Nguyên lý hoạt động bộ biến mô thủy lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ MÁY ĐỘNG LỰC

BÀI THẢO LUẬN

Trang bị thủy khí trên ôtô

GVHD:……….


Đề bài: Tìm hiểu về biến mô thủy lực
Thành viên nhóm:
- Đỗ Xuân Thìn
- Lâm Minh Tú
- Lê Đăng Tiến
- Trừ Quang Trung
- Phạm Thanh Trọng
- Nguyễn Xuân Tùng
- Lê Văn Tuấn
- Nguyễn Văn Thông
- Nguyễn Viết Tiến
- Bùi Văn Toàn



 Nội dung chính:
I. Khái quát và cấu tạo của biến mô thủy lực.
II. Nguyên lý hoạt động của biến mô thủy lực.
III. Tính năng của biến mô thủy lực.
IV. Một số kiểu biến mô thủy lực khác.
V. Kết luận.

I.

Khái quát và cấu tạo của biến mô thủy lực


 Chức năng của biến mô :
 Tăng mômen do động cơ sinh ra
 Đóng vai trò như 1 ly hợp thủy lực để truyền hoặc không
truyền mômen từ động cơ đến hộp số
 Hấp thụ các dao động xoắn từ động cơ và hệ thống truyền
lực
 Có tác dụng như 1 bánh đà để làm đồng đề chuyển động
quay của động cơ
 Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.


 Bộ biến mô gồm:


1. Bánh bơm:
Bánh bơm được bố trí trong vỏ biến mô và được nối với trục khuỷu
qua đĩa dẫn động. Nhiều cánh hình cong được lắp trong cánh
bơm .Một vòng dẫn hướng được lắp trên mép trong của các cánh để
dẫn dầu được êm.


2. Bánh tua bin:
Rất nhiều cánh được lắp trên bánh tua bin giống như bánh bơm.

Hướng cong của các bánh này ngược chiều với hướng của các bánh
bơm. Bánh bơm được lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các
cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với khe
hở rất nhỏ ở giữa.


3. Stato:
Stato năm giữa bánh bơm và bánh tuabin, qua khớp 1 chiều nó được
lắp trên trục stato trục này được cố dịnh trên vỏ hộp số.
- Hoạt động:
Dòng bơm dầu trở về từ bánh tuabin vào bánh bơm theo hướng cản sự
quay của bánh bơm. Do đó, stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó
tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và bổ xung thêm lực
đẩy cho bánh bơm do đó làm tăng thêm mômen.


4. khớp 1 chiều:
- Hoạt động của khớp 1 chiều
Khớp 1 chiều cho phép stato quay theo chiều quay của trục động cơ.
Tuy nhiên nếu stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp
ngược chiều sẽ khóa stato để ngăn không cho nó quay.


II. Nguyên lý hoạt động của biến mô thủy lực
1. Sự truyền mômen
o Khi tốc độ của bảnh tăng thì lực ly tâm bắt đầu làm cho dầu chảy từ
tâm bánh bơm ra ngoài.
o Khi tốc độ bánh bơm tăng dần thì dầu bị ép văng ra khỏi bánh bơm
o Dầu va vào cánh của bánh tua bin làm cho bánh tua bin bắt đầu
quay cùng chiều với bánh bơm.

o Dầu chảy vào trong dọc theo các cánh của bánh tua bin. khi nó chui
dược vào bánh tua bin thì mặt công trong của bánh sẽ đổi hướng
dầu ngược lại về phía bánh bơm và chu kỳ lại bắt đầu lại từ đầu.
o Việc truyền mômen đươc thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh
bơm và bánh tua bin.



2. Khuếch đại mômen
o Việc khuếch đại mômen do biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu
khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đã đi qua bánh tua bin trở về
bánh bơm qua các cánh của stato.
o Nói cách khác bánh bơm
được quay do mômen từ động
cơ mà mô men này lại được
bổ xung dầu quay về từ bánh
tua bin. Có thể nói bánh bơm
đã khuếch đại mômen ban đầu
để dẫn động bánh tua bin.


