Bài tiểu luận: Chức năng nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển trong các hộp số tự động
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2 MB, 51 trang )
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆTNAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT CS2
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
THIẾT KẾ MÔN HỌC
TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT
NHÓM 3
Tên và tóm tắt yêu cầu, nội dung bài tập lớn: chức năng nguyên lý làm việc của
các phần tử điều khiển trong các hộp số tự động
Nội dung của bảng thuyết minh, các yêu cầu chính:
1. Tổng quan hộp số tự động
2. Cấu tạo và các cụm chi tiết chính trong hệ thống điều khiển của hộp số
3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển của hộp số
4. Kết luận và đánh giá
Phần 1: Nguyễn Thanh Huy
Phần 2,3,4: Lê Văn Khá, Đặng Ngọc Khánh, Lê Danh Lam
1
GVHD: TS. NGUYỄN HỮU CHÍ
SVTH: NGUYỄN THANH HUY
LÊ VĂN KHÁ
ĐẶNG NGỌC KHÁNH
LÊ DANH LAM
Nhóm: 3
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Lớp: Cơ điện tửK53
MỤC LỤC
Nhận xét của GVHD:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
2
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
I. Tổng quan về hộp số tự động
1.1. Giới Thiệu Chung:
1.1.1..Khái quát:
Trên xe sử dụng hộp số thường, thì lái xe phải thường xuyên nhận biết
tải và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp.
Khi sử dụng hộp số tự động, những sự nhận biết như vậy của lái xe là
không cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một
cách tự động theo tải động cơ và tốc độ xe.
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần phải suy tính khi
nào cần lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào
tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga.
3
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng
một ECU (Bộ điều khiển điện tử) được gọi là ECTHộp số điều khiển điện tử,
và một hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự động thuần thuỷ lực.
Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT. Đối với một số kiểu xe thì phương
thức chuyển số có thể được chọn tuỳ theo ý muốn của lái xe và điều kiện
đường xá. Cách này giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe
được tốt hơn.
Hình 1.1: Sử dụng hộp số tự động
1.1.2. Lịch sử phát triển.
Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số
đã được các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938, hộp số tự
động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp
số tự động. Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly
hợp. Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít được
sử dụng.
Đến những năm 70 Hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô
tô cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự
động đã phát triển không ngừng và dần thay thế cho hộp số thường. Khi mới ra
đời, hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực.
Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và để tăng tính an toàn khi sử dụng, hộp
số tự động có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời.
4
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỷ số truyền của ECT, các nhà sản xuất ô
tô đã nghiên cứu, chế tạo thành công một loại hộp số tự động với vô số cấp tỷ
số truyền (hộp số tự động vô cấp) vào những năm cuối của thế kỷ XXcụ thể
như sau:
Hộp số tự động (HSTD), theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tô
CHLB Đức, ra đời vào 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTD sử
dụng Ly hợp thủy lực và Hộp số hành tinh, điêu khiển hoàn toàn bằng
van con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng Biến mômen thủy lực
đến ngày nay, tên gọi ngày nay dùng là AT.
Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác
(Đức, Pháp, Thụy sĩ). Phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp
số hành tinh 3, 4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do
kiểu Willson, kết cấu AT.
Sau những năm 1960 HSTD dùng trên ô tô tải và ô tô buýt với Biến
mômen thủy lực và hộp số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài,
kết cấu AT.
Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTD kiểu EAT (điều khiển chuyển
số bằng thủy lực điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng.
Một loại HSTD khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại
(CVT) với các hệ thống điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử,
(cũng là một dạng HSTD).
Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho
phép chuyển số theo thói quen lái xe (thay đổi tốc độ của động cơ
băng chân ga) và tình huống mặt đường, HSTD có 8 số truyền …. Hệ
thống truyền lực sử dụng HSTD được gọi là hệ thống truyền lực cơ
khí thủy lực điện tử, là khu vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao,
sự phát triển rất nhanh chóng, chẳng hạn, gần đây xuất hiện loại hộp
số có khả năng làm việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay,
hay tự động tùy thuộc vào ý thích của người sử dụng.
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăng tính an toàn khi
sử dụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển bằng điện
tử có thêm chức năng sang số bằng cần như hộp số thường.
