hình 2.1 : Kích thớc vành đĩa ma sát
Khi thiết kế tính sơ bộ đờng kính ngoài của đĩa ma sát theo công thức kinh
nghiệm:
D2= 2 R2 = 3,16.

M e max
C

Trong đó : Memax = 18 . 9,81 = 176,58 Nm
D2 Đờng kính ngoài của đĩa ma sát, tính theo Cm
C Hệ số kinh nghiệm. Với ô tô du lịch C = 4,7
Ta có D2= 3,16 .

176,58
= 19,36 Cm
4,7

Nếu D2 nhỏ quá: + Không tận dụnh diện tích bánh đà
+ Không đủ chỗ lắp các chi tiết bên trong
Do đó ta chọn đờng kính ngoài: D2 = 24,0 Cm
Đờng kính trong của đĩa ma sát đợc chọn theo:
D1 = ( 0,53 ữ 0,75 ). D2 = (12,72 ữ 18) Cm
Xe thiết kế chạy bằng động cơ xăng, số vòng quay tơng đối cao nên

lấy D1 ở trị số lớn: D1 = 16,0 Cm. Chọn D1 = 16,0 Cm.
Vậy ta chọn đờng kính trong và ngoài của đĩa ma sát
D1 = 16,0cm

R1 = 8,0cm

D2 = 24,0cm

Đồ án tốt nghiệp

R1 = 12,0cm

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
24


Đối với ô tô du lịch bán kính trung bình của đĩa ma sát có thể tính theo công thức
Rtb =

R1 + R2 8,0 + 12,0
=
= 10,0cm
2
2

Vậy trong trờng họp này ta chọn số đĩa bị động của ly hợp là: Zi = i/2 = 2/2 =1
2.3. Xác định công trợt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp
Khi đóng ly hợp có thể xảy ra hai trờng hợp:
+ Đóng ly hợp đột ngột tức là để động cơ làm việc ở số vòng quay cao rồi đột
ngột thả bàn đạp ly hợp. Trờng hợp này không tốt nên phải tránh.

+ Đóng ly hợp một cách êm dịu: Ngời lái thả từ từ bàn đạp ly hợp khi xe khởi
động tại chỗ sẽ làm tăng thời gian đóng ly hợp và do đó sẽ tăng công trợt sinh ra
trong quá trình đóng ly hợp. Trong sử dụng thờng sử dụng phơng pháp này nên ta
tính công trợt sinh ra trong trờng hợp này.
2.3.1. Xác định công trợt của ly hợp
Để xác định công trợt của ly hợp khi khởi động tại chỗ ta sử dụng công thức
tính theo kinh nghiệm của viện HAMH
L=

5,6.G.Memax (n0 / 100 2 ).rb2
i0 .ih .i j (0,95.M e max .it G.rb. )

Trong đó:
G Trọng lợng toàn bộ của ô tô

G = 1615 KG

Memax - Mô men xoắn cực đại Memax = 180 Nm
N0 Số vòng quay của động cơ khi khởi động ôtô tại chỗ.
-> Ta chọn no = 2800 vg/ph
Rb Bán kính làm việc trung bình của bánh xe:
rb = .ro
: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, chọn = 0,935
ro : Bán kính thiết kế của bánh xe, đợc tính theo công thức:
ro = (B+d/2).25,4
Với ký hiệu lốp: 195/65R 15
Thay số vào ta có:
rb = 0,935.(6,5+15/2).25,4 = 332mm = 0,332m
Đồ án tốt nghiệp

SV:Ngô Quang Dũng - Ôtô - K7
25