hinhsu89
Tài xế O-H
LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội đã có nhiều thay đổi kể từ lúc nó được hình thành, và càng ngày xã hội lại càng hoàn thiện hơn và tốt đẹp hơn. Trong nền công nghiêp ô tô cũng vậy kể từ lúc chiếc ô tô đầu tiên ra đời vào đầu thế kỷ...đến nay nó đã có nhiều thay đổi và tất nhiên là thay đổi có kế thừa và phát triển.
Nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là nghành công ngiệp, trong đó có nghành công nghiệp ô tô cũng rất được chú trọng và phát triển. Nó được cho thấy bởi sự xuất hiện nhiều hãng ô tô nổi tiếng được lắp ráp tại Việt Nam như TOYOTA, HONDA, FORD... Do đó vấn đề đặt ra ở đấy cho một người kỹ sư là phải nắm rõ được kết cấu của các cụm, hệ thống trên các loại xe hiện đại để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao nhất về công dụng, an toàn, kinh tế trong điều kiện ở Việt Nam.
Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống truyền lực. Hệ thống này có chức năng truyền và phân phối mơmen quay và công suất từ động cơ đến các bánh xe chủ động, làm thay đổi mômen và chiều quay của bánh xe theo yêu cầu. Vì những chức năng quan trọng của nó mà người ta không ngừng cải tiến hệ thống truyền lực để năng cao tính năng của nó.
Vì vậy, trong quá trình học tập về chuyên nghành cơ khí ô tô tại Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS’’
Nội dung đồ án gồm các phần sau:
1. Lời nói đầu
2. Chương 1: Giới thiệu chung về xe TOYOTA VIOS
3. Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
4. Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm ly hợp xe TOYOTA VIOS
5. Chương 4: Đặc điểm khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
6. Kết luận
7. Tài liệu tham khảo
Hà nội, ngày tháng năm 2009
Sinh viên thực hiện
Lưu Văn Thành
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS
1.1. Lịch sử phát triển
Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan. Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang các thị trường khác ngoài châu Á,thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông Nam Á.
Hình 1.1. Hình dáng ngoài xe Toyota Vios
Thế hệ đầu 2003-2007, kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.3 và 1.5 lít. Những chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ sư Thái và các nhà thiết kế Nhật. Phần lớn các mẫu xe Vios tại các quốc gia Đông Nam Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ 1,5 lít trừ những chiếc Vios của quốc đảo Philippines. Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít.Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu ToyotaPlatz. Nhờ một số cảitiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt đặc biệt là với phiên bản 2006. Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới.
Thế hệ thứ 2 (từ năm 2007 đến nay), kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.5 lít.
Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) I4 ký hiệu 1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i. Công suất cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm. Tuy nhiên, khung gầm thiết kế hoàn toàn mới.
Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003 1.5G (5 số sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên được giới thiệu tại thị trường Việt Nam.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an toàn và tiện nghi có nhiều cải tiến.Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhô ra ngoài, đèn xi-nhan tích hợp trên gương (gương có thể gập lại khi không sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới....
Xe Vios mới dài hơn thế hệ cũ khoảng 50mm nên không gian bên trong xe rộng hơn một chút, khoảng cách giữa hàng ghế trước và sau tăng lên.
1.2. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios
1.2.1. Động cơ 1NZ-FE (DOHC 16 van với VVT-i)
Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ, với 4 xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai với công nghệ điều khiển đống van thông minh (VVT-i), giúp cho xe tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường.
- Công suất tối đa: 107 HP / 6.000 rpn
- Mômen xoắn tối đa: 14,4 kg.m / 4.200 rpn
- Tỉ số nén: 10.5:1
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 5.5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Toyota Vios sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87, 83. Dung tích bình xăng là 42 lít.
- Hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước.
- Hệ thống bôi trơn: theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té. Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W30, SAE 10W30, SAE 15W40
1.2.2. Hệ thống truyền lực
- Ly hợp: Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng. Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ. Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.
- Hộp số: Đối với phiên bản 1.5G là tự động 4 cấp
Đối với phiên bản 1.5E là hộp số thường 5 cấp
- Truyền lực chính và vi sai: Đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Xe Toyota Vios sử dụng truyền lực chính một cấp, bánh răng trụ răng nghiêng.
1.2.3. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Toyota Vios bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chân có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cả bánh trước và bánh sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ cường hoá nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh.
1.2.4. Hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe Toyota Vios là hệ thống lái cơ khí với tay lái trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao.
Hệ thống lái xe Toyota Vios bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
- Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.
- Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.
- Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực
Bán kính vòng quay:Bán kính vòng quay tối thiếu 4,9 m
1.2.5. Phần vận hành
Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau
- Treo trước là hệ thống treo độc lập kiểu nến (mcpherson), kích thước đòn treo trên của hệ thống treo này giảm về bằng 0. Còn đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với dầm ôtô, đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết lằm trên đường tâm của trụ xoay đứng. đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên vỏ ôtô. trên xe Toyota Vios vì đòn treo dưới chỉ gồm một thanh nén nên có bố trí thêm một thanh giằng ổn định. Ngoài ra đây là bánh xe dẫn hướng nên trụ đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quang trục của nó khi xe quay vòng.
- Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ, vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử hướng.
- Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng, kích thước lốp xe 185/60R15
- Các bộ phận chính đều được lăp đặt trên vỏ xe nên đặc điểm chịu lực của xe là vỏ chịu lực.
1.2.6. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12 V
- Máy phát: 12V- 65A
- Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 KW
- Ắc quy(mf): 12V- 35Ah
- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
- Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính
- Hệ thống âm thanh gồm có radio, cassette và dàn loa.
Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật của xe được cho trong bảng 1.
STT
TÊN THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ
GIÁ TRỊ
Toyota Vios 1.5G
Toyota Vios 1.5E
1
Động cơ
1.5 lít (1NZ-FE)
2
Hộp số
4 số tự động
5 số tay
3
Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao)
mm
4300 x 1700 x 1460
4
Chiều dài cơ sở
mm
2550
5
Chiều rộng cơ sở
mm
1470/1460
6
Khoảng sáng gầm xe
mm
150
7
Trọng lượng không tải
kg
1055-1110
1030 -1085
8
Trọng lượng toàn tải
kg
1520
1495
9
Phanh
Trước
Sau
Đĩa thông gió
Đĩa
10
Vỏ và mâm xe
185/60R15 Mâm đúc
11
Bán kính quay vòng tối thiểu
m
4,9
12
Dung tích bình nhiên liệu
Lít
42
13
Kiểu động cơ
4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van, DOHC-VVT-i
14
Dung tích công tác
cc
1497
15
Công suất tối đa (SAE Net)
HP/rpm
107/6000
16
Mô men xoắn tối đa (SAE Net)
Kg.m/rpm
14.4/4200
17
Tiêu chuẩn khí thải
Euro Step 4
1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
Từ lúc dòng xe TOYOTA VIOS ra đời vào năm 2003 đến nay nó đã có nhiều thay đổi về hệ thống truyền lực cho phù hợp với xe thế của xã hội và để dễ dàng hơn cho người lái.
Lúc mới ra đời hệ thống truyền lực với cầu sau chủ động, cho tới nay loại hệ thống truyền lực với cầu trước chủ động với nhiều ưu điểm vượt trội hơn: Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn về phía trước đầu ô tô giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao.
- Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS truớc đây với cầu sau chủ động
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu sau chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Cầu chủ động
- Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động
Hình 1.3. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Cầu chủ động
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE TOYOTA VIOS 1.5E
Hình 2.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống truyền lực xe TOYOTA VIOS
1-Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Truyền lực chính và vi sai
Hệ thống truyền lực của xe Toyota Vios là cụm chi tiết được lắp ghép trên khung xe theo một trình tự nhất định và hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ sau:
- Truyền các mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động.
- Ngắt mô men xoắn khi cần thiết.
- Biến đổi mô men xoắn phù hợp với điều kiện đường sá và làm tăng tính năng thông qua, việt dã của xe.
- Phân phối mô men xoắn ra cầu chủ động một cách hợp lý.
2.1. Ly hợp
a) Công dụng
+ Dùng để truyền mômen xoắn từ trục khuỷa động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực.
+ Dùng cắt nội động lực giữa động cơ với hệ thống truyền lực khi khởi hành, dừng xe, chuyển số và khi phanh.
+ Là cơ cấu an toàn của hệ thống truyền lực khi xe chở quá tải hoặc khi phanh gấp (ly hợp sẽ bị trượt, bảo đảm an toàn cho động cơ và hệ thống an toàn khác) hoặc do tải trọng động khi xe đi trên địa bàn phức tạp, quá tải do mômen quán tính.
b) Cấu tạo
Ly hợp xe TOYOTA VIOS là ly hợp ma sát dùng lò xo màng dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực có trợ lực chân không. Gồm 3 phần chính:
Hình 2.2. Ly hợp ma sát dùng lò xo màng
1- bánh đà; 2- đĩa ma sát; 3- đĩa ép; 4- then hoa; 5- lò xo màng; 6- khớp trượt với vòng bi mở ly hợp; 7- trục sơ cấp hộp số; 8- vòng bi trục hộp số; 9- ống lót đỡ khớp trượt; 10- vỏ bộ ly hợp; 11- trục khuỷu động cơ
* Phần chủ động
Phần chủ động gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, vỏ ly hợp 10 lắp cố định trên bánh đà, đĩa ép 3 cùng quay với vỏ ly hợp và bánh đà
* Phần bị động
Gồm đĩa ma sát 2 và trục sơ cấp hộp số. Đĩa ma sát có moay ơ được lắp then hoa trên trục sơ cấp để truyền mômen cho trục sơ cấp và có thể di trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt nối ly hợp.
* Cơ cấu điều khiển
Dùng để ngắt ly hợp khi cần. Dẫn động điều khiển ly hợp xe VIOS là dẫn thuỷ lực có trợ lực chân không.
c) Ưu nhược điểm của ly hợp ma sát dùng lò xo màng
* Ưu điểm:
- Có kết cấu đơn giản
- Kích thước nhỏ gọn
- Lực ép lên đĩa ép đều
- Không cần sử dụng đòn mở
- Có đặc tính làm việc tốt
* Nhược điểm:
- Kết cấu phức tạp, giá thành cao
- Đòi hỏi kỹ thuật chăm sóc cẩn thận hơn
d) Nguyên lý hoạt động của ly hợp
Ly hợp làm việc ở hai trạng thái đóng và mở
- Trạng thái đóng: Khi người lái xe không tác dụng vào bàn đạp ly hợp dưới tác dụng của các lò xo ép sẽ đẩy đĩa ép, ép sát đĩa bị động và bánh đà động cơ. Khi đó bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, các lò xo ép và vỏ ly hợp sẽ quay liền thành một khối. Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bánh đà qua các bề mặt ma sát giữa đĩa bị động với bánh đà và đĩa ép truyền đến moay ơ đĩa bị động và tới trục bị động nhờ mối ghép then hoa giữa moay ơ đĩa bị động với trục. Ly hợp thực hiện chức năng của một khớp nối dùng để truyền mômen xoắn.
- Trạng thái mở: Khi ngưòi lái tác dụng một lực lên bàn đạp ly hợp thông qua hệ thống dẫn động làm càng mở đẩy vòng bi mở ngược chiều vào phía trong tỳ vào lỗ tâm của lò xo màng làm cho vòng ngoài của nó bật lên tách đĩa ma sát bị động ra khỏi bánh đà. Lúc này mômen xoắn không được truyền đến hệ thống truyền lực thực hiện cắt ly hợp.
2.1.1.Đặc điểm kết cấu của một số chi tiết điển hình của ly hợp xe
Toyota Vios
Hình 2.3. Các chi tiết của ly hợp
1- Bánh đà; 2- Đĩa ly hợp; 3- Vỏ ly hợp; 4- Kẹp moay ơ vòng bi cắt ly hợp; 5- Vòng bi cắt ly hợp; 6- Càng cắt ly hợp; 7- Giá đỡ càng cắt ly hợp; 8- Cao su càng cắt ly hợp
a) Bánh đà
Được chế tạo từ thép, vật liệu này đảm bảo độ bền cơ học cao, đáp ứng được yêu cầu về chât lượng và giá thành. Vành răng mặt ngoài của bánh đà được dùng để khởi động động cơ. Vành răng khởi động được làm từ thép hợp kim.
Trên bánh đà có gia công các lỗ ren để bắt với vỏ của bộ ly hợp. Phía bên trong gia công lỗ trụ tròn và có gia công các lỗ để bắt chặt với mặt bích đuôi trục khuỷa.
Trong bánh đà phần bên trong được khoét lõm. Điều này làm cho khối lượng bánh đà tập trung ở vành ngoài lớn và có tác dụng dự trữ năng lượng, tăng khả năng quay cân bằng cho trục khuỷa đồng thời cũng làm giảm khối lượng bành đà một cách đáng kể. Bề mặt của bánh đà được gia công chính xác, có độ bóng cao nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc và làm cho mômen truyền tới đĩa ma sát bị động lớn hơn.
b)Đĩa ma sát
Cấu tạo đĩa ma sát bị động gồm các chi tiết: Hai tấm ma sát, xương đĩa, moay ơ, lò xo giảm chấn.
Hình 2.4. Cấu tạo đĩa ma sát bị động
1- Tấm ma sát; 2- Xương đĩa; 3- Lò xo giảm chấn; 4- Moay ơ
* Tấm ma sát
Tấm ma sát có dạng hình khăn: Trên mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát được ghép chặt với xương đĩa bằng các đinh tán. Khi sử dụng tấm ma sát không được mòn cách đầu đinh tán 0,3 mm. Trên bề mặt tấm ma sát có gia công các rãnh hướng kính.
* Xương đĩa
Gồm một đĩa thép lượn sóng, trên xương đĩa có xẻ các rãnh hướng kính chia xương đĩa thành nhiều phần bằng nhau và trên các phần nhỏ được uốn về các phía khác nhau có tác dụng như một lò xo lá nhằm dập tắt các dao động dọc trục và việc cắt nối ly hợp được êm dịu.
Xương đĩa được liên kết với moay ơ bằng liên kết mềm qua 4 lò xo giảm chấn và qua các đinh tán.
* Moay ơ
Được nối với trục bị động bắng các rãnh then hoa. Các răng then hoa được chế tạo dạng răng thân khai, do đó làm tăng độ bền, độ đồng tâm, độ tiếp xúc trong quá trình di trượt giữa moay ơ và trục bị động. Trên moay ơ có gia công 4 lỗ hình trụ chữ nhật để lắp lò xo xoắn giảm chấn, moay ơ được chế tạo bằng thép.
* Bộ giảm chấn
Bộ giảm chấn ly hợp gồm 4 lò xo giảm chấn được lắp trong 4 lỗ hình trụ chữ nhật của xương đĩa và trong mặt bích moay ơ, 4 lò xo được giữ bằng hai vành hãm ở hai bên. Trên moay ơ của đĩa ma sát bị động một đầu mặt bích đặt đĩa của tấm ma sát, còn đầu kia đặt xương đĩa của bộ giảm chấn xoắn. Đĩa bị động và xương đĩa được nối với nhau bởi ba đinh tán và có khả năng quay tương đối với moay ơ. Do có khe hở giữa đinh tán với thành của dãy bán nguyệt trong mặt bích với độ căng ban đầu của các lò xo, mômen xoắn được truyền từ đĩa bị động tới mặt bích moay ơ qua các lò xo xoắn. Để đảm vệ cho lò xo khỏi rơi đã có các vòng bảo vệ, giữa các vòng bảo vệ của đĩa và mặt bích moay ơ đặt các vòng thép ma sát. Đĩa bị động và xương đĩa không nối cứng với moay ơ nên dao động xoắn của trục khuỷa động cơ làm biến dạng các lò xo xoắn và làm các đĩa ma sát bị động quay tương đối với moay ơ, lúc này xuất hiện ma sát giữa các bề mặt của đĩa và vòng thép ma sát làm cho dao động xoắn bị dập tắt.
Nhược điểm của bộ giảm chấn này là làm cho kết cấu phức tạp, tăng trọng lượng phần bị động của ly hợp.
c) Lò xo màng
Lò xo đĩa được chế tạo dạng hình nón cụt bằng thép lò xo. Trên thân tấm lò xo có xẻ các rãnh hướng kính để tránh ứng suất tập trung, ở phía đầu rãnh hướng kính có gia công các lỗ tròn. Lò xo đĩa được đặt giữa vỏ ly hợp và đĩa ép. Việc định vị và dẫn hướng trong, ngoài bằng bulông giữ.
d)Đĩa ép
Đĩa ép ly hợp được đúc bằng gang. Ở bề mặt ngoài có gia công các vấu hình tròn có tác dụng tỳ lò xo màng lên. Bề mặt tiếp xúc với tấm ma sát được gia công với độ chính xác cao, độ bóng tốt để tăng diện tích tiếp xúc giữa đĩa ép với tấm ma sát bị động. Ở phía ngoài của đĩa ép có gia công các lỗ để lắp đinh tán, để lắp các vành hãm lò xo màng. Giữa đĩa ép được gia công dạng lỗ trụ. Do có kết cấu kiểu như vậy nên đảm bảo cho đĩa ép có thể dịch chuyển dọc trục đồng thời đảm bảo truyền mômen xoắn từ bánh đà.
e) Vỏ ly hợp
Vỏ ly hợp là một chi tiết của phần chủ động, vỏ ly hợp được bắt chặt với bánh đà bằng các bu lông và quay cùng bánh đà. Vỏ ly hợp được dập từ thép tấm nên nó giảm được khối lượng và kích thước của ly hợp mà vẫn đảm bảo được độ bền và độ cứng vững nhưng giá thành chế tạo cao.
f) Vòng bi mở
Vòng bi mở là một bộ phận trung gian từ dẫn động điều khiển tới đòn mở. Cấu tạo của vòng bi mở bao gồm: bạc trượt, khớp gài đầu bạc trượt, ổ bi cầu đỡ chặn. Ổ bi và bạc trượt được bôi trơn bằng một loại mỡ đặc biệt. Ở vỏ bên ngoài vòng bi mở có các chụp làm kín và lắp các ngoắc để bắt càng cua của càng mở. Vòng bi mở di chuyển dọc trục được trên ống dẫn hướng.