5
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Ngày nay hộp số tự động đã được sử dụng khá rộng rãi trên các xe du lịch,
thậm chí trên xe 4WD và xe tải nhỏ. Ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từ
những năm 1990 trên các xe nhập về từ Mỹ và châu Âu. Tuy nhiên do khả năng
công nghệ còn hạn chế, việc bảo dưỡng, sửa chữa rất khó khăn nên vẫn còn ít
sử dụng. Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công nghệ
chế tạo hộp số tự động cũng được hoàn chỉnh, hộp số tự động đã khẳng định
được tính ưu việt của nó và dần thay thế cho hộp số thường.
1.1.3. Phân loại
Có nhiều cách để phân loại hộp số tự động.
1. Phân loại theo tỉ số truyền :
Hộp số tự động vô cấp: Là loại hộp số có khả năng thay đổi tự
động, liên tục tỷ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly.
Hộp số vô cấp trên ô tô chủ yếu là kiểu truyền động bằng thủy lực.
6
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình: 1.3 Hộp số tự động vô cấp
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động cao, kích thước nhỏ gọn.
Động cơ không bị chuyển trạng thái đột ngột, giúp tối ưu hóa quá trình hoạt
động và gián tiếp giảm mức ăn xăng.
Nhược điểm: Có tỷ số truyền giới hạn, có tay số giới hạn và khi ra vào số phải
thay đổi chế độ làm việc của động cơ. Chế tạo phức tạp dẫn tới giá thành cao.
Phạm vi sử dụng: hiện nay được sử dụng nhiều trên các loại xe du lịch, xe yêu
cầu kích cỡ nhỏ gọn.
7
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Kết cấu gọn gàng, chắc chắn, dễ điều khiển bảo dưỡng và sửa chữa, giá thành
hạ.
Hộp số tự động có cấp: Khác với hộp số vô cấp, hộp số tự động có cấp cho
phép thay đổi tỷ số truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh răng.
Kiểu hộp số có cấp gồm một số cấp hữu hạn ( thường từ 3 đến 20 cấp), ứng
với mỗi cấp giá trị mô men và do đó tốc độ truyền qua hộp số là không đổi.
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền động cao, kích thước nhỏ gọn.
Nhược điểm: có tỷ số truyền giới hạn, có tay số giới hạn và khi ra vào số
phải thay đổi chế độ làm việc của động cơ.
Phạm vi sử dụng: được sử dụng rộng dãi trên hầu hết các dòng xe hiện nay.
Hình 1.4: Hộp số tự động có cấp
2. Phân loại theo cách điều khiển:
Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động thành hai loại, chúng khác
nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô.
Một loại là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là điều khiển điện tử
(ECT), nó sử dụng ECU để điều khiển và có thêm chức năng chẩn đoán và dự
phòng.
8
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bỡi sự biến đổi một
cách cơ khí tốc độ xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất
bướm ga rồi dùng các áp suất thủy lực này để điều khiển hoạt động của các ly
hợp và phanh trong trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm
lên xuống số. Nó được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực.
Mặt khác, đối với hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm biến phát hiện
tốc độ xe và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gởi chúng về bộ
điều khiển ECU. Dựa trên tín hiệu này ECU điều khiển hoạt động các ly hợp,
phanh thông qua các van và hệ thống thủy lực.
Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực: điều khiển chuyển
số cơ học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thuỷ lực thông qua van điều tốc
và phát hiện độ mở bàn đạp ga từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp
bướm ga.
Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực
Loại này sử dụng ECU ECT để điều khiển hộp số thông qua các tín hiệu
điều khiển điện tử.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điện của các cảm biến ( cảm biến tốc độ , cảm biến vị trí chân
ga….) và tín hiệu thủy lực từ bàn đạp ga ( qua cáp chân ga →bướm ga→cảm
biến vị trí bướm ga)→ ECU động cơ → ECT ECU → Van điện từ → các can
sang số → bộ bánh răng hành tinh và bộ biến mô
Hình 1.5: Hộp số tự động toytota
9
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Loại điều khiển điện tử hoàn toàn thủy lực:
Loại này sử dụng cáp bướm ga và các tín hiệu điện tử điều khiển để điều
khiển hộp số tự động.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển:
Bàn đạp ga → cáp dây ga → cáp bướm ga → van bướm ga, van ly tâm → van
sang số → bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô.
