Đồ án tốt nghiệp công nghệ ô tô

-1-

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Vài nét về tình hình phát triển ô tô ở Việt Nam
Sau hơn 15 năm ra đời, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã có những
bước phát triển đáng kể, đặc biệt trong vài năm trở lại đây có sự tăng trưởng
đáng kể cả về số lượng và chất lượng. Chính phủ Việt Nam và Bộ Công nghiệp
đánh giá cao tầm quan trọng của ngành công nghiệp ô tô và coi đó là một trong
những ngành cơ bản cần được chú trọng của công nghiệp Việt Nam.
Theo cục cảnh sát giao thông đường bộ, đường sắt Việt Nam. Tính đến
31/12/2001 số xe ô tô đăng ký lưu hành trên toàn quốc là 1534729 xe.
Dự báo trong giai đoạn 2001 ÷ 2010, số lượng xe trên toàn quốc tăng lên
hàng năm là 12% thì năm 2010 ở Việt Nam số xe đăng ký lưu hành sẽ là
1.100.000 xe. Từ đó thấy nhu cầu ô tô vào năm 2010 sẽ là khoảng 120.000 ÷
130.000 xe/năm.
Trong đó:
Nhu cầu xe con chiếm 45 % ÷ 50 % = 50.000 ÷ 60.000 (xe/năm)
Nhu cầu xe thương dụng chiểm 50 % ÷ 55 % = 60.000 ÷ 66.000 (xe/năm)
Tỷ lệ tăng trưởng trung bình của xe con hàng năm là 6,7 %, xe thương
dụng 15 %, từ đó thấy nhu cầu hàng năm là 81.000 (xe/năm) trong đó 80 % là xe
thương dụng.
1.2 Giới thiệu chung về ôtô
Ôtô là loại xe tự hành để chở hàng hoá hoặc hành khách trên các loại
đường bộ. Ngoài ra, trên ôtô có thể được trang bị các loại máy công tác để thực

1


-2-

hiện các công việc chuyên dùng như cứu hoả, cứu thương, nâng chuyển… Phạm
vi của ô tô là rất rộng trên nhiều lĩnh vực kinh tế quốc phòng an ninh….
1.2.1 Phân loại ôtô
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều chủng loại tuỳ thuộc vào mục đích sử
dụng khác nhau nên kết cấu các loại xe cũng khác nhau để nhằm phù hợp với
công việc. Ta có thể phân loại ôtô theo những cách sau đây:
* Theo công dụng:
Xe ôtô con là xe có sức chở người đến 9 người.
Xe ôtô khách là loại xe chỉ dùng để chở người, trên 10 người.
Xe ôtô tải là loại xe chỉ dùng để chở hàng hoá, sức chở vài trăm kg trở lên.
Và xe có rơmooc cũng được xếp vào loại xe này.
Xe chuyên dùng là xe có thiết bị và trang thiết bị chuyên dùng để đáp ứng
một hay một vài mục đích nào đó.
* Theo số cầu chủ động:
Xe ôtô có một cầu chủ động: Đây là loại xe thông dụng hay dùng ở các
nơi có đường xá tốt, các thành phố.
Xe có nhiều cầu chủ động: Những loại xe này có tính năng ưu việt hơn
loại xe một cầu chủ động, hoạt động trên nhiều địa hình khác nhau, các loại xe
này có hai hay nhiều cầu chủ động.
* Theo dạng nhiêu liệu tiêu thụ:
Xe ôtô dùng nhiêu liệu xăng.
Xe ôtô dùng nhiên liệu diezel.
Xe ôtô dùng khí gas.

2


-3-

Xe ôtô dùng điện, hay các nguồn năng lượng khác như năng lượng mặt

trời….
1.2.2 Cấu tạo chính của ôtô
Cấu tạo Ôtô bộ phận chính có chức năng giống nhau. Các bộ phận và hệ
thống chính của ôtô máy kéo gồm: Động cơ, hệ thống truyền lực, truyền lực
cacđăng, cầu chủ động, hệ thống di động, hệ thống treo (hay còn gọi là hệ thống
giảm xóc), hệ thống điều khiển gồm hệ thống lái và hệ thống phanh, trang bị
điện và các trang bị làm việc khác.
+ Động cơ là nguồn động lực trên ôtô máy kéo. Hiện nay động cơ đốt
trong dùng nhiên liệu lỏng hoặc nhiên liệu khí được sử dụng chủ yếu trên ôtô.
Động cơ là một bộ phận quan trọng của ôtô dùng để tạo ra nguồn năng lượng cho
xe hoạt động và có thể truyền một phần hoặc toàn bộ công suất của động cơ đến
bộ phận làm việc của máy công tác liên kết với chúng.
+ Hệ thống truyền lực (HTTL) là tổ hợp của một loạt các cơ cấu và hệ
thống nhằm truyền mômen quay từ trục khuỷu động cơ đến bánh chủ động của
ôtô, máy kéo. HTTL còn có tác dụng nhằm biến đổi về trị số và chiều của
mômen quay truyền, cho phép ôtô dừng tại chỗ lâu dài mà động cơ vẫn làm việc.
Phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của xe cụ thể mà trong hệ thống truyền lực của
ôtô có thể có một hai hay nhiều cầu chủ động.
Cầu chủ động là tổ hợp của các cụm máy và cơ cấu cho phép các bánh chủ
động quay với tốc độ khác nhau để bảo đảm các bánh lăn êm dịu trên mặt đường
không bằng phẳng hay khi đi vào đường vòng, nó còn làm tăng tỷ số truyền
chung cho hệ thống truyền lực và liên kết bánh xe với khung máy.
Truyền lực cacđăng dùng để truyền mômen từ hộp số hay hộp phân phối
đến các cầu chủ động của ôtô máy kéo, hoặc từ truyền lực chính đến các bánh xe
3