2.1.2. Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp
Xe TOYOYA VIOS là loại xe được bố trí hệ thống dẫn động điều khiển cắt ly hợp bằng thuỷ lực.
Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp bao gồm: các chi tiết như hình 2.6
Hình 2.6. Sơ đồ cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp
a) Cấu tạo các cụm của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp
* Bầu trợ lực chân không bao gồm: Pít tông, vành cao su và lò xo trả về. Tất cả được lồng lên trục và được lắp trong vỏ của bầu trợ lực, đồng thời là xy lanh của bầu trợ lực chân không.
* Xi lanh chính: Trong xy lanh chính của ly hợp, sự trượt của pittông tạo ra áp suất thủy lực.
Hình 2.7. Xi lanh chính
* Xy lanh công tác: Xy lanh cắt ly hợp làm dịch chuyển pittông bằng áp suất thuỷ lực từ xi lanh chính và điều khiển càng cắt ly hợp qua cần đẩy.
Hình 2.8. Chi tiết tháo rời của xy lanh công tác
1- Bu lông; 2- Nắp nút xả khí; 3- Nút của xy lanh cắt ly hợp; 4- Ống nối từ xy lanh cắt ly hợp đến ống mềm; 5- lò xo; 6- Pittông; 7- Cần đẩy; 8- Cao su chắn bụi
b) Nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển dẫn động ly hợp
(hình 2.6)
* Khi đạp bàn đạp ly hợp, làm pittong trong xy lanh chính chuyển động đẩy dầu trong bình chứa dầu ly hợp theo đường ống dẫn tới xy lanh cắt ly hợp. Dầu có áp suất cao đẩy pittong trong xy lanh cắt ly hợp chuyển dịch, thông qua càng cắt ly hợp vào vòng bi cắt ly hợp, thực hiện quá trình cắt ly hợp.
* Khi thôi không tác dụng lên bàn đạp ly hợp, buông chân ra khỏi bàn đạp, lò xo hồi về và lò xo ly hợp đưa các chi tiết điều khiển trở về vị trí ban đầu, dầu từ xy lanh cắt ly hợp được đẩy trở lại bơm công tác và bình chứa dầu trên bơm công tác.
Dầu trợ lực cho ly hợp là: SAEJ 1730
2.2. Hộp Số
2.2.1. Công dụng
+ Hộp số dùng để thay đổi lực kéo tác dụng lên bánh xe bằng cách thay đổi tỷ số truyền động giữa bánh xe chủ động với động cơ.
+ Hộp số dùng để cắt động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian tuỳ ý.
+ Thay đổi chiều chuyển động của xe (đi số tiến hoặc đi số lùi).
+ Hộp số xe TOYOTA VIOS là hộp số cơ khí năm cấp có ba trục dọc xe, có 5 số tiến và 1 số lùi. Có các số truyền khác nhau ở từng tay số để thích hợp với vận tốc chuyển động của xe trong phạm vi rộng theo lực cản bên ngoài.
+ Hộp số xe được thiết kế nhỏ, gọn nhưng làm việc vẫn đảm bảo được độ tin cậy và đáp ứng được mọi yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo tính chất động lực học của xe.
2.2.2. Yêu cầu
Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động học và tình kinh tế nhiên liệu của ô tô.
- Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ.
- Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng.
- Hiệu suất truyền động cao.
- Kết cấu đơn giản để dễ chăm sóc bảo dưỡng.
2.2.3. Cấu tạo
Hình 2.9. Cấu tạo hộp số TOYOTA VIOS
1- Trục sơ cấp; 2- Bánh răng chủ động số1; 3- Bánh răng chủ động số lùi; 4- Bánh răng chủ động số 2; 5- Bánh răng chủ động số 3; 6- Ống trượt và vành trượt số 2; 7- Bánh răng chủ động số 4; 8- Bánh răng chủ động số 5; 9- Ống trượt và vành trượt số 3; 10- Bánh răng bị động số 5; 11- Bánh răng bị động số 4; 12- Bánh răng bị động số 3; 13- Bánh răng bị động số 2; 14- Ống trượt và vành trượt số 1; 15- Bánh răng bị động số 1; 16- Trục thứ cấp
Hộp số xe VIOS là hộp số cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi và truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. Vì hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với nhau. Trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố
định trên trục sơ cấp. Bánh răng bị động số 1, số 2 quay trơn trên trục thư cấp. Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp. Hộp số có 3 ống gài đồng tốc. Để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi xe hộp số còn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trên trục số lùi để ăn khớp với 1 bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian. Vì là cầu trước chủ động nên ngoài các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùngvà bộ vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số.
Sơ đồ động học của hộp số xe Toyota Vios
Hình 2.10. Sơ đồ động học hộp số xe TOYOTA VIOS
1- Bánh răng số 5; 2- Bánh răng số 4; 3- Bánh răng số 3; 4- Bánh răng số 2; 5- Bánh răng số 1; 6- Trục sơ cấp; 7- Bộ vi sai; 8- Trục vi sai; 9- Trục thứ cấp; 10- Ống đồng tốc số 1 và số 2; 11- Bánh răng số lùi; 12- Ống đồng tốc số 3 và số 4; 13- Ống đồng tốc số 5;
2.2.4. Phân tích kết cấu một số chi tiết điển hình của hộp số
TOYOTA VIOS
a) Vỏ hộp số
Hình 2.11. Vỏ hộp số
1- Nửa trước; 2- Nửa sau
b) Trục chủ động
Hình 2.12: Trục chủ động của hộp số
1- Phanh hãm; 2-Vòng bi đũa phía sau; 3- Bánh răng số 4; 4- Vòng bi kim bánh răng số 4; 5- Đệm cách vòng bi bánh răng số 4; 6- Phanh hãm; 7- Vành đồng tốc bánh răng số 4; 8- Moay ơ ly hợp hộp số 2; 9- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 10- Then hãm đồng tốc; 11- Ống trượt gài số 2; 12- Vành đống tốc bánh răng số 3; 13- Bánh răng số 3; 14- Vòng bi đũa kim bánh răng số 3
c) Trục bị động của hộp số
Hình 2.13. Trục bị động của hộp số
1-Phanh hãm; 2-Vành đồng tốc số 1 (cho số 2); 3-Moay ơ ly hợp hộp số số 1; 4- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 5- Then hãm vành đồng tốc; 6- Bánh răng số lùi; 7- Vành đồng tốc số 1 (cho số 1); 8- Bánh răng số 1; 9- Vòng bi đũa kim bánh răng số 1; 10- Đệm chặn bánh răng số 1; 11-Đệm cách vòng bi bánh răng số 2; 12- Vòng bi đũa kim bánh răng số 2; 13- Bánh răng số 2; 14-Bánh răng dẫn động số 3; 15- Bạc bánh răng thứ cấp; 16- Bánh răng dẫn động số 4; 17- Vòng bi phía sau của trục thứ cấp
* Cấu tạo trục bị động của hộp số
Trục bị động được chế tạo dạng trụ bậc từ thép hợp kim và được nhiệt luyện với độ cứng 58
62 HRC. Để đảm bảo đưa dầu bôi trơn tới các bánh răng qua bơm dầu ở tâm trục được gia công lỗ dọc trục.
Tại vị trí các bánh răng và bơm dầu được gia công các lỗ hướng kính. Phía bên ngoài trục bị động. Còn tại vị trí các bộ đồng tốc, khớp gài số lùi và đầu ngoài trục bị động được gia công rãnh then hoa để lắp bộ đồng tốc và khớp cài.
Trục bị động có một đầu gối lên thanh lăn kim trong lỗ trục bị động, còn đầu kia gối lên ổ bi cầu (ổ bi phia sau) trên tấm trung gian của vỏ hộp số.
* Các bánh răng bị động được chế tạo từ thép hợp kim và chế tạo dạng răng trụ, răng thẳng. Các bánh răng bị động phía bên trong được gia công lỗ dạng trụ tròn, then hoa để lắp trên trục bị động. Trên các bánh răng bị động có gia công các vành răng phụ để quá trình gài ống gài của bộ đồng tốc được dễ dàng.
* Việc chế tạo các bánh răng nghiêng có ưu điểm là đảm bảo quá trình ăn khớp được êm dịu, tăng diện tích tiếp xúc, biên dạng răng thân khai nên độ bền cao.
* Nhược điểm: Khi sử dụng bánh răng nghiêng thì quá trình chế tạo khó khăn, giá thành cao, sinh lực chiều trục lớn. Để khử lực chiều trục, ở đầu ngoài trục bị động bố trí ổ bi cầu.
c) Cơ cấu điều khiển hộp số
* Cơ cấu đồng tốc
Để gài số người ta có thể sử dụng ống gài, bánh răng di trượt hoặc đồng tốc. Trong các cơ cấu trên thì cơ cấu đồng tốc cho phép gài số êm dịu tránh va đập nên nó được sử dụng nhiều trong các hộp số của ô tô, trong có có xe TOYOTA VIOS, đó là loại đồng tốc kiểu khóa hãm.
Cấu tạo: Bố trí chung của cơ cấu đồng tốc kiểu khóa hãm trong hộp số được thể hiện trên hình 2.20.
Hình 2.14: Cơ cấu đồng tốc kiểu khóa hãm
1- Trục thứ cấp; 2- Trục sơ cấp; 3- Đồng tốc số 3 và số 4; 4- Đồng tốc số 5; 5- Đồng tốc số 1 và số 2
Hình 2.15. Cấu tạo chi tiết của bộ đồng tốc
1- Bánh răng số; 2- Lò xo hãm; 3- Ống trượt; 4- Vòng đồng tốc;5- Vấu; 6- Moay ơ ly hợp; 7- Khóa chuyển; 8- Vòng đồng tốc; 9- Bánh răng số; 10- Vòng đồng tốc; 11- Lò xo hãm; 12- Ống trượt; 13- Khóa chuyển; 14- Moay ơ ly hợp
Mỗi bánh răng số tiến trên trục sơ cấp luôn ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp. Vì các bánh răng này quay tự do trên trục của chúng nên chúng luôn quay khi động cơ hoạt động và ly hợp được đóng. Các moay ơ đồng tốc được lắp với trục của chúng bởi then hoa. Ống trượt được lắp vào từng moay ơ cũng bởi then hoa dọc theo mặt ngoài của moay ơ và có khả năng di trượt theo phương dọc trục. Moay ơ đồng tốc có ba rãnh song song với trục và có một khóa hãm. Khi cần gài số ở vị trí trung gian phần lồi của từng khóa hãm nằm bên trong rãnh của ống trượt. Vòng đồng tốc đặt giữa moay ơ đồng tốc và phần côn của từng bánh răng số và nó bị ép vào 1 trong các mặt côn này khi gài số. Vòng đồng tốc còn có ba rãnh để ăn khớp với các khóa hãm.
Nguyên lý làm việc
Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ăn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quanh trục. Moay ơ đồng tốc lắp với vành trượt bằng các then hoa và phía trong lắp với trục cũng bằng then hoa. Vành đồng tốc ở trạng thái tự do trong chế độ này.
Nguyên lý làm việc của đồng tốc có thể chia thành ba giai đoạn như sau:
- Giai đoạn 1 (bắt đầu của sự đồng tốc): giai đoạn này được thể hiện qua hình vẽ 2.22
Hình 2.16. Bắt đầu gài đồng tốc
Khi cần gài số di chuyển, càng gạt ăn khớp với rãnh trên ống trượt đẩy ống trượt theo hướng được chỉ ra ở mũi tên A trên hình vẽ. Vì vành trượt và khóa hãm được ăn khớp qua vấu lồi ở giữa của khóa hãm nên khi ống trượt di chuyển đẩy khóa hãm chuyển động theo. Khóa hãm tì vào vành đồng tốc ép vào phần côn của bánh răng để bắt đầu đồng tốc. Do sự khác nhau về tốc độ giữa ống trượt và bánh răng và do ma sát giữa vành đồng tốc và phần côn của bánh răng nên vành đồng tốc chuyển động theo chiều quay của bánh răng (chiều mũi tên trên hình vẽ). Độ dịch chuyển này bằng với sự chênh lệch về độ rộng khe và độ rộng của khóa hãm. Do vậy các then bên trong ống trượt và các vấu hãm trên vành đồng tốc chưa đúng vị trí ăn khớp với nhau.
- Giai đoạn 2 (quá trình đồng tốc): giai đoạn này được thể hiện qua hình 2.23
Hình 2.17. Giai đoạn gài đồng tốc
Khi cần số tiếp tục di chuyển, lực tác dụng lên ống trượt vượt qua lực của lò xo khóa hãm và ống trượt qua phần vấu lồi của khóa hãm tuy nhiên lúc này do chưa đồng tốc nên các then của ống trượt và vấu hãm trên vành đồng tốc đang tì vào nhau. Vì vậy lực tác dụng lên ống trượt sẽ ấn vành đồng tốc ép vào phần côn của bánh răng mạnh hơn. Điều này làm cho tốc độ của bánh răng số trở nên đồng tốc với tốc độ của ống trượt.
- Giai đoạn 3 (hoàn toàn đồng tốc): Giai đoạn này được thể hiện qua hình 2.24
Hình 2.18. Giai đoạn đồng tốc hoàn toàn
Khi tốc độ của ống trượt và bánh răng số đã bằng nhau, vành đồng tốc bắt đầu quay tự do theo chiều quay. Kết quả là then hoa phía trong ống trượt ăn khớp với vấu hãm trên vành đồng tốc để đi vào ăn khớp với then hoa trên bánh răng số
*) Cơ cấu chuyển số
Cơ cấu dẫn động điều khiển hộp số ở xe TOYOTA VIOS là loại cơ cấu gián tiếp bằng giây cáp
Hình 2.19. Cáp dẫn động điều khiển hộp số
1,2- kẹp; 3- Vòng đệm
Dẫn động trung gian từ sau cần chuyển số đến nắp hộp số thường có hai đường truyền động. Thao tác đầu tiên trên cần số sẽ tạo ra chuyển động để di chuyển trục cần chuyển và chọn số. Thao tác tiếp theo của cần số là quay trục cần chuyển và chọn số để trục trượt mang nạng gài thực hiện việc gài số.
Hình 2.20. Cơ cấu chuyển số gián tiếp
1- Càng gạt số 3; 2-Trục càng số 2;3-Càng gạt số 1; 4-Trục càng số 1;5-Càng gạt số lùi;6- Càng gạt số 2;7- Trục càng số 3;8- Trục cần chọn và chuyển số
2.3. Cầu chủ động (loại xe dẫn động cầu trước)
Cầu chủ động của xe VIOS bao gồm truyền lực chính và vi sai được bố trí trong hộp số.
2.3.1. Truyền lực chính: truyền lực chính 1 cấp Bánh răng trụ răng
nghiêng
a) Nhiệm vụ
- Truyền momen từ hộp số đến bộ vi sai.
- Giảm tốc và tăng mômen truyền đến các bánh xe để đảm bảo tỷ số truyền chung thích hợp của hệ thống truyền lực trong khi hộp số vẫn nhỏ gọn.
b) Cấu tạo
Hình 2.21. Cấu tạo truyền lực chính
1- Bánh răng vi sai; 2- Bánh răng bán trục; 3- Cụm vi sai; 4- Bánh răng lớn; 5- Đệm điều chỉnh; 6- Then hoa; 7- Trục thứ cấp
Bánh răng trụ chủ động được lắp trên trục thứ cấp của hộp số cồn bánh răng trụ bị động được lắp với vỏ bộ vi sai.
2.3.2. Vi sai
a) Nhiệm vụ
Là bộ truyền bánh răng hành tinh, có nhiệm vụ bảo đảm cho các bánh xe chủ động hai bên có thể quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng hoặc đi trên đường không bằng phẳng để tránh hiện tượng trượt cứng của bề mặt bánh xe gây mòn nhanh
b) Cấu tạo
Hình 2.22. Hộp vi sai
1- Bánh răng dẫn động công tơ mét; 2- Chốt trục vi sai bộ vi sai trước; 3- Đệm chặn của bánh răng vi sai trước; 4- Đệm chặn bánh răng bán trục của bộ vi sai số 1; 5- Bánh răng hành tinh của vi sai trước; 6- Bánh răng bán trục của vi sai trước; 7- Bánh răng của vi sai trước; 8- Đệm chặn của bánh răng vi sai trước; 9- Bánh răng bán trục của vi sai trước; 10- Đệm chặn bánh răng bán trục của bộ vi sai số 1; 11- Trục bánh răng vi sai số 1; 12- Bánh răng lớn của vi sai trước; 13- Hộp vi sai phía trước
c) Nguyên lý hoạt động
- Khi xe chạy thẳng trên đường bằng phẳng nền cứng, quãng đường lăn của các bánh xe ở hai bên bằng nhau nên lực cản lên hai bánh xe như nhau, làm cho phản lực tại hai vị trí ăn khớp hai bên của bánh răng hành tinh với hai bánh răng bán trục hai bên bằng nhau. Do đó, các bánh răng hành tinh lúc này không quay quanh trục 11 của nó mà đóng vai trò như các chốt khóa hai bánh răng bán trục 6 và 9 thành một khối cùng với vỏ hộp vi sai 13 và tất cả quay cùng tốc độ với bánh răng bị động 12 của bộ truyền lực chính. Do đó, hai nửa bán trục dẫn động hai bánh xe chủ động hai bên quay cùng tốc độ.