Hình1.6: Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn thủy lực
Hộp số tự động điều khiển bằng điện tử: Hộp số này sử dụng áp
suất thuỷ lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều khiển của
ECU. ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và
của xe do các bộ cảm biến xác định, từ đó điều khiển áp suất dầu thuỷ
lực.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điện từ các cảm biến (cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp
số, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến tốc độ xe, cảm biến đếm vòng
quay, cảm biến tốc độ tuabin .. vv )và tín hiệu điện từ bộ điều khiển
10
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
thủy lực → ECT độngcơ và ECT → tín hiệu điện đến các van điện từ
→ bộ biến mô và bánh răng hành tinh.
11
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
3. Phân loại theo cấp số truyền
Có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay thông dụng nhất là loại 4, 5, 6 cấp số,
có một số loại xe còn được trang bị hộp số tự động 8 cấp.
4. Phân loại theo cách bố trí trên xe.
Loại FF:
Hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu trước chủ động.
Loại này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở khoang động cơ.
12
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 1.9: Hộp số tự động loại FF
Loại FR: Hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu sau
chủ động. Loại này có bộ truyền bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài
nên nó dài hơn.
13
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 1.10: Hộp số tự động loại FR
14
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
1.1.4. Chức năng của hộp số tự động:
Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như hộp số thường, tuy nhiên hộp
số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiến hộp số, quá trình chuyển số
êm dịu, không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số.
Hộp số tự động tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động của ô
tô, do đó tạo điều kiện sử dụng gần như tối ưu công suất động cơ.
Vì vậy, hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau:
Tạo ra các cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi moment xoắn từ động
cơ đến các bánh xe chủ động phù hợp với moment cản luôn thay đổi và nhằm
tận dụng tối đa công suất động cơ.
Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động.
Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp.
Ngoài ra ECT còn có khả năng tự chẩn đoán.
1.1.5 Điều kiện làm việc của hộp số tự động
Hộp số tự động làm việc trong điều kiện tỷ số truyền luôn thay đổi vì vậy
trong quá trình làm việc các chi tiết nhanh bị mài mòn.
Hộp số tự động nằm dưới gầm xe nên dễ bị bụi bẩn và có khả năng bị va
đập gây hỏng hóc.
1.1.6 Ưu, nhược điểm của hộp số tự động
a) Ưu điểm:
Nó giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và
thường xuyên phải chuyển số.
Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với
chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các
kĩ thuật lái xe khó khăn và phức tạp như vận hành ly hợp.
Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động được tình trạng quá tải do nó
nối chung bằng thủy lực qua biến mô tốt hơn so với nối bằng cơ khí.
Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách
nối công suất từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy
15
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
lực từ cánh bơm sang tua bin mà không qua một cơ cấu cơ khí nào nên
không có sự ngắt quãng dòng công suất vì vậy đạt hiệu suất cao (98 %).
Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc.
b) Nhược điểm
Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí.
Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí.
Biến mô nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác động
dòng chất lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô, khi vận hành có
thể gây ra hiện tượng “trượt” hiệu suất sử dụng năng lượng bị giảm, đặc biệt
là ở tốc độ thấp.
Tóm lại ta có thể tóm tắt một cách đầy đủ về các loại hộp số như sau:
Hộp số tự động
16
Lớp: Cơ điện tử K53
Hộp số vô
cấp
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hộp số tự động có cấp
Hộp Số Có Hộp Số Có Cấp loại điện tử
Cấp loại
thường
Hộp Số Vô
cấp điều
khiển bằng
dây đai
Hộp Số Vô
cấp điều
khiển bằng
con lăn
Số tự
động loại
chuyển số
bằng Côn
điều khiển
Thủy lực
17
Số tự
động loại
thường
chuyển
số bằng
Côn và
Phanh.Đi
ều khiển
thủy lực
Số tự động
chuyển số
bằng côn
điều khiển
Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,EC
U)
Số tự động
chuyển số
bằng điều
Côn và
Phanh
khiển
Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,E
CU).
Lớp: Cơ điện tử K53
Đặc Điểm:
Loại hộp số
CVT vận
hành trên
một hệ
thống puli,
dây đai
thông minh,
hệ thống
này cho phép
một khả
năng biến
thiên vô hạn
giữa số thấp
nhất và số
cao nhất mà
không không
có sự ngắt
quãng giữa
các số.
Đặc Điểm:
Loại hộp
số CVT
vận hành
trên một hệ
thống đĩa
con lăn
thông minh,
hệ thống
này cho
phép một
khả năng
biến thiên
vô hạn giữa
số thấp
nhất và số
cao nhất mà
không
không có sự
ngắt quãng
giữa các số.
