Bài giảng Kết cấu ô tô

Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 1 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ..................................................................................... 9 1. Lịch sử phát triển ............................................................................................................... 9 1.1. Trên thế giới ................................................................................................................

pdf188 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Ngày: 04/09/2021 | Lượt xem: 223 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Bài giảng Kết cấu ô tô, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
. 9 1.2. Tại Việt Nam ............................................................................................................. 10 2. Công dụng, cấu tạo và yêu cầu chung của ô tô ............................................................... 10 2.1. Cấu tạo chung của ô tô .............................................................................................. 11 2.1.1. Động cơ ............................................................................................................... 11 2.1.2. Khung-gầm ô tô .................................................................................................. 11 2.1.3. Thân vỏ ô tô ........................................................................................................ 11 2.1.4. Điện thân ô tô ...................................................................................................... 11 2.2. Phân loại ô tô ............................................................................................................. 12 2.2.1. Theo tải trọng và số chỗ ngồi ............................................................................. 12 2.2.2. Theo nhiên liệu sử dụng ..................................................................................... 12 2.2.3. Theo công dụng .................................................................................................. 13 2.3. Yêu cầu chung của ô tô ............................................................................................. 14 2.3.1. Những yêu cầu về thiết kế chế tạo ...................................................................... 14 2.3.2. Những yêu cầu về sử dụng ................................................................................. 14 2.3.3. Những yêu cầu về bảo dƣỡng sửa chữa .............................................................. 15 CHƢƠNG 2. BỐ TRÍ CHUNG TRÊN Ô TÔ ........................................................................ 16 1. Công thức bánh xe ........................................................................................................... 16 2. Bố trí động cơ .................................................................................................................. 17 3. Bố trí hệ thống truyền lực ................................................................................................ 18 CHƢƠNG 3. LY HỢP ............................................................................................................ 23 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ........................................................................................ 23 1.1. Công dụng ................................................................................................................. 23 1.2. Phân loại .................................................................................................................... 23 1.3. Yêu cầu ...................................................................................................................... 24 2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát .................................................. 25 2.1. Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh............................... 25 2.1.1. Cấu tạo ................................................................................................................ 25 2.1.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 26 2.2. Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo ép hình đĩa ............................................... 26 2.2.1. Cấu tạo ................................................................................................................ 26 2.2.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................................. 27 2.3. Ly hợp ma sát nhiều đĩa ............................................................................................ 28 2.3.1. Cấu tạo và hoạt động .......................................................................................... 28 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 2 2.3.2. So sánh ƣu và nhƣợc điểm của ly hợp một đĩa và ly hợp nhiều đĩa ................... 29 3. Cấu tạo các cụm chi tiết chính trong ly hợp ma sát......................................................... 29 3.1. Cấu tạo đĩa ly hợp ..................................................................................................... 30 3.2. Cấu tạo đòn mở ly hợp .............................................................................................. 30 4. Cơ cấu điều khiển ly hợp ................................................................................................. 31 4.1. Điều khiển cơ khí ...................................................................................................... 31 4.2. Điều khiển thủy lực ................................................................................................... 32 4.2.1. Cấu tạo ................................................................................................................ 32 4.2.2. Hoạt động ............................................................................................................ 33 4.3. Điều khiển điện tử ..................................................................................................... 34 5. Trợ lực ly hợp .................................................................................................................. 35 5.1. Dẫn động cơ khí cƣờng hóa khí nén ......................................................................... 35 5.1.1. Cấu tạo ................................................................................................................ 35 5.1.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................................. 35 5.2. Dẫn động thủy lực cƣờng hóa khí nén ...................................................................... 36 5.2.1. Cấu tạo ................................................................................................................ 36 5.2.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 36 6. Ly hợp thủy lực ............................................................................................................... 38 6.1. Cấu tạo ...................................................................................................................... 38 6.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................................. 39 6.3. Ƣu và nhƣợc điểm của ly hợp thủy lực ..................................................................... 39 CHƢƠNG 4. HỘP SỐ ............................................................................................................ 40 1. Công dụng, phân loại và yêu cầu..................................................................................... 40 1.1. Công dụng ................................................................................................................. 40 1.2. Phân loại .................................................................................................................... 40 1.3. Yêu cầu ...................................................................................................................... 40 2. Truyền động bánh răng .................................................................................................... 41 2.1. Truyền động bánh răng ............................................................................................. 41 2.2. Tỷ số truyền trong truyền động bánh răng ................................................................ 41 2.2.1. Khái niệm về tỷ số truyền ................................................................................... 41 2.2.2. Công thức tỷ số truyền ........................................................................................ 42 3. Cấu tạo của hộp số chính thông dụng .............................................................................. 42 3.1. Hộp số 3 tiến 1 lùi, loại 2 trục ................................................................................... 42 3.1.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ................................................................ 42 3.1.2. Những điều cần lƣu ý.......................................................................................... 43 3.2. Hộp số ô tô 3 số tiến, 1 số lùi, loại 3 trục.................................................................. 44 3.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ................................................................ 44 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 3 3.2.2. Những điều cần lƣu ý.......................................................................................... 45 3.3. Hộp số 4 số tiến, 1 số lùi, 3 trục ................................................................................ 46 3.3.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ................................................................ 46 3.3.2. Những điều cần chú ý ......................................................................................... 47 3.4. Hộp số ô tô 5 số tiến, 1 lùi loại 3 trục ( có tỷ số truyền tăng) ................................... 48 3.4.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ................................................................ 48 3.4.2. Những điều cần lƣu ý.......................................................................................... 50 4. Cấu tạo các chi tiết chính trong hộp số ........................................................................... 50 4.1. Vỏ và nắp hộp số ....................................................................................................... 50 4.2. Trục sơ cấp ................................................................................................................ 