i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2020
Giáo viên hướng dẫn
ii
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ......................................... v
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................... viii
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE
TOYOTA VIOS ............................................................................................... 2
1.1. Tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe ô tô ......................................... 2
1.1.1. Công dụng ............................................................................................... 2
1.1.2. Phân loại hệ thống truyền lực ................................................................. 2
1.1.3. Các kiểu bố trí chung .............................................................................. 3
1.2. Tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios ........................... 7
1.2.1. Lịch sử phát triển của xe Toyota Vios .................................................... 7
1.2.2. Thông số động cơ trên xe Toyota Vios ................................................... 9
1.2.3. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios ......... 10
1.2.4. Các bộ phận chính trong hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios ..... 11
1.3. Kết luận chương 1 ................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE TOYOTA VIOS ....................... 19
2.1. Sơ đồ cấu tạo của hộp số C50 trên xe Toyota Vios ................................ 19
2.2. Nguyên lý làm việc của hộp số C50 trên xe Toyota Vios ...................... 20
2.2.1. Tay số trung gian................................................................................... 20
2.2.2. Chuyển sang số 1 .................................................................................. 21
2.2.3. Chuyển sang số 2 .................................................................................. 22
iii
2.2.4. Chuyển sang số 3 .................................................................................. 22
2.2.5. Chuyển sang số 4 .................................................................................. 23
2.2.6. Chuyển sang số 5 .................................................................................. 24
2.2.7. Chuyển sang số lùi ................................................................................ 24
2.3. Kết luận chương 2 ................................................................................... 25
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SỐ XE TOYOTA
VIOS
................................................................................................ 26
3.1. Cơ cấu bộ đồng tốc ................................................................................. 26
3.1.1. Nhiệm vụ ............................................................................................... 26
3.1.2. Yêu cầu.................................................................................................. 26
3.1.3. Cấu tạo .................................................................................................. 26
3.1.4. Nguyên lý hoạt động ............................................................................. 27
3.2. Vỏ hộp số ................................................................................................ 30
3.3. Trục sơ cấp và thứ cấp của hộp số C50 .................................................. 31
3.4. Kết cấu vận hành của hộp số C50........................................................... 33
3.5. Cơ cấu tránh ăn khớp kép ....................................................................... 34
3.6. Cơ cấu tránh gài nhầm số lùi .................................................................. 35
3.7. Kết luận chương 3 ................................................................................... 37
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA VÀ BẢO
DƯỠNG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC ....................................... 38
4.1. Quy trình tháo hộp số .............................................................................. 38
4.2. Quy trình lắp hộp số C50 ........................................................................ 41
4.3. Những lưu ý khi lái xe với hộp số sàn .................................................... 41
4.4. Những hư hỏng chính của hộp số, nguyên nhân và cách khắc phục ...... 42
iv
4.5. Kết luận chương 4 ................................................................................... 45
KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 47
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
HTTL
Diễn giải
Đơn vị
Hệ thống truyền lực
-
FF
Động cơ đặt trước – bánh trước chủ động
-
FR
Động cơ đặt trước – bánh sau chủ động
-
4WD
Bố trí 4 bánh chủ động
-
CVT
Hộp số vơ cấp
-
vi