Đặc
Điểm:
Sử dụng
biến mô và
côn để vào
số một
cách tự
động.Điều
khiển
chuyển số
bằng
thuần thủy
lực túy
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Đặc
Điểm:
Sử dụng
biến mô
và côn,
phanh để
chuyển
số một
cách tự
động.Điề
u khiển
chuyển
số bằng
Thủy lực
thuần túy
Đặc Điểm:
Sử dụng
biến mô và
côn để vào
số một cách
tự động.
Chuyển số
bằng côn
điều khiển
Thủy lực
và Điện Tử
(ECT,
ECU).
Đặc
Điểm:
Sử dụng
biến mô và
côn, phanh
để chuyển
số một
cách tự
động.Điều
khiển
chuyển số
bằng Thủy
lực và
Điện Tử
(ECT,
ECU).
* Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động
Hiện nay, hộp sô tư động trên xe có 3 cụm bộ phận chính
1. Bộ biến mô.
2. Bộ truyền động bánh răng hành tinh.
3. Bộ điều khiển thủy lực (đối với hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy
lực) hoặc bộ điều khiển điện tử kết hợp thủy lực (đối với hộp số điều
khiển bằng điện tử). Ngoài ra, trên hộp số tự động còn có các cơ cấu và các
hệ thống điều khiển khác như: cơ cấu chuyển số cơ khí, hệ thống làm mát
dầu hộp số, hệ thống khóa cần số (shiftlock system), hệ thống khóa công
tắc máy(keyinterlocksystem)
18
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
II.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử điều khiển HSHT
Các phần tử điều khiển trong HSHT Gồm:
Các loại phanh dải
Các loại ly hợp khóa làm việc trong dầu
Các khớp một chiều
Khớp an toàn khóa trục bị động
Hệ thống van
Cảm biến
2.1 Các loại Phanh dải
Trong HSHT phanh dải dung để khóa 1 chi tiết nào đó với vỏ hộp số hoặc dung
để khóa trục bị động của hộp số khi cần chọn số nằm ở vị trí “P” .Cấu tạo
phanh dải bao gồm: bề mặt trụ của chi tiết cần khóa được gọi là tang trống, hai
đầu của phanh có cấu trúc đa dạng phụ thuộc vào cơ cấu điều khiển. Cấu tạo
phanh dải có thể chia thành 2 loại:
*Loại điều khiển trực tiếp: tác động điều khiển đặt vào 1 đầu dải phanh thông
qua xy lanh điều khiển, một đầu nằm tựa trên vỏ. Một trong 2 đầu của phanh
cho phép điều chỉnh khi cần thiết.
*Loại điều khiển tác động kép vào cả 2 đầu, được gọi là kết cấu servo
a. Một số kết cấu phanh dải điều khiển một đầu
Dải phanh được cấu tạo từ thét lá mỏng, bề mặt trong được dáng 1 lớp atbet có
chiều dày 0,8 đến 1,2mm làm bề mặt ma sát . Cấu trúc hai đầu của dải phanh
tạo nên các điểm tỳ. Tang trống là bề mặt hình trụ tròn .Giữa hai bề mặt làm
việc có khe hở nhỏ đảm bảo tang trống quay tự do .Khe hở này được quyết định
bởi cơ cấu có bu lông điều chỉnh .Khi phanh momen ma sát truyền qua các đầu
tỳ tác dụng vào vỏ hộp số.
19
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 111 Cấu tạo của phanh dải trên hộp số NISSAN BLUBIRD
a) Cấu tạo chi tiết ; b) Mặt cắt
Cụm pittong xy lanh điều khiển nằm trên vách ngăn của hộp số, một đầu cần
đẩy tỳ vào pittong, còn đầu kia tỳ vào điểm tỳ của phanh dải. Trong kết cấu của
HSHT này và trên nhiều hộp số khác sử dụng hai pittong điều khiển. Một
pittong lớn dung để đóng phanh, pittong bé nằm trong pittong lớn điều khiển mở
phanh. Trong hệ thống thủy lực dufnh hai thùng dầu tới xy lanh. Nếu một
đường dầu có áp suất cao thì đường dầu kia là đường dầu hồi và ngược lại.
Nhờ kết cấu như vậy việc đóng mở phanh diễn ra trong thời gian quá độ rất
ngắn đảm bao cho quá trình chuyển số dứt khoát và êm dịu. Loại này được gọi
là xy lanh pittong kép.