-4-

chủ động trên cùng một cầu khi các bánh xe treo độc lập với nhau. Truyền lực

cacđăng cho phép các trục của các bộ phận máy được truyền động không nằm
trong cùng một mặt phẳng và có thể dịch chuyển tương đối với nhau trong một
giới hạn nhất định.
+ Hệ thống di động của ô tô gồm các bánh xe với lốp đàn hồi , hệ thống di
động là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với mặt đường, nó nhận mômen chủ động từ
động cơ qua hệ thống truyền lực và biến mômen chủ động thành lực kéo tiếp
tuyến hay còn gọi là lực chủ động để làm ôtô chuyển động.
+ Hệ thống treo (hay còn gọi là hệ thống giảm xóc) là tổ hợp của một số
các chi tiết và phần tử đàn hồi, liên kết giữa bộ phận di động với khung xe, nhằm
giúp cho khung xe được êm dịu trong khi bộ phận di động luôn chịu tác động
của các lực va đập do mấp mô mặt đường khi chuyển động.
+ Hệ thống điều khiển gồm một loạt các cơ cấu và hệ thống nhằm điều
khiển ôtô theo các hướng và chiều cần thiết, đồng thời giúp ôtô chuyển động ổn
định không trượt lê sang trái hay phải. Ngoài ra hệ thống điều khiển còn cho
phép ôtô giảm tốc độ chuyển động hoặc dừng lại nhanh chóng khi gặp sự cố
khẩn cấp.
+ Trang bị điện là tổ hợp của hàng loạt bộ phận, thiết bị điện nhằm đảm
bảo giúp cho ôtô làm việc ổn định, tin cậy, tăng tính tiện nghi, thuận lợi cho
người lái, hành khách và an toàn lao động. Trang bị điện là một hệ thống rất
phức tạp nó có thể được phân ra hai hệ thống là hệ thống nguồn điện và hệ thống
các thiết bị tiêu thụ điện. Hệ thống nguồn điện dùng tạo ra nguồn năng lượng
điện để cung cấp cho các phụ tải (các thiết bị dùng điện). Hệ thống các thiết bị
phụ tải là tổ hợp của tất cả các thiết bị có trên ôtô dùng năng lượng điện như hệ
thống đốt cháy, hệ thống khởi động, hệ thống chiếu sáng, tín hiệu, hệ thống điều
4


-5-

khiển bao gồm cả máy tính điện tử điều khiển động cơ và điều khiển thân xe

cùng các rơle hay các bộ phận chấp hành đi theo máy tính, do tính phức tạp của
trang bị điện, nên phần này được trình bày trong một tài liệu riêng.
+ Trang bị làm việc là tổ hợp của nhiều thiết bị, bộ phận giúp cho ôtô máy
kéo và xe chuyên dụng thực hiện các công việc một cách thuận tiện và đạt hiệu
quả cao.
1.3 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
1.3.1

Mục đích

- Để đáp ứng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ ô tô trên thế giới và sử
dụng xe ô tô hiện nay thì phải hiểu đặc điểm kết cấu của các bộ phận của xe.
- Tìm hiểu kết cấu các bộ phận của gầm xe Toyota Lan Cruiser và sự liên
kết giữa các bộ phận của xe.
- Từ đó đưa ra các chú ý về cách kiểm tra, phát hiện các hư hỏng của
chúng trong quá trình sử dụng và bảo dưỡng.
- Việc nghiên cứu cấu tạo gầm xe để xây dựng các phương án trong sửa
chữa và bảo dưỡng.
1.3.2

Nhiệm vụ

- Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của gầm ôtô Toyota LanCruiser. Trong đó
gồm có các đặc điểm cấu tạo của ly hợp, hộp số, hệ thống lái, hệ thống phanh
cũng như cơ cấu treo.
- Nêu lên một số quy trình sử dụng cũng như một số phép điều chỉnh và
kiểm tra cơ bản trong quá trình sử dụng của một số cơ cấu mới trong gầm xe
Toyota LanCruiser.