3. Hoạt động của biến mô
Dưới đây là mô tả chung của hoạt động của bộ biến mô khi cần số di
chuyển vào “D”, “2”, “L” hoặc “R”.
a. Khi động cơ chạy không tải hoặc dừng
• Khi động cơ chạy không tải thì mômen sinh ra do động cơ là rất
nhỏ.
• Nếu gài phanh thì tải trên bánh tua bin rất lớn vì nó không thể
quay được .
• Tuy nhiên do nó bị dừng lên tỷ số truyền tốc độ của bánh tua bin

so với bánh bơm bằng 0 trong khi tỷ số truyền mômen ở trị số lớn
nhất.do đó bánh tua bin luôn sẵn sàng quay với 1 mômen lướn hơn
mômen do động cơ sinh ra.



b. Xe bắt đầu chuyển động:
o Khi nhả phanh thì bánh tua bin có thể quay cùng với trục sơ cấp
của hộp số.
o Do đó bánh tua bin quay với mômen lớn hơn mômen do động cơ
sinh ra khi đạp bàn đạp ga.


c. Xe chạy với tốc độ thấp:
o Khi tốc độ xe tăng lên thì tốc dộ quay của bánh tua bin sẽ nhanh
chóng tiến tới gần tốc độ của bánh bơm . Vì vậy tỷ số truyền của
mômen nhanh chóng tiến gần 1.0 khi đó tỷ số truyền tốc độ của
bánh tua bin và bánh bơm đạt tới điểm ly hợp thì stato bắt đầu
quay và sự khuếch đại mômen giảm xuống.
o Nói cách khác, bộ biến mô bắt đầu hoạt động như 1 khớp nối thủy
lực .Do đó tốc độ xe tăng gần như tỷ lệ thuận với tốc độ quay của
động cơ.


d. Xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc tốc độ cao
o Bộ biến mô chỉ hoạt động như 1 khớp nối thủy lực. Tốc độ của bánh
bơm gần bằng tốc độ của bánh bơm.


III.Tính năng của biến mô

o Tỷ số truyền mômen và hiệu suất truyền.
Độ khuếch dại mômen do bộ biến mô sẽ tăng theo tỷ lệ dòng xoáy.
Có nghĩa là mômen cực đại khi bánh tua bin dừng.
- Dải biến mô, trong đó có sự khuếch đại mômen
- Dải khớp nối, chỉ đơn thuần là truyền mômen.
Điểm li hợp là đường phân chia giữa 2 phạm vi đó, hiệu suất truyền
động của bộ biến mô cho thấy năng lượng truyền cho bánh bơm
truyền tới bánh tua bin với hiệu quả là ra sao.
Do mômen được truyền gần 1:1 trong khớp thủy lực nên hiệu suất
truyền động trong dải khớp nối sẽ tăng tuyền tính và tỷ lệ so với tỷ
số tốc độ.
Tuy nhiên hiệu suất truyền động của biến mô không đạt 100%
thường đạt 95% sự tổn hao do nhiệt sinh ra trong dầu và trong ma sát
khi tuần toàn dầu được làm mát bởi bộ làm mát dầu.



o Điểm dừng và điểm li hợp
- Điểm dừng:
Điểm dừng là chỉ tình trạng mà ở đó bánh tua bịn không chuyển
động. Sự chênh lệch giữa tốc độ của bánh bơm và bánh tua bin là rất
lớn.
Tỷ số truyền mômen của bộ biến mô là lớn nhất tại điểm dừng
(thường từ 1,7 đến 2,5) hiệu suất truyền bằng 0.
- Điểm li hợp:
Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỷ số truyền tốc độ tăng lên sự
chênh lệch tốc độ giữa bánh bơm và bánh tua bin giảm xuống.
Tuy nhiên ở thời điểm này hiệu suất truyền động tăng. Hiêụ suất
truyền đọng lớn nhất ngay trước điểm li hợp. Khi tỷ số tốc độ đạt tới
1 giá trị nào đó thì tỷ số truyền mômen trở nên gần 1:1.

Nói cách khác stato bắt đầu quay ở điểm li hợp và bộ biến mô hoạt
động như 1 khớp nối thủy lực ngăn không cho tỷ số truyền mômen
giảm xuống dưới 1.



o Chức năng khớp 1 chiều của Stato:
Hướng của dầu đi vào Stato từ bánh tua bin phụ thuộc vào sự chênh
lệch tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh tua bin.


o  Khi chênh lệch lớn về tốc độ quay:
Dầu sẽ tác động lên mặt trước của cánh stato làm cho stato quay
theo chiều ngược lại với chiều quay của bánh bơm.
Tuy nhiên, bánh bơm không thể quay theo chiều ngược lại vì Stato bị
khớp 1 chiều khóa. Do đó hướng của dòng dầu được đổi.
o Khi chênh lệch nhỏ về tốc độ quay:
Một lượng dầu từ cánh tua bin chảy vào mặt sau của cánh rô to. Khi
chênh lệch về tốc độ ở mức nhỏ nhất thì phần lớn dầu từ cánh tua bin sẽ
tiếp xúc với mặt sau của cánh rô to.
Trong trường hợp đó các cánh stato sẽ cản trở dòng dầu. Khớp 1
chiều sẽ làm cho stato quay trơn cùng chiều với bánh bơm và dầu sẽ trở
về bơm 1 cách thuận dòng.