+ Phanh dải của hang FORD (H 112)
Cấu tạo tương tự như hình 111, nhưng ở cấu trúc này đòn tỳ ở dạng đòn nối
nhằm tăng khả năng tự lựa cho cơ cấu khi làm việc đảm bảo tiếp xúc đều trên
toàn chu vi của dải phanh .Đầu tỳ tựa lên vỏ tạo điều kiện điều chỉnh khe hở
giữa dải phanh và tang trống .Đầu vít tỳ nằm ở phần dưới của vỏ hộp số, khi
điều chỉnh không cần tháo đáy dầu.
20
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 112. Cấu tạo phanh dải của hãng FORD
Phanh dải điều khiển một đầu một đầu với xy lanh điều khiển dạng đơn , trong
cơ cấu bố trí lò xo có độ cứng cao để nhả phanh nhanh chóng .Một số phanh dải
có kết cấu đầu tựa cố định không điều chỉnh được như trên hình 113 . Việc
điều chỉnh thực hiện trên đầu tựa điều khiển .Khi tiến hành điều chỉnh sẽ phải
tháo đáy dầu của hộp số .Công việc điều chỉnh sẽ được tiến hành đồng thời với
việc tháo rửa lưới lọc của hệ thống thủy lực
b. Phanh dải điều khiển hai đầu
Phanh dải điều khiển hai đầu bằng một xy lanh tác dụng một chiều như trên
hình 114. Phần điều khiển có các đòn làm việc ở dạng liên đồng
21
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 113 Cấu tạo phanh dải của hãng FIAT
Cơ cấu điều chỉnh khe hở dải phanh, tang trống, theo dạng cam tỳ giữa
hai đoàn kéo, và tạo nên điểm tựa khi làm việc. Phanh dải loại này có hiệu quả
tạo nên momen phanh lớn , được dung cho các số truyền thấp mà kích thước kết
cấu bên trong không lớn
22
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
Hình 114 Cấu tạo dải hai đầu điều khiển của hãng FORD
Các loại phanh dải đều cần phải kiểm tra, điều chỉnh định kỳ. Khe hở của dải
phanh với tang trống quyết định trạng thái làm việc của phanh dải, vì vậy sau
quá trình sử dụng khe hở giữa chúng lớn dần dẫn tới giảm hiệu quả phanh. Khi
tháo lắp cần kiểm tra chất lượng bề mặt của dải phanh và tang trống nhằm phát
hiện các vết tróc rỗ trên suốt chiều dài của dải phanh, đồng thời điều chỉnh
đúng ke hở cần thiết. Phanh dải làm việc trong dầu có độ bền rất cao. Nhưng
trong quá trình sử dụng thường hay hỏng, nguyên nhân chủ yếu là do không sử
dụng đúng chế độ làm việc của hộp số. Các nguyên nhân hư hỏng có thể là:
Để cần chọn số ở vị trí thấp lại tăng chân ga quá mức với thời gian dài.
23
Dầu thiếu hoặc dầu không đúng chủng loại quy định dẫn tới hiện tượng
tăng nhiệt độ dầu quá mức hoặc bị nung nóng cục bộ dải phanh, dải
phanh có thể bị bong tróc và gây ra hiện tượng kẹt số bất thường.
Phanh dải dùng cho việc khóa trục di động của hộp số cũng có kết cấu
tương tự, song thường được điều khiển nhờ cơ cấu cam dẫn động trực
tiếp từ cam định vị của cần chọn số.
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
2.2 Các loại ly hợp khóa làm việc trong dầu
Ly hợp khóa
Trong tổ hợp của HSTĐ chúng ta thường gặp Ly hợp khóa dùng cho HSHT: loại
nay có số lượng tùy theo sơ đồ truyền lực của CCHT trên xe. Dạng thường gặp
của ly hợp khóa là:
+ Khóa một bộ phận của CCHT với nhau tạo nên liên kết cùng quay với
tốc độ như nhau.