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Các kiểu bố trí hệ thống chuyển động .................................... 4
Hình 1.2: Động cơ đặt trước - bánh trước chủ động............................... 5
Hình 1.3: Xe FR với hộp số thường ....................................................... 5
Hình 1.4: Xe 4WD thường xuyên loại FR .............................................. 6
Hình 1.5: Kiểu truyền động xe hybrid .................................................... 7
Hình 1.6: Sơ đồ bố trí chung trên xe Toyota Vios cầu sau chủ động ... 10
Hình 1.7: Sơ đồ bố trí chung xe Toyota Vios cầu trước chủ động ...... 11
Hình 1.8: Ly hợp ma sát dùng lị xo màng ........................................... 13
Hình 1.9: Cấu tạo hộp số C50 trên Toyota Vios .................................. 15
Hình 1.10: Cấu tạo truyền lực chính ..................................................... 17
Hình 1.11: Bộ vi sai .............................................................................. 17
Hình 2.1: Cấu tạo của hộp số C50 ...................................................... 20
Hình 2.2: Hộp số hoạt động ở tay số trung gian ................................... 21
Hình 2.3: Hộp số hoạt động ở số 1 ....................................................... 21
Hình 2.4: Hộp số hoạt động ở tay số 3 ................................................. 23
Hình 2.5: Hộp số hoạt động ở số lùi ..................................................... 24
Hình 3.1: Cấu tạo bộ đồng tốc hộp số C50 ........................................... 27
Hình 3.2: Nguyên lý hoạt động của bộ đồng tốc .................................. 27
Hình 3.3: Giai đoạn chuẩn bị gài số ..................................................... 28
Hình 3.4: Giai đoạn bắt đầu gài số ....................................................... 29
Hình 3.5: Giai đoạn đồng tốc hồn tồn ............................................... 30
Hình 3.6: Vỏ hộp số .............................................................................. 30
Hình 3.7: Trục sơ cấp của hộp số C50.................................................. 31
Hình 3.8: Trục thứ cấp của hộp số C50 ................................................ 32
Hình 3.9: Cáp dẫn động điều khiển hộp số C50 ................................... 33
vii
Hình 3.10: Cơ cấu chuyển số gián tiếp ................................................. 34
Hình 3.11: Cơ cấu tránh ăn khớp kép ................................................... 34
Hình 3.12: Hoạt động cơ cấu tránh ăn khớp kép .................................. 35
Hình 3.13: Cơ cấu tránh gài nhầm số lùi .............................................. 36
Hình 3.14: Hoạt động của cơ cấu tránh gài nhầm số lùi ...................... 37
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thông số của động cơ 1NZ-FE .............................................. 9
Bảng 1.2: Bảng thông số ly hợp của xe Toyota Vios ........................... 12
Bảng 4.1: Quy trình tháo hộp số C50 trên xeToyota Vios ................... 38
Bảng 4.2: Bảng tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc
phục của hộp số ............................................................................................... 43
1
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là ngành cơng nghiệp, trong đó
có ngành cơng nghiệp ô tô cũng rất được chú trọng. Nó được cho thấy bởi sự
xuất hiện nhiều hãng ô tô nổi tiếng được lắp ráp tại Việt Nam như Toyota,
Honda, Ford... Do đó vấn đề đặt ra ở đây cho một người kỹ sư là phải nắm rõ
được kết cấu của các cụm, hệ thống trên các loại xe hiện đại để từ đó khai
thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao nhất về cơng dụng, an tồn, kinh
tế trong điều kiện ở Việt Nam. Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô
là hệ thống truyền lực. Hệ thống này có chức năng truyền và phân phối
momen quay và công suất từ động cơ đến các bánh xe chủ động, làm thay đổi
momen và chiều quay của bánh xe theo yêu cầu. Vì những chức năng quan
trọng của nó mà người ta khơng ngừng cải tiến hệ thống truyền lực để năng
cao tính năng của nó.
Vì vậy, trong q trình học tập về chun nghành cơng nghệ kỹ thuật ô
tô tại Đại Học Công Nghiệp Hà Nội em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt
nghiệp do thầy giáo TS Bùi Văn Chinh hướng dẫn với đề tài “Nghiên cứu hệ
thống truyền lực trên xe Toyota Vios’’
Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức cịn
hạn chế nên trong q trình thực hiện khơng thể tránh khỏi những thiếu sót
nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất
cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày.......tháng......năm 2020
Sinh viên ký
Đoàn Ngọc Dũng
2
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN
XE TOYOTA VIOS
1.1. Tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe ô tô
Hệ thống truyền lực bao gồm các cụm chi tiết cơ bản sau: ly hợp, hộp
số, hộp phân phối, trục các đăng, truyền lực chính, vi sai và các bán trục.