- Khi xe đi trên đường vòng, quãng đường lăn của các bánh xe khác nhau. Lúc này, phản lực tại điểm ăn khớp hai bên của bánh răng hành tinh bị khác nhau nên các bánh răng hành tinh vừa quay theo vỏ hộp vi sai quanh đường tâm của các nửa trục vừa quay quanh trục 11 của nó. Do đó, hai bánh răng bán trục hai bên quay với tốc độ khác nhau, đảm bảo các bánh xe quay với tốc độ khác nhau phù hợp với bán kính quay vòng của xe. Tức là, dù xe quay vòng với bán kính lớn hay nhỏ, các bánh xe cũng không bị quay trượt trên mặt đường. Bánh xe phía xa tâm quay vòng sẽ quay nhanh hơn, còn bánh xe ở gần tâm quay vòng sẽ quay chậm hơn.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM LY HỢP XE TOYOTA VIOS
3.1: Đặt vấn đề
Mục đích của việc tính toán kiểm nghiệm ly hợp là kiểm tra xem nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật khi làm việc hay không. Các yêu cầu đó là:
- Truyền được mômen xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc.
- Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen xoắn khi khởi động xe không bị dật, không gây va đập răng khi sang số.
- Là cơ cấu an toàn, tránh cho hệ thống truyền lực động cơ khi quá tải.
- kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ, làm việc bền cho các chi tiết, thuận tiện cho việc chăm sóc, bảo dưỡng, điều khiển nhẹ nhàng, lực bàn đạp nhỏ.
Tuy loại xe TOYOTA VIOS được sản xuất chủ yếu cho các nước trong khu vực Đông Nam Á, nhưng do khí hậu, địa hình ở mỗi nước trong khu vực cũng có sự khác biệt. Đồng thời trong quá trình lắp rắp cũng có những lỗi. Cho nên: khi sử dụng ở Việt Nam thì vấn đề tính toán kiểm nghiệm các cụm trên xe nói chung và ly hợp nói riêng là một vấn đề rất cần thiết, để tìm ra những cụm, chi tiết nào chưa đủ bền, để khắc phục trong việc thiết kế.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm
Bảnh 3.1. Các thông số cơ bản của xe TOYOTA VIOS
TT
Thông số
Giá trị
Đơn vị
(1)
(2)
(3)
(4)
1
Trọng lượng toàn bộ xe khi đầy tải
1495
kg
2
Bánh đà
- Khối lượng
56
kg
3
Tấm ma sát:
- Số lượng
- Bán kính ngoài
- Bán kính trong
1
106
70
Cái
mm
mm
4
Tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1
3,545
5
Tỷ số truyền của truyền lực chính
4,045
6
Mômen xoắn cực đại của động cơ
144Nm/4200v/p
Nm
7
Hệ sô dự trữ mômen
1,6
3.2.1: Xác định mômen ma sát của ly hợp
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức sau:
(3.1)
Trong đó:
: Mômen ma sát của ly hợp [Nm]
: Mômen xoắn lớn nhất của động cơ [Nm]
= 1,6: Hệ số dự trữ mômen của ly hợp,
Thay các giá trị vào (1) ta có:
= 1,6.144 = 230,4 [Nm]
3.2.2. Kiểm tra ly hợp theo công trượt riêng
Nội dung tính toán gồm có:
- Xác định công trượt của ly hợp
- Xác định công trượt riêng của ly hợp
a) Xác định công trượt của ly hợp
Công trượt sinh ra trên các bề mặt ma sát xác định theo công thức sau:
(3.2)
Trong đó:
L – Là công trượt của ly hợp (J).
- Là số vòng quay nhỏ nhất của động cơ [vg/ph]
- Mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục bị động của ly hợp tương đương với động năng của động cơ ô tô [N/m
]
- Là mômen quán tính của các khối lượng vận động quay của động cơ và phần chủ động của ly hợp [Nms].
- Hệ số dự trữ của ly hợp, ta chọn
= 1,6
Xác định mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục bị động của ly hợp
(3.3)
- Hệ số kể đến sự ảnh hưởng của các chi tiết khối lượng vận động quay trong trường hợp mở ly hợp.
= 1,05
1,10
Ở đây ta chọn
= 1,08
– Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải.
= 1495
g – Là gia tốc trọng trường g = 9,81 [m/
]
- Là tỷ số truyền của truyền lực chính.
= 4,045
- Là tỷ số truyền ở tay số 1.
= 3,545
– Là bán kính tính toán của bánh xe [m]
Ta có:
(3.4)
Vì xe có kí hiệu lốp là 185-65R15 khi đó ta có d = 15 inch, B = 7,28 inch,
là hệ số biến dạng của lốp. Đối với lốp có áp suất hơi lốp thấp
= 0,93
0,935 trong trường hợp này ta chọn
= 0,935.
Thay số vào (3.4) ta có:
[m]
Thaycác số liệu vào (3.3) ta có :
= 1,08.
.
=0,0986 [Kg.m
]
- Xác định mômen quán tính của các khối lượng vận động quay của động cơ và phần chủ động của ly hợp
= (1,2
1,4)
ta chọn
=1,2
(3.5)
Trong đó :
- là mômen quán tính của bánh đà động cơ
(3.6)
Trong đó:
: là bán kính trung bình của bánh đà:
= 0,14 [m]
: là trọng lượng bánh đà:
= 560 [N]
= 1,1188 [N.m
]
Thay
vào (3.5) ta có :
= 1,2.1,1188 = 1,3425 [N.m
]
Thay tất cả các giá trị vào (3.2), ta có:
L =
.
=133,274 [Nm]
b) Xác định công trượt riêng của ly hợp
Để đánh giá độ mài mòn của đĩa ma sát ta phải xác định công trượt riêng
theo công thức sau:
[J/
] (3.7)
Trong đó:
- Là công trượt riêng [J/
]
L- Là công trượt của ly hợp [J]
i- Là số đôi của bề mặt ma sát: i=2
F- Diện tích bề mặt tấm ma sát [
]
Ta có F=
= 3,14(
) = 0,065 [
]
là bán kính trong và ngoài của vòng ma sát [m]
Thay các giá trị vào (3.7) ta có:
=
=1025,18 [J/
]
Theo tài liệu [2] thì công trượt riêng cho phép trong khoảng 1000
1200 [J/
], như vậy theo kết quả tính toán ở trên phản ánh được rằng công ma sát sinh ra trên 1 đơn vị diện tích tấm ma sát là nhỏ hơn so với giới hạn cho phép, như vậy ly hợp xe Toyota Vios hoàn toàn thỏa mãn bền.
3.2.3: Tính nhiệt độ cho các chi tiết bị nung nóng
Trong quá trình ly hợp sinh nhiệt, nhiệt độ tăng làm giảm khả năng
truyền mômen của ly hợp (do giảm hệ số ma sát), đồng thời còn gây ứng suất nhiệt làm giảm khả năng làm việc của các chi tiết.
Để tính nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp ta giả thiết rằng: Vì đĩa ma sát truyền nhiệt kém do đó toàn bộ nhiệt sinh ra trong quá trình trượt ly hợp đều truyền qua đĩa ép và bánh đà. Đĩa ép và bánh đà được nung nóng tức thời, nghĩa là không kể đến sự truyền nhiệt từ đĩa ép và bánh đà ra môi trường xung quanh.
Nhiệt độ tăng lên của chi tiết sau mỗi lần đóng ly hợp được xác định theo công thức sau:
T=
+
(3.8)
Trong đó:
T – nhiêt độ chi tiết, tính theo độ
- hệ số xác định phần công trượt dung để nung nóng chi tiết cần tính (bánh đà). Đối với ly hợp 1 đĩa mà chi tiết đang tính là bánh đà thì
=0,5
- chính là khối lượng của bánh đà.
=56,0 [kg]
c - nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng. c = 500 [J/kg. độ]
L – Công trượt toàn bộ sinh ra khi đóng ly hợp, tính theo J
Thay các giá trị vào (3.8), ta có:
T =
+ 273 = 273,0024 [K]
Theo tài liệu [2] ta thấy nhiệt độ tăng lên của chi tiết nằm trong gịới hạn cho phép không vượt quá
K. Điều này đảm bảo các thông số của chi tiết.
CHƯƠNG 4
ĐẶC ĐIỂM KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE TOYOTA VIOS
4.1. Ly hợp
4.1.1. Quy trình tháo ly hợp
* Bảng 4.1. Quy trình tháo ly hợp
STT
CÔNG VIỆC
HÌNH VẼ
A
Tháo xy lanh chính
1
Tháo cụm trợ lực phanh
2
Tháo ống bình chứa dầu ly hợp
3
Ngắt xy lanh chính ly hợp ra khỏi ống mềm: Dùng cờlê vặn đai ốc nối, tháo ống cao su.
4
Tháo cụm tấm ốp dưới bảng táp lô:
- Tháo 2 vít
- Nhả khớp vấu và 2 dẫn hướng, rồi nắp che phía dưới bảng táp lô
5
Tháo khay dưới bảng táp lô:
- Nhả khớp 4 vấu và mở khay phía trên bảng táp lô
- Tháo 2 vít A
- Nhả khớp 6 vấu và tháo khay phía trên bảng táp lô
6
Tháo cụm xy lanh chính ly hợp: tháo hai đai ốc và hai xy lanh chính ly hợp
7
- Tháo chạc chữ U cần đẩy xy lanh phanh chính:
- Đo kích thước A như hình vẽ trước khi nới lỏng đai ốc hãm.
- Nới lỏng đai ốc hãm và tháo chạc chữ u của cần đẩy
- Tháo đai ốc hãm
B
Tháo xy lanh ngắt ly hợp
1
Xả dầu phanh
2
Tháo xy lanh ngắt ly hợp ra khỏi ống cao su: Dùng cờlê vặn đai ốc nối, tháo ống cao su.
3
Tháo cụm xy lanh ngắt ly hợp: tháp 2 bu lông và xy lanh ngắt ly hợp
* Tháo rời các chi tiết của xy lanh ngắt ly hợp
- Tháo cao su chắn bụi ra khỏi thân xy lanh.
- Tháo cần đẩy ra khỏi thân xi lanh
- Tháo pittông ra khỏi thân xy lanh
- Tháo lò xo ra khỏi thân xy lanh
- Tháo nắp ra khỏi nút xả khí
C
Tháo bộ ly hợp
1
Tháo cụm hộp số
2
Tháo càng cắt ly hợp: Tháo cụm càng cắt ly hợp với cụm vòng bi cắt ly hợp ra khỏi hộp số
3
Tháo cao su càng cắt ly hợp
4
Tháo vòng bi cắt ly hợp: Tháo cụm vòng bi cắt ly hợp ra khỏi càng cắt ly hợp
5
Tháo kẹp moay ơ vòng bi cắt ly hợp
6
Tháo giá đỡ càng cắt: tháo giá đỡ càng cắt ra khỏi hộp số thường
7
- Tháo cụm nắp ly hợp
- Đánh dấu các ghi nhớ trên nắp ly hợp và bánh đà
- Nới lỏng từng bu lông bắt mỗi lần 1 vòng cho đến khi sức căng của lò xo được nhả ra.
- Tháo bulông bắt và kéo nắp ly hợp ra
8
Tháo đĩa ly hợp
4.1.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp là ngược lại của quy trình tháo.
Khi lắp cần chú ý:
- Các chi tiết trước khi lắp phải được làm sạch, đĩa ma sát, đĩa ép không được dích dầu mỡ.
- Khi lắp pittông vào xy lanh, bôi lên bề mặt pittông 1 lớp mỡ Fôc-ly-ty hoặc dầu phanh dang sử dụng của chính nó.
- Bôi một lớp mỡ thật mỏng lên bề mặt ma sát như: then hoa, đĩa ma sát.
- Lắp đĩa ma sát đúng chiều và lắp cụm đĩa ép đầu và dùng trục ly hợp để định vị.
4.1.3. Những hư hỏng chính của ly hợp, nguyên nhân và cách khắc phục
Các hư hỏng thường gặp của ly hợp ma sát có thể được phát hiện qua các hiện tượng làm việc không bình thường như ly hợp bị trượt, rung, ồn ở chế độ đóng, không nhả hoàn toàn khi đạp bàn đạp để ngắt, vào khớp không êm gây giật và ồn. Các hư hỏng này không những làm giảm hiệu suất truyền lực mà còn gây hư hỏng cho hộp số nên cần được khắc phục kịp thời.
a) Bộ ly hợp bị trượt
Khi khởi động động cơ và kéo phanh tay, ấn bàn đạp ly hợp rồi gài số 4 rồi buông từ từ bàn đạp ly hợp, đồng thời tăng nhẹ ga, nếu như bộ ly hợp tốt sẽ hãm động cơ tắt máy khi buông bàn đạp ly hợp. Nếu động cơ vẫn làm việc bình thường thì bộ ly hợp đã bị trượt và do một số nguyên nhân:
+ Đĩa bị động của ly hợp bị mòn và chai cứng
+ Khoảng hành trình tự do của bàn đạp ly hợp nhỏ thì điều chỉnh bằng cách thay đổi cần kéo nơi bàn đạp ly hợp và cần điều khiển vòng bi mở.
+ Cần kéo bị cong cần khắc phục bằng cách uốn thẳng và bôi trơn cho các khớp nối.
+ Các thanh ở lò xo màng bị gãy và vỡ nhiều không còn đủ lực ép để ép thì thay thế lò xo khác.
b) Bộ ly hợp giật mạnh khi nối động cơ
Sau khi cài số thả từ từ bàn đạp ly hợp thì động cơ giật và rung động mạnh. Khi nối động lực không êm thì ly hợp bị hỏng 1 số chi tiết sau:
+ Có dầu mỡ dính vào tấm ma sát, đinh tán lỏng, đĩa bị động của ly hợp không di chuyển được trên rãnh then hoa của trục bị động thì phải lau rửa sạch tấm ma sát, tán lại các đinh tán, tra dầu bôi trơn cho các rãnh then hoa trên trục bị động.
+ Có chi tiết bị gãy, vỡ, nứt đĩa ép thì phải thay thế.
c) Bộ ly hợp không cắt hoàn toàn khi cắt động lực
Khi đi số ta đạp hết bàn đạp ly hợp nhưng và số vẫn khó chứng tỏ bộ ly hợp không cắt hoàn toàn. Đĩa ma sát bị động của ly hợp vẫn tiếp tục quay theo bánh đà thì do các nguyên nhân sau:
+ Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp qua dài thì phải điều chỉnh lại.
+ Đĩa ma sát bị động bị vênh thì nắn lại.
+ Đĩa ép bị vênh, biến dạng, nứt vỡ thì phải thay mới
+ Khoảng cách mặt đầu của các thanh lò xo màng lệch nhau lớn thì nắn lại hoặc thay mới.
+ Moay ơ đĩa ma sát bị động của ly hợp dịch chuyển khó trên trục bị động làm đĩa bị động không tách hoàn toàn ra khỏi mặt bánh đà thì phải rửa sạch rãnh then hoa và bôi dầu mỡ.
d) Bộ ly hợp bị kêu
Tiếng kêu của bộ ly hợp rất dễ nhận biết khi động cơ nổ nhỏ. Nhưng cần phân biệt tiếng kêu khi cắt hay nối động lực.
+ Tiếng kêu phát ra khi nối động lực do rãnh then hoa của moay ơ và rãnh then hoa trên trục bị động của ly hợp mòn làm mối lắp ghép lỏng thì phải thay mới hai chi tiết này.
+ Đường tâm của trục chủ động của hộp số và trục khuỷu động cơ không đồng tâm thì phải chỉnh lại.
+ Tiếng kêu phát ra khi cắt động lực do các nguyên nhân sau:
- Vòng bi mở bị mòn, hỏng, thiếu dầu bôi trơn làm vòng bi mở bị kêu khi ta đạp vào bàn đạp ly hợp. Thì phải kiểm tra để bổ sung mỡ bôi trơn hoặc thay mới.
- Các thanh lò xo màng bị cong, vênh gây cọ xát vào moay ơ đĩa bị động khi vòng bi mở tiến vào thì phải nắn lại.
- Ổ bi cầu gối trục bị động ly hợp ỏ lỗ đuôi trục khuỷu bị mòn, hỏng. Khi đạp bàn đạp ly hợp cắt động lực trục bị động không quay trong lúc bánh đà và vòng bi quay làm phát ra tiếng kêu thì phải thay mới ổ đỡ cầu này.
- Các lò xo trả về bị mòn, yếu sẽ gây tiếng kêu khi cắt động lực và lúc động cơ nổ ở chế độ chạy chậm thì thay mới các lò xo này mà không cần tháo ly hợp.
e) Rung động ở bàn đạp ly hợp.
Khi động cơ đang nổ thì bàn đạp ly hợp rung, nếu ấn mạnh hơn thì bàn đạp ly hợp hết rung động. Hiện tượng này báo hiệu một hỏng hóc nguy hiểm cần kịp thời sữa chữa nếu không sẽ đưa đến những hư hỏng nặng do một số nguyên nhân sau:
+ Đường tâm giữa trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm làm đĩa bị động và các chi tiết khác dịch chuyển ra vào làm mòn nhanh chóng các chi tiết của ly hợp.
+ Bánh đà bị đảo, lệch tâm gây rung động cho bàn đạp ly hợp.
f) Đĩa ma sát bị động của ly hợp chóng mòn.
+ Do đĩa ma sát bị trượt với mặt bánh đà và đĩa ép của ly hợp.
+ Do khi người lái xe thường xuyên để chân lên bàn đạp ly hợp làm cho đĩa ma sát bị động bị mòn. Do vậy khi lái người lái phải để chân ra khỏi bàn đạp ly hợp khi đã nối động lực.
+ Do sức ép của lò xo màng không đảm bảo đủ lực ép để ép đĩa ma sát bị động vào bánh đà. Thì phải thay thế lò xo màng khác.
+ Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị động bị vênh cần nắn lại.
