CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LY HỢP TRÊN XE Ô TÔ

Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặc

chuyển số.

Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực không bị

quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột và không nhả ly hợp.ở hệ thống truyền

lực bằng cơ khí với hộp số có cấp, thì việc dùng ly hợp để tách tức thời động cơ ra

khỏi hệ thống truyền lực sẽ làm giảm va đập giữa các đầu răng, hoặc của khớp gài,

làm cho quá trình đổi số được dễ dàng. Khi nối êm dịu động cơ đang làm việc với

hệ thống truyền lực (lúc này ly hợp có sự trượt) làm cho mômen ở các bánh xe chủ

động tăng lên từ từ. Do đó, xe khởi hành và tăng tốc êm.

Còn khi phanh xe đồng thời với việc tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền

lực, sẽ làm cho động cơ hoạt động liên tục (không bị chết máy). Do đó, không phải

khởi động động cơ nhiều lần.

1.1.2 Phân loại ly hợp

Ly hợp trên ôtô thường được phân loại theo 4 cách:

Phân loại theo phương pháp truyền mômen.

Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp.

Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép.

Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp.

a) Phân loại theo phương pháp truyền mômen

Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền

lực thì người ta chia ly hợp ra thành 4 loại sau:

Loại 1: Ly hợp ma sát là ly hợp truyền mômen xoắn bằng các bề mặt ma sát, nó

gồm các loại sau:

Theo hình dáng bề mặt ma sát gồm có:

Ly hợp ma sát loại đĩa (một đĩa, hai đĩa hoặc nhiều đĩa).

Ly hợp ma sát loại hình nón.

Ly hợp ma sát loại hình trống.

Hiện nay, ly hợp ma sát loại đĩa được sử dụng rất rộng rãi, vì nó có kết cấu

đơn giản, dễ chế tạo và khối lượng phần bị động của ly hợp tương đối nhỏ. Còn ly



7



hợp ma sát loại hình nón và hình trống ít được sử dụng, vì phần bị động của ly hợp

có trọng lượng lớn sẽ gây ra tải trọng động lớn tác dụng lên các cụm và các chi tiết

của hệ thống truyền lực.

Theo vật liệu chế tạo bề mặt ma sát gồm có:

Thép với gang.

Thép với thép.

Thép với phêrađô hoặc phêrađô đồng.

Gang với phêrađô.

Thép với phêrađô cao su.

Theo đặc điểm của môi trường ma sát gồm có:

Ma sát khô.

Ma sát ướt (các bề mặt ma sát được ngâm trong dầu).

Ưu điểm: Của ly hợp ma sát là kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

Nhược điểm: Của ly hợp ma sát là các bề mặt ma sát nhanh mòn do hiện tượng trượt

tương đối với nhau trong quá trình đóng ly hợp, các chi tiết trong ly hợp bị nung

nóng do nhiệt tạo bởi một phần công ma sát.Tuy nhiên ly hợp ma sát vẫn được sử

dụng phổ biến ở các ôtô hiện nay do những ưu điểm của nó.

Loại 2 Ly hợp thủy lực: Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng năng lượng của chất

lỏng (thường là dầu).

Ưu điểm: Của ly hợp thủy lực là làm việc bền lâu, giảm được tải trọng động tác

dụng lên hệ thống truyền lực và dễ tự động hóa quá trình điều khiển xe.

Nhược điểm: Của ly hợp thủy lực là chế tạo khó, giá thành cao, hiệu suất truyền lực

nhỏ do hiện tượng trượt. Loại ly hợp thủy lực ít được sử dụng trên ôtô, hiện tại mới

được sử dụng ở một số loại xe ôtô du lịch, ôtô vận tải hạng nặng và một vài ôtô

quân sự.

Loại 3 Ly hợp điện từ: Là ly hợp truyền mômen xoắn nhờ tác dụng của từ trường

nam châm điện. Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.

Loại 4 Ly hợp liên hợp: Là ly hợp truyền mômen xoắn bằng cách kết hợp hai trong

các loại kể trên (ví dụ như ly hợp thủy cơ). Loại này ít được sử dụng trên xe ôtô.



8



b) Phân loại theo trạng thái làm việc của ly hợp:

Theo trạng thái làm việc của ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại:

Ly hợp thường đóng: Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô hiện nay.

Ly hợp thường mở: Loại này được sử dụng ở một số máy kéo bánh hơi như

C - 100, MTZ2 ...

c) Phân loại theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép:

Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép ngoài thì người ta chia ra các

loại ly hợp sau:

Loại 1 Ly hợp lò xo: Là ly hợp dùng lực lò xo tạo lực nén lên đĩa ép, nó gồm các

loại sau:

- Lò xo đặt xung quanh: Các lò xo được bố trí đều trên một vòng tròn và có thể đặt

một hoặc hai hàng.