5

-6-

CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ XE LANDCRUISER
Xe Toyota LANDCRUISE là loại xe lữ hành việt dã 4x4 (ngoài chức
năng chung còn có thể dùng làm xe chỉ huy, thông tin, cứu thương) để chở
người hoặc chở hàng ( khi tháo các ghế ngồi ở phía sau ). Xe có động cơ
công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu vững, gồm nhiều thiết bị
đảm bảo tiện nghi và an toàn cao cho người sử dụng trong các điều kiện
đường xá, khí hậu khắc nghiệt. Kết cấu hình dáng bên ngoài và nội thất có
tính mỹ thuật cao.
Họ xe LANDCRUISE bắt đầu sản xuất từ cuối thập kỷ 50 tới nay gồm
có 3 kiểu chính:
Xe có mui cứng bằng kim loại để chở khách, xe mui vải để chở khách
và hàng, xe toàn năng để chở người. Xe kiểu mui cứng và mui vải bạt là loại
xe được thiết kế hình dáng và sản xuất từ thập kỷ 70 sang thập kỷ 80. Vỏ xe
có nhiều đường thẳng, góc cạnh. Chủ yếu các loại xe này được phân loại
theo các kiểu sau:
* Lan Cruiser mui cứng và mui bạt
+ Kiểu thân ngắn có 5 - 6 chỗ ngồi
+ Kiểu thân trung bình có 5 - 9 chỗ ngồi
+ Kiểu thân dài có 6 - 13 chỗ ngồi
+ Kiểu thân dài làm xe vận tải nhỏ có 3 chỗ ngồi và thùng chở hàng
phía sau.
* Lan Cruiser II mui cứng
+ Kiểu thân ngắn có 5 – 6 chỗ ngồi
Xe mui cứng và mui vải bạt cụ thể có các xêri sau:

6

-7-

RJ 70, 73, 77 lắp động cơ xăng 21 – R, 22 – R, 22R – E.
LJ 70, 72, 73, 79 lắp động cơ diesel 2L, 3L, 2L – T
ZJ 70, 73, 75 lắp động cơ xăng 3 – F và 3F – E
PZJ 70, 73, 75 lắp động co diesel PZ.
HZ 70, 73, 75 lắp động cơ diesel 1HZ, 1HL – T
* Các thông số cơ bản của xe:
Kiểu xe
Kiểu thân
Chiều dài toàn bộ mm
Chiều rộng toàn bộ
Chiều cao toàn bộ

Xe mui cứng và mui bạt
Ngắn
Trung bình
Dài
4060
4350
4995
1690
1690
1690
1900
1910
1935
1910

Chiều dài cơ sở mm
Vệt bánh xe trước mm
Vệt bánh xe sau mm

2310
1415
1410

1955

2600
1415
1410

Xe toàn năng
Dài
5100
1830
1860

1930

1880

2080

2080

2075

2980
1415
1410

2095
2850
1535
1540

CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Hệ thống truyền lực có tác dụng truyền công suất của động cơ tới các bánh
xe và thường được bố trí theo hai kiểu :
+ FF (Động cơ ở phía trước - xe dẫn động bánh trước). Lực dẫn động từ
động cơ truyền qua bộ vi sai của hộp số ngang đến các bán trục, các bánh xe và
các lốp ở bên trái và bên phải.
+ FR (Động cơ ở phía trước – xe dẫn động bánh sau). Lực dẫn động từ
động cơ truyền từ hộp số rồi qua trục các đăng và bộ vi sai đến bán trục (hoặc
cầu xe), cầu xe, các bánh xe và các lốp ở bên trái và bên phải.
Xe Toyota LanCruiser là loại xe việt dã hai cầu 4x4 (4WD) lắp động cơ
phía trước và bố trí theo kiểu FR (hình 3.1)
7


-8-

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống truyền lực

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống 4WD
* Ưu điểm :
- Vì cả 4 bánh xe đều truyền lực, nên lực truyền vào đường có thể gấp đôi

lực truyền vào đường của xe 2WD.
- Khi chạy trên các đường cát, bùn hoặc gồ ghề cần có công suất lớn hơn.
Xe 4WD cả 4 bánh đều truyền lực do đó các bánh trước và các bánh sau hỗ trợ
lẫn nhau nên có thể đạt được tính năng chạy thông cao.
- Tính năng leo dốc tốt vì có lực bám cao.
- Tính năng ổn định quay vòng cao: vì cả 4 bánh đều truyền lực như nhau
nên tải trọng trên mỗi lốp sẽ giảm tạo ra sự quay vòng ổn định.

8


-9-

- Tính chuyển động thẳng cao: vì lực bám dư của mỗi lốp tăng lên, các
thay đổi bên ngoài không ảnh hưởng đến xe. Nhờ vậy đạt được tính ổn định khi
chạy trên đường thẳng.
* Nhược điểm :
- Cấu tạo phức tạp vì phải có hộp số phụ, các đăng...để phân phối công
suất đến các bánh xe.
- Trọng lượng và giá thành cao do có nhiều bộ phận.
- Việc tăng các bộ phận quay ( hộp số phụ, cac đăng...) làm tăng số nguồn
phát sinh rung động và tiếng ồn.
3.1 Ly hợp
3.1.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại
a) Công dụng
Ly hợp là một cụm của hệ thống truyền lực (HTTL) nằm giữa động cơ và
hộp số chính có các chức năng sau:
- Truyền mômen quay từ động cơ tới HTTL phía sau.
- Cắt và nối mômen quay từ động cơ tới HTTL đảm bảo sang số được dễ
dàng. Thực hiện đóng ngắt êm dịu nhằm giảm tải trọng động và thực hiện trong

thời gian ngắn.
-

Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toàn nhằm tránh quá
tải cho HTTL và động cơ.