Ly hợp khóa cho BMTL: loại này có tác dụng khóa giữa bánh B và bánh T khi số
vòng quay nT gần bằng nB. Cả hai loại này đều dùng áp lực dầu điều khiển.
a. Cấu tạo ly hợp khóa hai bộ phận với nhau
Ly hợp khóa dùng ở dạng ly hợp ma sát nhiều đĩa làm việc trong dầu, hoạt động
bằng áp lực dầu của hệ thống thủy lực điều khiển. Cấu tạo của bộ ly hợp khóa
gồm các đĩa ma sát có răng trong và ngoài. Các đĩa ma sát răng trong gắn với
phần thân trong của một bộ phận này, còn các đĩa ma sát răng ngoài gắn với một
bộ phận khác và tạo nên vỏ của ly hợp. Trên ôtô có hai dạng ly hợp khóa đơn và
ly hợp khóa kép.
+ Dạng ly hợp khóa đơn
Cấu tạo chung như hình 115a, các chi tiết của một ly hợp dạng này trên ôtô
NISSAN BLUBIRD ở hình 115b. Các đĩa ma sát được bố trí thành cặp giữa các
đĩa răng trong và đĩa răng ngoài, khóa giữa trục và vỏ ly hợp. Các đĩa xen kẽ
nhau: một đĩa bằng thép chịu mài mòn và một đĩa có bề mặt ma sát làm bằng vật
liệu atbet hay bằng hợp kim gốm sứ. Ly hợp có đĩa ép dạng pittông, sử dụng
vành khăn cao su bao kín. Không gian giữa vỏ ly hợp và đĩa ép tạo nên buồng
chứa dầu. Đĩa ép luôn bị lò xo dạng đĩa hoặc trụ đẩy ra không ép đĩa ma sát, cấu
trúc ly hợp thường mở. Đĩa ép ép các đĩa ma sát bắng lực dầu cấp vào buồng
chứa dầu nhờ một đường dẫn dầu. Việc điều khiển dầu thông qua van con
trượt riêng nằm trong hệ thống dầu điều khiển các phần tử khóa.
Khi ly hợp mở, đường dẫn dầu không có áp suất lò xo đẩy đĩa ép ra tạo nên khe
hở nhỏ giữa các đĩa ma sát 0,1 0,05mm. Hai phần tử của CCHT được tách khỏi
nhau (trạng thái mở). Khi có áp suất dầu điều khiển, đĩa ép di chuyển: ban đầu
thắng lực lò xo, sau đó ép các tấm ma sát vào vơi nhau tạo nên trạng thái đóng ly
hợp. Hai phần tử của CCHT được khóa với nhau.
Khi áp suất dầu nhỏ lực của lò xo ép đẩy dầu trở về hệ thống cung cấp và mở
ly hợp. Quá trình đóng mở xảy ra rất nhanh, trong quá trình này luôn có được
hiện tượng trượt và sinh nhiệt, đồng thời vì thể tích khoan chất lỏng lớn các quá
trình nạp dầu và xả dầu thường gây nên biến động áp suất. Do vậy để đảm bảo
24
Lớp: Cơ điện tử K53
GVHD: TS.NGUYẾN HỮU CHÍ
điều khiển nhanh và êm dịu ly hợp khóa trên đường dầu điều khiển có thể có
thêm các buồng tích năng giảm chấn.
Hình 115 Cấu tạo chung và các chi tiết chính của các ly hợp dạng đơn
a) Cấu tạo chung b) ly hợp khóa dạng đơn trên NSSAN BLUBIRD
+Dạng ly hợp khóa kép thường gặp trên ôtô bao gồm hai ly hợp lắp liền theo
chức năng liên hoàn của hệ thống điều chỉnh CCHT. Khi một ly hợp này mở thì
ly hợp khác sẽ là đóng. Sơ đồ cấu tạo của ly hợp và quá trình điều khiển trình
bày trên hình 116. Cấu tạo một ly hợp khóa dùng trên ôtô con của hãng FORD
trên hình 117. Các răng cảu đĩa ở đây là dạng chữ nhật (trên một số xe khác có
thể răng thân khai, hay tròn), các đĩa có thể di chuyển nhẹ nhàng trên rãnh khi
không có lực ép. Ly hợp có hai bề mặt tựa: một cố định, một di động theo đĩa
pittông ép. Để tạo điều kiện lắp ráp bề mặt tựa được khóa bởi vòng khóa.
Trong ly hợp sử dụng lò xo trụ và lò xo màng, khi áp suất dầu nhỏ có thể tách
các đĩa ma sát. Khi mở ly hợp, dưới tác dụng của lò xo các tấm ma sát tách ra,
đồng thời đẩy dầu ra khỏi khoảng làm việc.
25