- Lò xo trung tâm (dùng lò xo côn).

- Lò xo đĩa ( lò xo màng )

Trong các loại trên thì ly hợp dùng lò xo trụ và lò xo đĩa được áp dụng khá phổ

biến trên các ôtô hiện nay, vì nó có ưu điểm kết cấu gọn nhẹ, tạo được lực ép lớn

theo yêu cầu và làm việc tin cậy.

Loại 2 Ly hợp điện từ: Lực ép là lực điện từ.

Loại 3 Ly hợp ly tâm: Là loại ly hợp sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở

ly hợp. Loại này ít được sử dụng trên các ôtô quân sự.

Loại 4 Ly hợp nửa ly tâm: Là loại ly hợp dùng lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo

còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào. Loại này có kết cấu phức tạp nên

ít được sử dụng phổ biến.

d) Phân loại theo phương pháp dẫn động ly hợp:

Theo phương pháp dẫn động ly hợp thì người ta chia ly hợp ra thành 2 loại

sau:

Loại 1 Ly hợp điều khiển tự động.

Loại 2 Ly hợp điều khiển cưỡng bức.



9



Để điều khiển ly hợp thì người lái phải tác động một lực cần thiết lên hệ

thống dẫn động ly hợp. Loại này được sử dụng hầu hết trên các ôtô dùng ly hợp loại

đĩa ma sát ở trạng thái luôn đóng.

Theo đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động ly hợp thì người

ta lại chia ra thành 3 loại sau:

- Dẫn động bằng cơ khí: là dẫn động điều khiển từ bàn đạp tới cụm đòn nối.

Loại này được dùng trên xe con với yêu cầu lực ép nhỏ.

- Dẫn động bằng thủy lực: là dẫn động thông qua các khâu khớp đòn nối và đường

ống cùng với các cụm truyền chất lỏng.

- Dẫn động có trợ lực: là tổ hợp của các phương pháp dẫn động cơ khí hoặc thủy lực

với các bộ phận trợ lực bàn đạp: cơ khí, thủy lực áp suất cao, chân không, khí

nen...trợ lực điều khiển ly hợp thường gặp trên ôto ngày nay

1.1.3 Yêu cầu ly hợp:

Ly hợp là một trong những hệ thống chủ yếu của ôtô, khi làm việc ly hợp

phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

- Truyền hết mômen của động cơ mà không bị trượt ở bất kỳ điều kiện sử dụng nào.

Muốn vậy thì mômen ma sát của ly hợp phải lớn hơn mômen cực đại của động cơ

(có nghĩa là hệ số dự trữ mômen β của ly hợp phải lớn hơn 1).

- Đóng ly hợp phải êm dịu, để giảm tải trọng va đập sinh ra trong các răng của hộp

số khi khởi hành ôtô và khi sang số lúc ôtô đang chuyển động.

- Mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền

lực trong thời gian ngắn

- Khối lượng các chi tiết, mômen quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để

giảm lực va đập lên bánh răng khi khởi hành và sang số.

- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ.

- Các bề mặt ma sát phải 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 ly hợp phải đơn giản, dễ điều khiển và thuận tiện trong bảo dưỡng và tháo

lắp.



10



Ngoài các yêu cầu trên ly hợp cũng như các chi tiêt khác cần đảm bảo độ bền

cao, làm việc tin cậy. Giá thành thấp.

1.2 Ly hợp ma sát khô:

Cấu tạo chung của ly hợp được chia thành các phần cơ bản:

- Chủ dộng

- Bị động

- Dẫn động điều khiển

1.2.1 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại đĩa ma sát khô 1 đĩa:



Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa

1 - bánh đà



;



2 - đĩa ma sát ;



3 - đĩa ép .



4 - lò xo ép



;



5 - vỏ ly hợp ;



6 - bạc mở .



7 - bàn đạp



;



8 - lò xo hồi vị bàn đạp.



9 - đòn kéo



;



10 - càng mở ;



12 - đòn mở



;



13 - lò xo giảm chấn .



11



11 - bi "T".



Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa

1.đĩa bị động .



4. bộ giảm chấn .



7.lò xo ép .



2.đĩa ép .



5. vỏ trong ly hợp .



8.lò xo đĩa .



3.càng mở .



6.ô bi tỳ .