-

Giảm chấn động do động cơ gây ra trong quá trình làm việc nhằm đảm bảo cho
các chi tiết trong HTTL hoạt động an toàn.
b) Yêu cầu

9


-10-

-

Khi đóng truyền động phải nhanh chóng, êm dịu không gây các lực va đập cho
HTTL. Khi cắt truyền động phải hoàn toàn, dứt khoát, êm dịu để quá trình ra vào
số được nhẹ nhàng.

-

Truyền được mômen lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc.

-

Đảm bảo an toàn cho HTTL khi bị quá tải, tránh các lực quá lớn tác dụng nhanh

lên HTTL.

-

Trọng lượng các chi tiết phải nhỏ gọn để giảm được lực quán tính qua đó giảm
được lực va đập khi ra vào số.

-

Có khả năng hấp thụ và tản nhiệt tốt

-

Kết cấu gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa.
c) Phân loại
+ Theo phương pháp truyền mômem xoắn gồm: Ly hợp ma sát, ly hợp thủy
lực (thuỷ động và thuỷ tĩnh), ly hợp điện từ.
+ Theo cơ cấu điều khiển ly hợp chia ra các loại sau:
- Ly hợp điều khiển bằng cơ học có lò xo trợ lực;
- Ly hợp điều khiển bằng cơ học có trợ lực thủy lực;
- Ly hợp điều khiển băng cơ học có trợ lực hơi.
+ Theo phương pháp ép các đĩa ma sát:
- Ly hợp ma sát ép bằng lò xo;
- Ly hợp ma sát ép tự động nhờ lực ly tâm;
- Ly hợp ma sát ép kiểu phối hợp.
+ Theo số lượng đĩa ma sát chia ra hai loại: Ly hợp một đĩa ma sát; Ly
hợp nhiều đĩa ma sát.

10

-11-

+ Phân loại theo trạng thái làm việc.
- Ly hợp thường đóng
- Ly hợp thường mở.
3.1.2 Cấu tạo các bộ phận cơ bản của ly hợp xe Toyota Lan Cruiser
Hình 3.2 Ly hợp ôtô TOYOTA Lan Cruiser
Ly hợp của xe Lan Cruiser là ly hợp ma sát một đĩa, thường xuyên đóng,
có lò xo ly hợp kiểu màng (đĩa). Cấu tạo gồm 3 phần cơ bản: phần chủ động
(quay cùng với bánh đà của động cơ), phần bị động và cơ cấu điều khiển ly hợp.
a) Phần chủ động
Bánh đà: Bánh đà vừa là chi tiết của động cơ vừa là chi tiết của bộ phận
chủ động. Bánh đà bắt chặt với trục khuỷu nhờ các bulông định tâm, trên bề mặt
được gia công nhẵn làm bề mặt tựa của ly hợp. Mép ngoài của mặt bánh đà có
các lỗ ren để bắt với vỏ ly hợp đồng thời có các chốt định tâm bảo đảm đồng tâm
giữa bánh đà và vỏ, bảo đảm khả năng truyền tốt mômen. Bánh đà làm bằng
gang có khả năng dẫn nhiệt cao, phần lõm phía trong có các lỗ thoát dầu mỡ, bụi,
các lỗ được khoan xiên tạo điều kiện cho dầu mỡ thoát ra ngoài theo lực ly tâm.
Đĩa ép (mâm ép): Đĩa ép ly hợp được làm bằng vật liệu chịu tải, đảm bảo
độ phẳng cao, được điều khiển để đóng hoặc mở ly hợp.
Đĩa ép, với một hoặc nhiều lò xo gắn với khung ly hợp. Khung ly hợp
được gắn với bánh đà bằng các bulông và cùng quay với nó. Khi ly hợp ăn khớp,
lực ép lò xo giữ cho đĩa ma sát tỳ vào bánh đà.
Đĩa ép thường là loại lò xo màng (Diaphragm spring). Lò xo màng thường
sử dụng những lò xo lá (đĩa) đơn. Lò xo lá là một lò xoắn vòng tròn lớn, được
uốn cong lên hoặc lõm xuống. Lò xo này được gắn vào trong đĩa ép với cạnh

11

-12-

ngoài được lắp chặt về phía sau bề mặt của đĩa ép, một kiềng tròn được gắn phía
sau lò xo lá có nhiệm vụ định vị cạnh ngoài của lò xo.
Lò xo ép màng hoạt động khi trung tâm của đĩa được đẩy vào động cơ, thì
cạnh ngoài của nó đi ngược lại phía động cơ. Điều này sẽ tách đĩa ly hợp và đĩa
ép trượt ra xa so với bánh đà. Khi trung tâm của lò xo được nhả ra thì lò xo sẽ trở
lại trạng thái bình thường của nó. Lúc đó cạnh ngoài của đĩa ép mặt trời sẽ đẩy
bề mặt đĩa ép vào trong đĩa ly hợp.

Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa lò xo ép dạng đĩa
1. Đĩa bị động; 2. Đĩa ép; 3. Vỏ ly hợp; 5. Bạc mở; 6. Trục ly hợp; 7. Càng mở;
8. Lò xo ép dạng đĩa; 9. Tấm ma sát; 10. Bánh đà; 11. Trục khuỷu động cơ.
b) Phần bị động
Đĩa ma sát (đĩa ly hợp): Đĩa ma sát gồm có moayơ, các tấm ma sát, các lò
xo giảm chấn hoặc cao su giảm chấn và các lò xo đệm. Các bề mặt ma sát gắn
với lò xo đệm, khi ly hợp ăn khớp chính nhờ các lò xo đệm này mà sự rung động
được giảm thấp.

12


-13-

Cao su chống xoắn đưa vào moayơ ly hợp để làm dịu va đập quay khi vào
ly hợp bằng cách dịch chuyển theo vòng tròn.
Trên cả hai mặt của đĩa ma sát có các rãnh nhằm ngăn không cho đĩa bị
dính với bánh đà hoặc đĩa ép khi ly hợp nhả. Các rãnh còn giúp cho việc làm
nguội các mặt tiếp xúc. Bề mặt đĩa ma sát được làm bằng sợi coton và amiăng.

Để tăng thêm độ cứng của bề mặt ma sát những sợi đồng được đan hoặc
ép thêm vào. Do amiăng là loại vật liệu tác động xấu đến sức khoẻ con người
nên dần thay thế bằng vật liệu khác. Hiện nay một số đĩa ma sát dùng bề mặt ma
sát bằng vật liệu kim loại hoặc gốm. Đĩa ma sát có hành trình dịch chuyển
khoảng 1,5mm khi ly hợp thay đổi từ trạng thái ăn khớp đến không ăn khớp.

Hình 3.4 Cấu tạo đĩa ma sát
c) Cơ cấu dẫn động ly hợp
Cơ cấu dẫn động của xe Lan Cruiser gồm một phần là dẫn động cơ khí,
một phần là dẫn động thuỷ lực để truyền công suất, một số xe có thể lắp thêm trợ
lực chân không cho ly hợp.
Bàn đạp ly hợp tạo ra áp suất thuỷ lực trong xylanh chính bằng lực ấn vào
bàn đạp, áp suất này tác dụng lên xylanh để đóng, ngắt ly hợp.
Hành trình tự do là khoảng cách mà bàn đạp có thể được ấn cho đến khi
vòng bi cắt ly hợp ép vào lò xo đĩa. Khi đĩa ly hợp mòn sẽ tạo ra sự trượt ly hợp,
để tránh hiện tượng trượt ly hợp người ta sử dụng các xylanh cắt ly hợp tự điều
chỉnh do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không đổi.
Hình 3.5 Cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí
Cơ cấu tự động điều chỉnh ly hợp TFT (Toyota Free-Tronic)
13


-14-

Cơ cấu TFT không có bàn đạp ly hợp và gồm có các bộ phận (hình 3.6).
Khi chuyển số, ECU của TFT điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực theo các
tín hiệu từ các cảm biến và các công tắc để truyền áp suất thuỷ lực đến xylanh
cắt ly hợp và tự động điều khiển ly hợp. Vì nó được trang bị bộ điều khiển bảo
vệ, nên nó báo cho người lái bằng chuông và đèn báo để tránh điều khiển sai ly
hợp.

Hình 3.6 Cơ cấu TFT
Hiện nay để cải thiện điều kiện làm việc cho người lái, Lan Cruiser trang
bị bộ phận cường hóa để hỗ trợ lực tác động lên bàn đạp ly hợp cho người lái. Bộ
cường hóa thường sử dụng là bộ cường hóa chân không, được lắp phía trước
xylanh bơm.

Hình 3.7 Dẫn động ly hợp bằng thuỷ cơ có cường hoá khí nén
Nắp ly hợp: Nắp ly hợp dùng để nối và ngắt công suất của động cơ. Nắp
thường được làm bằng gang và được cân bằng tốt trong khi quay và phải toả
nhiệt một cách hiệu quả vào lúc nối ly hợp. Nắp ly hợp có lò xo đĩa để đẩy đĩa ép
ly hợp vào đĩa ly hợp.

14


-15-

Hình 3.8 Nắp ly hợp
Xylanh cắt ly hợp: Xylanh cắt ly hợp có tác dụng làm dịch chuyển pittông
bằng áp suất thuỷ lực từ xylanh chính và điều khiển càng cắt ly hợp qua cần đẩy.
Xy lanh cắt ly hợp tự điều chỉnh: Lò xo côn trong xylanh cắt ly hợp luôn
luôn ép cần đẩy vào càng cắt bằng lực lò xo để giữ hành trình tự do của bàn đạp
ly hợp không thay đổi. Ngoài ra còn có xy lanh cắt có thể điều chỉnh.
Xy lanh cắt có thể điều chỉnh: Khi vị trí của đầu lò xo đĩa đã thay đổi do
đĩa ly hợp mòn, cần phải điều chỉnh hành trình tự do này bằng cần đẩy.