1.1.1. Cơng dụng
Hệ thống truyền lực của ơtơ có tác dụng truyền chuyển động hay lực
hoặc mô men xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Trị số của lực hay
mơ men xoắn này có thể thay đổi, tùy theo điều kiện làm việc của ôtô.
1.1.2. Phân loại hệ thống truyền lực
HTTL được phân loại theo các đặc điểm sau:
- Phân chia theo hình thức truyền năng lượng:
+ HTTL cơ khí bao gồm các bộ truyền ma sát, các hộp biến tốc, hộp
phân phối truyền động các đăng, loại này được dùng phổ biến;
+ HTTL cơ khí thủy lực bao gồm các bộ truyền cơ khí, bộ truyền
thủy lực;
+ HTTL điện bao gồm điện, các động cơ điện, rơle điện từ, dây dẫn;
+ HTTL thủy lực bao gồm bơm thủy lực, các động cơ thủy lực, van
điều khiển ống dẫn;
+ HTTL liên hợp bao gồm một số bộ phận cơ khí, một số bộ phận
thủy lực, một sô bộ phận điện từ;
- Phân chia theo đặc điểm biến đổi các số truyền:
+Truyền lực có cấp là truyền lực có các tỷ số truyền cố định, việc
thay đổi số truyền dạng bậc thang;
+ Truyền lực vô cấp là truyền lực có tỷ số truyền biến đổi liên tục
tùy thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và mô men cản từ mặt đường.
- Phân chia theo phương pháp điều khiển thay đổi tốc độ:
+ Điều khiển bằng cần số;
3
+ Điều khiển bán tự động;
+ Điều khiển tự động.
- Phân chia theo cơ cấu loại hộp số trong hệ thống truyền lực:
+ HTTL cơ khí có cấp điều khiển bằng cần số;
+ HTTL cơ khí thủy lực điều khiển tự động.
1.1.3. Các kiểu bố trí chung
Người ta thường chia hệ thống dẫn động ra làm 2 loại gồm: Xe FF
(động cơ đặt trước – dẫn động bánh trước): ở loại này, lực dẫn động từ động
cơ đặt theo chiều ngang xe qua hộp số, rồi đến bộ vi sai và cuối cùng đến các
bánh xe phía trước. Trong hệ thống này, bánh trước của xe làm hai nhiệm vụ
vừa dẫn động, vừa dẫn hướng cho xe. Ưu điểm của loại này là kết cấu của hệ
thống truyền lực đơn giản, gọn nhẹ hơn do khơng có trục các đăng, do vậy
giảm được chi phí chế tạo. Ngồi ra do công suất được truyền trực tiếp vào
bánh dẫn động nên độ bám đường tốt hơn, xe di chuyển ổn định hơn, thêm
vào đó nó tiết kiệm được nhiên liệu hơn và tăng được diện tích buồng lái.
Khác với xe FF, xe FR (động cơ đặt trước – dẫn động bánh sau) công
suất từ động cơ qua hộp số, trục các đăng, bộ vi sai rồi mới đến các bánh dẫn
động phía sau. Do vậy, đây chính là nhược điểm của nó. Hệ thống dẫn động
cồng kềnh hơn khiến cho trọng lượng của xe tăng lên. Tuy nhiên, nó cũng có
những ưu điểm nhất định so với xe FF đó là khả năng tăng tốc tốt hơn và giải
thoát được bánh trước khỏi nhiệm vụ dẫn động.
Hệ thống truyền lực chủ yếu sử dụng là:
- FF (động cơ đặt trước - bánh trước chủ động);
- FR (động cơ đặt trước – bánh sau chủ động).