50 4.3. Trục trung gian .......................................................................................................... 50 4.4. Trục thứ cấp .............................................................................................................. 51 4.5. Trục số lùi ................................................................................................................. 51 4.6. Cơ cấu sang số........................................................................................................... 51 4.7. Bộ đồng tốc ............................................................................................................... 52 4.7.1. Nhiệm vụ ............................................................................................................ 52 4.7.2. Cấu tạo ................................................................................................................ 53 4.7.3. Hoạt động ............................................................................................................ 54 CHƢƠNG 5. HỘP SỐ TỰ ĐỘNG ......................................................................................... 55 1. Giới thiệu về hộp số tự động ........................................................................................ 55 2. Các bộ phận chính trong hộp số tự động ......................................................................... 55 2.1. Bộ biến mô ................................................................................................................ 56 2.1.1. Đặc điểm kết cấu ................................................................................................ 56 2.1.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................................. 59 2.1.3. Chức năng của khớp một chiều .......................................................................... 60 2.1.4. Một số thông số và đặc tính biến mô .................................................................. 61 2.1.5. Cơ cấu ly hợp khóa biến mô ............................................................................... 62 2.2. Bộ bánh răng hành tinh ............................................................................................. 63 2.2.1. Chức năng ........................................................................................................... 63 2.2.2. Cấu tạo chung của bộ bánh răng hành tinh ......................................................... 64 2.2.3. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu hành tinh ......................................................... 65 2.2.4. Tỷ số truyền của bộ bánh răng hành tinh ............................................................ 67 2.3. Phanh hãm và ly hợp ................................................................................................. 68 2.3.1. Phanh hãm .......................................................................................................... 68 2.3.2. Phanh dải ............................................................................................................ 70 2.3.3. Ly hợp và khớp một chiều .................................................................................. 71 2.3.4. Hệ thống điều khiển hộp số tự động ................................................................... 71 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 4 CHƢƠNG 6. HỘP PHÂN PHỐI ............................................................................................ 74 1. Công dụng, phân loại của hộp phân phối ........................................................................ 74 1.1. Công dụng ................................................................................................................. 74 1.2. Phân loại .................................................................................................................... 74 1.2.1. Theo cấp số truyền .............................................................................................. 74 1.2.2. Theo tỷ lệ phân chia moment ra các cầu ............................................................ 74 1.2.3. Theo dạng điều khiển gài cầu ............................................................................. 74 2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp phân phối ........................................................ 75 2.1. Cấu tạo chung của hộp phân phối ............................................................................. 75 2.2. Cấu tạo của một số hộp phân phối trên ô tô du lịch .................................................. 76 2.2.1. Hộp phân phối trên ô tô Toyota Land Cruiser 4WD .......................................... 76 2.2.2. Hộp phân phối trên ô tô Mitsubishi Pajero 4WD ............................................... 77 2.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp phân phối trên xe tải ................................ 78 2.3.1. Hộp phân phối hai cấp không thƣờng xuyên gài cầu trƣớc ................................ 78 2.3.2. Hộp phân phối hai cấp gài hai cầu thƣờng xuyên có vi sai giữa các cầu ........... 80 CHƢƠNG 7. CÁC ĐĂNG ..................................................................................................... 82 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ........................................................................................ 82 1.1. Công dụng ................................................................................................................. 82 1.2. Phân loại .................................................................................................................... 82 1.2.1. Theo công dụng .................................................................................................. 82 1.2.2. Theo đặc điểm động học ..................................................................................... 83 1.2.3. Yêu cầu .............................................................................................................. 83 2. Các đăng khác tốc ............................................................................................................ 83 2.1. Sơ đồ cấu tạo và động học ........................................................................................ 83 2.1.1. Sơ đồ cấu tạo ....................................................................................................... 83 2.1.2. Động học ............................................................................................................. 84 2.2. Cấu tạo ...................................................................................................................... 86 3. Các đăng đồng tốc ........................................................................................................... 88 3.1. Nguyên lý hình thành các đăng đồng tốc kiểu bi ...................................................... 88 3.2. Các đăng đồng tốc kiểu Veise ................................................................................... 90 3.3. Các đăng đồng tốc kiểu bi Rzeppa ............................................................................ 90 3.4. Các đăng đồng tốc dạng Tripod ................................................................................ 91 3.5. Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép ....................................................................... 93 CHƢƠNG 8. CẦU DẪN HƢỚNG ........................................................................................ 94 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ........................................................................................ 94 1.1. Công dụng ................................................................................................................. 94 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 5 1.2. Phân loại .................................................................................................................... 94 1.3. Yêu cầu ...................................................................................................................... 94 2. Phân tích các kết cấu của cầu dẫn hƣớng ........................................................................ 95 2.1. Cầu dẫn hƣớng không chủ động ............................................................................... 95 2.2. Cầu dẫn hƣớng chủ động .......................................................................................... 95 2.3. Vị trí lắp đặt của bánh xe dẫn hƣớng ........................................................................ 96 2.3.1. Góc nghiêng ngoài (Camber).............................................................................. 97 2.3.2. Độ chụm bánh xe  (Toe in, Toe out) ................................................................. 98 2.3.3. Góc nghiêng trong của trục đứng  (Kingpin) ................................................... 99 2.3.4. Góc nghiêng sau của trục đứng  (Caster) .......................................................... 99 CHƢƠNG 9. CẦU CHỦ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ .................................................................... 100 A. Truyền lực chính ........................................................................................................... 100 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...................................................................................... 100 1.1. Công dụng ............................................................................................................... 100 1.2. Phân loại .................................................................................................................. 100 1.3. Yêu cầu .................................................................................................................... 101 2. Phân tích kết cấu của truyền lực chính .......................................................................... 101 2.1. Bánh răng nón răng thẳng ....................................................................................... 101 2.2. Bánh răng nón răng cong ........................................................................................ 102 2.3. Bánh răng hypoit ..................................................................................................... 103 2.4. Trục vít-bánh vít ...................................................................................................... 103 2.5. Truyền lực chính kép .............................................................................................. 