+ Khoảng hành trình tự do bàn đạp ly hợp nhỏ hoặc không có, làm đĩa ma sát bị động bị trượt gây chóng mòn cần phải chỉnh lại hành trình tự do bàn đạp ly hợp.
g) Bàn đạp ly hợp nặng.
Khi đạp bàn đạp ly hợp phải đạp mạnh thì bàn đạp ly hợp mới xuống thì do các nguyên nhân sau:
+ Thiếu dầu trợ lực.
+ Bàn đạp bị cong cọ vào thùng xe.
+ Các cần đẩy bị cong.
· Trong quá trình sử dụng bộ ly hợp xe TOYOTA VIOS phải chú ý đến các vấn đề sau:
+ Thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh đúng hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp.
+ Quan sát các vết xước trên bề mặt làm việc của đĩa ép.
+ Kiểm tra sự cong vênh đĩa ma sát bị động không cong vênh quá 0,3 mm. Kiển tra bằng đông hồ xo, nếu vênh quá phải thay mới hoặc nắn lại.
+ Kiểm tra sự ăn khớp giữa rãnh then hoa ở moay ơ và rãnh then hoa trên trục bị động.
+ Vòng bi mở được bôi trơn bằng một loại mỡ đặc biệt, vì vậy không nên nhúng ngập vòng bi mở ngập trong xăng, dầu sẽ làm hỏng lớp mỡ bôi trơn. Kiểm tra vòng bi mở bằng cách xoay nếu bi lỏng, kẹt thì phải thay mới.
+ Tuyệt đối không bôi mỡ vào đầu trục bị động của ly hợp.
* Bảng 4.2. Tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục của ly hợp
STT
HƯ HỎNG
NGUYÊN NHÂN
CÁCH KHẮC PHỤC
1
Ly hợp bị trượt trong lúc nối động cơ
+ Điều chỉnh sai chiều dài cần đẩy
+ Gãy các thanh trên lò xo mang
+ Đĩa ma sát bị mòn tấm ma sát
+ Chỉnh không đúng lò xo màng
+ Tấm ma sát bị dính dầu
+ chỉnh lại
+ Thay mới
+ Tán lại tấm ma sát khác
+ Chỉnh lại
+ Lau sạch lại hoặc thay mới
2
Khi nối động lực bộ ly hợp bị rung động mạnh, không nối êm
+ Bề mặt tấm ma sát dính dầu mỡ.
+ Bề mặt tiếp xúc của các đầu thanh lò xo của lò xo màng không đều.
+ Đĩa ma sát bị động bị kẹt trên rãnh then hoa của trục bị động ly hợp
+ Tấm ma sát,đĩa ép bị vỡ.
+ Lau sạch hoặc thay mới
+ Nắn lại các thanh lò xo của lò xo màng
+ Lau sạch và tra dầu bôi trơn.
+ Thay mới
3
Ly hợp không cắt hoàn toàn khi cắt động lực
+ Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp lớn.
+ Đĩa ma sát bị động, bánh đà, đĩa ép bị vênh.
+ Đĩa ma sát bị động bị lỏng đinh tán
+ Bề mặt tiếp xúc của các đầu thanh lò xo của các lò xo màng không đều.
+ Đĩa ma sát bị kẹt trên rãnh then hoa trục bị động ly hợp.
+ chỉnh lại
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Tán lại hoặc thay mới
+ Nắn lại đầu thanh lò xo
+ Lau sạch và bôi trơn.
4
Bộ ly hợp kêu khi nối động lực.
+ Moay ơ then hoa quá mòn, lỏng trên trục bị động.
+ Các lò xo giảm dao động xoắn của đĩa ma sát bị động bị yếu hay gãy.
+ Đường tâm trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm.
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Căn chỉnh lại
5
Bộ ly hợp bị kêu khi cắt động lực
+ Vòng bi mở bị mòn, hỏng, kẹt và thiếu mỡ bôi trơn.
+ Vòng bi cầu nối trục bị động ly hợp bị mòn, hỏng, khô dầu bôi trơn.
+ Thay mới hoặc luộc trong mỡ.
+ Thay mới hoặc bôi trơn lại.
6
Rung động ở bàn đạp ly hợp
+ Đường tâm trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm thẳng hành.
+ Đĩa ép bị vênh
+ Chiều cao của các thanh lò xo của lò xo màng không đều nhau.
+ Vỏ bộ ly hợp lệch tâm so với đường tâm bánh đà.
+ Bánh đà không lắp đúng vào các chốt định vị.
+ Căn và chỉnh lại.
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Nắn lại.
+ Chỉnh lại
+ Lắp lại
7
Đĩa ma sát bị động chóng mòn
+ Đĩa ma sát bị động hoặc đĩa ép bị vênh.
+ Sử dụng liên tục bộ ly hợp.
+ Lái xe đặt chân lên bàn đạp ly hợp khi đã nối động lực
+ Đĩa ma sát bị động trượt với bề mặt làm việc của bánh đà và bề mặt làm việc của đĩa ép.
+ Nắn lại hoặc thay mới.
+ Sử dụng ít lại
+ Không đặt chân lên
+ Chỉnh lại
8
Đạp bàn đạp ly hợp nặng.
+ Bàn đạp, các cần đẩy bị cong, kẹt
+ Chiều cao các thanh lò xo của lò xo màng không đều.
+ Uốn thẳng và bôi trơn.
+ Nắn lại
9
Hệ thống thủy lực hoạt động kém
+ Chảy dầu, kẹt bơm
+ Mòn bơm hoặc xy lanh con.
+ Kiểm tra khắc phục
+ Thay thế.
4.2. Hộp số
4.2.1. Quy trình tháo hộp số
* Bảng 4.3. Quy trình tháo hộp số
STT
NỘI DUNG CÔNG VIỆC
DỤNG CỤ
A. Tháo hộp số ra khỏi xe
1
Tháo nút đổ dầu hộp số
2
Tháo nút xả dầu
3
Tháo máy khởi động
4
Tháo cụm báo tốc độ và công tắc đèn lùi
5
Tháo cụm nối thanh điều khiển
6
Tháo hộp số cùng vỏ ra khỏi xe
B. Tháo rời hộp số
1
Tháo rời hộp số tháo càng cua (càng mở) và vòng bi tỳ ly hợp
2
Tháo công tắc đèn lùi và bánh răng bị động báo tốc độ
3
Tháo vỏ bao côn ra khỏi hộp số
4
Tháo nắp điều khiển hộp số
5
Tháo nắp sau hộp số
6
Tháo nắp phía trước hộp số
7
Tháo vành hãm hai vòng bi phía trước
8
Tháo vỏ hộp số ra khỏi nắp trung gian và toàn bộ ruột hộp số (các trục và bánh răng)
9
Tháo nút ren, lò xo viên bi định vị trục trượt
10
Tháo vòng hãm trục trượt
11
Tháo trục trượt và càng cua số
12
Tháo trục trượt và càng cua số lùi
13
Tháo trục trượt và càng cua số 3-4
14
Tháo trục trượt và càng cua số 1-2
15
Tháo bánh răng số 5 và đồng tốc số 5
16
Tháo ống đệm và viên bi định vị trên trục sơ cấp
17
Tháo giá đỡ cần gài số lùi
18
Tháo trục và bánh răng số lùi quay trơn
19
Tháo nắp vòng bi phía sau
20
Tháo trục sơ cấp ra khỏi trục thứ cấp
21
Tháo trục sơ cấp:
+ Tháo bánh răng số 4
+ Tháo vòng bi đũa bánh răng số 4
+ Tháo vòng đồng tốc bánh răng số 4
+ Tháo bánh răng số 3
+ Tháo vòng đồng tốc bánh răng số 3
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 3
+ Tháo ống trượt gài số 2
+ Dùng 2 tô vít và búa, dùng sst và máy ép
+ Dùng 2 tô vít, búa, sst và máy ép
22
Tháo trục thứ cấp:
+ Tháo bánh răng bị động số 4
+ Tháo bạc bánh răng thứ cấp
+ Tháo bánh răng số 2
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 2
+ Tháo vành đồng tốc số 1 (cho bánh răng số 2)
+ Tháo bánh răng số 1
+ Tháo vành đồng tốc số 1 (cho bánh răng số 1)
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 1
+ Tháo đệm chặn bánh răng số 1
+ Tháo chốt hoặc viên bi đệm chặn bánh răng số 1
+ Tháo bánh răng số lùi
+ Dùng sst và máy ép
+ Dùng sst và máy ép
+ Dùng 2 tô vít và búa, dùng sst và máy ép
4.2.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo.
Khi lắp cần chú ý:
- Các chi tiết phải được làm sạch.
- Lắp các bánh răng và bộ đồng tốc phải đúng vị trí và đúng chiều.
- Không được làm mất các vòng hãm, lò xo và các viên bi đinh vị, chốt khóa.
- Sau khi lắp phải đảm bảo các bánh răng quay trơn, nhẹ nhàng, dễ dàng ra vào số.
4.2.3. Những hư hỏng chính của hộp số, nguyên nhân và cách khắc phục
a) Các hư hỏng của hộp số
Hộp số khi bị trục trặc hoặc hỏng hóc bên trong sẽ hoạt động không bình thường, thể hiện qua một số hiện tượng như gài số khó khăn, hộp số kêu trong quá trình hoạt động hoặc không truyền động được. Nguyên nhân hoàn toàn do các hỏng hóc cơ học của hộp số như biến dạng cơ cấu điều khiển gài số, mòn các bánh răng, vỡ đầu răng, mòn các cổ trục và vòng bi, gây độ rơ lớn. Một số hư hỏng đặc biệt có thể là sự biến dạng, nứt, vỡ vỏ hộp số do va đập, do kẹt hoặc quá tải gây ra.
b) Kiểm tra, điều chỉnh hộp số trên xe
Hộp số nói chung ít đòi hỏi phải chăm sóc, bảo dưỡng hằng ngày hoặc định kỳ. Thường chỉ khi nào thấy hộp số có hiện tượng làm việc không bình thường mới kiểm tra, xem xét mức dầu và cơ cấu gài số trước khi kiểm tra các bộ phận khác.
* Bảng 4.4. Bảng tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục của hộp số
HIỆN TƯỢNG
NGHUYÊN NHÂN CÓ THỂ
CÁCH SỬA CHỮA
1. Gài số khó
+ Trục kéo cần số bị cong, mòn hoặc chốt khóa bị kẹt
+ Càng gạt số bị cong, mòn
+ Bánh răng di trượt hoặc bộ đồng tốc bị kẹt trên trục
+ Bộ đồng tốc bị mòn hỏng
+ Bề mặt răng bị mòn rỗ
+ Vòng bi hoặc bạc ở lỗ đuôi trục khuỷu mòn hỏng làm lệch trục sơ cấp
+ Thiếu dầu hoặc dùng dầu không đúng chủng loại
+ Tháo kiểm tra và nắn lại
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Thay bánh răng mới
+ Thay vòng bi hoặc bạc mới
+ Kiểm tra và bổ sung hoặc thay dầu mới đúng loại
2. Kẹt số
+ Trục kéo càng số hoặc chốt khóa hãm giữa các trục kéo bị cong
+ Cơ cấu định vị và hãm trục kéo càng số (viên bi) bị kẹt
+ Bộ đồng tốc bị hỏng, kẹt
+ Hộp số thiếu dầu bôi trơn
+ Kiểm tra nắn lại hoặc thay mới
+ Tháo, kiểm tra, khắc phục
+ Thay mới
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
3. Nhảy số
+ Lò xo của cơ cấu hãm trục kéo yếu
+ Mòn các vòng bi và bạc
+ Độ rơ của của trục và các bánh răng lớn
+ Bộ đồng tốc mòn hỏng
+ Lỏng hoặc vỡ ổ đỡ trục sơ cấp
+ Hộp số siết không chặt hoặc bị lệch
+ Thay lò xo mới
+ Thay mới
+ Thay mới vòng chặn mòn
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Kiểm tra, định tâm, siết lại
4.Bánh răng va đập khi gài số
+ Bộ đồng tốc mòn hỏng
+ Vòng bi mòn, trục sơ cấp cong, lệch
+Thiếu dầu hoặc dùng sai loại dầu
+ Thay mới
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
5. Hộp số kêu ở trạng thái gài số
+ Bánh răng lỏng trên trục
+ Vòng bi mòn, hỏng
+ Bánh răng bị vỡ răng
+ Bộ đồng tốc mòn, hỏng
+ Hộp số bị lệch tâm trục khuỷu
+ Thiếu dầu bôi trơn
+ Kiểm tra, thay mới chi tiết mòn
+ Thay mới
+ Thay bánh răng mới
+ Thay mới
+ Chỉnh lại
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
6. Hộp số kêu ở trạng thái chưa gài số
+ Mòn vòng bi trục sơ cấp
+ Vỡ hoặc mòn các bánh răng
+ Hộp số lệch tâm trục khuỷu
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Chỉnh lại
7. Hộp số kêu ở trạng thái gài số lùi
+ Trục và các bánh răng truyền động số lùi mòn, hỏng
+ Cơ cấu gài số hỏng
+ Thay mới
+ Thay hoặc điều chỉnh lại
8. Hộp số không truyền động ra trục thứ cấp
+ Ly hợp không truyền lực
+ Càng gạt số lỏng, gãy
+ Trục sơ cấp hoặc thứ cấp gãy
+ Bánh răng bị hỏng răn
+ Kiểm tra khắc phục
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Thay mới
9. Hộp số rò rỉ dầu
+ Mức dầu quá cao
+ Các gioăng, phớt hỏng
+ Lỏng nút xả dầu
+ Vỏ hộp số bị nứt, thủng
+ Kiểm tra, đổ đúng mức dầu
+ Thay mới
+ Kiểm tra, vặn chặt
+ Thay mới
4.3. Cầu chủ động
4.3.1. Quy trình tháo cầu chủ động xe TOYOTA VIOS
* Bảng4.5. Quy trình tháo cầu chủ động
STT
NỘI DUNG CÔNG VIỆC
DỤNG CỤ
YÊU CẦU KỸ THUẬT
A. Tháo rời cầu trước ra khỏi xe
1
Kích và kê xe
Trụ đỡ
Đảm bảo an toàn
2
Xả dầu cầu
Hứng dầu vào chậu
3
Tháo trục truyền cầu trước
Choòng
Đánh dấu vị trí giữa hai mặt bích
4
Tháo khớp 1 chiều dẫn động bánh trước:
+ Tháo nắp khớp 1 chiều.
+ Tháo bu lông và đệm dẹt đầu trục.
+ Tháo vỏ khớp 1 chiều
Choòng
5
Tháo bán trục trước:
+ Tháo khóa hãm và đệm cách
+ Tháo 6 ê cu bắt bán trục với bánh răng bắt bán trục
kìm
Cẩn thận tránh làm rách trục cao su
Dùng hai cờ lê 1 giữ 1 tháo
6
Tháo nắp che giá đỡ cầu bên phải, bên trái và tấm che đáy máy
Khẩu 14
7
Tháo giá đỡ bên trái
choòng
8
Dùng kích đỡ cầu trước
kích
9
Tháo giá đỡ bên phải
Khẩu
11
Hạ kích đưa cầu ra ngoài
Đảm bảo cho người và thiết bị
B. Tháo rời các chi tiểt cầu trước
1
Tháo mặt bích cầu
Khẩu, vam
2
Tháo phớt và đệm chắn dầu
vam
3
Tháo vòng bi ngoài và ống cách
vam
4
Tháo bánh răng vành chậu cùng hộp vi sai:
+ Tháo miếng tôn hãm đai ốc điều chỉnh
+ Tháo hai nắp vòng bi.
+ Tháo hai đai ốc điều chỉnh
+ Đưa bánh răng vành chậu và hộp vi sai ra ngoài
Cờ lê và khẩu
+ Đánh dấu vị trí giữa nắp vòng bi và vỏ cầu
+ Đánh dấu đai ốc điều chỉnh và cabin bên phải, bên trái bằng phương pháp buộc thẻ
5
Tháo bánh răng quả dứa cùng với vòng bi trong
6
Tháo vòng bi phía trong và đệm
7
Tháo ca bin ngoài của vòng bi quả dứa
Búa và thanh đồng
8
Tháo bánh răng vành chậu ra khỏi hộp vi sai
Khẩu, búa và thanh đồng
Chú ý vị trí của vành răng và hộp vi sai
9
Tháo vòng bi hộp vi sai
Vam ép
10
Tháo rời hộp vi sai
+ Tháo chốt hãm trục bánh răng hành tinh
+ Tháo 2 bánh răng hành tinh, hai bánh răng bán trục và căn đệm.
+Búa, đột
+Khẩu, búa nhựa
+Dánh dấu vị trí lắp ghép giữa hai nửa vỏ vi sai
+ Dánh dấu vị trí lắp ghép
+ Sắp xếp các chi tiết tháo ra theo đúng thứ tự lắp ghép
4.3.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp ráp ngược lại quy trình tháo . Khi lắp ráp cần chú ý:
- Các chi tiết phải được làm sạch.
- Khi lắp bôi trơn dầu mỡ vào các bánh răng trục và bu lông.
- Khi lắp ghép các chi tiết thứ tự theo đúng ban đầu.
- Khi lắp bánh răng vành chậu, gia nhiệt bằng dầu, sau khi bánh răng vành chậu nguội mới siết các bu lông.
- Phải siết các bu lông đai ốc tới mômen quy định và hãm chặt. Sau khi lắp xong cầu chủ động phải đảm bảo không chảy dầu.
4.3.3. Những hư hỏng của cầu chủ động, nguyên nhân và cách khắc
phục
Cầu chủ động là cụm tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực. cầu chủ động dùng để truyền , tăng và phân phối mômen xoắn đến các bánh xe chủ động. Đồng thời nhận các phản lực từ mặt đường lên và đỡ toàn bộ trọng lượng của xe. Do vậy cầu chủ động phải được bắt giữ chắc chắn vào khung xe và làm tốt công tác bảo dưỡng, kiểm tra, căn chỉnh sửa. Sử dụng đủ số lượng và đúng chủng loại dầu bôi trơn. Kiểm tra các vết tiếp xúc răng để căn chỉnh đúng vị trí tiếp xúc.