Hình 3.9 Xylanh cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp
Hình 3.10 Vòng bi cắt ly hợp
Vòng bi cắt ly hợp là bộ phận quan trọng trong ly hợp. Vì nó phải hấp thụ

sự chênh lệch về tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp (không quay) và lò xo đĩa (bộ
phận quay) để truyền chuyển động của càng cắt vào lò xo đĩa. Bởi vậy vòng bi
này phải có cấu tạo đặc biệt, làm bằng vật liệu bền và có tính chịu mòn cao.
Trong các ly hợp của xe FF, trục khuỷu và trục sơ cấp thường dịch chuyển
với nhau một chút, nghĩa là đường tâm của lò xo đĩa và đường tâm của vòng bi
ép ly hợp dịch chuyển với nhau một chút nên gây ra tiếng ồn do ma sát giữa
vòng bi cắt ly hợp và lò xo đĩa. Để giảm tiếng ồn này, vòng bi này thường được
chế tạo đặc biệt tự động điều chỉnh để đường tâm của lò xo đĩa và vòng bi cắt ly
hợp trùng nhau.

15


-16-

Hình 3.11 Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm

* Ưu điểm của ly hợp lò xo đĩa
-

Lực ép lò xo màng không bị ảnh hưởng khi đĩa ma sát mòn, do đó tránh được
tình trạng ly hợp trượt.

-

Kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ.

-

Lực ép phân bố đều ở mọi chế độ làm việc.

3.2 Hộp số
3.2.1 Công dụng, yêu cầu và phân loại
a) Công dụng
- Thay đổi tỷ số truyền động giữa động cơ và bánh xe chủ động, để thay đổi
vận tốc và mômen xoắn của bánh xe cho phù hợp với tải trọng của động cơ.
- Thay đổi chiều của mômen ở bánh xe chủ động để xe có thể chạy tiến
hoặc chạy lùi.
- Cắt dòng truyền lực lâu dài giữa động cơ và hệ thống truyền lực để xe
khởi động chạy không tải...
b) Yêu cầu
- Phải đảm bảo tính năng động lực và tính kinh tế của nhiên liệu.
- Không sinh ra các lực va đập lên HTTL, làm việc êm dịu không có tiếng
ồn.
- Có tay số trung gian để ngắt truyền động lâu dài giữa động cơ và HTTL.
- Cấu tạo đơn giản, điều khiển dễ dàng.
c) Phân loại

16


-17-

+ Phân loại theo tỷ số truyền:
- Hộp số vô cấp: Tỷ số truyền tăng giảm liên tục trong một khoảng nhất
định.
- Hộp số có cấp: Tỷ số truyền tăng giảm theo từng cấp. Trên xe thường
dùng hộp số 3 cấp, 4 hay 5 cấp.
+ Phân loại theo phương pháp truyền lực
- Hộp số cơ khí: Truyền lực qua các khâu cơ khí.
- Hộp số điện từ: truyền lực bằng điện từ.

- Hộp số thủy lực: Truyền lực qua chất lỏng.
+ Phân loại theo phương pháp điều khiển: Hộp số cơ khí (MT), hộp số tự
động (AT) và hộp số bán tự động.
+ Phân loại theo số trục
- Loại hai trục: Trục chủ động (trục vào), trục bị động(trục ra).
- Loại ba trục: Trục chủ động (trục vào), trục bị động (trục ra), trục trung gian.
3.2.2 Cấu tạo những bộ phận cơ bản của hộp số xe Lan Cruiser
Hộp số của xe Lan Cruiser là hộp số cơ khí dọc 5 cấp tốc độ bố trí theo
kiểu FR.
Hình 3.11 Cấu tạo hộp số của xe Lan Cruiser
Đối với hộp số dọc trục sơ cấp và trục thứ cấp được bố trí trên cùng một
đường tâm và bánh răng đảo chiều liên kết trục sơ cấp và trục thứ cấp để truyền
công suất.
a) Nắp và vỏ hộp số
* Tác dụng: Bao kín các chi tiết bên trong của hộp số. Chứa dầu bôi trơn.
Định vị gá lắp trục hộp số

17


-18-

* Cấu tạo:Vỏ hộp số thường được đúc bằng gang, phía trên có nắp. Trên
vỏ có các lỗ để lắp vòng bi đỡ trục, ở phần phía dưới và phía hông vỏ hộp số có
lỗ xả dầu cũ và bổ sung dầu mới. Cơ cấu điều khiển hộp số thường được bố trí
trên nắp hộp số.
b) Trục sơ cấp
Trục sơ cấp gồm các bộ phận: trục sơ cấp, ống trục bạc đạn, phớt, bạc đạn
trục sơ cấp, khoen chặn, rãnh then hoa, bánh răng gài trục chủ động, răng gài
vòng đồng tốc.