104 3. Độ cứng vững của truyền lực chính .............................................................................. 105 3.1. Độ cững vững của bánh răng chủ động truyền lực chính ....................................... 105 3.2. Độ cứng vững của bánh răng nón bị động .............................................................. 106 B. Bộ truyền vi sai ............................................................................................................. 107 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...................................................................................... 107 1.1. Công dụng ............................................................................................................... 107 1.2. Phân loại .................................................................................................................. 107 1.3. Yêu cầu .................................................................................................................... 107 2. Phân tích kết cấu bộ vi sai ............................................................................................. 108 2.1. Vi sai đối xứng ........................................................................................................ 108 2.2. Vi sai không đối xứng ................................................................................................ 109 3. Cơ cấu gài vi sai cƣỡng bức .......................................................................................... 109 C. Bán trục ......................................................................................................................... 110 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...................................................................................... 110 1.1. Công dụng ............................................................................................................... 110 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 6 1.2. Phân loại .................................................................................................................. 110 1.3. Yêu cầu .................................................................................................................... 111 2. Phân tích kết cấu các loại bán trục trên ô tô .................................................................. 111 2.1. Bán trục không giảm tải .......................................................................................... 111 2.2. Bán trục giảm tải ½ ................................................................................................. 111 2.3. Bán trục giảm tải ¾ ................................................................................................. 111 2.4. Bán trục giảm tải hoàn toàn .................................................................................... 111 D. Dầm cầu chủ động ........................................................................................................ 112 CHƢƠNG 10. HỆ THỐNG PHANH ................................................................................... 114 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...................................................................................... 114 1.1. Công dụng ............................................................................................................... 114 1.2. Phân loại .................................................................................................................. 114 1.3. Yêu cầu .................................................................................................................... 115 2. Phân tích kết cấu của hệ thống phanh ........................................................................... 115 2.1. Cơ cấu phanh ........................................................................................................... 115 2.1.1. Cơ cấu phanh trống-guốc .................................................................................. 115 2.1.2. Phanh đĩa .......................................................................................................... 122 2.1.3. So sánh ƣu và nhƣợc điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống guốc .................................................................................................................................... 124 2.2. Dẫn động phanh ...................................................................................................... 124 2.2.1. Dẫn động phanh thủy lực .................................................................................. 125 2.2.2. Dẫn động phanh khí nén ................................................................................... 126 2.3. Trợ lực phanh .......................................................................................................... 129 2.3.1. Trợ lực phanh thủy lực-chân không ................................................................. 129 2.3.2. Trợ lực phanh khí nén-thủy lực ........................................................................ 130 2.4. Cấu tạo của một vài chi tiết điển hình ..................................................................... 133 2.4.1. Xilanh chính ...................................................................................................... 133 2.4.2. Xi lanh con ........................................................................................................ 134 2.4.3. Xi lanh chính loại 2 dòng.................................................................................. 135 2.4.4. Các loại van điều chỉnh trong hệ thống phanh ................................................. 136 3. Hệ thống phanh ABS ..................................................................................................... 139 3.1. Giới thiệu chung về hệ thống ABS ......................................................................... 139 3.2. Sơ đồ chung hệ thống phanh ABS .......................................................................... 139 3.3. Các bộ phận chính trong hệ thống phanh ABS ....................................................... 139 3.3.1. Cảm biến tốc độ bánh xe .................................................................................. 141 3.3.2. Cảm biến giảm tốc ............................................................................................ 143 3.3.3. Bộ chấp hành ABS............................................................................................ 143 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 7 CHƢƠNG 11. HỆ THỐNG LÁI .......................................................................................... 149 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu ...................................................................................... 149 1.1. Công dụng ............................................................................................................... 149 1.2 Phân loại ................................................................................................................... 149 1.2.1. Theo bố trí bánh lái ........................................................................................... 149 1.2.2. Theo số lƣợng bánh dẫn hƣớng ........................................................................ 149 1.2.3. Theo kết cấu và nguyên lý của cơ cấu lái ......................................................... 149 1.2.4. Theo kết cấu của bộ trợ lực .............................................................................. 149 1.3. Yêu cầu .................................................................................................................... 150 2. Động lực học quay vòng của ô tô .................................................................................. 150 3. Phân tích kết cấu của hệ thống lái ................................................................................. 151 3.1. Cơ cấu lái ................................................................................................................ 152 3.1.1. Trục vít-cung răng ............................................................................................ 152 3.1.2. Trục vít-con lăn ................................................................................................. 152 3.1.3.Trục vít-chốt quay .............................................................................................. 153 3.1.4. Loại liên hợp ..................................................................................................... 153 3.2. Dẫn động lái ............................................................................................................ 154 3.3. Trợ lực lái ................................................................................ dầu xuống xi lanh con gắn trên hông cac te ly hợp. Trong xi lanh con có piston và cuppen tác động đẩy điều khiển đòn mở ly hợp. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 33 Hình 3.8. Kết cấu dẫn động thủy lực trong ly hợp ma sát 4.2.2. Hoạt động Khi tác dụng lực vào bàn đạp, cần đẩy sẽ đẩy piston của xi lanh chính sang trái và nén dầu, dầu từ xi lanh chính qua ống dẫn dầu đến xi lanh làm việc đẩy piston xi lanh làm việc sang bên phải và đẩy cần đến đòn mở ly hợp. Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, các lò xo kéo các chi tiết dẫn động về vị trí ban đầu Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý dẫn động thủy lực trong ly hợp ma sát Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 34 4.3. Điều khiển điện tử Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý điều khiển điện tử Hình vẽ dƣới giới thiệu sơ đồ khối của hệ thống điều khiển cắt nối khớp ly hợp kiểu này. Đây là kiểu cắt nối khớp thủy lực đƣợc điều khiển bằng điện tử. Trong phƣơng pháp này ngƣời ta thƣờng không cần dùng bàn đạp ly hợp. Một loạt các cảm biến thu nhận thông tin về mức độ đóng mở bƣớm ga bộ chế hòa khí, về chế độ đang hoạt động của động cơ, của bộ ly hợp của một số hộp số. Sau đó gửi các thông tin này đến modun xử lý và điều khiển điện tử trung ƣơng ECM. Mỗi khi ngƣời lái dịch chuyển cần sang số để gài số, ECM tức thì đánh tín hiệu điều khiển đến bộ nguồn thủy lực. Bộ này kiểm soát áp suất thủy lực để cắt hoặc nối khớp ly hợp. Nhận đƣợc tín hiệu điều khiển của ECM, bộ ly hợp đƣợc cắt khớp tức thì và nó duy trì chế độ cắt khớp này cho đến khi ngƣời lái buông tay ra khỏi cần số. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 35 11 1 2 1 3 10 1 2 7 8 9 K 3 4 C 5 6 D 1 5 5. Trợ lực ly hợp 5.1. Dẫn động cơ khí cƣờng hóa khí nén 5.1.1. Cấu tạo Dẫn động cơ khí cƣờng hóa khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn động khí nén. Dẫn động cơ khí nhằm thực hiện việc điều khiển van phân phối cấp khí nén cho xi lanh thực hiện dẫn động khí nén để mở ly hợp. Vì vậy, ở đây lực mở ly hợp chủ yếu do dẫn động khí nén thực hiện. Ƣu điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là có thể tăng đƣợc lực mở ly hợp theo mong muốn. Vì vậy kiểu dẫn động này thƣờng đƣợc áp dụng trên các ô tô khách đặc biệt trên các ô tô tải cỡ lớn cần lực mở ly hợp lớn. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động cơ khí cƣờng hóa khí nén đƣợc thể hiện trên hình. Hệ thống gồm các bộ phận cơ bản sau: Bàn đạp 1, cụm van phân phối 3 và cụm xi lanh lực 12. Hình 3.11. Sơ đồ nguyên lý dẫn động cơ khí trợ lực khí nén 5.1.2. Nguyên lý làm việc Khi ly hợp đóng, trạng thái của van phân phối và xi lanh lực nhƣ hình vẽ. Lúc này nắp van 5 của van phân phối dƣới tác dụng của lò xo 4 đóng sự lƣu thông khí nén từ cửa C đến cửa D nên xi lanh lực 12 cũng ở trạng thái chƣa làm việc. Khi mở ly hợp, ngƣời lái tác dụng một lực vào bàn đạp 1 và làm thanh đẩy 2 dịch chuyển sang phải do thanh đẩy 2 gắn với vỏ của van phân phối 3 nên làm van phân phối 3 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 36 cũng dịch chuyển sang phải làm các thanh đẩy 8 và càng mở 9 tác dụng lên bạc mở làm bạc mở di chuyển để khắc phục khe hở giữa bạc mở và đòn mở. Khi bạc mở đã chạm vào đòn mở, lực cản sẽ truyền tới thanh 8 làm piston 7 của van phân phối tạm thời dừng lại. Trong khi đó, ngƣời lái tiếp tục tác dụng vào bàn đạp làm vỏ van 3 tiếp tục dịch chuyển sang phải. Khi khe hở giữa thân van 7 và nắp van 5 đƣợc khắc phục thì nắp van 5 sẽ mở, khí nén từ cửa C thông qua cửa van sang khoang B vào cửa D theo ống dẫn 15 đến xi lanh lực 12. Dƣới tác dụng của khí nén piston 13 dịch chuyển tác dụng vào càng mở 10 ép bạc mở dịch chuyển sang trái tì vào các đòn mở tách đĩa ép ra khỏi đĩa ma sát, ly hợp đƣợc mở. Khi thôi tác dụng lên bàn đạp ly hợp, dƣới tác dụng của lực ép và các lò xo hồi vị, toàn bộ hệ thống dẫn động sẽ trở lại trạng thái ban đầu. Khi nắp van 5 của van phân phối đƣợc đóng lại thì khí nén ngừng cung cấp cho xi lanh 12, còn khí nén ở khoang dƣới của xi lanh 12 sẽ theo đƣờng ống 15 trở về cửa D vào khoang B và thông qua kênh dẫn a để xả ra ngoài, kết thúc quá trình mở ly hợp. 5.2. Dẫn động thủy lực cƣờng hóa khí nén 5.2.1. Cấu tạo Dẫn động thủy lực cƣờng hóa khí nén là sự kết hợp giữa dẫn động thủy lực và dẫn động khí nén. Trong đó dẫn động thủy lực là chủ yếu để điều khiển hoạt động của van phân phối khí nén. Dẫn động khí nén sẽ tạo ra nguồn lực chính để thực hiện việc mở ly hợp. Vì vậy ngƣời ta cũng có thể tạo ra lực mở ly hợp theo mong muốn. chính vì lý do đó mà dẫn động thủy lực cƣờng hóa khí nén cũng đƣợc áp dụng nhiều trên các xe khách và xe tải lớn. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống dẫn động thủy lực cƣờng hóa khí nén đƣợc thể hiện hình dƣới. Các chi tiết và tên gọi của chúng đƣợc thể hiện qua hình vẽ, hệ thống bao gồm các bộ phận chính: Xi lanh chính 3, xi lanh công tác 8, cụm van phân phối khí nén và xi lanh lực 5 5.2.2. Nguyên lý hoạt động Khi cần mở ly hợp, ngƣời lái tác dụng một lực Q vào bàn đạp ly hợp thông qua các khâu khớp ty đẩy tác dụng vào piston của xi lanh công tác 3 dồn ép dầu theo đƣờng ống 4 tới khoang C của xi lanh công tác 8, làm piston dịch chuyển sang phải, ty đẩy 10 tác dụng vào Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 37 càng mở 11 ép bạc mở 12 dịch chuyển sang trái khắc phục khe hở giữa bạc mở và các đầu đòn mở. Khi bạc mở chạm vào đầu đòn mở, lực cản sẽ truyền đến piston 9 làm nó tạm thời dừng lại. Khi ngƣời lái tiếp tục tác dụng lực vào bàn đạp, áp suất dầu trong khoang C tiếp tục tăng, dẫn đến piston 14 của van phân phối dịch chuyển sang trái làm cốc 15 dịch chuyển sang trái theo. Hình 3.12. Sơ đồ nguyên lý dẫn động thủy lực trợ lực khí nén Sau khi cốc 15 tì vào van xả 17 và tiếp tục dịch chuyển sang trái làm van nạp 18 mở, khí nén từ ống dẫn 19 đi qua cửa nạp đã mở để vao khoang B của xi lanh lực. Nhờ áp lực của khí nén piston 6 dịch chuyển sang phải, đẩy càng mở 11 tiếp tục ép bạc mở 12 lên các đòn mở để tách đĩa ép ra khỏi đĩa ma sát và ly hợp đƣợc mở. Khi thôi tác dụng lực lên bàn đạp, dƣới tác dụng của lò xo ép càng mở 11 bị đẩy trở lại làm piston 9 dịch chuyển sang trái. Do không tác dụng lực lên bàn đạp nên áp suất dầu trong khoang C giảm. Do đó piston 14, cốc 15 và cụm van nạp/xả cùng dịch chuyển sang phải. Khi van nạp 18 đã đóng cửa nạp thì cụm van nạp/ xả dừng, còn cốc 15 và piston 14 tiếp tục dịch chuyển sang phải làm cửa xả mởi, khí nén từ khoang B của xi lanh lực qua cửa xả thoát ra ngoài kết thúc quá trình mở ly hợp. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 38 6. Ly hợp thủy lực 6.1. Cấu tạo Các bộ phận chính của ly hợp thủy lực là: Bơm, tuabin đặt đối diện nhau, bên trong bơm và tua bin đều có cánh dẫn hƣớng chất lỏng. Bơm cùng vỏ của ly hợp thủy lực tạo thành một khối cứng, moay ơ của khối này lắp chặt trên đầu trục khuỷu của động cơ. Tua bin lắp chặt trên đầu trục sơ cấp của hộp số, vòng đệm bao kín có nhiệm vụ ngăn không cho chất lỏng ra ngoài. Hình 3.13. Cấu tạo chung của ly hợp thủy lực Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 39 6.2. Nguyên lý hoạt động Khác với ly hợp ma sát là loại hoạt động theo nguyên tắc ma sát khô, ly hợp thủy lực đƣợc truyền moment bằng chất lỏng. Khi động cơ làm việc đĩa bơm quay, do lực ly tâm, chất lỏng chuyển động từ tâm với vận tốc tuyệt đối V1 theo các cánh ra ngoài rìa với tốc độ tuyệt đối V2 ( V2 >V1) bắn vào cánh tua bin, buộc đĩa này phải quay theo, chất lỏng tiếp tục di chuyển từ đĩa vào tâm đĩa tuabin và sang đĩa bơm, chu kỳ tuần hoàn đƣợc lặp lại. Hình 3.14. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của ly hợp thủy lực 6.3. Ƣu và nhƣợc điểm của ly hợp thủy lực - Ƣu điểm: Kết cấu đơn giản, các chi tiết ít bị hao mòn, khi hoạt động êm dịu, không ồn và không giật khi thay đổi tốc độ xe. - Nhƣợc điểm: Có hiện tƣợng trƣợt trong ly hợp, hiệu suất truyền lực thấp nên xe chạy tốn nhiều nhiên liệu;ngoài ra nếu không có cơ cấu gài đặc biệt thì không thể dùng biện pháo đóng ly hợp gài số, đẩy xe hoặc nhả phanh cho xe lăn xuống dốc khi khởi động động cơ nhƣ trƣờng hợp ly hợp ma sát. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 40 CHƢƠNG 4. HỘP SỐ 1. Công dụng, phân loại và yêu cầu 1.1. Công dụng - Thay đổi lực kéo ở bánh xe chủ động của ô tô cho phù hợp với điều kiện cản của mặt đƣờng. - Thay đổi chiều chuyển động của ô tô (tiến hoặc lùi) - Cho xe dừng lại tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc cắt bộ ly hợp (vị trí số 0) - Dẫn động lực ra ngoài cho các bộ phận công tác đối với xe chuyên dùng. 1.2. Phân loại - Theo bánh răng - Theo cơ cấu đổi số - Theo phƣơng pháp điều khiển Hiện nay, trên ô tô thƣờng sử dụng 2 loại hộp số sau: - Hộp số cơ khí: bao gồm nhiều cấp: 3,4,5 cấp - Hộp số tự động 1.3. Yêu cầu Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Tỷ số truyền cần thiết để có tốc độ chuyển động thích hợp, lực kéo cần thiết trên các bánh xe chủ động và đảm bảo tính kinh tế của ô tô. - Hiệu suất truyền lực cao, làm việc không ồn, sang số nhẹ nhàng, không sinh ra lực va đập ở các bánh răng. - Kết cấu gọn gang, chắc chắn, dễ điều khiển, bảo dƣỡng hoặc kiểm tra khi hƣ hỏng. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 41 2. Truyền động bánh răng 2.1. Truyền động bánh răng Để truyền chuyển động và làm thay đổi moment xoắn từ trục khuỷu động cơ đến các bánh xe chủ động, thông thƣờng trên ô tô đƣợc truyền qua các bánh răng hộp số, đƣợc gọi là truyền động bánh răng. Hình 4.1. Kết cấu truyền động bánh răng 2.2. Tỷ số truyền trong truyền động bánh răng 2.2.1. Khái niệm về tỷ số truyền Tốc độ quay của hai bánh răng khớp với nhau, tùy thuộc vào số răng hay đƣờng kính của mỗi bánh răng đó. Ví dụ bánh răng A dẫn động bánh răng B cùng đƣờng kính, A và B sẽ quay cùng một số vòng bằng nhau. Nếu bánh răng A có 12 răng, bánh răng B có 24 răng, bánh răng A phải quay 2 vòng để dẫn động bánh răng B quay một vòng. Ta nói tỷ số truyền động 2:1 Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 42 2.2.2. Công thức tỷ số truyền Tỷ số truyền của hai bánh răng ăn khớp với nhau là tỷ số giữa số vòng quay của bánh răng chủ động trên số vòng quay của bánh răng bị động hay số răng của bánh răng bị động trên số răng của bánh răng chủ động. i= nCD/nBD=NBD/NCD=DBD/DCD Trong đó: n: Số vòng quay bánh răng N: Số răng của bánh răng D: Đƣờng kính bánh răng Nếu: i<1: Tỷ số truyền tăng i=1: Tỷ số truyền thẳng i>1: Tỷ số truyền giảm 3. Cấu tạo của hộp số chính thông dụng 3.1. Hộp số 3 tiến 1 lùi, loại 2 trục 3.1.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 43 Hình 4.2. Sơ đồ kết cấu của hộp số 3 tiến, 1 lùi loại 2 trục - Vị trí tay số 1: Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 1 trên trục sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấp  Bánh răng số 1Bánh răng số 4Trục thứ cấp - Vị trí tay số 2: Lúc này bánh răng 5 trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 2 trên trục sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấp Bánh răng số 2Bánh răng số 5Trục thứ cấp - Vị trí tay số 3: Lúc này bánh răng 6 trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 3 trên trục sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 3Bánh răng số 6Trục thứ cấp - Vị trí tay số lùi: Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua phải ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục số lùi. Do bánh răng số 7 trên trục sơ cấp luôn ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục số lùi nên làm cho trục thứ cấp quay ngƣợc với chiều quay ban đầu. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 7Bánh răng số 8Bánh răng số 4Trục thứ cấp. 3.1.2. Những điều cần lưu ý - Hộp số này bao gồm 3 trục: trục sơ cấp, thứ cấp và trục số lùi. Không có trục trung gian. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 44 - Bánh răng số 7 và 8 luôn ăn khớp với nhau. Các bánh răng còn lại khi không vào vị trí tay số của mình thì không ăn khớp với nhau. - Các bánh răng là bánh răng trụ răng thẳng. Nếu là bánh răng nghiêng phải có bộ đồng tốc. - Để thực hiện việc ra vào số, các bánh răng phải di chuyển qua lại, nên còn gọi là hộp số dùng bánh răng di động. - Loại hộp số hai trục này hiện nay rất ít sử dụng. 3.2. Hộp số ô tô 3 số tiến, 1 số lùi, loại 3 trục 3.