* Bảng 4.6. Bảng tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục
STT
HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG
NGUYÊN NHÂN
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
1
Chảy dầu ra ngoài, mức dầu thấp
Hỏng gioăng phớt, có thể là phớt trục bánh răng quả dứa hoặc phớt đầu ngoài của bán trục
Kiểm tra, tháo và thay gioăng phớt mới
2
Kêu ngắt quãng khi xe quay vòng
Mòn, hỏng các vòng bi bánh xe hoặc vòng bi bán trục
Kiểm tra thay vòng bi mới
3
Kêu liên tục khi quay vòng
Mòn, hỏng các bánh răng hành tinh và trục của nó
Tháo bộ vi sai kiểm tra và thay chi tiết hỏng
4
Kêu liên tục ở các bánh răng của bộ truyền lực chính và bộ vi sai
+ Mức dầu bôi trơn không đủ
+ Các bánh răng bị mòn hoặc chỉnh độ rơ ăn khớp không đúng
+ Kiểm tra bổ sung dầu
+ Tháo ra kiểm tra để thay bánh răng hoặc chỉnh lại
5
Có tiếng kêu va chạm kim loại khi tăng hoặc giảm tốc
Trục bánh răng hành tinh và lỗ lắp trục trên vỏ bộ vi sai bị mòn rơ
Tháo bộ vi sai để kiểm tra, thay chi tiết mòn
6
Kêu đều đều khi xe chạy
Mòn, rơ các ổ bi côn của hộp vi sai
Tháo, kiểm tra vòng bi và chỉnh lại độ rơ
7
Kêu đều đều khi xe thả trôi dốc
Mòn, rơ các vòng bi côn bánh răng quả dứa
KẾT LUẬN
Trong phạm vi một đồ án tốt nghiệp đại học, trong thời gian không nhiều với những kiến thức đã được học tại Học Viện và được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo Vũ Ngọc Tuấn, các thầy trong bộ môn xe quân sự, các thầy trong khoa động lực và các bạn đồng nghiệp tôi đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp: “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS’’
Qua các nội dung đã được tìm hiểu về hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS tôi thấy nó có nhiều ưu điểm, làm việc ổn định và tin cậy, phù hợp với địa lý Việt Nam.
Qua quá trình khai thác hệ thống truyền lực, bản thân tôi cũng mở mang thêm nhiều kiến thức bổ ích giúp cho công việc thực tế sau này. Vì thời gian khai thác đề tài không nhiều, kiến thức bản thân còn hạn chế nên trong nội dung đồ án không thể tránh những thiếu sót nhất định. Tôi rẩt mong được sự chỉ bảo và các ý kiến đóng góp để đồ án được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự- khoa động lực- Học viên kỹ thuật quân sự đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2009
Sinh viên
Lưu Văn Thành
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT, 1996
[2]
Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, NXB ĐH&THCN, 1971
[3]
Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1,2), NXB GD, 2006
[4]
Phạm Đình Vy, Vũ Đức Lập, Cấu tạo ô tô quân sự (tập 2), HVKTQS, 1995
[5]
Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, HVKTQS, 2004
[6]
Nguyễn Thành Trí, Châu Ngọc Thạch, Hướng dẫn sử dụng bảo trì và sữa chữa xe ô tô đời mới, NXB Trẻ, 1997
[7]
TOYOTA, cẩm nang sửa chữa, xê ri NCP 41, 42, 8/2003
[8]
TS. Hoàng Đình Long, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, NXB GD, 2008
Xã hội đã có nhiều thay đổi kể từ lúc nó được hình thành, và càng ngày xã hội lại càng hoàn thiện hơn và tốt đẹp hơn. Trong nền công nghiêp ô tô cũng vậy kể từ lúc chiếc ô tô đầu tiên ra đời vào đầu thế kỷ...đến nay nó đã có nhiều thay đổi và tất nhiên là thay đổi có kế thừa và phát triển.
Nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là nghành công ngiệp, trong đó có nghành công nghiệp ô tô cũng rất được chú trọng và phát triển. Nó được cho thấy bởi sự xuất hiện nhiều hãng ô tô nổi tiếng được lắp ráp tại Việt Nam như TOYOTA, HONDA, FORD... Do đó vấn đề đặt ra ở đấy cho một người kỹ sư là phải nắm rõ được kết cấu của các cụm, hệ thống trên các loại xe hiện đại để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao nhất về công dụng, an toàn, kinh tế trong điều kiện ở Việt Nam.
Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống truyền lực. Hệ thống này có chức năng truyền và phân phối mơmen quay và công suất từ động cơ đến các bánh xe chủ động, làm thay đổi mômen và chiều quay của bánh xe theo yêu cầu. Vì những chức năng quan trọng của nó mà người ta không ngừng cải tiến hệ thống truyền lực để năng cao tính năng của nó.
Vì vậy, trong quá trình học tập về chuyên nghành cơ khí ô tô tại Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS’’
Nội dung đồ án gồm các phần sau:
1. Lời nói đầu
2. Chương 1: Giới thiệu chung về xe TOYOTA VIOS
3. Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
4. Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm ly hợp xe TOYOTA VIOS
5. Chương 4: Đặc điểm khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
6. Kết luận
7. Tài liệu tham khảo
Hà nội, ngày tháng năm 2009
Sinh viên thực hiện
Lưu Văn Thành
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS
1.1. Lịch sử phát triển
Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan. Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang các thị trường khác ngoài châu Á,thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông Nam Á.
Hình 1.1. Hình dáng ngoài xe Toyota Vios
Thế hệ đầu 2003-2007, kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.3 và 1.5 lít. Những chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ sư Thái và các nhà thiết kế Nhật. Phần lớn các mẫu xe Vios tại các quốc gia Đông Nam Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ 1,5 lít trừ những chiếc Vios của quốc đảo Philippines. Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít.Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu ToyotaPlatz. Nhờ một số cảitiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt đặc biệt là với phiên bản 2006. Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới.
Thế hệ thứ 2 (từ năm 2007 đến nay), kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.5 lít.
Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) I4 ký hiệu 1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i. Công suất cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm. Tuy nhiên, khung gầm thiết kế hoàn toàn mới.
Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003 1.5G (5 số sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên được giới thiệu tại thị trường Việt Nam.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an toàn và tiện nghi có nhiều cải tiến.Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhô ra ngoài, đèn xi-nhan tích hợp trên gương (gương có thể gập lại khi không sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới....
Xe Vios mới dài hơn thế hệ cũ khoảng 50mm nên không gian bên trong xe rộng hơn một chút, khoảng cách giữa hàng ghế trước và sau tăng lên.
1.2. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios
1.2.1. Động cơ 1NZ-FE (DOHC 16 van với VVT-i)
Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ, với 4 xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai với công nghệ điều khiển đống van thông minh (VVT-i), giúp cho xe tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường.
- Công suất tối đa: 107 HP / 6.000 rpn
- Mômen xoắn tối đa: 14,4 kg.m / 4.200 rpn
- Tỉ số nén: 10.5:1
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 5.5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Toyota Vios sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87, 83. Dung tích bình xăng là 42 lít.
- Hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước.
- Hệ thống bôi trơn: theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té. Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W30, SAE 10W30, SAE 15W40
1.2.2. Hệ thống truyền lực
- Ly hợp: Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng. Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ. Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.
- Hộp số: Đối với phiên bản 1.5G là tự động 4 cấp
Đối với phiên bản 1.5E là hộp số thường 5 cấp
- Truyền lực chính và vi sai: Đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Xe Toyota Vios sử dụng truyền lực chính một cấp, bánh răng trụ răng nghiêng.
1.2.3. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Toyota Vios bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chân có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cả bánh trước và bánh sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ cường hoá nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh.
1.2.4. Hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe Toyota Vios là hệ thống lái cơ khí với tay lái trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao.
Hệ thống lái xe Toyota Vios bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
- Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.
- Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.
- Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực
Bán kính vòng quay:Bán kính vòng quay tối thiếu 4,9 m
1.2.5. Phần vận hành
Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau
- Treo trước là hệ thống treo độc lập kiểu nến (mcpherson), kích thước đòn treo trên của hệ thống treo này giảm về bằng 0. Còn đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với dầm ôtô, đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết lằm trên đường tâm của trụ xoay đứng. đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên vỏ ôtô. trên xe Toyota Vios vì đòn treo dưới chỉ gồm một thanh nén nên có bố trí thêm một thanh giằng ổn định. Ngoài ra đây là bánh xe dẫn hướng nên trụ đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quang trục của nó khi xe quay vòng.
- Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ, vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử hướng.
- Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng, kích thước lốp xe 185/60R15
- Các bộ phận chính đều được lăp đặt trên vỏ xe nên đặc điểm chịu lực của xe là vỏ chịu lực.
1.2.6. Hệ thống điện
- Điện áp mạng: 12 V
- Máy phát: 12V- 65A
- Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 KW
- Ắc quy(mf): 12V- 35Ah
- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp...
- Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính
- Hệ thống âm thanh gồm có radio, cassette và dàn loa.
Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật của xe được cho trong bảng 1.
STT
TÊN THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ
GIÁ TRỊ
Toyota Vios 1.5G
Toyota Vios 1.5E
1
Động cơ
1.5 lít (1NZ-FE)
2
Hộp số
4 số tự động
5 số tay
3
Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao)
mm
4300 x 1700 x 1460
4
Chiều dài cơ sở
mm
2550
5
Chiều rộng cơ sở
mm
1470/1460
6
Khoảng sáng gầm xe
mm
150
7
Trọng lượng không tải
kg
1055-1110
1030 -1085
8
Trọng lượng toàn tải
kg
1520
1495
9
Phanh
Trước
Sau
Đĩa thông gió
Đĩa
10
Vỏ và mâm xe
185/60R15 Mâm đúc
11
Bán kính quay vòng tối thiểu
m
4,9
12
Dung tích bình nhiên liệu
Lít
42
13
Kiểu động cơ
4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van, DOHC-VVT-i
14
Dung tích công tác
cc
1497
15
Công suất tối đa (SAE Net)
HP/rpm
107/6000
16
Mô men xoắn tối đa (SAE Net)
Kg.m/rpm
14.4/4200
17
Tiêu chuẩn khí thải
Euro Step 4
1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS
Từ lúc dòng xe TOYOTA VIOS ra đời vào năm 2003 đến nay nó đã có nhiều thay đổi về hệ thống truyền lực cho phù hợp với xe thế của xã hội và để dễ dàng hơn cho người lái.
Lúc mới ra đời hệ thống truyền lực với cầu sau chủ động, cho tới nay loại hệ thống truyền lực với cầu trước chủ động với nhiều ưu điểm vượt trội hơn: Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn về phía trước đầu ô tô giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao.
- Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS truớc đây với cầu sau chủ động
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu sau chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Cầu chủ động
- Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động
Hình 1.3. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Cầu chủ động
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE TOYOTA VIOS 1.5E
Hình 2.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống truyền lực xe TOYOTA VIOS
1-Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Truyền lực chính và vi sai
Hệ thống truyền lực của xe Toyota Vios là cụm chi tiết được lắp ghép trên khung xe theo một trình tự nhất định và hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ sau:
- Truyền các mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động.
- Ngắt mô men xoắn khi cần thiết.
- Biến đổi mô men xoắn phù hợp với điều kiện đường sá và làm tăng tính năng thông qua, việt dã của xe.
- Phân phối mô men xoắn ra cầu chủ động một cách hợp lý.
2.1. Ly hợp
a) Công dụng
+ Dùng để truyền mômen xoắn từ trục khuỷa động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực.
+ Dùng cắt nội động lực giữa động cơ với hệ thống truyền lực khi khởi hành, dừng xe, chuyển số và khi phanh.
+ Là cơ cấu an toàn của hệ thống truyền lực khi xe chở quá tải hoặc khi phanh gấp (ly hợp sẽ bị trượt, bảo đảm an toàn cho động cơ và hệ thống an toàn khác) hoặc do tải trọng động khi xe đi trên địa bàn phức tạp, quá tải do mômen quán tính.
b) Cấu tạo
Ly hợp xe TOYOTA VIOS là ly hợp ma sát dùng lò xo màng dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực có trợ lực chân không. Gồm 3 phần chính:
Hình 2.2. Ly hợp ma sát dùng lò xo màng
1- bánh đà; 2- đĩa ma sát; 3- đĩa ép; 4- then hoa; 5- lò xo màng; 6- khớp trượt với vòng bi mở ly hợp; 7- trục sơ cấp hộp số; 8- vòng bi trục hộp số; 9- ống lót đỡ khớp trượt; 10- vỏ bộ ly hợp; 11- trục khuỷu động cơ
* Phần chủ động
Phần chủ động gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, vỏ ly hợp 10 lắp cố định trên bánh đà, đĩa ép 3 cùng quay với vỏ ly hợp và bánh đà
* Phần bị động
Gồm đĩa ma sát 2 và trục sơ cấp hộp số. Đĩa ma sát có moay ơ được lắp then hoa trên trục sơ cấp để truyền mômen cho trục sơ cấp và có thể di trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt nối ly hợp.
* Cơ cấu điều khiển
Dùng để ngắt ly hợp khi cần. Dẫn động điều khiển ly hợp xe VIOS là dẫn thuỷ lực có trợ lực chân không.
c) Ưu nhược điểm của ly hợp ma sát dùng lò xo màng
* Ưu điểm:
- Có kết cấu đơn giản
- Kích thước nhỏ gọn
- Lực ép lên đĩa ép đều
- Không cần sử dụng đòn mở
- Có đặc tính làm việc tốt
* Nhược điểm:
- Kết cấu phức tạp, giá thành cao
- Đòi hỏi kỹ thuật chăm sóc cẩn thận hơn
d) Nguyên lý hoạt động của ly hợp
Ly hợp làm việc ở hai trạng thái đóng và mở
- Trạng thái đóng: Khi người lái xe không tác dụng vào bàn đạp ly hợp dưới tác dụng của các lò xo ép sẽ đẩy đĩa ép, ép sát đĩa bị động và bánh đà động cơ. Khi đó bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, các lò xo ép và vỏ ly hợp sẽ quay liền thành một khối. Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bánh đà qua các bề mặt ma sát giữa đĩa bị động với bánh đà và đĩa ép truyền đến moay ơ đĩa bị động và tới trục bị động nhờ mối ghép then hoa giữa moay ơ đĩa bị động với trục. Ly hợp thực hiện chức năng của một khớp nối dùng để truyền mômen xoắn.
- Trạng thái mở: Khi ngưòi lái tác dụng một lực lên bàn đạp ly hợp thông qua hệ thống dẫn động làm càng mở đẩy vòng bi mở ngược chiều vào phía trong tỳ vào lỗ tâm của lò xo màng làm cho vòng ngoài của nó bật lên tách đĩa ma sát bị động ra khỏi bánh đà. Lúc này mômen xoắn không được truyền đến hệ thống truyền lực thực hiện cắt ly hợp.
2.1.1.Đặc điểm kết cấu của một số chi tiết điển hình của ly hợp xe
Toyota Vios
Hình 2.3. Các chi tiết của ly hợp
1- Bánh đà; 2- Đĩa ly hợp; 3- Vỏ ly hợp; 4- Kẹp moay ơ vòng bi cắt ly hợp; 5- Vòng bi cắt ly hợp; 6- Càng cắt ly hợp; 7- Giá đỡ càng cắt ly hợp; 8- Cao su càng cắt ly hợp
a) Bánh đà
Được chế tạo từ thép, vật liệu này đảm bảo độ bền cơ học cao, đáp ứng được yêu cầu về chât lượng và giá thành. Vành răng mặt ngoài của bánh đà được dùng để khởi động động cơ. Vành răng khởi động được làm từ thép hợp kim.
Trên bánh đà có gia công các lỗ ren để bắt với vỏ của bộ ly hợp. Phía bên trong gia công lỗ trụ tròn và có gia công các lỗ để bắt chặt với mặt bích đuôi trục khuỷa.
Trong bánh đà phần bên trong được khoét lõm. Điều này làm cho khối lượng bánh đà tập trung ở vành ngoài lớn và có tác dụng dự trữ năng lượng, tăng khả năng quay cân bằng cho trục khuỷa đồng thời cũng làm giảm khối lượng bành đà một cách đáng kể. Bề mặt của bánh đà được gia công chính xác, có độ bóng cao nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc và làm cho mômen truyền tới đĩa ma sát bị động lớn hơn.
b)Đĩa ma sát
Cấu tạo đĩa ma sát bị động gồm các chi tiết: Hai tấm ma sát, xương đĩa, moay ơ, lò xo giảm chấn.
Hình 2.4. Cấu tạo đĩa ma sát bị động
1- Tấm ma sát; 2- Xương đĩa; 3- Lò xo giảm chấn; 4- Moay ơ
* Tấm ma sát
Tấm ma sát có dạng hình khăn: Trên mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát được ghép chặt với xương đĩa bằng các đinh tán. Khi sử dụng tấm ma sát không được mòn cách đầu đinh tán 0,3 mm. Trên bề mặt tấm ma sát có gia công các rãnh hướng kính.
* Xương đĩa
Gồm một đĩa thép lượn sóng, trên xương đĩa có xẻ các rãnh hướng kính chia xương đĩa thành nhiều phần bằng nhau và trên các phần nhỏ được uốn về các phía khác nhau có tác dụng như một lò xo lá nhằm dập tắt các dao động dọc trục và việc cắt nối ly hợp được êm dịu.
Xương đĩa được liên kết với moay ơ bằng liên kết mềm qua 4 lò xo giảm chấn và qua các đinh tán.