Hình 3.12 Các chi tiết của trục sơ cấp
Trục sơ cấp hay là trục ly hợp dùng để truyền chuyển động quay từ đĩa ly
hợp đến bánh răng trục trung gian hộp số, đầu phía trước bắt vào vòng bi ở đĩa
bắt bánh đà đầu trục khuỷu, đầu sau lắp vào lỗ ở thành phía trước vỏ hộp số.
Việc lắp trục sơ cấp bảo đảm sao cho bánh răng chủ động và răng then hoa thò ra
ngoài hộp số để lắp đĩa bị động ly hợp.
c) Trục thứ cấp
Trục thứ cấp có răng then hoa, đầu trước dùng vòng bi đũa để lắp vào đầu
sau của trục sơ cấp, đầu sau dùng vòng bi tròn lắp vào lỗ ở vỏ hộp số trên rãnh
dọc của trục thứ cấp thẳng hàng với tâm trục sơ cấp.
Hình 3.13 Trục thứ cấp của hộp số
1-Bạc đạn đũa; 2-Khoen chặn; 3-Cụm đồng tốc số 3-4; 4,11,13-Vòng đồng tốc; 5Bánh răng số 3; 6.Chỗ gối đầu cối trục thứ cấp; 7.Rãnh then hoa để lắp bộ đồng tốc;
8-Trục thứ cấp; 9-Rãnh then hoa; 10-Bánh răng số 2; 12-Cụm đồng tốc số 1-2; 14-

18


-19-

Ống răng; 15-Bánh răng số 1; 16-Long đền chặn; 17-Long đền điều chỉnh; 18-Bạc
đạn trục thứ cấp

d) Trục trung gian
Trục trung gian gồm các bánh răng có đường kính khác nhau được chế tạo
thành một khối và bắt chặt trên trục. Khối bánh răng được lắp trên các vòng bi
đũa hoặc đúc liền với trục và dùng vòng bi lắp vào các lỗ ở vỏ hộp số, trục trung
gian luôn quay cùng với trục thứ cấp hộp số.
Hình 3.14 Cấu tạo trục trung gian
e) Trục số lùi

Hình 3.15 Các chi tiết của trục số lùi
Trục số lùi là một trục ngắn dùng để đỡ các bánh răng lùi trên cả hai trục
trung gian và trục thứ cấp. Trục số lùi gồm có các bộ phận: trục số lùi, khoen
chặn, vòng chặn, ống trượt, bạc đạn đũa, long đền bạc đạn, bánh răng số lùi.
g) Bộ hoà đồng tốc

19


-20-

Bộ hoà đồng tốc dùng để làm đồng đều tốc độ của các bánh răng khi gài số
tránh sự va chạm các bánh răng, khi gài số không phát ra tiếng kêu. Mặt khác
đảm bảo cho người lái khi vào số được nhẹ nhàng.
Bộ đồng tốc thường được đặt ở các cặp bánh răng có tỷ số truyền nhỏ, vì
các tay số này có tốc độ của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn.
* Cấu tạo
Hình 3.16 Cấu tạo bộ đồng tốc
Các bánh răng nghiêng được lắp trên trục và quay trơn trên trục nhờ các ổ
bi kim. Các bánh răng này có thêm vành răng phụ và mặt côn ma sát. Các vành
đồng tốc làm bằng hợp kim đồng có khả năng chịu mài mòn và truyền nhiệt cao,
có bề mặt ma sát trong dạng côn.
h) Cơ cấu sang số
Tác dụng : Cơ cấu sang số dùng để thực hiện di động các bánh răng của hộp
số khi gài số hoặc nhả số.
Hình 3.17 Cơ cấu sang số
Yêu cầu : Khi sang số phải nhẹ nhàng, không vào hai số một lúc, kết cấu đơn
giản, chắc chắn.
i) Cơ cấu định vị và khóa thanh trượt
* Nhiệm vụ : Giữ cho các bánh răng, ống răng sau khi ăn khớp được cố

định ở vị trí ăn khớp để tránh hiện tượng nhảy số, không cho phép vào hai số
một lúc.
* Cấu tạo :Trên các thanh trượt được bố trí các rãnh lõm, ở cơ cấu định vị
có ba rãnh kề nhau trên các thanh trượt, rãnh ở giữa ứng với vị trí trung gian. Khi

20


-21-

thực hiện việc vào số ta di chuyển các thanh trượt, khi đó các viên bi định vị nén
lò xo lại và thanh trượt tiếp tục được di trượt, càng cua đưa các bánh răng vào vị
trí ăn khớp. Lúc đó do sự đàn hồi của lò xo sẽ làm cho viên bi định vị chèn vào
rãnh ứng với số tương ứng, nó giúp cho bánh răng định vị ở vị trí ăn khớp.
Hình 3.18 Cơ cấu định vị và khóa thanh trượt.
1, 3, 5. Lò xo và bi định vị. 2. Bi khóa; 4, 6. Thanh trượt
Cơ cấu khóa thanh trượt được dùng để khóa hai thanh trượt kề nhau tránh
hiện tượng vào hai số một lúc, khi cần chọn số tác động vào hai thanh trượt. Trên
thanh trượt được phay các rãnh lõm, chiều sâu của rãnh phụ thuộc vào kích
thước của bi khóa thanh trượt và các khoảng cách giữa các khóa thanh trượt.
Trong trường hợp ta kéo một hoặc hai thanh trượt sẽ làm cho các viên bi của cơ
cấu khóa thanh trượt chèn vào rãnh lõm trên thanh trượt bên cạnh, bề mặt cao
nhất của các bi khóa thanh trượt được kéo bằng với bề mặt thanh trượt. Trong
trường hợp ta kéo cả hai thanh trượt, các viên bi khóa này sẽ chèn vào các mép
rãnh của thanh trượt không cho phép chuyển từng thanh trượt tương ứng vào số
ở thời điểm đó.
k) Cơ cấu báo số lùi
Hình 3.19 Cơ cấu báo số lùi
* Nhiệm vụ : Cơ cấu báo số lùi cảnh báo cho người lái bằng cảm giác khi
vào số lùi. Khi vào số lùi, người lái phải tác dụng một lực lớn hơn bình thường