4
0
A) FF
B) FR
Hình 1.1: Các kiểu bố trí hệ thống chuyển động
Ngồi xe FF và FR cịn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động), RR
(động cơ đặt sau – cầu sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe hybrid
đang bắt đầu được phát triển.
a) Động cơ đặt trước – bánh trước chủ động
Trên xe với động cơ đặt trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp,
hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối lượng đơn. Mô men động cơ không
truyền xa đến bánh sau, mà đưa trực tiếp đến các bánh trước.
Bánh trước dẫn động rất có lợi khi xe quay vịng và đường trơn. Sự ổn
định hướng tuyệt vời này tạo được cảm giác lái xe khi quay vịng. Do khơng
có trục các đăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ được trọng tâm xe, làm cho xe
ổn định khi di chuyển.
5
Hình 1.2: Động cơ đặt trước - bánh trước chủ động
b) Động cơ đặt trước – bánh sau chủ động
Kiểu bố trí động cơ đặt trước – bánh sau chủ động làm cho động cơ
được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên, ở bên trong thân xe không được tiện nghi ở
trung tâm do trục các đăng đi qua nó. Điều này là không tiện nghi nếu gầm xe
ở mức quá thấp.
Hình 1.3: Xe FR với hộp số thường
6
c) Kiểu 4 bánh chủ động (4WD – 4wheel driver)
Hình 1.4: Xe 4WD thường xuyên loại FR
Các kiểu xe cần hoạt động ở tất cả các loại địa hình và điều kiện
chuyển động khó khăn cần được trang bị với bánh chủ động và dẫn động
thông qua hộp số phụ.
Các xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính là 4WD thường
xuyên và 4WD gián đoạn. Khác với xe 2WD (2 bánh chủ động), điểm đặc
trưng của xe 4WD là có các bộ vi sai phía trước và phía sau. Mục đích là để
triệt tiêu sự chênh lệch của các bánh xe khi đi vào đường cua.
Đối với loại 4WD thường xuyên, người ta bố trí thêm một bộ vi sai
trung tâm ở giữa bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc
độ quay của các bánh xe trước và sau. Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe
chạy được êm do đảm bảo vào truyền công suất đều nhau đến cả bốn bánh xe,
kể cả khi quay vòng.
d) Kiểu truyền động xe hybrid
Hybrid nghĩa là lai, ô tô hybrid là dịng ơ tơ sử dụng động cơ tổ hợp.
Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một
động cơ điện dùng năng lượng ac quy. Hình1.5 thể hiện sơ đồ kiểu truyền
động xe hybrid.
7
Hình 1.5: Kiểu truyền động xe hybrid
Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi
nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào
nạp điện vào ăc quy để sử dụng về sau. Ưu điểm lớn nhất của xe hybrid là
giảm ô nhiễm môi trường, một vấn đề qua trọng hiện nay. Còn rất nhiều ưu
điểm khác như:
- Giảm tiêu thụ nhiên liệu;
- Có thể sử dụng vật liệu nhẹ để giảm khối lượng tổng thể của ô tô;
- Động cơ điện được dùng trong các chế độ gia tốc hoặc tải lớn nên
động cơ đốt trong chỉ cần cung cấp công suất vừa đủ nên động cơ đốt trong có
kích thước nhỏ gọn.
Động cơ hybrid được sử dụng trên một số xe như: Honda Insight,
Honda Civic, Toyota Prius và rất nhiều hãng khác....
1.2. Tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios
1.2.1. Lịch sử phát triển của xe Toyota Vios
Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế
cho dịng Soluna ở thị trường Đơng Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu
tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà
thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh
8
Chachoengsao, Thái Lan. Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007,
Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang các thị trường khác ngoài
châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu subcompact bình dân hơn
Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông Nam Á.
Với kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.3 và 1.5 lít. Những
chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ sư Thái
và các nhà thiết kế Nhật. Phần lớn các mẫu xe Vios tại các quốc gia Đông
Nam Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ 1,5 lít trừ những chiếc
Vios của quốc đảo Philippines. Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản
sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít. Phiên bản đầu tiên của Vios
được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz. Nhờ một số cải tiến về ngoại thất,
những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt đặc biệt là với phiên bản 2006.
Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu
được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới.
Thế hệ thứ 2 (từ năm 2007 đến nay).
Với kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.5 lít. Toyota Vios
2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) I4 ký hiệu 1NZ-FE
1.5L DOHC tích hợp cơng nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i. Công suất
cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm. Tuy nhiên,
khung gầm thiết kế hoàn toàn mới.
Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003
1.5G (5 số sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên
được giới thiệu tại thị trường Việt Nam.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an tồn và tiện
nghi có nhiều cải tiến.Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu
trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhơ ra ngồi, đèn xi-nhan tích hợp trên gương
(gương có thể gập lại khi không sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới....
Xe Vios mới dài hơn thế hệ cũ khoảng 50mm nên không gian bên trong
xe rộng hơn một chút, khoảng cách giữa hàng ghế trước và sau tăng lên.
9
1.2.2. Thông số động cơ trên xe Toyota Vios
Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ, với 4
xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-4-2. Động cơ sử dụng trục cam
kép, dẫn động bằng đai với công nghệ điều khiển đống van thông minh
(VVT-i), giúp cho xe tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường.
Hệ thống cung cấp nhiên liêu: Sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa
điểm.
Hệ thống làm mát: Bằng nước theo phương pháptuần hoàn cưỡng bức
nhờ bơm nước.
Hệ thống bôi trơn: Hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp vung
té.
Các thông số của động cơ 1NZ-FE có trong bảng 1.1:
Bảng 1.1: Thơng số của động cơ 1NZ-FE
STT
TÊN THƠNG SỐ
ĐƠN VỊ
1 Động cơ
Kích thước tổng thể (dài
Toyota Vios
Toyota Vios
1.5G
1.5E
1.5 lít (1NZ-FE)
2 Hộp số
3
GIÁ TRỊ
4 số tự động
5 số tay
mm
4300 x 1700 x 1460
4 Chiều dài cơ sở
mm
2550
5 Chiều rộng cơ sở
mm
1470/1460
6 Khoảng sáng gầm xe
mm
150
7 Trọng lượng khơng tải
kg
1055-1110
1030 -1085
8 Trọng lượng tồn tải
kg
1520
1495
x rộng x cao)
9 Phanh
Trước Sau
Đĩa thơng gió
10
185/60R15 Mâm đúc
10 Vỏ và mâm xe
11
Bán kính quay vịng tối
Lít
Kiểu động cơ
42
4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van,
DOHC-VVT-i
14 Dung tích cơng tác
15
4,9
thiểu
12 Dung tích bình nhiên liệu
13
m
Cơng suất tối đa (SAE
Net)
16 Mơ men xoắn tối đa
17 Tiêu chuẩn khí thải
cc
1497
HP/rpm
107/6000
kg.m/rpm
14.4/4200
Euro Step 4
1.2.3. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios
Lúc mới ra đời dòng xe Toyota Vios năm 2003 hệ thống truyền lực với
cầu sau chủ động, từ năm 2007 loại hệ thống truyền lực với cầu trước chủ
động với nhiều ưu điểm vượt trội hơn: Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối,
trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn về phía trước đầu ô tô giảm đáng kể
độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ
cao.
Bố trí chung trên xe Toyota Vios truớc đây với cầu sau chủ động:
Hình 1.6: Sơ đồ bố trí chung trên xe Toyota Vios cầu sau chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Cầu chủ động
Bố trí chung trên xe Toyota Vios cầu trước chủ động:
11
Hình 1.7: Sơ đồ bố trí chung xe Toyota Vios cầu trước chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Cầu chủ động
1.2.4. Các bộ phận chính trong hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios
Hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios là cụm chi tiết được lắp ghép
trên khung xe theo một trình tự nhất định, từ trục khuỷu động cơ – ly hợp –
hộp số - cầu chủ động – trục bánh xe – bánh xe.