Cấu tạo theo hình 1.1

Phần chủ động:

bao gồm vỏ ly hợp (5) được bắt cố định với bánh đà (1) bằng các bu lông, đĩa ép

(3) cùng các chi tiết trên vỏ ly hợp (lò xo ép, đòn mở ) đĩa ép (3) nối với vỏ ly hợp

bằng thanh mỏng đàn hồi. đảm bảo truyền được mômen từ vỏ lên đĩa ép và dịch

chuyển dọc trục khi đóng, ngắt ly hợp. Lực ép lò xo ép truyền tới đĩa ép có tác dụng

kẹp chặt đĩa bị động với bánh đà.

Phần bị động:

đĩa bị động (2) ( gồm cả chi tiết xương đĩa bị động, các tấm ma sát, mayer, bộ phận

giảm chấn (13) và trục ly hợp

Phần dẫn động:



12



gồm các chi tiết liên kết từ bàn đạp (7) →đòn kéo (9)→càng mở (10)→bạc

mở(6)→bi ‘T’ (11)→đòn mở (12).

Và lò xo hồi vị càng mở(10) có điểm tựa trên các te.

Đòn mở (12) có điểm tựa trên vỏ ly hợp.

Nguyên lý hoạt động:

Sự làm việc của ly hợp được chia thành hai trạng thái cơ bản là : Đóng và Mở .

Trạng thái đóng:

Bàn đạp ly hợp(7) ở trạng thái ban đầu. Dưới tác dụng của các lò xo (5) bố

trí trên ly hợp, đĩa bị động (2) được ép giữa bánh đà (1) và đĩa ép (3) bằng lực của

lò xo (5). Mômen ma sát được tạo lên giữa chúng. Mômen xoắn chuyền từ phần chủ

động tới phần bị động qua bề mặt tiếp xúc giữa đĩa bị động (2) với bánh đà và đĩa

ép tới trục bị động của ly hợp sang hộp số.

khi làm việc, do một số nguyên nhân nào đó, mômen hệ thống truyền lực lớn hơn

giá trịn mômen ma sáy ly hợp, ly hợp sẽ trượt và đóng vai trò là cơ cấu an toàn

trành quá tải cho hệ thông truyền lực.

Trạng thái mở ly hợp:

Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp(7) bàn đạp dịch chuyển→đòn kéo

(9) dịch sang trái→ càng mở (10) tác động lên bi ‘T’ (11) dịch sang phải khắc phục

khe hở ‘δ’ →tác động đòn mở (12) ép lò xo (5) kéo đĩa ép (3) dịch chuyển sang

phải tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động ra khỏi bánh đà và đĩa ép. Mômen ma

sát giảm dần và triệt tiêu. Ly hợp được mở thực hiện ngắt mômen truyền từ động cơ

tới hệ thống truyền lực.



13



1.2.2 Sơ đồ cấu tạo của ly hợp loại ma sát khô 2 đĩa:



Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô hai đĩa

1 - bánh đà



2 - lò xo đĩa ép trung gian



3 - đĩa ép trung gian



4 - đĩa ma sát ;



5 - đĩa ép ngoài



6 - bulông hạn chế



7 - lò xo ép



8 - vỏ ly hợp



9 - bạc mở



10 - trục ly hợp



11 - bàn đạp



12 - lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp



13 - thanh kéo



14 - càng mở



16 - đòn mở



15 - bi "T"



17 - lò xo giảm chấn.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp 2 đĩa ma sát khô tương tự như ly

hợp ma sát khô một đĩa. Điểm khác biệt của ly hợp ma sát 2 đĩa là có 2 đĩa bị động

và đĩa ép trung gian.



14



Hình 1.4 ly hợp ma sát 2 đĩa

Cấu tạo theo sơ đồ hình 1.3:

Phần chủ động:

Bao gồm bánh đà (1), đĩa ép trung gian (3), đĩa ép ngoài (5) và vỏ ly hợp (8).

Bánh đà có dạng cốc trụ bên trong chứa các đĩa ép và đĩa bị động của cụm ly hợp.

Mômen từ động cơ được truyền từ trục khuỷa tới bánh đà sang đĩa ép trung gian và

đĩa ép ngoài nhờ các rãnh trên bánh đà và các vấu của đĩa (3) và (5). Như vậy các

đĩa (3) và (5) có thể di chuyển dọc trục so với bánh đà và các vấu có thể trượt dọc

theo các rãnh để hạn chế dịch chuyển của đĩa trung gian (3), kết cấu sử dụng bu

lông hạn chế (6). Các chi tiết đòn mở (16), các lò xo ép (7) (một dãy, hai dãy , hoặc

lò xo đĩa ) bố trí liên kết với đĩa ép ngoài nằm trong vỏ ly hợp (8)

Phần bị động :