để tránh hiện tượng xe đang chạy số tiến vào nhầm số lùi.
3.3 Hộp số phụ và hộp phân phối
3.3.1 Hộp số phụ

21


-22-

a) Công dụng
Hộp số phụ dùng để tăng thêm tỷ số truyền của HTTL, tăng thêm lực kéo ở
bánh xe chủ động nhằm khắc phục lực cản lớn của mặt đường. Đặc biệt hộp số phụ
có số lùi làm tăng lực kéo cho bánh xe chủ động và có khả năng lùi với tất cả các
tay số.
b) Cấu tạo
Hình 3.20 Hộp số phụ của xe Toyota Lan Cruiser
Hộp số phụ có nhiều loại: Loại hai cấp giảm hoặc một cấp giảm, loại một
cấp tăng hoặc loại ba cấp. Hộp số phụ 3 cấp gồm một số truyền thẳng, một cấp
giảm và một cấp tăng.
3.3.2 Hộp phân phối
a) Công dụng
Hộp phân phối dùng để phân phối mômen quay truyền từ hộp số chính đến
các cầu chủ động. Ngoài ra hộp phân phối còn làm nhiệm vụ tăng thêm lực kéo
cho bánh xe chủ động, tức là làm nhiệm vụ của hộp số phụ.
b) Cấu tạo
Hình 3.21 Hộp phân phối của xe Toyota Lan Cruiser
Hình 3.22 Sơ đồ động học HPP xe ôtô TOYOTA LAND
CRUSER 4WD

1.Trục chủ động; 2.Bánh răng chủ động; 3.Bánh răng truyền

động cho tời; 4, 15.Bánh răng trung gian nhỏ và lớn; 5.Trục
trung gian; 6.Bánh răng gài số truyền nhỏ i>1; 7, 12.Trục ra cầu
sau, cầu trước ( thứ cấp); 8.Vỏ vi sai; 10.Khớp gài đồng tốc;
11.Khớp răng khóa vi sai; 13.Bánh răng gài số trực tiếp i=1;
14.Khớp gài và nỉa gài ba vị trí H, N, L;

22


-23-

3.4 Trục các đăng
Trục các đăng có tác dụng truyền mômen quay giữa các trục mà khoảng
cách và góc truyền thay đổi khi xe làm việc. Trục các đăng là một ống thép nhẹ
bằng thép các bon, đủ khoẻ để chống xoắn và cong.
Cấu tạo
Hình 3.23 Trục các đăng
(1) Loại có hai khớp nối; (2) Loại có 3 khớp nối
3.4.1 Ổ đỡ giữa
Ổ đỡ giữa đỡ hai phần của trục các đăng ở giữa, và được lắp qua mặt bích
vào các rãnh then hoa ở đầu trục trung gian. Bản thân ổ đỡ giữa gồm có ống lót
cao su che chắn ổ đỡ, và ổ đỡ này lại đỡ các trục các đăng và được lắp vào thân
xe bằng một giá đỡ.
Hình 3.24 Ổ đỡ giữa
3.4.2 Khớp các đăng
23


-24-

Hình 3.25. Khớp các đăng
Mục đích của khớp các đăng là để khử những biến đổi về góc phát sinh từ
những thay đổi vị trí tương đối giữa bộ vi sai và hộp số, và nhờ vậy việc truyền
công suất từ hộp số đến bộ vi sai được êm dịu. Khớp cac đăng kiểu chữ thập
được sử dụng phổ biến vì cấu tạo của chúng đơn giản và làm việc chính xác. Một
trong hai chạc đầu trục được hàn vào trục các đăng, còn chạc kia được gắn liền
và một bích nối hoặc một đoạn trục rỗng (khớp trợt).
3.5 Cầu chủ động
* Công dụng:
- Là giá đỡ và giữ hai bánh xe chủ động.
- Phân phối mômen của động cơ đến hai bánh xe chủ động để xe chuyển
động tiến hoặc lùi.
- Tăng tỷ số truyền để tăng mômen xoắn, tăng lực kéo của bánh chủ động
- Cho phép bánh xe chủ động quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng.
24


-25-

- Đỡ toàn bộ trọng lượng của các bộ phận đặt trên xe. Thu hút và truyền dẫn
mômen xoắn của cầu lên khung xe khi tăng tốc hoặc phanh xe.
* Phân loại:
+ Theo kết cấu truyền lực chính có: Cầu đơn và cầu kép
+ Theo vị trí của cầu chủ động: Cầu trước chủ động, cầu sau chủ động
+ Theo số lượng cầu bố trí trên xe
-

Xe có một cầu trước hoặc sau chủ động.

-

Xe có hai cầu chủ động trước hoặc sau.

-

Xe có ba cầu chủ động trước, sau và giữa.

+ Theo số lượng cặp bánh răng truyền lực chính

25

-

Một cặp bánh răng có tỷ số truyền cố định.

-

Hai cặp bánh răng có tỷ số truyền cố định.