* Moay ơ
Được nối với trục bị động bắng các rãnh then hoa. Các răng then hoa được chế tạo dạng răng thân khai, do đó làm tăng độ bền, độ đồng tâm, độ tiếp xúc trong quá trình di trượt giữa moay ơ và trục bị động. Trên moay ơ có gia công 4 lỗ hình trụ chữ nhật để lắp lò xo xoắn giảm chấn, moay ơ được chế tạo bằng thép.
* Bộ giảm chấn
Bộ giảm chấn ly hợp gồm 4 lò xo giảm chấn được lắp trong 4 lỗ hình trụ chữ nhật của xương đĩa và trong mặt bích moay ơ, 4 lò xo được giữ bằng hai vành hãm ở hai bên. Trên moay ơ của đĩa ma sát bị động một đầu mặt bích đặt đĩa của tấm ma sát, còn đầu kia đặt xương đĩa của bộ giảm chấn xoắn. Đĩa bị động và xương đĩa được nối với nhau bởi ba đinh tán và có khả năng quay tương đối với moay ơ. Do có khe hở giữa đinh tán với thành của dãy bán nguyệt trong mặt bích với độ căng ban đầu của các lò xo, mômen xoắn được truyền từ đĩa bị động tới mặt bích moay ơ qua các lò xo xoắn. Để đảm vệ cho lò xo khỏi rơi đã có các vòng bảo vệ, giữa các vòng bảo vệ của đĩa và mặt bích moay ơ đặt các vòng thép ma sát. Đĩa bị động và xương đĩa không nối cứng với moay ơ nên dao động xoắn của trục khuỷa động cơ làm biến dạng các lò xo xoắn và làm các đĩa ma sát bị động quay tương đối với moay ơ, lúc này xuất hiện ma sát giữa các bề mặt của đĩa và vòng thép ma sát làm cho dao động xoắn bị dập tắt.
Nhược điểm của bộ giảm chấn này là làm cho kết cấu phức tạp, tăng trọng lượng phần bị động của ly hợp.
c) Lò xo màng
Lò xo đĩa được chế tạo dạng hình nón cụt bằng thép lò xo. Trên thân tấm lò xo có xẻ các rãnh hướng kính để tránh ứng suất tập trung, ở phía đầu rãnh hướng kính có gia công các lỗ tròn. Lò xo đĩa được đặt giữa vỏ ly hợp và đĩa ép. Việc định vị và dẫn hướng trong, ngoài bằng bulông giữ.
d)Đĩa ép
Đĩa ép ly hợp được đúc bằng gang. Ở bề mặt ngoài có gia công các vấu hình tròn có tác dụng tỳ lò xo màng lên. Bề mặt tiếp xúc với tấm ma sát được gia công với độ chính xác cao, độ bóng tốt để tăng diện tích tiếp xúc giữa đĩa ép với tấm ma sát bị động. Ở phía ngoài của đĩa ép có gia công các lỗ để lắp đinh tán, để lắp các vành hãm lò xo màng. Giữa đĩa ép được gia công dạng lỗ trụ. Do có kết cấu kiểu như vậy nên đảm bảo cho đĩa ép có thể dịch chuyển dọc trục đồng thời đảm bảo truyền mômen xoắn từ bánh đà.
e) Vỏ ly hợp
Vỏ ly hợp là một chi tiết của phần chủ động, vỏ ly hợp được bắt chặt với bánh đà bằng các bu lông và quay cùng bánh đà. Vỏ ly hợp được dập từ thép tấm nên nó giảm được khối lượng và kích thước của ly hợp mà vẫn đảm bảo được độ bền và độ cứng vững nhưng giá thành chế tạo cao.
f) Vòng bi mở
Vòng bi mở là một bộ phận trung gian từ dẫn động điều khiển tới đòn mở. Cấu tạo của vòng bi mở bao gồm: bạc trượt, khớp gài đầu bạc trượt, ổ bi cầu đỡ chặn. Ổ bi và bạc trượt được bôi trơn bằng một loại mỡ đặc biệt. Ở vỏ bên ngoài vòng bi mở có các chụp làm kín và lắp các ngoắc để bắt càng cua của càng mở. Vòng bi mở di chuyển dọc trục được trên ống dẫn hướng.
2.1.2. Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp
Xe TOYOYA VIOS là loại xe được bố trí hệ thống dẫn động điều khiển cắt ly hợp bằng thuỷ lực.
Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp bao gồm: các chi tiết như hình 2.6
Hình 2.6. Sơ đồ cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp
a) Cấu tạo các cụm của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp
* Bầu trợ lực chân không bao gồm: Pít tông, vành cao su và lò xo trả về. Tất cả được lồng lên trục và được lắp trong vỏ của bầu trợ lực, đồng thời là xy lanh của bầu trợ lực chân không.
* Xi lanh chính: Trong xy lanh chính của ly hợp, sự trượt của pittông tạo ra áp suất thủy lực.
Hình 2.7. Xi lanh chính
* Xy lanh công tác: Xy lanh cắt ly hợp làm dịch chuyển pittông bằng áp suất thuỷ lực từ xi lanh chính và điều khiển càng cắt ly hợp qua cần đẩy.
Hình 2.8. Chi tiết tháo rời của xy lanh công tác
1- Bu lông; 2- Nắp nút xả khí; 3- Nút của xy lanh cắt ly hợp; 4- Ống nối từ xy lanh cắt ly hợp đến ống mềm; 5- lò xo; 6- Pittông; 7- Cần đẩy; 8- Cao su chắn bụi
b) Nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển dẫn động ly hợp
(hình 2.6)
* Khi đạp bàn đạp ly hợp, làm pittong trong xy lanh chính chuyển động đẩy dầu trong bình chứa dầu ly hợp theo đường ống dẫn tới xy lanh cắt ly hợp. Dầu có áp suất cao đẩy pittong trong xy lanh cắt ly hợp chuyển dịch, thông qua càng cắt ly hợp vào vòng bi cắt ly hợp, thực hiện quá trình cắt ly hợp.
* Khi thôi không tác dụng lên bàn đạp ly hợp, buông chân ra khỏi bàn đạp, lò xo hồi về và lò xo ly hợp đưa các chi tiết điều khiển trở về vị trí ban đầu, dầu từ xy lanh cắt ly hợp được đẩy trở lại bơm công tác và bình chứa dầu trên bơm công tác.
Dầu trợ lực cho ly hợp là: SAEJ 1730
2.2. Hộp Số
2.2.1. Công dụng
+ Hộp số dùng để thay đổi lực kéo tác dụng lên bánh xe bằng cách thay đổi tỷ số truyền động giữa bánh xe chủ động với động cơ.
+ Hộp số dùng để cắt động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian tuỳ ý.
+ Thay đổi chiều chuyển động của xe (đi số tiến hoặc đi số lùi).
+ Hộp số xe TOYOTA VIOS là hộp số cơ khí năm cấp có ba trục dọc xe, có 5 số tiến và 1 số lùi. Có các số truyền khác nhau ở từng tay số để thích hợp với vận tốc chuyển động của xe trong phạm vi rộng theo lực cản bên ngoài.
+ Hộp số xe được thiết kế nhỏ, gọn nhưng làm việc vẫn đảm bảo được độ tin cậy và đáp ứng được mọi yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo tính chất động lực học của xe.
2.2.2. Yêu cầu
Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động học và tình kinh tế nhiên liệu của ô tô.
- Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ.
- Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng.
- Hiệu suất truyền động cao.
- Kết cấu đơn giản để dễ chăm sóc bảo dưỡng.
2.2.3. Cấu tạo
Hình 2.9. Cấu tạo hộp số TOYOTA VIOS
1- Trục sơ cấp; 2- Bánh răng chủ động số1; 3- Bánh răng chủ động số lùi; 4- Bánh răng chủ động số 2; 5- Bánh răng chủ động số 3; 6- Ống trượt và vành trượt số 2; 7- Bánh răng chủ động số 4; 8- Bánh răng chủ động số 5; 9- Ống trượt và vành trượt số 3; 10- Bánh răng bị động số 5; 11- Bánh răng bị động số 4; 12- Bánh răng bị động số 3; 13- Bánh răng bị động số 2; 14- Ống trượt và vành trượt số 1; 15- Bánh răng bị động số 1; 16- Trục thứ cấp
Hộp số xe VIOS là hộp số cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi và truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. Vì hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với nhau. Trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố
định trên trục sơ cấp. Bánh răng bị động số 1, số 2 quay trơn trên trục thư cấp. Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp. Hộp số có 3 ống gài đồng tốc. Để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi xe hộp số còn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trên trục số lùi để ăn khớp với 1 bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian. Vì là cầu trước chủ động nên ngoài các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùngvà bộ vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số.
Sơ đồ động học của hộp số xe Toyota Vios
Hình 2.10. Sơ đồ động học hộp số xe TOYOTA VIOS
1- Bánh răng số 5; 2- Bánh răng số 4; 3- Bánh răng số 3; 4- Bánh răng số 2; 5- Bánh răng số 1; 6- Trục sơ cấp; 7- Bộ vi sai; 8- Trục vi sai; 9- Trục thứ cấp; 10- Ống đồng tốc số 1 và số 2; 11- Bánh răng số lùi; 12- Ống đồng tốc số 3 và số 4; 13- Ống đồng tốc số 5;
2.2.4. Phân tích kết cấu một số chi tiết điển hình của hộp số
TOYOTA VIOS
a) Vỏ hộp số
Hình 2.11. Vỏ hộp số
1- Nửa trước; 2- Nửa sau
b) Trục chủ động
Hình 2.12: Trục chủ động của hộp số
1- Phanh hãm; 2-Vòng bi đũa phía sau; 3- Bánh răng số 4; 4- Vòng bi kim bánh răng số 4; 5- Đệm cách vòng bi bánh răng số 4; 6- Phanh hãm; 7- Vành đồng tốc bánh răng số 4; 8- Moay ơ ly hợp hộp số 2; 9- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 10- Then hãm đồng tốc; 11- Ống trượt gài số 2; 12- Vành đống tốc bánh răng số 3; 13- Bánh răng số 3; 14- Vòng bi đũa kim bánh răng số 3
c) Trục bị động của hộp số
Hình 2.13. Trục bị động của hộp số
1-Phanh hãm; 2-Vành đồng tốc số 1 (cho số 2); 3-Moay ơ ly hợp hộp số số 1; 4- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 5- Then hãm vành đồng tốc; 6- Bánh răng số lùi; 7- Vành đồng tốc số 1 (cho số 1); 8- Bánh răng số 1; 9- Vòng bi đũa kim bánh răng số 1; 10- Đệm chặn bánh răng số 1; 11-Đệm cách vòng bi bánh răng số 2; 12- Vòng bi đũa kim bánh răng số 2; 13- Bánh răng số 2; 14-Bánh răng dẫn động số 3; 15- Bạc bánh răng thứ cấp; 16- Bánh răng dẫn động số 4; 17- Vòng bi phía sau của trục thứ cấp
* Cấu tạo trục bị động của hộp số
Trục bị động được chế tạo dạng trụ bậc từ thép hợp kim và được nhiệt luyện với độ cứng 58
Tại vị trí các bánh răng và bơm dầu được gia công các lỗ hướng kính. Phía bên ngoài trục bị động. Còn tại vị trí các bộ đồng tốc, khớp gài số lùi và đầu ngoài trục bị động được gia công rãnh then hoa để lắp bộ đồng tốc và khớp cài.
Trục bị động có một đầu gối lên thanh lăn kim trong lỗ trục bị động, còn đầu kia gối lên ổ bi cầu (ổ bi phia sau) trên tấm trung gian của vỏ hộp số.
* Các bánh răng bị động được chế tạo từ thép hợp kim và chế tạo dạng răng trụ, răng thẳng. Các bánh răng bị động phía bên trong được gia công lỗ dạng trụ tròn, then hoa để lắp trên trục bị động. Trên các bánh răng bị động có gia công các vành răng phụ để quá trình gài ống gài của bộ đồng tốc được dễ dàng.
* Việc chế tạo các bánh răng nghiêng có ưu điểm là đảm bảo quá trình ăn khớp được êm dịu, tăng diện tích tiếp xúc, biên dạng răng thân khai nên độ bền cao.
* Nhược điểm: Khi sử dụng bánh răng nghiêng thì quá trình chế tạo khó khăn, giá thành cao, sinh lực chiều trục lớn. Để khử lực chiều trục, ở đầu ngoài trục bị động bố trí ổ bi cầu.
c) Cơ cấu điều khiển hộp số
* Cơ cấu đồng tốc
Để gài số người ta có thể sử dụng ống gài, bánh răng di trượt hoặc đồng tốc. Trong các cơ cấu trên thì cơ cấu đồng tốc cho phép gài số êm dịu tránh va đập nên nó được sử dụng nhiều trong các hộp số của ô tô, trong có có xe TOYOTA VIOS, đó là loại đồng tốc kiểu khóa hãm.
Hình 2.14: Cơ cấu đồng tốc kiểu khóa hãm
1- Trục thứ cấp; 2- Trục sơ cấp; 3- Đồng tốc số 3 và số 4; 4- Đồng tốc số 5; 5- Đồng tốc số 1 và số 2
Hình 2.15. Cấu tạo chi tiết của bộ đồng tốc
1- Bánh răng số; 2- Lò xo hãm; 3- Ống trượt; 4- Vòng đồng tốc;5- Vấu; 6- Moay ơ ly hợp; 7- Khóa chuyển; 8- Vòng đồng tốc; 9- Bánh răng số; 10- Vòng đồng tốc; 11- Lò xo hãm; 12- Ống trượt; 13- Khóa chuyển; 14- Moay ơ ly hợp
Mỗi bánh răng số tiến trên trục sơ cấp luôn ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp. Vì các bánh răng này quay tự do trên trục của chúng nên chúng luôn quay khi động cơ hoạt động và ly hợp được đóng. Các moay ơ đồng tốc được lắp với trục của chúng bởi then hoa. Ống trượt được lắp vào từng moay ơ cũng bởi then hoa dọc theo mặt ngoài của moay ơ và có khả năng di trượt theo phương dọc trục. Moay ơ đồng tốc có ba rãnh song song với trục và có một khóa hãm. Khi cần gài số ở vị trí trung gian phần lồi của từng khóa hãm nằm bên trong rãnh của ống trượt. Vòng đồng tốc đặt giữa moay ơ đồng tốc và phần côn của từng bánh răng số và nó bị ép vào 1 trong các mặt côn này khi gài số. Vòng đồng tốc còn có ba rãnh để ăn khớp với các khóa hãm.
Khi tay số ở vị trí trung gian, mỗi bánh răng số được ăn khớp tương ứng với bánh răng bị động và quay tự do quanh trục. Moay ơ đồng tốc lắp với vành trượt bằng các then hoa và phía trong lắp với trục cũng bằng then hoa. Vành đồng tốc ở trạng thái tự do trong chế độ này.
Nguyên lý làm việc của đồng tốc có thể chia thành ba giai đoạn như sau:
- Giai đoạn 1 (bắt đầu của sự đồng tốc): giai đoạn này được thể hiện qua hình vẽ 2.22
Hình 2.16. Bắt đầu gài đồng tốc
Khi cần gài số di chuyển, càng gạt ăn khớp với rãnh trên ống trượt đẩy ống trượt theo hướng được chỉ ra ở mũi tên A trên hình vẽ. Vì vành trượt và khóa hãm được ăn khớp qua vấu lồi ở giữa của khóa hãm nên khi ống trượt di chuyển đẩy khóa hãm chuyển động theo. Khóa hãm tì vào vành đồng tốc ép vào phần côn của bánh răng để bắt đầu đồng tốc. Do sự khác nhau về tốc độ giữa ống trượt và bánh răng và do ma sát giữa vành đồng tốc và phần côn của bánh răng nên vành đồng tốc chuyển động theo chiều quay của bánh răng (chiều mũi tên trên hình vẽ). Độ dịch chuyển này bằng với sự chênh lệch về độ rộng khe và độ rộng của khóa hãm. Do vậy các then bên trong ống trượt và các vấu hãm trên vành đồng tốc chưa đúng vị trí ăn khớp với nhau.
- Giai đoạn 2 (quá trình đồng tốc): giai đoạn này được thể hiện qua hình 2.23
Hình 2.17. Giai đoạn gài đồng tốc
Khi cần số tiếp tục di chuyển, lực tác dụng lên ống trượt vượt qua lực của lò xo khóa hãm và ống trượt qua phần vấu lồi của khóa hãm tuy nhiên lúc này do chưa đồng tốc nên các then của ống trượt và vấu hãm trên vành đồng tốc đang tì vào nhau. Vì vậy lực tác dụng lên ống trượt sẽ ấn vành đồng tốc ép vào phần côn của bánh răng mạnh hơn. Điều này làm cho tốc độ của bánh răng số trở nên đồng tốc với tốc độ của ống trượt.
- Giai đoạn 3 (hoàn toàn đồng tốc): Giai đoạn này được thể hiện qua hình 2.24
Hình 2.18. Giai đoạn đồng tốc hoàn toàn
Khi tốc độ của ống trượt và bánh răng số đã bằng nhau, vành đồng tốc bắt đầu quay tự do theo chiều quay. Kết quả là then hoa phía trong ống trượt ăn khớp với vấu hãm trên vành đồng tốc để đi vào ăn khớp với then hoa trên bánh răng số
*) Cơ cấu chuyển số
Cơ cấu dẫn động điều khiển hộp số ở xe TOYOTA VIOS là loại cơ cấu gián tiếp bằng giây cáp
Hình 2.19. Cáp dẫn động điều khiển hộp số
1,2- kẹp; 3- Vòng đệm
Dẫn động trung gian từ sau cần chuyển số đến nắp hộp số thường có hai đường truyền động. Thao tác đầu tiên trên cần số sẽ tạo ra chuyển động để di chuyển trục cần chuyển và chọn số. Thao tác tiếp theo của cần số là quay trục cần chuyển và chọn số để trục trượt mang nạng gài thực hiện việc gài số.