a) Ly hợp
* Công dụng:
- Nối momen truyền từ bánh đà động cơ tới HTTL. Khi gài số hoặc
chuyển số, li hợp ngắt tạm thời dịng truyền, sau đó nối lại để ô tô khởi hành
và chuyển động êm dịu;
- Là cơ cấu an toàn, bảo vệ toàn bộ HTTL trước tác động của sự thay
đổi tải trọng (tải trọng động) xuất hiện ở các chế độ quá độ, khi chuyển động
trên các loại đường phức tạp, hoặc khi phanh đột ngột mà li hợp đang được
nối.
* Yêu cầu:
- Đảm bảo chuyển hết mô men từ động cơ đến HTTL ở mọi điều kiện
sử dụng;
- Khi khởi hành xe, hoặc chuyển số, q trình đóng li hợp phải êm dịu,
để giảm tải trọng va đập sinh ra trong HTTL;
- Khi mở li hợp, cần phải ngắt dòng truyền nhanh chóng, dứt khốt;
- Khối lượng các chi tiết, mơ men quán tính của phần bị động li hợp
phải nhỏ, để dễ dàng thực hiện chuyển số;
12
- Li hợp ma sát cần thoát nhiệt tốt, hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt
độ tới hệ số ma sát, độ bền của các chi tiết đàn hồi;
- Kết cấu đơn giản, dễ dàng điều khiển, thuận tiện trong bảo dưỡng và
tháo lắp;
- Ngoài các yêu cầu trên, li hợp cũng như các chi tiết khác, cần đảm
bảo độ bền cao, làm việc tin cậy, giá thành hạ.
* Thông số ly hợp xe Toyota Vios
Xe Toyota Vios sử dụng ly hợp ma sát khô dẫn động bằng suất thủy lực.
Cùng với đó là hệ thống ngăn khơng cho khởi động động cơ bằng công tắc
ngắt ly hợp.
Bảng 1.2: Bảng thông số ly hợp của xe Toyota Vios
Vỏ ly
hợp
Đĩa ly
Loại
Lị xo lá
Kích thước [mm (in)]
212 (8.35)
Kích thước mặt ma sát [mm (in)]
212 x 140 x 3.5
(8.35 x 5.51 x 0.14)
hợp
Diện tích mặt ma sát [cm2 (in2)]
199 (30.8)
Loại
Piston đẩy
Đường kính xy lanh [mm (in)]
15.87 (0.62)
Loại
Khơng điều chỉnh
Xylanh
chính
Xy
13
lanh
cắt ly
Đường kính xy lanh [mm (in)]
20.64 (0.81)
hợp
* Cấu tạo của ly hợp
Ly hợp xe Toyota Vios là ly hợp ma sát dùng lò xo màng dẫn động
điều khiển bằng thuỷ lực có trợ lực chân khơng.
Hình 1.8: Ly hợp ma sát dùng lò xo màng
1- bánh đà; 2- đĩa ma sát; 3- đĩa ép; 4- then hoa; 5- lò xo màng; 6- khớp trượt
14
với vòng bi mở ly hợp; 7- trục sơ cấp hộp số; 8- vịng bi trục hộp số; 9- ống
lót đỡ khớp trượt; 10- vỏ bộ ly hợp; 11- trục khuỷu động cơ
Ly hợp xe Toyota Vios gồm ba phần chính:
- Phần chủ động: Gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, vỏ ly hợp
10 lắp cố định trên bánh đà, đĩa ép 3 cùng quay với vỏ ly hợp và bánh đà;
- Phần bị động: Gồm đĩa ma sát 2 và trục sơ cấp hộp số. Đĩa ma sát có
moay ơ được lắp then hoa trên trục sơ cấp để truyền mơmen cho trục sơ cấp
và có thể di trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt nối ly hợp;
- Cơ cấu điều khiển: Dùng để ngắt ly hợp khi cần. Dẫn động điều khiển
ly hợp xe Vios là dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.