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý của hộp số 3 tiến, 1 lùi loại 3 trục Do bánh răng số 1 và số 2 thƣờng xuyên ăn khớp với nhau nên trục sơ cấp chuyển động sẽ làm trục trung gian quay theo, các bánh răng số 6 trên trục thứ cấp và bánh răng số 8 trên trục số lùi cũng chuyển động theo. - Vị trí tay số 1: Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 45 Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 3 trên trục trung gian. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 3Bánh răng số 4Trục thứ cấp - Vị trí tay số 2 Lúc này bộ đồng tốc trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 6 trên trục thứ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 5Bánh răng số 6Bộ đồng tốcTrục thứ cấp - Vị trí tay số 3: Lúc này bộ đồng tốc trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 1 trên trục sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bộ đồng tốcTrục thứ cấp. Đây chính là tay số truyền thẳng có tỷ số truyền bằng 1. - Vị trí tay số lùi Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục số lùi. Do bánh răng số 7 trên trục trung gian luôn ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục số lùi nên sẽ làm cho trục thứ cấp quay theo ngƣợc chiều với chiều quay ban đầu. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 7Bánh răng số 8Bánh răng số 4Trục thứ cấp 3.2.2. Những điều cần lưu ý Hộp số này gồm 4 trục: trục sơ cấp, thứ cấp, trục trung gian và trục số lùi. Các bánh răng 1,2,5,6,7,8 luôn ăn khớp với nhau Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 46 Bánh răng 3,4,7,8 là răng thẳng và bánh răng 1,2,5,6 là răng nghiêng Loại này đƣợc sử dụng nhiều trên các ô tô 3.3. Hộp số 4 số tiến, 1 số lùi, 3 trục 3.3.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động Hình 4.4. Sơ đồ nguyên lý hộp số 4 tiến, 1 lùi loại 3 trục Do bánh răng số 1 và số 2 thƣờng xuyên ăn khớp với nahu nên khi trục sơ cấp chuyển động sẽ làm cho trục trung gian quay theo, các bánh răng số 6,8 trên trục thứ cấp và bánh răng số 10 trên trục số lùi cũng chuyển động theo. - Vị trí tay số 1: Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 3 trên trục trung gian. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: -Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 3Bánh răng số 4Trục thứ cấp - Vị trí tay số 2: Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 47 Lúc này bộ đồng tốc của tay số 2 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 6 trên trục thứ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 5Bánh răng số 6Bộ đồng tốcTrục thứ cấp -Vị trí tay số 3: Lúc này bộ đồng tốc của tay số 3-4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 8 trên trục thứ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 7Bánh răng số 8Bộ đồng tốcTrục thứ cấp. - Vị trí tay số 4: Lúc này bộ đồng tốc của số 3-4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 1 trên sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bộ đồng tốcTrục thứ cấp. Đây chính là tay số truyền thẳng, có tỷ số truyền bằng 1 - Vị trí tay số lùi: Lúc này bánh răng 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua phải ăn khớp với bánh răng số 10 trên trục số lùi. Do bánh răng số 9 trên trục trung gian luôn ăn khớp với bánh răng số 10 trên trục số lùi nên sẽ làm cho trục thứ cấp quay ngƣợc với chiều quay ban đầu. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Bánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 9Bánh răng số 10Bánh răng số 4Trục thứ cấp 3.3.2. Những điều cần chú ý - Hộp số bao gồm 4 trục: trục sơ cấp, trục trung gian, trục thứ cấp và trục số lùi - Các bánh răng 1,2,5,6,7,8,9,10 luôn ăn khớp với nhau. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 48 - Bánh răng 3,4,9,10 là răng thẳng và bánh răng 1,2,5,6,7,8 là bánh răng nghiêng - Loại này đƣợc sử dụng nhiều trên các ô tô 3.4. Hộp số ô tô 5 số tiến, 1 lùi loại 3 trục ( có tỷ số truyền tăng) 3.4.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động Hình 4.5. Sơ đồ nguyên lý của hộp số 5 tiến, 1 lùi loại 3 trục Do bánh răng số 1 và số 2 luôn ăn khớp với nhau nên khi trục sơ cấp chuyển động sẽ làm cho trục trung gian quay theo, các bánh răng 6,8, 10 trên trục thứ cấp và bánh răng số 12 trên trục số lùi cũng chuyển động theo. - Vị trí tay số 1: Lúc này bánh răng 4 trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 3 trên trục trung gian. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Bánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 3Bánh răng số 4Trục thứ cấp Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 49 - Vị trí tay số 2: Lúc này bộ đồng tốc của tay số 2-3 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 6 trên trục thứ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 5Bánh răng số 6Bộ đồng tốcTrục thứ cấp - Vị trí tay số 3: Lúc này bộ đồng tốc của tay số 4-5 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 1 trên trục sơ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấpBánh răng số 1Bộ đồng tốcTrục thứ cấp. Đây chính là tay số truyền thẳng, có tỷ số truyền bằng 1. - Vị trí tay số truyền 5: Lúc này bộ đồng tốc của tay số 4-5 trên trục thứ cấp sẽ dịch chuyển qua ăn khớp với bánh răng số 10 trên trục thứ cấp. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục thứ cấpBánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 9Bánh răng số 10Bộ đồng tốcTrục thứ cấp. Đây là tay số truyền nhanh có tỷ số truyền nhỏ hơn 1. - Vị trí tay số lùi Lúc này bánh răng số 4 trên trục thứ cấp sẽ di chuyển qua phải ăn khớp với bánh răng số 12 trên trục số lùi. Do bánh răng số 11 trên trục trung gian luôn ăn khớp với bánh răng số 12 trên trục số lùi nên sẽ làm cho trục thứ cấp quay ngƣợc chiều quay ban đầu. Đƣờng truyền moment nhƣ sau: Trục sơ cấp Bánh răng số 1Bánh răng số 2Trục trung gianBánh răng số 11Bánh răng số 12Bánh răng số 4Trục thứ cấp Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 50 3.4.2. Những điều cần lưu ý - Hiện nay ở một số ô tô du lịch ( dùng 3 hoặc 4 cấp số) hay ở ô tô tải nhẹ ( dùng hộp số 4 cấp) thì imax/imin =6.5 và tỷ số truyền thẳng bằng 1 - Đối với ô tô có tải trọng lớn dùng hộp số 5 cấp với imax/imin =7-8, khi đó tỷ số truyền thẳng bằng 1 hoặc tay số truyền nhanh với i=0.75-0.8 4. Cấu tạo các chi tiết chính trong hộp số 4.1. Vỏ và nắp hộp số Vỏ và nắp hộp số làm nhiệm vụ che kín, ngoài ra còn tác dụng lắp đặt các bộ phận của hộp số và chứa dầu bôi trơn 4.2. Trục sơ cấp Hình 4.6. Kết cấu trục sơ cấp hộp số Trục sơ cấp đƣợc chế tạo bằng thép, đúc liền với bánh răng chủ động chính. Đầu trƣớc của trục sơ cấp gắn với ly hợp, đầu sau của trục lắp vào lỗ thành phía trƣớc của vỏ hộp số. 4.3. Trục trung gian Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 51 Hình 4.7. Kết cấu trục trung gian hộp số Trục trung gian gồm các bánh răng có đƣờng kính khác nhau, chế tạo thành một khối và bắt chặt trên trục. Trục trung gian luôn quay với trục sơ cấp vì bánh răng truyền động trên trục trung gian thƣờng xuyên ăn khớp với bánh răng trên trục sơ cấp. 4.4. Trục thứ cấp Trục thứ cấp có các rãnh then hoa, đầu trƣớc trục lắp vào lỗ đầu sau của trục thứ cấp, đầu sau lắp vào lỗ của vỏ hộp số. Trên rãnh then hoa của trục thứ cấp có lắp các bánh răng di động. Trục thứ cấp thẳng hàng với tâm trục sơ cấp. Hình 4.8. Kêt cấu trục thứ cấp hộp số 4.5. Trục số lùi Trục số lùi đƣợc lắp chặt vào lỗ trên thành vỏ hộp số, bánh răng số lùi có thể quay trên trục số lùi. 4.6. Cơ cấu sang số Trong quá trình sang số, cần số phải thực hiện cùng một lúc hai động tác: - Chọn bánh răng di động hay bộ đồng tốc cần thiết. - Dịch đúng hƣớng bánh răng di động hay bộ đồng tốc đã chọn để cài răng. Bộ phận dùng để sang số gọi là cơ cấu sang số, bao gồm: cần số, ống trƣợt (ống song hành), gắp sang số, lò xo và bi định vị, chốt hãm và khóa an toàn số lùi. Hình vẽ dƣới đây giới thiệu cơ cấu sang số lắp ráp trong nắp hộp số. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 52 Dọc theo nắp hộp số có khoan lỗ chƣa các ống trƣợt (6,7). Trên ống trƣợt gắn cố định gắp sang số (9) và khớp gạt số (10). Đầu cuối cần số cắm vào khớp gạt số. Muốn sang số, ta đẩy đầu trên cần số vào vị trí nhất định, đầu dƣới cần số sẽ dẫn động ống trƣợt và gắp sang số cài bánh răng. Các ống trƣợt đƣợc giữ ở vị trí gài số hay vị trí số 0 nhờ khóa định vị. Hình 4.9. Cấu tạo của cơ cấu sang số Để ngăn ngừa tình trạng cài nhầm số lùi trong lúc xe đang chạy số tới, trong khớp gạt số có bố trí khóa an toàn dành cho số lùi. Khóa này gồm một piston và lò xo làm cho ta phải dùng một lực lớn hơn bình thƣờng để đẩy cần số khi muốn sang số lùi. 4.7. Bộ đồng tốc 4.7.1. Nhiệm vụ - Bộ đồng tốc có nhiệm vụ dùng để đồng đều tốc độ của các bánh răng khi gài số, tránh đƣợc va chạm các bánh răng khi gài số không xảy ra tiếng kêu và đảm bảo cho tài xế gài số đƣợc nhẹ nhàng. - Bộ đồng tốc thƣờng đƣợc đặt ở những tay số truyền cao vì những tay số này có tốc độ góc của các cặp bánh răng chênh lệch nhau lớn. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 53 4.7.2. Cấu tạo Hình 4.10. Kết cấu bộ đồng tốc Cấu tạo của bộ giảm tốc gồm: Vòng răng 7 của ống trƣợt lồng vào trục thứ cấp bằng các rãnh then hoa. Số răng của vòng răng này không liên tiếp nhau mà bị ngắt quãng bởi ba lỗ khuyết để lắp với nêm 2. Hai đầu của ống trƣợt có lắp vòng đồng tốc 8, trên vòng này cũng có ba rãnh khuyết. Vỏ điều khiển (ống nối) 6 lắp lồng vào ống trƣợt. Lò xo 5 và bi hãm 4 nằm trong lỗ khuyết của vỏ điều khiển để giữ cho bộ đồng tốc luôn luôn nằm ở vị trí trung gian. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 54 Hình 4.11. Kết cấu bộ đồng tốc loại chốt hãm 4.7.3. Hoạt động Khi chƣa gài số, nhờ lực đẩy của lò xo 5 ấn hòn bi 4 tỳ vào vỏ điều khiển 6 giữ cho bộ đồng tốc luôn ở vị trí trung gian. Khi gài số, dƣới tác dụng của tay ngƣời lái, cần gạt 3 sẽ đẩy vỏ điều khiển 6 về phía trái hoặc phải. Lúc này vỏ điều khiển 6 kéo nêm 2 cùng dịch chuyển. Nêm 2 đẩy các vòng đồng tốc 8 theo hƣớng dịch chuyển của vỏ điều khiển 6 làm cho mặt côn của vòng đồng tốc 8 tỳ vào mặt côn của bánh răng 1 hoặc 9. Do ma sát giữa hai mặt côn sinh ra làm cho tốc độ quay của vỏ điều khiển 6 và bánh răng bằng nhau. Lúc đó ngƣời lái tiếp tục đẩy cần gạt 3 để gạt vỏ điều khiển 6 di chuyển tiếp sang phải hoặc trái để các bánh răng ăn khớp với nhau. Do sự đồng đều tốc độ góc của các bánh răng nên khi ăn khớp sẽ rất êm. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 55 CHƢƠNG 5. HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 1. Giới thiệu về hộp số tự động Hình 5.1. Kết cấu hộp số tự động Ở hộp số thƣờng, việc thay đổi tốc độ thông qua bàn đạp chân ga, nhƣng khi cần thay đổi lực kéo cho xe (nhƣ leo dốc, kéo tải nặng,) thì nhất thiết phải về số thấp nhằm thay đổi lực kéo cho xe, thực hiện công việc trên, tài xế phải sang số bằng tay, đòi hỏi ngƣời lái phải nhận biết tải, tốc độ động cơ để việc chuyển số thích hợp. Nhƣng ở hộp số tự động, việc nhận biết nhƣ trên là không cần thiết mà việc lên số hay xuống số là hoàn toàn tự động tại thời điểm phụ thuộc vào tải động cơ và tốc độ xe. 2. Các bộ phận chính trong hộp số tự động - Bộ biến mô (Torque Converter): Có nhiệm vụ truyền và khuếch đại moment từ động cơ bằng cách sử dụng dầu hộp số làm môi trƣờng làm việc. - Bộ truyền bánh răng hành tinh: Gồm một hay nhiều bộ bánh răng hành tinh, việc thay đổi tỷ số truyền nhờ vào hoạt động của các cụm chi tiết nhƣ: ly hợp, phanh đai, phanh đĩa, ly hợp một chiều Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 56 2.1. Bộ biến mô 2.1.1. Đặc điểm kết cấu Hình 5.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ biến mô Về cấu tạo, biến mô bao gồm: cánh bơm, roto tuabin, khớp một chiều và ly hợp khóa biến mô. - Cánh bơm Cánh bơm đƣợc gắn liền với vỏ biến mô, có rất nhiều cánh có biên dạng con đƣợc bố trí theo đƣờng kính ở bên trong. Vành dẫn hƣớng đƣợc bố trí trên cạnh trong của cánh bơm để dẫn hƣớng dòng chảy của dầu. Vỏ biến mô đƣợc nối với trục khuỷu của động cơ qua tấm dẫn động. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 57 Hình 5.3. Đặc điểm cấu tạo của bánh bơm - Roto tuabin Cũng nhƣ bánh bơm, tuabin có rất nhiều cánh dẫn đƣợc bố trí bên trong roto tuabin. Hƣớng cong của cánh dẫn này ngƣợc chiều với cánh dẫn trên bánh bơm, roto tuabin đƣợc lắp với trục sơ cấp của hộp số. Cấu tạo của roto tuabin đƣợc chỉ ra hình dƣới Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 58 Hình 5.4. Đặc điểm cấu tạo của tuabin biến mô - Stator và khớp một chiều Stator đƣợc đặt giữa cánh bơm và roto tuabin. Nó đƣợc lắp trên trục stator, trục này lắp cố định vào vỏ hộp số qua khớp một chiều. Các cánh dẫn của stator nhận dòng dầu khi nó đi ra khỏi rotor tuabin và hƣớng cho nó đập vào mặt sau của cánh dẫn trên cánh bơm làm cho cánh bơm đƣợc cƣờng hóa Hình 5.5. Đặc điểm cấu tạo của stator và khớp một chiều Khớp một chiều cho phép stator quay cùng chiều với trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên nếu stator có xu hƣớng quay theo chiều ngƣợc lại, khớp một chiều sẽ khóa stator lại và không cho nó quay. Do vậy stator quay hay bị khóa phụ thuộc vào hƣớng của dòng dầu đập vào các cánh dẫn của nó. Sơ đồ cấu tạo của stator và khớp một chiều đƣợc thể hiện ở hình trên. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 59 2.1.2. Nguyên lý làm việc a. Nguyên lý truyền công suất Hình 5.6. Sơ đồ nguyên lý truyền công suất trong biến mô Khi cánh bơm đƣợc dẫn động quay từ trục khuỷu động cơ, dầu trong cánh bơm sẽ quay cùng với cánh bơm. Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu văng ra và chảy từ trong ra phía ngoài dọc theo các bề mặt của của cánh dẫn. Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên nữa, dầu sẽ bị đẩy ta khỏi cánh bơm và đập vào các cánh dẫn của roto tuabin làm cho roto quay cùng một hƣớng với cánh bơm. Sau khi dầu giảm năng lƣợng do va đập vào các cánh dẫn của roto tua bin, nó tiếp tục chảy dọc theo máng cánh dẫn của roto tuabin từ ngoài vào trong để lại chảy ngƣợc về bánh bơm và một chu kỳ mới lại bắt đầu. b. Nguyên lý khuếch đại moment Việc khuếch đại moment bằng biến mô đƣợc thực hiện bằng cách trong cấu tạo của biến mô, ngoài cánh bơm và rotor tuabin còn có stator Với cấu tạo và cách bố trí các bánh công tác nhƣ vậy thì dòng dầu thủy lực sau khi ra khỏi rotor tuabin sẽ qua các cánh dẫn của stator. Do góc nghiêng của cánh dẫn stator đƣợc bố trí sao cho dòng dầu ra khỏi cánh dẫn stator sẽ có hƣớng trùng với hƣớng quay của cánh bơm. Vì vậy cánh bơm không những chỉ truyền moment từ động cơ mà nó còn đƣợc bổ sung một lƣợng moment của chất lỏng từ stator tác dụng vào. Điều đó có nghĩa là cánh bơm đƣợc cƣờng hóa và sẽ khuếch đại moment đầu vào để truyền đến rotor tuabin. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 60 Hình 5.7. Sơ đồ nguyên lý khuếch đại moment của biến mô 2.1.3. Chức năng của khớp một chiều Khi tốc độ quay của bánh bơm và roto tuabin có sự chênh lệch tƣơng đối lớn (tốc độ cánh bơm lớn hơn tốc độ roto tuabin) thì dòng dầu sau khi ra khỏi roto tuabin vào cánh dẫn của stator sẽ tác dụng lên stator một moment có xu hƣớng làm stator quay theo hƣớng ngƣợc với cánh bơm. Để tạo ra hƣớng dòng dầu sau khi ra khỏi cánh dẫn của stator tác dụng lên cánh dẫn của bánh bơm...y có ƣu điểm cơ bản là có thể có tỷ số truyền thay đổi. Cơ cấu lái loại này đƣợc dùng ở hệ thống lái không có cƣờng hóa, chủ yếu đối với ô tô tải và khách. 3.1.4. Loại liên hợp Thƣờng dùng nhất là loại trục vít-ecu-thanh răng-cung răng Sự nối tiếp giữa trục và error đên dãy bi nằm theo rãnh của trục vít. Loại này thƣờng đƣợc sử dụng của ô tô đơi mới. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 154 Hình 11.6. Kết cấu cơ cấu lái loại liên hợp 3.2. Dẫn động lái Dẫn đông lái bao gồm hệ thống đòn để truyền lực từ cơ cấu lái đến quay bánh xe CFD. Đồng thời đảm bảo cho các bánh xe khi quay vòng với động lực học hoi đúng. Bộ phận quan trọng nhất trong dẫn động lái là hình thang lái. Hình thang lái có nhiệm vụ đảm bảo động học bánh dẫn hƣớng làm cho bánh xe khỏi trƣợt lê khi lái, do đó bớt hao mòn. 3.3. Trợ lực lái 3.3.1. Khái quát chung Do nhu cầu tải trọng và vận chuyển, ô tô ngày nay đƣợc chế tạo ngày càng lớn, công suất động cơ ngày càng cao, nhiều ô dùng bánh xe có hông lốp rộng hơn. Với những thay Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 155 tính năng này của ô tô, hệ thống lái cơ khí thông thƣờng bằng tay gặp phải rất nhiều bất lợi. Để cải tiến, ngƣời ta thiết kế bộ trợ lực lái nhƣ hình dƣới. Bộ trợ lực lái này cung cấp một lực đẩy phụ để xoay vành lái điều khiển hai bánh xe dẫn hƣớng. Thông thƣờng ô tô không có hệ thống lái tiếp sức hoàn toàn nhƣng có bộ trợ lực lái. Ô tô trang bị bộ trợ lực, nếu gặp phải tình huống hệ thống lái trợ lực bị hỏng, hoặc động cơ chết máy, vẫn có thể điều khiển lái xe bình thƣờng. Bộ trợ lực lái đƣợc tác động do khí nén, điện hay thủy lực. Ngày nay bộ trợ lực lái đƣợc trang bị cho nhiều ô tô du lịch và tất cả ô tô tải. Về mặt kết cấu của hệ thống lái cơ khí bình thƣờng, nghĩa là vẫn có cơ cấu lái, cơ cấu dẫn động lái, vành lái và cột lái, điều khác biệt là có thêm bơm thủy lực và xi lanh lực. Khi tác động một lực xoay vành tay lái khoảng 0.68-3.17 kg, van dầu sẽ mở, bơm thủy lực đẩy dầu vào xi lanh lực tạo công suất bẻ lái các bánh xe trƣớc. Khi động cơ hoạt động, bơm thủy lực bơm liên tục để tạo sức đẩy này. Có hai kiểu hệ thống trợ lực thủy lực phổ biến đƣợc trang bị cho ô tô. + Loại cùng khối: trong loại này, piston và xi lanh lực đƣợc đặt trực tiếp cùng khối với cơ cấu lái tại cột lái. + Loại cần đẩy: Trong loai xi lanh này và piston lực đƣợc lắp ráp bên sƣờn xe. Bộ trợ lực lái cùng khối đƣợc dùng rộng rãi. Bộ trợ lực lái cần đẩy đƣợc dùng nhiều cho ô tô tải. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 156 Hình 11.7. Sơ đồ nguyên lý của trợ lực lái loại cùng khối 3.3.2. Bơm thủy lực Trong lúc xe lăn bánh, bơm thủy lực hoạt động liên tục để cung cấp áp suất cao cho cơ cấu lái. Bơm đƣợc dẫn động thông qua dây cuaroa và puly đai trục khuỷu. Hình dƣới trình bày kết cấu của một bơm thủy lực loại cánh van. Các cánh van trƣợt vào và ra trong roto và luôn luôn tiếp xúc với vách bơm dạng ovan. Khi roto quay, các cánh van bung ra trong khoang lơn và thu vào trong khoang hẹp giữa roto và vách bơm, tạo sức hút, đẩy dầu thủy lực. Trong bơm có trang bị van điều áp để giới hạn áp suất tối đa của bơm khoảng 750Psi (52.5 kg/cm 2 ) Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 157 Hình 11.8. Sơ đồ nguyên lý của bơm thủy lực 3.3.3. Bộ trợ lực thủy lực cùng khối Piston-thanh răng 2 của xi lanh thủy lực 1 khớp răng với bánh răng rẽ quạt kép 4. Đầu răng thứ hai của 4 khớp với phần răng của đai ôc bi hồi chuyển 5 trên trục vít 6. Trục của bánh răng rẽ quạt kép 4 điều khiển đòn quay đứng. Van trƣợt 3 cùng khối với trụ lái và trục vít 6 đƣợc lắp ráp trong vỏ 7 có công dụng đóng mở các mạch dầu 1’, 2’, 3’, 4’ và 5’. Mặt trƣớc và sau của piston 2 liên lạc với bơm thủy lực 8 và bình chứa dầu 9 qua van trƣợt 3. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 158 Hình 11.9. Đặc điểm kết cấu của cụm trợ lực thủy lực cùng khối Do đặc tính liên kết giữa trục vít 6 và đai ốc bị hồi chuyển 5, nên ta xoay vành tay lái, một lực cản nhẹ ban đầu sẽ tạo ra lực đẩy dọc tác động lên trụ lái. Chính lực đẩy dọc này làm cho van 3 dịch chuyển theo chiều dọc một khoảng nhỏ. Hƣớng dịch chuyển của van 3 tùy thuộc vào chiều xoay vành tay lái và sẽ đóng hoặc mở các mạch dầu, nhờ vậy, mặt trƣớc hay mặt sau của piston lực 2 liên lạc đƣợc với bơm thủy lực và bình chứa dầu. Khi xoay vành tay lái sang trái, van trƣợt 3 sẽ dịch qua phải đóng mạch dầu 5’ và mạch dầu 2’ cách ly khỏi bơm thủy lực. Lúc này mặt trƣớc của piston lực 1 liên lạc với bơm thủy lực qua mạch dầu 4’ mặt sau của nó liên lạc với bình chứa dầu qua mạch 2’ và 1’. Vì vậy piston lực đƣợc áp suất đẩy qua phải điều khiển cho xe rẽ trái. Khi hai bánh xe dẫn hƣớng đã đạt đƣợc góc độ rẽ hƣớng cần thiết, vành tay lái ngƣng xoay, lực cản nhẹ ban đầu không còn, lực đẩy dọc trụ lái cũng triệt tiêu. Lúc này các chốt và lò xo 1 đƣa van trƣợt 3 về trung hòa hay vị trí hƣớng thẳng. Ở vị trí này của van, tất cả các mạch 1’, 2’ 3’, 4’, 5’ đều mở. Áp suất thủy lực tác động đều lên hai mặt piston lực, giữ nó đứng tại chỗ duy trì góc rẽ hƣớng cần thiết có sẵn của hai bánh xe dẫn hƣớng. Nhờ vậy góc dẫn hƣớng của hai bánh trƣớc không tự tăng quá ý muốn của ngƣời lái xe. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 159 Lúc xoay vành tay lái sang phải, van 3 sẽ dịch qua trái đóng mở các mạch dầu điều khiển cho bơm thủy lực tác động vào mặt sau của piston lực qua mạch 3’ và mạch 2’. Số dầu phía trƣớc piston lực sẽ theo mạch 4’, 5’ trở lại thùng chứa. Sau khi xe qua khúc cua, ngƣời lái buông hẳn mạch 5’ trở lại buồng chứa. Đồng thời hai bánh xe trƣớc tự trả về vị trí thẳng hƣớng ban đầu, van 3 mở thông tất cả 5 mạch, dầu hồi về thùng chứa. Khi xe chạy thẳng, cả hai mặt piston đều có tác động lực do áp suất của dầu thủy lực, lúc này bơm thủy lực hoạt động không tải nên bớt tiêu tốn công suất của động cơ. Hình 11.10. Lƣu thông mach dầu khi xe rẽ trái 3.3.4. Bộ trợ lực lái loại cần đẩy Trong hệ thống này, một xi lanh lực 4 và một van phân phối 3 đƣợc dùng để tạo ra lực tác động hai bánh xe trƣớc khi xoay vành tay lái. Hệ thống này dùng cơ cấu lái thông thƣờng để điều khiển đòn quay đứng đóng mở van phân phối. Một đầu của xi lanh lực đƣợc gắn vào khung xe qua đầu ngoài của piston lực. Đầu kia của xi lanh lực đƣợc gắn với relay rod. Đầu còn lại của relay rod tích hợp với van phân phối và cơ cấu dẫn động lái. Van phân Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 160 phối và xi lanh lực liên lạc với nhau nhờ các ống dẫn dầu cao áp. Đầu cuối của đòn quay đứng có dạng hình cầu ráp khớp vào lỗ hình cầu của van phân phối điều khiển van này. Hình 11.11. Kết cấu của trợ lực lái loại cần đẩy Khi xoay vành tay lái sang trái hay qua phải, đòn quay đứng sẽ tác động van phân phối. Van sẽ điều khiển phân phối áp suất thủy lực vào mặt này hay mặt kia của piston trong xi lanh lực. Việc điều khiển bánh xe dẫn hƣớng cũng nhƣ nguyên lý kết cấu và hoạt động của van phƣơng pháp loại này hoàn toàn giống nhƣ trợ lực lái thủy lực loại cùng khối. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 161 Hình 11.12. Bộ trợ lực lái loại cần đẩy khi xe rẽ phải Hình 11.13. Bộ trợ lực lái loại cần đẩy khi xe rẽ trái Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 162 3.3.5. Bộ trợ lực lái bằng khí nén Hình 11.14. Sơ đồ hệ thống trợ lực lái bằng khí nén 4. Hệ thống lái điện tử 4.1. Giới thiệu về hệ thống lái điện tử Trợ lực lái cải tiến sử dụng một ECU trợ lực lái để điều khiển lực quay vô lắn cần thiết phù hợp với tốc độ xe, tạo lực lái nhỏ khi tốc độ xe thấp và tạo lực lái lớn khi tốc độ xe tăng để đạt đƣợc cảm giác lái tốt nhất. Có hai phƣơng pháp để thay đổi lực lái là: Hệ thống trợ lực lái cải tiến với sự phân nhánh áp suất dầu tác dụng lên piston và hệ thống trợ lực lái kiểu mới thay đổi moment xoắn của thanh xoắn trong van điều khiển. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 163 Hình 11.15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống lái điện tử 4.2. Các bộ phận trong hệ thống lái điện tử Hệ thống lái điện tử ngoài các bộ phận giống nhƣ hệ thống lái thƣờng còn có thêm các bộ phận sau: 4.2.1. Cảm biến tốc độ Đƣợc gắn bên trong đồng hồ đo tốc độ, nó bao gồm một công tắc đƣợc đóng ngắt liên tục bởi chuyển động quay của dây đồng hô đo tốc độ. Các loại cảm biến tốc độ đang đƣợc sử dụng: a. Kiểu lƣỡi gà: Nam châm trên cáp đồng hồ tốc độ quay và từ trƣờng của nam châm làm công tắc lƣỡi gà đóng và mở. Một đầu của công tắc lƣỡi gà đƣợc nối mass, đầu kia đƣợc nối với ECU. Công tắc lƣỡi gà bật và tắt điện áp cung cấp tạo xung tƣơng ứng với sự hoạt động bật-tắt của công tắc. Bốn xung đƣợc sinh ra trong vòng mỗi vòng quay của dâu, tốc độ xe cao hơn thì sẽ sinh ra nhiều xung hơn trong một đơn vị thời gian . b. Kiểu tế bào quang điện: Một đĩa xẻ rãnh trên dây đồng hồ tốc độ quay và tế bào quang điện bị bật-tắt do ánh sáng chiếu vào đến nó bị gián đoạn liên tục do sự che khuất của đĩa xẻ rãnh. Khi điện áp cấp đến mạch này sẽ sinh ra xung tƣơng ứng với sự bật-tắt của tế Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 164 bào quang điện. 20 xung đƣợc sinh ra trong một vòng quay của đồng hồ tốc độ. Tốc độ xe cao hơn thì sinh ra nhiều xung hơn. 4.2.2. ECU trợ lực lái ECU này đƣợc dùng để điều khiển van điện. Nó gửi tín hiệu điều khiển tới van điện phù hợp với các tín hiệu tốc độ của xe từ cảm biến tốc độ. Các tín hiệu ra từ ECU thay đổi hệ số tác dụng của tín hiệu xung 250Hz theo tốc độ xe, vì vậy sinh ra tín hiệu điện áp cƣờng độ trung bình thay đổi. 4.2.3. Van điện Van điện đƣợc gắn trong cơ cấu lái, nó có tác dụng làm thay đổi kích thƣớc mạch dầu nối hai phía xi lanh lực, Ống của van bị kéo khi van bị kích thích bởi tín hiệu từ ECU trợ lực lái. Hệ số tác động của tín hiệu thay đổi khi tốc độ xe thay đổi, làm thay đổi điện áp dẫn đến thay đổi lực điện từ của cuộn dây theo tốc độ xe. Vì vậy, mức độ ống bị kéo và kích thƣớc của cửa dầu thay đổi theo tốc độ xe. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 165 CHƢƠNG 12. HỆ THỐNG TREO 1. Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.1. Công dụng Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung với hệ thống chuyển động. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giảm va đập sinh ra khi ô tô chuyển động thẳng, làm êm dịu khi qua các mặt đƣờng gồ ghề không bằng phẳng. 1.2. Phân loại 1.2.1. Theo bộ phận hướng - Hệ thống treo độc lập - Hệ thống treo phụ thuộc 1.2.2. Theo phần tử đàn hồi - Nhíp - Lò xo - Thanh xoắn - Cao su - Khí nén - Thủy khí 1.3. Yêu cầu - Có tần số dao động riêng của vỏ thích hợp, tần số dao động này đƣợc xác định bằng độ võng tĩnh ft. - Có độ võng động fđ đủ để cho không sinh ra va đập trên các trụ đỡ cao su. - Có độ dập tắt dao động của vỏ và bánh xe thích hợp Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 166 - Khi quay vòng hoặc khi phanh thì vỏ ô tô không bị nghiêng - Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục đứng của bánh dẫn hƣớng không đổi. - Đảm bảo sự tƣơng ứng giữa động học các bánh xe và động học của truyền động lái. 2. Phân tích các kết cấu của hệ thống treo Ở ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc. Hệ thống treo phụ thuộc đƣợc sử dụng nhiều ở ô tô tải, hành khách và một số ô tô du lich. Còn hệ thống treo độc lập đƣợc sử dụng khá nhiều ở ô tô du lịch và một số ô tô tải. Ƣu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là đơn giản về mặt kết cấu, trong khi đó vẫn đảm bảo đƣợc yêu cầu cần thiết của ô tô nhất đó là nhƣng ô tô tốc độ lớn. Khuyết điểm là tốn nhiều thép và thời gian phục vụ ít. Hình 12.1. Hệ thống treo độc lập Hệ thống treo độc lập có ƣu điểm chủ yếu là tăng đƣợc khá nhiều tính êm dịu của ô tô khi chuyển động ở các điều kiện đƣờng sá khác nhau, nhƣng còn nhƣợc điểm là kết cấu phức tạp, vì thế nó đƣợc sử dụng nhiều trên ô tô tốc độ cao. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 167 Hình 12.2. Hệ thống treo phụ thuộc 2.1. Bộ phận hƣớng 2.1.1. Nhiệm vụ Dùng để xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh xe tƣơng đối với khung hay vỏ ô tô và dùng để truyền lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh), lực ngang cũng nhƣ các moment phản lực. Ở hệ thống treo phụ thuộc, nhíp vừa làm nhiệm vụ bộ phận đàn hồi vừa làm nhiệm vụ bộ phận hƣớng. Ở hệ thống treo độc lập, bộ phận hƣớng đƣợc làm riêng lẻ. Yêu cầu là phải đảm bảo vị trí bánh xe khi ô tô chuyển động thì sự dịch chuyển của bánh xe sẽ không làm thay đổi chiều rộng và chiều dài cơ sở của ô tô. 2.1.2. Đặc điểm kết cấu a. Hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 168 Hình 12.3. Bố trí hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là nhíp Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là nhíp có thể đƣợc bố trí ở trục chủ động hoặc trục bị động nhƣ hình trên. Trong cả hai trƣờng hợp trên, nhíp vừa là phần tử đàn hồi đồng thời làm luôn bộ phận hƣớng. Với chức năng bộ phận hƣớng, nhíp có thể truyền đƣợc lực dọc và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung. Ngoài ra nhíp còn có khả năng truyền moment từ bánh xe lên khung, đó là moment kéo hoặc moment phanh. Vì nhíp làm luôn bộ phận hƣớng nên ở các sơ đồ này chung ta không thấy các đòn treo và các thanh giằng. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 169 Trong quá trình biến dạng, chiều dài của nhíp thay đổi nên hai tai nhíp bắt lên khung hoặc dầm xe có một đầu cố định còn một đầu di động. Đối với nhíp sau thƣờng đầu cố định ở phía trƣớc còn đầu di động nằm ở phía sau để phù hợp với khả năng chịu đƣợc lực đẩy và lực kéo tác dụng lên bánh xe qua cầu xe lên nửa nhíp phía trƣớc có đầu cố định. Đối với nhíp trƣớc đầu cố định ở phía trƣớc hay sau tùy theo vị trí đặt cơ cấu lái để phối hợp đúng động học giữa hệ thống treo và hệ thống lái. b. Hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là lò xo trụ Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi là lò xo trụ cũng có thể đƣợc bố trí ở trục bị động hoặc ở cầu chủ động. Vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực theo phƣơng thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử các bộ phận dẫn hƣớng. Daàm Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 170 Hình 12.4. Bố trí hệ thống treo phụ thuộc với phần tử đàn hồi là lò xo trụ Đối với kết cấu hình thứ nhất, hai đòn treo dọc cùng với thanh giằng ngang là các phần tử của bộ phận dẫn hƣớng. Nó có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và các moment từ bánh xe qua dầm cầu, qua các phần tử của bộ phận hƣớng lên khung ô tô Đối với kết cấu ở hình thứ hai là loại bốn thanh giằng dọc và một thanh giằng ngang làm các phần tử của bộ phận dẫn hƣớng. Các thanh giằng này đều có một đầu bắt với cầu xe bằng khớp bản lề có cao su và một đầu còn lại bắt với khung cũng bằng các khớp bản lề có cao su. Ngoài các thanh giằng của bộ phận hƣớng nói trên còn bố trí thanh ổn định với mục đích giảm sự biến dạng chênh lệch lớn giữa các phần tử đàn hồi hai bánh xe đảm bảo ổn định cho thân ô tô. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 171 c. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc Hệ thống treo đòn dọc nghĩa là các thanh liên kết của phần tử dẫn hƣớng giữa bánh xe với khung ô tô bằng đòn dọc. Các đòn dọc thƣờng đƣợc bố trí song song hai bên bánh xe. Số lƣợng đòn dọc có thể là hai, ba hoặc bốn và có thể bố trí cả ở hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập. Hình 12.5. Bố trí hệ thống treo độc lập, lò xo trụ, đòn treo dọc Trên hình là sơ đồ và cấu tạo của hệ thống treo độc lập phần tử đàn hồi là lò xo với đòn treo dọc. Loại lực này chỉ bố trí hai đòn treo dọc phía dƣới. Để các đòn treo có thể chịu đƣợc lực dọc, lực ngang và moment thì các đòn treo này phải có cấu tạo sao cho độ cứng vững lớn. Thƣờng thì đòn treo loại này có kết cấu dạng hộp với tiết diện ngang tƣơng đối lớn. Một đầu đòn treo đƣợc cố định với moay ơ bánh xe, đầu còn lại đƣợc liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô. Khớp bản lề có chiều dài tƣơng đối lớn nhằm mục đích để các đòn dọc có thể chịu đƣợc lực ngang hoặc moment theo các hƣớng khác nhau. Vì lò xo có dạng hình trụ rỗng nên ngƣời ta tận dụng không gian bên trong lò xo bố trí giảm chấn. Do những đặc điêm cấu tạo trên nên hệ thống đòn treo dọc có kết cấu nhỏ gọn, trọng lƣợng phần không đƣợc treo nhỏ. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 172 d. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi là lò xo, hai đòn ngang Hình 12.6. Bố trí hệ thống treo độc lập, lò xo trụ, hai đòn ngang Cấu tạo dạng khung hình tam giác hoặc hình thang. Cấu tạo nhƣ vậy cho phép các đòn ngang làm đƣợc chức năng của bộ phận hƣớng. Đầu trong của mỗi đòn ngang đƣợc liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô. Đầu còn lại đƣợc liên kết với đòn đứng bởi các khớp cầu. Bánh xe đƣợc cố định với đòn đứng. Nếu là bánh xe dẫn hƣớng thì bánh xe cùng đòn đứng có thể quay xung quanh một trụ để quay bánh xe khi ô tô quay vòng. Nếu chiều dài của đòn ngang trên và đòn ngang dƣới bằng nhau thì hai đòn ngang nhƣ hai cạnh của một hình bình hành. Do đó khi bánh xe dao động lên xuống thì bánh xe còn bị trƣợt ngang do khoảng cách giữa hai bánh xe thay đổi, điều này sẽ làm lốp chóng Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 173 mòn. Vì vậy để khắc phụ nhƣợc điểm này thì ngƣời ta thƣờng bố trí đòn ngang trên có kích thƣớc ngắn hơn đòn ngang dƣới và khi đó hai đòn ngang nhƣ hai cạnh của một hình thang vuông. Nhờ bố trí nhƣ vậy mà khi bánh xe dao động lên xuống thì khoảng cách giữa hai bánh xe thay đổi không đáng kể, hạn chế mài mòn lốp bánh xe. Đòn treo trên có dạng hình tam giác hai đầu phía trong đƣợc liên kết bản lề hoặc khớp cầu với khung hoặc dầm ô tô. Đầu ngoài đƣợc liên kết bằng khớp cầu với đòn quay đứng trên đó lắp bánh dẫn hƣớng. Đòn dƣới dạng thanh đơn có một đầu liên kết bản lề hoặc khớp cầu với khung hoặc dầm ô tô, đầu còn lại liên kết với trụ xoay đứng. Để tăng cƣờng khả năng truyền lực dọc, lực ngang và moment trong bộ phận hƣớng còn bố trí thêm thanh giằng. Thực chất thanh giằng cùng với đòn treo dƣới cũng hợp thành một hình tam giác. Phần tử đàn hồi là lò xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ống thủy lự có đầu trên liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô, đầu dƣới liên kết bản lề hoặc khớp cầu với đòn treo dƣới. Một thanh ổn định ngang hai đầu liên kết với hai giá bánh xe và đƣợc giữ trên khung hoặc dầm ô tô bằng hai khớp bản lề. Thanh ổn định có tác dụng hạn chế biến dạng quá mức của một bên bánh xe nhằm giữ cho thân ô tô đƣợc ổn định. e. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson Nếu kích thƣớc đòn trên của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về 0 thì ta có hệ thống treo độc lập loại Macpherson. Cấu tạo cụ thể của hệ thống treo Macpherson đƣợc mô tả hình dƣới Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 174 Hình 12.7. Hệ thống treo độc lập loại Macpherson Cấu tạo của hệ thống treo loại Macpherson bao gồm một đòn treo dƣới 3. Đầu trong của đòn treo dƣới đƣợc liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô, đầu ngoài liên kết với thanh xoay đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ống thủy lực. Đầu trên của giảm chấn ống thủy lực đƣợc liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô. Phần tử đàn hồi lò xo 4 đƣợc đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tì vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô. Trục bánh xe đƣợc lắp cố định với trụ xoay đứng (vỏ giảm chấn) Trong kết cấu này, vì đòn treo dƣới chỉ gồm một thanh nên có bố trí thêm một thanh giằng. Ngoài ra đây là bánh xe dẫn hƣớng nên trụ xoay đứng là vỏ giảm chấn có thể Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 175 quay quanh trụ của nó khi bánh xe quay vòng. Để tăng tính ổn định của phần thân vỏ ô tô trong hệ thống treo này cũng bố trí một thanh ổn định. f. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ, đòn chéo Hình 12.8. Hệ thống treo độc lập loại hai đòn chéo Đây là hệ thống treo độc lập đƣợc thiết kế với mục đích tăng độ cứng vững để tăng khả nang chịu lực ngang đồng thời giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe xảy ra do bánh xe dao động trong phƣơng thẳng đứng. Do kết cấu đơn giản và chiếm ít không gian nên thƣờng đƣợc sử dụng trên hệ thống treo sau của ô tô du lịch. Cấu tạo chung của hệ thống treo đòn chéo đƣợc mô tả ở hình trên. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 176 Đòn treo dƣới của hệ thống treo loại này có vai trò nhƣ đòn treo ngang dƣới của hệ thống treo Macpherson. Tuy nhiên kết cấu của đòn treo có dạng tấm với kích thƣớc khá lớn; mặc khác đầu trong của đòn treo đƣợc liên kết với khung hoặc dầm ô tô bằng hai khớp bản lề khoảng cách xa nhau nhằm tăng khả năng chịu lực. Đòn treo dƣới không song song với trục dọc của ô tô nhƣ ở loại đòn treo dọc và cũng không vuông góc với trục dọc ô tô nhƣ ở đòn treo ngang mà bố trí ở vị trí trung gian giữa hai phƣơng án này tạo với trục dọc của ô tô một góc nào đó, vì vậy gọi là đòn chéo. g. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi là thanh xoắn Trong hệ thống treo với phần tử đàn hồi là thanh xoắn có ƣu điểm kết cấu, kích thƣớc và trọng lƣợng của phần tử đàn hồi là nhỏ, không gian chiếm chỗ ít, bố trí thuận tiện. Vì vậy loại hệ thống treo phần tử đàn hồi là thanh xoắn đƣợc sử dụng không những trên ô tô du lịch mà còn ô tô tải. Đối với hệ thống treo độc lập hai đòn ngang thì thanh xoắn thƣờng đƣợc bố trí dọc theo thân ô tô. Một đầu thanh xoắn đƣợc ngàm cố định trên khung hoặc dầm, đầu còn lại đƣợc liên kết cố định bằng then hoa với đầu trong của đòn treo trên hoặc đòn treo dƣới. Nhƣ vậy khi chịu tải, thông qua các đòn treo, thanh xoắn sẽ chịu một moment xoắn và biến dạng góc. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 177 Hình 12.9. Bố trí hệ thống treo độc lập, thanh xoắn 2.2. Bộ phận đàn hồi 2.2.1. Nhiệm vụ Bộ phận đàn hồi dùng để truyền chủ yếu các lực theo phƣơng thẳng đứng và giảm tải trọng khi ô tô chuyển động thẳng trên đƣờng không bằng phẳng và đảm bảo độ êm dịu cần thiết. Bộ phận đàn hồi có thể là: nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, thủy khí, liên hợp 2.2.2. Kết cấu a. Nhíp Nhíp đƣợc sử dụng khá nhiều ở ô tô tải, hành khách và du lịch với dầm cầu liền Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 178 Hình 12.10. Kết cấu nhíp lá Kết cấu của nhíp bao gồm nhiều lá nhíp ghép lại. Các lá nhíp này đƣợc ghép lại với nhau bằng bu lông trung tâm. Các lá nhíp có thể dịch chuyển tƣơng đối với nhau theo chiều dọc. Do đó khi nhíp biến dạng sẽ sinh ra sự ma sát làm giảm các dao động khi ô tô chuyển động. Trong trƣờng hợp tải trọng tác dụng lên cầu có thể thay đổi đột ngột nhƣ ở cầu sau của ô tô tải ngƣời ra bố trí nhíp đôi, gồm nhíp chính và nhíp phụ. Khi không chở hàng thì nhíp chính làm việc, còn khi tải trọng thêm thì nhíp phụ làm việc. Sử dụng nhíp đôi sẽ làm cho hệ thống treo có độ êm dịu tốt hơn. Nhíp phụ có thể đặt trên hoặc dƣới nhíp chính tùy theo vị trí của cầu và khung, kích thƣớc của nhíp và biến dạng yêu cầu của nhíp. Khi bố trí nhíp dọc thì lá trên cùng của nhíp sẽ làm việc nặng hơn vì ngoài nhiệm vụ đàn hồi còn truyền lực đẩy và phanh. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 179 Hình 12.11. Bố trí nhíp trên ô tô b. Lò xo Lò xo đƣợc dùng nhiều ở ô tô du lich với hệ thống treo độc lập. Lò xo trụ có ƣu điểm là kết cấu đơn giản, kích thƣớc gọn gàng nhất là khi bố trí giảm chấn nằm lồng trong lò xo. Hình 12.12. Kết cấu lò xo trụ Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 180 c. Thanh xoắn Thanh xoắn đƣợc dùng ở một số ô tô du lịch kết cấu đơn giản nhƣng bố trí khó khắn vì chiều dài khá lớn Hình 12.13. Kết cấu thanh xoắn d. Loại khí Loại khí đƣợc sử dụng tốt ở các loại ô tô có trọng lƣợng đƣợc treo thay đổi khá lớn nhƣ ô tô tải, ô tô khách, đoàn xe. Bộ phận đàn hồi loại khí có cấu tạo theo kiểu hình cao su, trong đó có chứa khí nén. Hình 12.14. Kết cấu phần tử đàn hồi loại khí Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 181 e. Loại thủy khí Bộ phận đàn hồi thủy khí có sự kết hợp giữa chất lỏng và chất khí, vì ở đây áp suất của khí đƣợc truyền qua chất lỏng sẽ tiến hành dập tắt dao động. Vì thế bộ phận đàn hồi thủy khí sẽ làm luôn nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn Hình 12.15. Kết cấu phần tử đàn hồi loại thủy khí 2.3. Bộ phận giảm chấn 2.3.1. Nhiệm vụ Cùng với sự ma sát của hệ thống treo (gồm ma sát giữa các lá nhíp và các khớp nối) sẽ sinh ra lực cản của ô tô và chuyển cơ năng của dao động thành nhiệt năng. Bộ giảm chấn có hai loại thông dụng: loại đòn và loại ống Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 182 2.3.2. Bộ giảm chấn đòn Hình 12.16. Kết cấu giảm chấn đòn Các đƣờng dầu rất nhỏ gây ra ma sát, do đó tạo nên hiện tƣợng giảm chấn 2.3.3. Giảm chấn ống Hình 12.17. Kết cấu giảm chấn ống Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 183 Hình 12.18. Nguyên lý làm việc của giảm chấn ống Nguyên lý làm việc của bộ phận giảm chấn dựa trên nguyên tắc chuyển dịch chất lỏng từ buồng này sang buồng khác qua các van tiết lƣu nhỏ. Khi chất lỏng qua van tiết lƣu đó sẽ sinh ra lực cản lớn của chất lỏng. Do đó dập tắt các dao động của ô tô khi chuyển động. 3. Hệ thống treo điện tử 3.1. Giới thiệu chung về hệ thống treo điện tử (TEMS) TEMS viết tắt của Toyota Electronically Modulated Suspension tức là hệ thống treo điều khiển điện tử của Toyota. Với hệ thống này, ngƣời lái có thể dùng công tắc để lựa chon một trong hai chế độ lực giảm chấn của giảm chấn: bình thƣờng hay thể thao, mà ngƣời lái yêu thích. Lực giảm chấn sau đó đƣợc tự động điều chỉnh đến một trong ba chế độ (mềm, tung bình, cứng) nhờ TEMS Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 184 ECU (bộ điều chỉnh điện tử) dựa trên chế độ đã lựa chọn và điều kiện lái xe. Nó làm tăng tính êm dịu chuyển động và cải thiện tính ổn định lái. 3.2. Đặc điểm của hệ thống treo điện tử 3.2.1. Thay đổi chế độ giảm chấn Hình 12.19. Các chế độ hoạt động của hệ thống treo điện tử Ngƣời lái có thể lựa chọn chế độ bình thƣờng hay thể thao bằng công tắc lựa chọn chế độ. Khi xe chạy ở chế độ bình thƣờng, do phải đảm bảo cho việc duy trì tính êm dịu chuyển động, nên ECU đặt lực giảm chấn ở chế độ mềm. Ở chế độ thể thao, lực giảm chấn đƣợc đặt ở chế độ trung bình. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 185 3.2.2. Điều khiển chống chúi đuôi xe Hình 12.20. Điều khiển chống chúi đuôi xe Nó hạn chế sự chúi đuôi của những xe có hộp số tự động khi khởi hành hoặc khi tăng tốc đột ngột. Lúc này ECU đặt lực giảm chấn của giảm chấn ở chế độ cứng làm ổn định chuyển động của xe. 3.2.3. Điều khiển chống nghiêng ngang Hình 12.21. Điều khiển chống nghiêng ngang Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 186 Nó giới hạn độ nghiêng ngang của thân xe khi quay vòng hau đi lên đƣờng ngoằn ngoèo. Lúc đó lực giảm chấn đƣợc đặt ở chế độ cứng. Vì vậy cải thiện đƣợc tính ổn định khi điều khiển. 3.2.4. Chống chúi mũi Hình 12.22. Điều khiển chống chúi mũi Nó hạn chế mũi xe chùi xuống khi phanh. Do đó lực giảm chấn đƣợc đặt ở chế độ cứng, làm ổn định chuyển động của xe. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 187 3.2.5. Điều khiển ở tốc độ cao Hình 12.23. Điều khiển xe chạy tốc độ cao Khi xe chuyển động ở tốc độ cao, lực giảm chấn đƣợc đặt ở chế độ trung bình, cải thiện khả năng điều khiển. 3.2.6. Chống chúi đuôi khi chuyển số Hình 12.24. Điều khiển khi xe sang số Nó hạn chế sự chúi đuôi của những xe có hộp số tự động khi khởi hành. Khi tay số đƣợc chuyển đến vị trí khác từ N hay P, lực giảm chấn đƣợc đặt ở chế độ cứng. Bài giảng Kết cấu ô tô GV. ThS. Nguyễn Hoài- Khoa Cơ khí- Trƣờng Cao đẳng Công nghệ- Đại học Đà Nẵng Trang 188 3.3. Sơ đồ hệ thống treo điện tử Hình 12.25. Sơ đồ bố trí hệ thống treo điện tử

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbai_giang_ket_cau_o_to.pdf