Hình 2.20. Cơ cấu chuyển số gián tiếp
1- Càng gạt số 3; 2-Trục càng số 2;3-Càng gạt số 1; 4-Trục càng số 1;5-Càng gạt số lùi;6- Càng gạt số 2;7- Trục càng số 3;8- Trục cần chọn và chuyển số
2.3. Cầu chủ động (loại xe dẫn động cầu trước)
Cầu chủ động của xe VIOS bao gồm truyền lực chính và vi sai được bố trí trong hộp số.
2.3.1. Truyền lực chính: truyền lực chính 1 cấp Bánh răng trụ răng
nghiêng
a) Nhiệm vụ
- Truyền momen từ hộp số đến bộ vi sai.
- Giảm tốc và tăng mômen truyền đến các bánh xe để đảm bảo tỷ số truyền chung thích hợp của hệ thống truyền lực trong khi hộp số vẫn nhỏ gọn.
b) Cấu tạo
Hình 2.21. Cấu tạo truyền lực chính
1- Bánh răng vi sai; 2- Bánh răng bán trục; 3- Cụm vi sai; 4- Bánh răng lớn; 5- Đệm điều chỉnh; 6- Then hoa; 7- Trục thứ cấp
Bánh răng trụ chủ động được lắp trên trục thứ cấp của hộp số cồn bánh răng trụ bị động được lắp với vỏ bộ vi sai.
2.3.2. Vi sai
a) Nhiệm vụ
Là bộ truyền bánh răng hành tinh, có nhiệm vụ bảo đảm cho các bánh xe chủ động hai bên có thể quay với vận tốc khác nhau khi xe quay vòng hoặc đi trên đường không bằng phẳng để tránh hiện tượng trượt cứng của bề mặt bánh xe gây mòn nhanh
b) Cấu tạo
Hình 2.22. Hộp vi sai
1- Bánh răng dẫn động công tơ mét; 2- Chốt trục vi sai bộ vi sai trước; 3- Đệm chặn của bánh răng vi sai trước; 4- Đệm chặn bánh răng bán trục của bộ vi sai số 1; 5- Bánh răng hành tinh của vi sai trước; 6- Bánh răng bán trục của vi sai trước; 7- Bánh răng của vi sai trước; 8- Đệm chặn của bánh răng vi sai trước; 9- Bánh răng bán trục của vi sai trước; 10- Đệm chặn bánh răng bán trục của bộ vi sai số 1; 11- Trục bánh răng vi sai số 1; 12- Bánh răng lớn của vi sai trước; 13- Hộp vi sai phía trước
c) Nguyên lý hoạt động
- Khi xe chạy thẳng trên đường bằng phẳng nền cứng, quãng đường lăn của các bánh xe ở hai bên bằng nhau nên lực cản lên hai bánh xe như nhau, làm cho phản lực tại hai vị trí ăn khớp hai bên của bánh răng hành tinh với hai bánh răng bán trục hai bên bằng nhau. Do đó, các bánh răng hành tinh lúc này không quay quanh trục 11 của nó mà đóng vai trò như các chốt khóa hai bánh răng bán trục 6 và 9 thành một khối cùng với vỏ hộp vi sai 13 và tất cả quay cùng tốc độ với bánh răng bị động 12 của bộ truyền lực chính. Do đó, hai nửa bán trục dẫn động hai bánh xe chủ động hai bên quay cùng tốc độ.
- Khi xe đi trên đường vòng, quãng đường lăn của các bánh xe khác nhau. Lúc này, phản lực tại điểm ăn khớp hai bên của bánh răng hành tinh bị khác nhau nên các bánh răng hành tinh vừa quay theo vỏ hộp vi sai quanh đường tâm của các nửa trục vừa quay quanh trục 11 của nó. Do đó, hai bánh răng bán trục hai bên quay với tốc độ khác nhau, đảm bảo các bánh xe quay với tốc độ khác nhau phù hợp với bán kính quay vòng của xe. Tức là, dù xe quay vòng với bán kính lớn hay nhỏ, các bánh xe cũng không bị quay trượt trên mặt đường. Bánh xe phía xa tâm quay vòng sẽ quay nhanh hơn, còn bánh xe ở gần tâm quay vòng sẽ quay chậm hơn.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM LY HỢP XE TOYOTA VIOS
3.1: Đặt vấn đề
Mục đích của việc tính toán kiểm nghiệm ly hợp là kiểm tra xem nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật khi làm việc hay không. Các yêu cầu đó là:
- Truyền được mômen xoắn lớn nhất của động cơ trong mọi điều kiện làm việc.
- Đóng êm dịu để tăng từ từ mômen xoắn khi khởi động xe không bị dật, không gây va đập răng khi sang số.
- Là cơ cấu an toàn, tránh cho hệ thống truyền lực động cơ khi quá tải.
- kết cấu đơn giản, khối lượng nhỏ, làm việc bền cho các chi tiết, thuận tiện cho việc chăm sóc, bảo dưỡng, điều khiển nhẹ nhàng, lực bàn đạp nhỏ.
Tuy loại xe TOYOTA VIOS được sản xuất chủ yếu cho các nước trong khu vực Đông Nam Á, nhưng do khí hậu, địa hình ở mỗi nước trong khu vực cũng có sự khác biệt. Đồng thời trong quá trình lắp rắp cũng có những lỗi. Cho nên: khi sử dụng ở Việt Nam thì vấn đề tính toán kiểm nghiệm các cụm trên xe nói chung và ly hợp nói riêng là một vấn đề rất cần thiết, để tìm ra những cụm, chi tiết nào chưa đủ bền, để khắc phục trong việc thiết kế.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm
Bảnh 3.1. Các thông số cơ bản của xe TOYOTA VIOS
TT
Thông số
Giá trị
Đơn vị
(1)
(2)
(3)
(4)
1
Trọng lượng toàn bộ xe khi đầy tải
1495
kg
2
Bánh đà
- Khối lượng
56
kg
3
Tấm ma sát:
- Số lượng
- Bán kính ngoài
- Bán kính trong
1
106
70
Cái
mm
mm
4
Tỷ số truyền của hộp số ở tay số 1
3,545
5
Tỷ số truyền của truyền lực chính
4,045
6
Mômen xoắn cực đại của động cơ
144Nm/4200v/p
Nm
7
Hệ sô dự trữ mômen
1,6
3.2.1: Xác định mômen ma sát của ly hợp
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
Thay các giá trị vào (1) ta có:
3.2.2. Kiểm tra ly hợp theo công trượt riêng
Nội dung tính toán gồm có:
- Xác định công trượt của ly hợp
- Xác định công trượt riêng của ly hợp
a) Xác định công trượt của ly hợp
Công trượt sinh ra trên các bề mặt ma sát xác định theo công thức sau:
Trong đó:
L – Là công trượt của ly hợp (J).
Xác định mômen quán tính của bánh đà tượng trưng đặt trên trục bị động của ly hợp
Ở đây ta chọn
g – Là gia tốc trọng trường g = 9,81 [m/
Ta có:
Vì xe có kí hiệu lốp là 185-65R15 khi đó ta có d = 15 inch, B = 7,28 inch,
Thay số vào (3.4) ta có:
Thaycác số liệu vào (3.3) ta có :
- Xác định mômen quán tính của các khối lượng vận động quay của động cơ và phần chủ động của ly hợp
ta chọn
Trong đó :
Trong đó:
Thay
Thay tất cả các giá trị vào (3.2), ta có:
L =
b) Xác định công trượt riêng của ly hợp
Để đánh giá độ mài mòn của đĩa ma sát ta phải xác định công trượt riêng
theo công thức sau:
Trong đó:
L- Là công trượt của ly hợp [J]
i- Là số đôi của bề mặt ma sát: i=2
F- Diện tích bề mặt tấm ma sát [
Ta có F=
Thay các giá trị vào (3.7) ta có:
Theo tài liệu [2] thì công trượt riêng cho phép trong khoảng 1000
3.2.3: Tính nhiệt độ cho các chi tiết bị nung nóng
Trong quá trình ly hợp sinh nhiệt, nhiệt độ tăng làm giảm khả năng
truyền mômen của ly hợp (do giảm hệ số ma sát), đồng thời còn gây ứng suất nhiệt làm giảm khả năng làm việc của các chi tiết.
Để tính nhiệt độ nung nóng các chi tiết của ly hợp ta giả thiết rằng: Vì đĩa ma sát truyền nhiệt kém do đó toàn bộ nhiệt sinh ra trong quá trình trượt ly hợp đều truyền qua đĩa ép và bánh đà. Đĩa ép và bánh đà được nung nóng tức thời, nghĩa là không kể đến sự truyền nhiệt từ đĩa ép và bánh đà ra môi trường xung quanh.
Nhiệt độ tăng lên của chi tiết sau mỗi lần đóng ly hợp được xác định theo công thức sau:
T=
Trong đó:
T – nhiêt độ chi tiết, tính theo độ
c - nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng. c = 500 [J/kg. độ]
L – Công trượt toàn bộ sinh ra khi đóng ly hợp, tính theo J
Thay các giá trị vào (3.8), ta có:
T =
Theo tài liệu [2] ta thấy nhiệt độ tăng lên của chi tiết nằm trong gịới hạn cho phép không vượt quá
CHƯƠNG 4
ĐẶC ĐIỂM KHAI THÁC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE TOYOTA VIOS
4.1. Ly hợp
4.1.1. Quy trình tháo ly hợp
* Bảng 4.1. Quy trình tháo ly hợp
STT
CÔNG VIỆC
HÌNH VẼ
A
Tháo xy lanh chính
1
Tháo cụm trợ lực phanh
2
Tháo ống bình chứa dầu ly hợp
3
Ngắt xy lanh chính ly hợp ra khỏi ống mềm: Dùng cờlê vặn đai ốc nối, tháo ống cao su.
4
Tháo cụm tấm ốp dưới bảng táp lô:
- Tháo 2 vít
- Nhả khớp vấu và 2 dẫn hướng, rồi nắp che phía dưới bảng táp lô
5
Tháo khay dưới bảng táp lô:
- Nhả khớp 4 vấu và mở khay phía trên bảng táp lô
- Tháo 2 vít A
- Nhả khớp 6 vấu và tháo khay phía trên bảng táp lô
6
Tháo cụm xy lanh chính ly hợp: tháo hai đai ốc và hai xy lanh chính ly hợp
7
- Tháo chạc chữ U cần đẩy xy lanh phanh chính:
- Đo kích thước A như hình vẽ trước khi nới lỏng đai ốc hãm.
- Nới lỏng đai ốc hãm và tháo chạc chữ u của cần đẩy
- Tháo đai ốc hãm
B
Tháo xy lanh ngắt ly hợp
1
Xả dầu phanh
2
Tháo xy lanh ngắt ly hợp ra khỏi ống cao su: Dùng cờlê vặn đai ốc nối, tháo ống cao su.
3
Tháo cụm xy lanh ngắt ly hợp: tháp 2 bu lông và xy lanh ngắt ly hợp
* Tháo rời các chi tiết của xy lanh ngắt ly hợp
- Tháo cao su chắn bụi ra khỏi thân xy lanh.
- Tháo cần đẩy ra khỏi thân xi lanh
- Tháo pittông ra khỏi thân xy lanh
- Tháo lò xo ra khỏi thân xy lanh
- Tháo nắp ra khỏi nút xả khí
C
Tháo bộ ly hợp
1
Tháo cụm hộp số
2
Tháo càng cắt ly hợp: Tháo cụm càng cắt ly hợp với cụm vòng bi cắt ly hợp ra khỏi hộp số
3
Tháo cao su càng cắt ly hợp
4
Tháo vòng bi cắt ly hợp: Tháo cụm vòng bi cắt ly hợp ra khỏi càng cắt ly hợp
5
Tháo kẹp moay ơ vòng bi cắt ly hợp
6
Tháo giá đỡ càng cắt: tháo giá đỡ càng cắt ra khỏi hộp số thường
7
- Tháo cụm nắp ly hợp
- Đánh dấu các ghi nhớ trên nắp ly hợp và bánh đà
- Nới lỏng từng bu lông bắt mỗi lần 1 vòng cho đến khi sức căng của lò xo được nhả ra.
- Tháo bulông bắt và kéo nắp ly hợp ra
8
Tháo đĩa ly hợp
4.1.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp là ngược lại của quy trình tháo.
Khi lắp cần chú ý:
- Các chi tiết trước khi lắp phải được làm sạch, đĩa ma sát, đĩa ép không được dích dầu mỡ.
- Khi lắp pittông vào xy lanh, bôi lên bề mặt pittông 1 lớp mỡ Fôc-ly-ty hoặc dầu phanh dang sử dụng của chính nó.
- Bôi một lớp mỡ thật mỏng lên bề mặt ma sát như: then hoa, đĩa ma sát.
- Lắp đĩa ma sát đúng chiều và lắp cụm đĩa ép đầu và dùng trục ly hợp để định vị.
4.1.3. Những hư hỏng chính của ly hợp, nguyên nhân và cách khắc phục
Các hư hỏng thường gặp của ly hợp ma sát có thể được phát hiện qua các hiện tượng làm việc không bình thường như ly hợp bị trượt, rung, ồn ở chế độ đóng, không nhả hoàn toàn khi đạp bàn đạp để ngắt, vào khớp không êm gây giật và ồn. Các hư hỏng này không những làm giảm hiệu suất truyền lực mà còn gây hư hỏng cho hộp số nên cần được khắc phục kịp thời.
a) Bộ ly hợp bị trượt
Khi khởi động động cơ và kéo phanh tay, ấn bàn đạp ly hợp rồi gài số 4 rồi buông từ từ bàn đạp ly hợp, đồng thời tăng nhẹ ga, nếu như bộ ly hợp tốt sẽ hãm động cơ tắt máy khi buông bàn đạp ly hợp. Nếu động cơ vẫn làm việc bình thường thì bộ ly hợp đã bị trượt và do một số nguyên nhân:
+ Đĩa bị động của ly hợp bị mòn và chai cứng
+ Khoảng hành trình tự do của bàn đạp ly hợp nhỏ thì điều chỉnh bằng cách thay đổi cần kéo nơi bàn đạp ly hợp và cần điều khiển vòng bi mở.
+ Cần kéo bị cong cần khắc phục bằng cách uốn thẳng và bôi trơn cho các khớp nối.
+ Các thanh ở lò xo màng bị gãy và vỡ nhiều không còn đủ lực ép để ép thì thay thế lò xo khác.
b) Bộ ly hợp giật mạnh khi nối động cơ
Sau khi cài số thả từ từ bàn đạp ly hợp thì động cơ giật và rung động mạnh. Khi nối động lực không êm thì ly hợp bị hỏng 1 số chi tiết sau:
+ Có dầu mỡ dính vào tấm ma sát, đinh tán lỏng, đĩa bị động của ly hợp không di chuyển được trên rãnh then hoa của trục bị động thì phải lau rửa sạch tấm ma sát, tán lại các đinh tán, tra dầu bôi trơn cho các rãnh then hoa trên trục bị động.
+ Có chi tiết bị gãy, vỡ, nứt đĩa ép thì phải thay thế.
c) Bộ ly hợp không cắt hoàn toàn khi cắt động lực
Khi đi số ta đạp hết bàn đạp ly hợp nhưng và số vẫn khó chứng tỏ bộ ly hợp không cắt hoàn toàn. Đĩa ma sát bị động của ly hợp vẫn tiếp tục quay theo bánh đà thì do các nguyên nhân sau:
+ Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp qua dài thì phải điều chỉnh lại.
+ Đĩa ma sát bị động bị vênh thì nắn lại.
+ Đĩa ép bị vênh, biến dạng, nứt vỡ thì phải thay mới
+ Khoảng cách mặt đầu của các thanh lò xo màng lệch nhau lớn thì nắn lại hoặc thay mới.
+ Moay ơ đĩa ma sát bị động của ly hợp dịch chuyển khó trên trục bị động làm đĩa bị động không tách hoàn toàn ra khỏi mặt bánh đà thì phải rửa sạch rãnh then hoa và bôi dầu mỡ.
d) Bộ ly hợp bị kêu
Tiếng kêu của bộ ly hợp rất dễ nhận biết khi động cơ nổ nhỏ. Nhưng cần phân biệt tiếng kêu khi cắt hay nối động lực.
+ Tiếng kêu phát ra khi nối động lực do rãnh then hoa của moay ơ và rãnh then hoa trên trục bị động của ly hợp mòn làm mối lắp ghép lỏng thì phải thay mới hai chi tiết này.
+ Đường tâm của trục chủ động của hộp số và trục khuỷu động cơ không đồng tâm thì phải chỉnh lại.
+ Tiếng kêu phát ra khi cắt động lực do các nguyên nhân sau:
- Vòng bi mở bị mòn, hỏng, thiếu dầu bôi trơn làm vòng bi mở bị kêu khi ta đạp vào bàn đạp ly hợp. Thì phải kiểm tra để bổ sung mỡ bôi trơn hoặc thay mới.
- Các thanh lò xo màng bị cong, vênh gây cọ xát vào moay ơ đĩa bị động khi vòng bi mở tiến vào thì phải nắn lại.
- Ổ bi cầu gối trục bị động ly hợp ỏ lỗ đuôi trục khuỷu bị mòn, hỏng. Khi đạp bàn đạp ly hợp cắt động lực trục bị động không quay trong lúc bánh đà và vòng bi quay làm phát ra tiếng kêu thì phải thay mới ổ đỡ cầu này.
- Các lò xo trả về bị mòn, yếu sẽ gây tiếng kêu khi cắt động lực và lúc động cơ nổ ở chế độ chạy chậm thì thay mới các lò xo này mà không cần tháo ly hợp.
e) Rung động ở bàn đạp ly hợp.