Gồm có hai đĩa ma sát bị động (4) cùng với bộ giảm chấn dập tắt dao động

xoăn. Đĩa bị động bên trong nằm giữa bánh đà và đĩa ép trung gian. Đĩa bị động bên

ngoài nằm giữa đĩa ép trung gian và đĩa ngoài. Các đĩa bị động (4) liên kết với các

trục bị động của ly hợp bằng mối ghép then hoa di trượt trên moayer



15



Phần dẫn động:

Bao gồm bàn đạp (11) lò xo hồi vị (12), thanh kéo (13), càng gạt (14), ổ bi

‘T’ (15), đòn mở (10)

Nguyên lý hoạt động:

Trạng thái đóng ly hợp:

Lực ép của các lò xo (7) ép chặt các đĩa ép ngoài, đĩa bị động ngoài ,đĩa ép

trung gian, đĩa bị động trong, trên bánh đà thành một khối. mômen xoắn được

chuyền từ động cơ qua phần chủ động, các đĩa bị động, bộ phận giảm chấn, mayer

tới trục bị động ly hợp.

Trạng thái ly hợp mở :

Khi tác động lực điều khiển lên bàn đạp (11) thông qua thanh kéo (13), càng

mở (14) đẩy ống trượt (9) dích sang trái khắc phục khe hở ở giữa ô bi ‘T’ (15) và

đầu đòn mở (16). ổ bị ‘T’ tiếp tục ép lên đầu đòn mở, đầy đầu trong sang trái, đầu

ngoài đòn mở dịch chuyển sang phải. Kéo đĩ ép ngoài (5) tách khỏi đĩa bị động

ngoài, lò xo định vị (2) đẩy đĩa ép trong tiến sát đến đầu bu lông hạn chế (6), tách

đĩa bị động trong ra khỏi bánh đà. Lực ép của lò xo ép không truyền tới đĩa bị động

phần bị động và phần chủ động được tách ra. Mômen từ động cơ được truyền sang

hệ thống truyền lực bị ngắt.

1.2.3. So sánh ly hợp ma sát 1 đĩa và ly hợp ma sát 2 đĩa

Nếu cùng một đĩa ép báo ngoài và lực ép như nhau. Ly hợp 2 đĩa (với 2 đôi

bề mặt ma sát) truyền được mômen lớn hơn, do vậy được dùng trên xe ô tô có tải

trọng lớn hoặc ô tô kéo rơmoc hay bán rơmoc nặng .

Nếu cùng truyền mô men như nhau dẫn tới kích thước của ly hợp 2 đĩa nhỏ hơn .

Ly hợp ma sát khô 2 đĩa đóng êm dịu hơn ly hợp ma sát khô 1 đĩa

Nhược điểm của ly hợp ma sát 1 đĩa so với 1 đĩa. Ly hợp 2 đĩa có kết cấu phúc tạp,

quá trình mở kém dứt khoát .



16



1.3. Các bộ phận cơ bản trong ly hợp ma sát

1.3.1. Lò xo ép

Lò xo ép trong ly hợp ma sát là chi tiết quán trọng nhất có tác dụng tạo lên

lực ép của ly hợp. Lò xo ép làm việc trong trạng thái luôn luôn bị nén để tạo lực ép

truyền lên đĩa ép. Khi mở ly hợp các lò xo ép có thể làm việc ở trạng thái tăng tải

(lò xo trụ, lò xo côn) hoặc được giảm tải (lò xo đĩa ).

Lò xo ép được chế tạo từ các loại thép có độ cứng cao và được nhiệt luyện, nhằm ổn

đinh lâu dài độ cứng trong môi trường nhiệt độ cao.

Kết cấu, kích thước và đặc tính của cụm ly hợp được xác định theo loại lò xo ép.

Trong ly hợp ô tô thường được xử dụng lò xo trụ, lò xo côn và lò xo đĩa, kết cấu ở

trạng thái tự do đặc tính biến dạng (quan hệ lực p và biến dạng δ ) của các loại lò xo

được thể hiện hình dưới.

F(N)



pb1

pc2



pa1

pc1



pa2

pb2



p

x(mm)



Hình 1.5 Đồ thị biểu diễn lực ép của lò xo theo độ biến dạng của lò xo

Lò xo trụ (a) có đường đặc tính tuyến tính. Lò xo côn (b) có dạng parabol.

Khi mở ly hợp các lò xo này đòi hỏi lực điều khiển lớn (pa2< p ); (pb2< p) điều này

dẫn tới trượt nhiều các bề mặt ma sát mòn nhanh. Để khắc phục các nhược điểm

trên. Đặc tính của lò xo đĩa tạo nên lực ép thay đổi không đáng kể trong vùng làm

việc, kể cả khi mòn và khi mở ly hợp pc2 ~ p ; pc1 ~ p



17