b) Hộp số
* Công dụng:
- Hộp số dùng để thay đổi lực kéo tác dụng lên bánh xe bằng cách thay
đổi tỷ số truyền động giữa bánh xe chủ động với động cơ;
- Thay đổi chiều chuyển động của xe (đi số tiến hoặc đi số lùi);
- Hộp số C50 trên xe Toyota Vios là hộp số cơ khí năm cấp có ba trục
dọc xe, có 5 số tiến và 1 số lùi. Có các số truyền khác nhau ở từng tay số để
thích hợp với vận tốc chuyển động của xe trong phạm vi rộng theo lực cản
bên ngoài;
- Hộp số xe được thiết kế nhỏ, gọn nhưng làm việc vẫn đảm bảo được
độ tin cậy và đáp ứng được mọi yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo tính chất động
lực học của xe.
* u cầu:
- Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động học và tình
kinh tế nhiên liệu của ơ tơ;
- Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng;
- Hiệu suất truyền động cao;
- Kết cấu đơn giản để dễ chăm sóc bảo dưỡng.
15
* Cấu tạo
Hộp số C50 trên xe Toyota Vios là hộp số cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi và
truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. Vì hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và
thứ cấp có 5 cặp bánh răng ln ăn khớp với nhau. Trong đó bánh răng chủ
động số 1, số 2 cố định trên trục sơ cấp. Bánh răng bị động số 1, số 2 quay
trơn trên trục thư cấp. Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ
cấp. Hộp số có 3 ống gài đồng tốc. Để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi
xe hộp số cịn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trên trục số lùi để
ăn khớp với 1 bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên
ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian. Vì là cầu trước chủ
động nên ngồi các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùng
và bộ vi sai cũng được bố trí ln trong cụm hộp số.
Hình 1.9: Cấu tạo hộp số C50 trên Toyota Vios
* Ưu điểm của hộp số thường với hộp số tự động:
- Tiết kiệm nhiên liệu khi lưu thơng qua các địa hình;
- Giá thành thường rẻ hơn so với xe hộp số tự động;
- Việc bảo trì ít tốn kém chi phí hơn;
- Giúp kiểm soát xe tốt hơn;
16
- Việc sử dụng cả hai chân khi lái xe giúp tập trung hơn khi lái xe;
- Mang lại cảm giác lái chân thực hơn.
* Nhược điểm của hộp số thường với hộp số tự động:
- Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số sàn là khó hơn so với
xe hộp số tự động. Bên cạnh đó những người mới lái bị gây ra cảm giác căng
thẳng khi vừa phải quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác
của hộp số sàn;
- Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì thường
xuyên phải thực hiện thao tác hộp số;
- Việc liên tục phải làm việc với bộ ly hợp sẽ khiến chân bị đau nhức,
nhất là khi trải qua một hành trình dài. Với những người lớn tuổi hoặc có vấn
đề về sức khỏe thì sẽ khó khăn hơn sử dụng số sàn.
c) Cầu chủ động
* Truyền lực chính
- Nhiệm vụ:
+ Truyền mô men từ hộp số đến bộ vi sai;
+ Giảm tốc và tăng mô men truyền đến các bánh xe để đảm bảo tỷ
số truyền chung thích hợp của hệ thống truyền lực trong khi hộp số vẫn nhỏ
gọn.
- Cấu tạo: Bánh răng trụ chủ động được lắp trên trục được lắp trên trục
thứ cấp của hộp số còn bánh răng bị động được lắp với vỏ bộ vi sai.
17
Hình 1.10: Cấu tạo truyền lực chính
1- Bánh răng vi sai; 2- Bánh răng bán trục; 3- Cụm vi sai; 4- Bánh răng
lớn; 5- Then hoa;
* Vi sai
- Cấu tạo (hình 1.11):
Hình 1.11: Bộ vi sai