Khi động cơ đang nổ thì bàn đạp ly hợp rung, nếu ấn mạnh hơn thì bàn đạp ly hợp hết rung động. Hiện tượng này báo hiệu một hỏng hóc nguy hiểm cần kịp thời sữa chữa nếu không sẽ đưa đến những hư hỏng nặng do một số nguyên nhân sau:
+ Đường tâm giữa trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm làm đĩa bị động và các chi tiết khác dịch chuyển ra vào làm mòn nhanh chóng các chi tiết của ly hợp.
+ Bánh đà bị đảo, lệch tâm gây rung động cho bàn đạp ly hợp.
f) Đĩa ma sát bị động của ly hợp chóng mòn.
+ Do đĩa ma sát bị trượt với mặt bánh đà và đĩa ép của ly hợp.
+ Do khi người lái xe thường xuyên để chân lên bàn đạp ly hợp làm cho đĩa ma sát bị động bị mòn. Do vậy khi lái người lái phải để chân ra khỏi bàn đạp ly hợp khi đã nối động lực.
+ Do sức ép của lò xo màng không đảm bảo đủ lực ép để ép đĩa ma sát bị động vào bánh đà. Thì phải thay thế lò xo màng khác.
+ Đĩa ép hoặc đĩa ma sát bị động bị vênh cần nắn lại.
+ Khoảng hành trình tự do bàn đạp ly hợp nhỏ hoặc không có, làm đĩa ma sát bị động bị trượt gây chóng mòn cần phải chỉnh lại hành trình tự do bàn đạp ly hợp.
g) Bàn đạp ly hợp nặng.
Khi đạp bàn đạp ly hợp phải đạp mạnh thì bàn đạp ly hợp mới xuống thì do các nguyên nhân sau:
+ Thiếu dầu trợ lực.
+ Bàn đạp bị cong cọ vào thùng xe.
+ Các cần đẩy bị cong.
· Trong quá trình sử dụng bộ ly hợp xe TOYOTA VIOS phải chú ý đến các vấn đề sau:
+ Thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh đúng hành trình tự do và hành trình làm việc của bàn đạp ly hợp.
+ Quan sát các vết xước trên bề mặt làm việc của đĩa ép.
+ Kiểm tra sự cong vênh đĩa ma sát bị động không cong vênh quá 0,3 mm. Kiển tra bằng đông hồ xo, nếu vênh quá phải thay mới hoặc nắn lại.
+ Kiểm tra sự ăn khớp giữa rãnh then hoa ở moay ơ và rãnh then hoa trên trục bị động.
+ Vòng bi mở được bôi trơn bằng một loại mỡ đặc biệt, vì vậy không nên nhúng ngập vòng bi mở ngập trong xăng, dầu sẽ làm hỏng lớp mỡ bôi trơn. Kiểm tra vòng bi mở bằng cách xoay nếu bi lỏng, kẹt thì phải thay mới.
+ Tuyệt đối không bôi mỡ vào đầu trục bị động của ly hợp.
* Bảng 4.2. Tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục của ly hợp
STT
HƯ HỎNG
NGUYÊN NHÂN
CÁCH KHẮC PHỤC
1
Ly hợp bị trượt trong lúc nối động cơ
+ Điều chỉnh sai chiều dài cần đẩy
+ Gãy các thanh trên lò xo mang
+ Đĩa ma sát bị mòn tấm ma sát
+ Chỉnh không đúng lò xo màng
+ Tấm ma sát bị dính dầu
+ chỉnh lại
+ Thay mới
+ Tán lại tấm ma sát khác
+ Chỉnh lại
+ Lau sạch lại hoặc thay mới
2
Khi nối động lực bộ ly hợp bị rung động mạnh, không nối êm
+ Bề mặt tấm ma sát dính dầu mỡ.
+ Bề mặt tiếp xúc của các đầu thanh lò xo của lò xo màng không đều.
+ Đĩa ma sát bị động bị kẹt trên rãnh then hoa của trục bị động ly hợp
+ Tấm ma sát,đĩa ép bị vỡ.
+ Lau sạch hoặc thay mới
+ Nắn lại các thanh lò xo của lò xo màng
+ Lau sạch và tra dầu bôi trơn.
+ Thay mới
3
Ly hợp không cắt hoàn toàn khi cắt động lực
+ Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp lớn.
+ Đĩa ma sát bị động, bánh đà, đĩa ép bị vênh.
+ Đĩa ma sát bị động bị lỏng đinh tán
+ Bề mặt tiếp xúc của các đầu thanh lò xo của các lò xo màng không đều.
+ Đĩa ma sát bị kẹt trên rãnh then hoa trục bị động ly hợp.
+ chỉnh lại
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Tán lại hoặc thay mới
+ Nắn lại đầu thanh lò xo
+ Lau sạch và bôi trơn.
4
Bộ ly hợp kêu khi nối động lực.
+ Moay ơ then hoa quá mòn, lỏng trên trục bị động.
+ Các lò xo giảm dao động xoắn của đĩa ma sát bị động bị yếu hay gãy.
+ Đường tâm trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm.
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Căn chỉnh lại
5
Bộ ly hợp bị kêu khi cắt động lực
+ Vòng bi mở bị mòn, hỏng, kẹt và thiếu mỡ bôi trơn.
+ Vòng bi cầu nối trục bị động ly hợp bị mòn, hỏng, khô dầu bôi trơn.
+ Thay mới hoặc luộc trong mỡ.
+ Thay mới hoặc bôi trơn lại.
6
Rung động ở bàn đạp ly hợp
+ Đường tâm trục khuỷu động cơ và trục chủ động hộp số không đồng tâm thẳng hành.
+ Đĩa ép bị vênh
+ Chiều cao của các thanh lò xo của lò xo màng không đều nhau.
+ Vỏ bộ ly hợp lệch tâm so với đường tâm bánh đà.
+ Bánh đà không lắp đúng vào các chốt định vị.
+ Căn và chỉnh lại.
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Nắn lại.
+ Chỉnh lại
+ Lắp lại
7
Đĩa ma sát bị động chóng mòn
+ Đĩa ma sát bị động hoặc đĩa ép bị vênh.
+ Sử dụng liên tục bộ ly hợp.
+ Lái xe đặt chân lên bàn đạp ly hợp khi đã nối động lực
+ Đĩa ma sát bị động trượt với bề mặt làm việc của bánh đà và bề mặt làm việc của đĩa ép.
+ Nắn lại hoặc thay mới.
+ Sử dụng ít lại
+ Không đặt chân lên
+ Chỉnh lại
8
Đạp bàn đạp ly hợp nặng.
+ Bàn đạp, các cần đẩy bị cong, kẹt
+ Chiều cao các thanh lò xo của lò xo màng không đều.
+ Uốn thẳng và bôi trơn.
+ Nắn lại
9
Hệ thống thủy lực hoạt động kém
+ Chảy dầu, kẹt bơm
+ Mòn bơm hoặc xy lanh con.
+ Kiểm tra khắc phục
+ Thay thế.
4.2. Hộp số
4.2.1. Quy trình tháo hộp số
* Bảng 4.3. Quy trình tháo hộp số
STT
NỘI DUNG CÔNG VIỆC
DỤNG CỤ
A. Tháo hộp số ra khỏi xe
1
Tháo nút đổ dầu hộp số
2
Tháo nút xả dầu
3
Tháo máy khởi động
4
Tháo cụm báo tốc độ và công tắc đèn lùi
5
Tháo cụm nối thanh điều khiển
6
Tháo hộp số cùng vỏ ra khỏi xe
B. Tháo rời hộp số
1
Tháo rời hộp số tháo càng cua (càng mở) và vòng bi tỳ ly hợp
2
Tháo công tắc đèn lùi và bánh răng bị động báo tốc độ
3
Tháo vỏ bao côn ra khỏi hộp số
4
Tháo nắp điều khiển hộp số
5
Tháo nắp sau hộp số
6
Tháo nắp phía trước hộp số
7
Tháo vành hãm hai vòng bi phía trước
8
Tháo vỏ hộp số ra khỏi nắp trung gian và toàn bộ ruột hộp số (các trục và bánh răng)
9
Tháo nút ren, lò xo viên bi định vị trục trượt
10
Tháo vòng hãm trục trượt
11
Tháo trục trượt và càng cua số
12
Tháo trục trượt và càng cua số lùi
13
Tháo trục trượt và càng cua số 3-4
14
Tháo trục trượt và càng cua số 1-2
15
Tháo bánh răng số 5 và đồng tốc số 5
16
Tháo ống đệm và viên bi định vị trên trục sơ cấp
17
Tháo giá đỡ cần gài số lùi
18
Tháo trục và bánh răng số lùi quay trơn
19
Tháo nắp vòng bi phía sau
20
Tháo trục sơ cấp ra khỏi trục thứ cấp
21
Tháo trục sơ cấp:
+ Tháo bánh răng số 4
+ Tháo vòng bi đũa bánh răng số 4
+ Tháo vòng đồng tốc bánh răng số 4
+ Tháo bánh răng số 3
+ Tháo vòng đồng tốc bánh răng số 3
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 3
+ Tháo ống trượt gài số 2
+ Dùng 2 tô vít và búa, dùng sst và máy ép
+ Dùng 2 tô vít, búa, sst và máy ép
22
Tháo trục thứ cấp:
+ Tháo bánh răng bị động số 4
+ Tháo bạc bánh răng thứ cấp
+ Tháo bánh răng số 2
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 2
+ Tháo vành đồng tốc số 1 (cho bánh răng số 2)
+ Tháo bánh răng số 1
+ Tháo vành đồng tốc số 1 (cho bánh răng số 1)
+ Tháo vòng bi đũa kim bánh răng số 1
+ Tháo đệm chặn bánh răng số 1
+ Tháo chốt hoặc viên bi đệm chặn bánh răng số 1
+ Tháo bánh răng số lùi
+ Dùng sst và máy ép
+ Dùng sst và máy ép
+ Dùng 2 tô vít và búa, dùng sst và máy ép
4.2.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo.
Khi lắp cần chú ý:
- Các chi tiết phải được làm sạch.
- Lắp các bánh răng và bộ đồng tốc phải đúng vị trí và đúng chiều.
- Không được làm mất các vòng hãm, lò xo và các viên bi đinh vị, chốt khóa.
- Sau khi lắp phải đảm bảo các bánh răng quay trơn, nhẹ nhàng, dễ dàng ra vào số.
4.2.3. Những hư hỏng chính của hộp số, nguyên nhân và cách khắc phục
a) Các hư hỏng của hộp số
Hộp số khi bị trục trặc hoặc hỏng hóc bên trong sẽ hoạt động không bình thường, thể hiện qua một số hiện tượng như gài số khó khăn, hộp số kêu trong quá trình hoạt động hoặc không truyền động được. Nguyên nhân hoàn toàn do các hỏng hóc cơ học của hộp số như biến dạng cơ cấu điều khiển gài số, mòn các bánh răng, vỡ đầu răng, mòn các cổ trục và vòng bi, gây độ rơ lớn. Một số hư hỏng đặc biệt có thể là sự biến dạng, nứt, vỡ vỏ hộp số do va đập, do kẹt hoặc quá tải gây ra.
b) Kiểm tra, điều chỉnh hộp số trên xe
Hộp số nói chung ít đòi hỏi phải chăm sóc, bảo dưỡng hằng ngày hoặc định kỳ. Thường chỉ khi nào thấy hộp số có hiện tượng làm việc không bình thường mới kiểm tra, xem xét mức dầu và cơ cấu gài số trước khi kiểm tra các bộ phận khác.
* Bảng 4.4. Bảng tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục của hộp số
HIỆN TƯỢNG
NGHUYÊN NHÂN CÓ THỂ
CÁCH SỬA CHỮA
1. Gài số khó
+ Trục kéo cần số bị cong, mòn hoặc chốt khóa bị kẹt
+ Càng gạt số bị cong, mòn
+ Bánh răng di trượt hoặc bộ đồng tốc bị kẹt trên trục
+ Bộ đồng tốc bị mòn hỏng
+ Bề mặt răng bị mòn rỗ
+ Vòng bi hoặc bạc ở lỗ đuôi trục khuỷu mòn hỏng làm lệch trục sơ cấp
+ Thiếu dầu hoặc dùng dầu không đúng chủng loại
+ Tháo kiểm tra và nắn lại
+ Nắn lại hoặc thay mới
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Thay bánh răng mới
+ Thay vòng bi hoặc bạc mới
+ Kiểm tra và bổ sung hoặc thay dầu mới đúng loại
2. Kẹt số
+ Trục kéo càng số hoặc chốt khóa hãm giữa các trục kéo bị cong
+ Cơ cấu định vị và hãm trục kéo càng số (viên bi) bị kẹt
+ Bộ đồng tốc bị hỏng, kẹt
+ Hộp số thiếu dầu bôi trơn
+ Kiểm tra nắn lại hoặc thay mới
+ Tháo, kiểm tra, khắc phục
+ Thay mới
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
3. Nhảy số
+ Lò xo của cơ cấu hãm trục kéo yếu
+ Mòn các vòng bi và bạc
+ Độ rơ của của trục và các bánh răng lớn
+ Bộ đồng tốc mòn hỏng
+ Lỏng hoặc vỡ ổ đỡ trục sơ cấp
+ Hộp số siết không chặt hoặc bị lệch
+ Thay lò xo mới
+ Thay mới
+ Thay mới vòng chặn mòn
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Kiểm tra, định tâm, siết lại
4.Bánh răng va đập khi gài số
+ Bộ đồng tốc mòn hỏng
+ Vòng bi mòn, trục sơ cấp cong, lệch
+Thiếu dầu hoặc dùng sai loại dầu
+ Thay mới
+ Thay mới chi tiết hỏng
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
5. Hộp số kêu ở trạng thái gài số
+ Bánh răng lỏng trên trục
+ Vòng bi mòn, hỏng
+ Bánh răng bị vỡ răng
+ Bộ đồng tốc mòn, hỏng
+ Hộp số bị lệch tâm trục khuỷu
+ Thiếu dầu bôi trơn
+ Kiểm tra, thay mới chi tiết mòn
+ Thay mới
+ Thay bánh răng mới
+ Thay mới
+ Chỉnh lại
+ Kiểm tra, bổ sung dầu
6. Hộp số kêu ở trạng thái chưa gài số
+ Mòn vòng bi trục sơ cấp
+ Vỡ hoặc mòn các bánh răng
+ Hộp số lệch tâm trục khuỷu
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Chỉnh lại
7. Hộp số kêu ở trạng thái gài số lùi
+ Trục và các bánh răng truyền động số lùi mòn, hỏng
+ Cơ cấu gài số hỏng
+ Thay mới
+ Thay hoặc điều chỉnh lại
8. Hộp số không truyền động ra trục thứ cấp
+ Ly hợp không truyền lực
+ Càng gạt số lỏng, gãy
+ Trục sơ cấp hoặc thứ cấp gãy
+ Bánh răng bị hỏng răn
+ Kiểm tra khắc phục
+ Thay mới
+ Thay mới
+ Thay mới
9. Hộp số rò rỉ dầu
+ Mức dầu quá cao
+ Các gioăng, phớt hỏng
+ Lỏng nút xả dầu
+ Vỏ hộp số bị nứt, thủng
+ Kiểm tra, đổ đúng mức dầu
+ Thay mới
+ Kiểm tra, vặn chặt
+ Thay mới
4.3. Cầu chủ động
4.3.1. Quy trình tháo cầu chủ động xe TOYOTA VIOS
* Bảng4.5. Quy trình tháo cầu chủ động
STT
NỘI DUNG CÔNG VIỆC
DỤNG CỤ
YÊU CẦU KỸ THUẬT
A. Tháo rời cầu trước ra khỏi xe
1
Kích và kê xe
Trụ đỡ
Đảm bảo an toàn
2
Xả dầu cầu
Hứng dầu vào chậu
3
Tháo trục truyền cầu trước
Choòng
Đánh dấu vị trí giữa hai mặt bích
4
Tháo khớp 1 chiều dẫn động bánh trước:
+ Tháo nắp khớp 1 chiều.
+ Tháo bu lông và đệm dẹt đầu trục.
+ Tháo vỏ khớp 1 chiều
Choòng
5
Tháo bán trục trước:
+ Tháo khóa hãm và đệm cách
+ Tháo 6 ê cu bắt bán trục với bánh răng bắt bán trục
kìm
Cẩn thận tránh làm rách trục cao su
Dùng hai cờ lê 1 giữ 1 tháo
6
Tháo nắp che giá đỡ cầu bên phải, bên trái và tấm che đáy máy
Khẩu 14
7
Tháo giá đỡ bên trái
choòng
8
Dùng kích đỡ cầu trước
kích
9
Tháo giá đỡ bên phải
Khẩu
11
Hạ kích đưa cầu ra ngoài
Đảm bảo cho người và thiết bị
B. Tháo rời các chi tiểt cầu trước
1
Tháo mặt bích cầu
Khẩu, vam
2
Tháo phớt và đệm chắn dầu
vam
3
Tháo vòng bi ngoài và ống cách
vam
4
Tháo bánh răng vành chậu cùng hộp vi sai:
+ Tháo miếng tôn hãm đai ốc điều chỉnh
+ Tháo hai nắp vòng bi.
+ Tháo hai đai ốc điều chỉnh
+ Đưa bánh răng vành chậu và hộp vi sai ra ngoài
Cờ lê và khẩu
+ Đánh dấu vị trí giữa nắp vòng bi và vỏ cầu
+ Đánh dấu đai ốc điều chỉnh và cabin bên phải, bên trái bằng phương pháp buộc thẻ
5
Tháo bánh răng quả dứa cùng với vòng bi trong
6
Tháo vòng bi phía trong và đệm
7
Tháo ca bin ngoài của vòng bi quả dứa
Búa và thanh đồng
8
Tháo bánh răng vành chậu ra khỏi hộp vi sai
Khẩu, búa và thanh đồng
Chú ý vị trí của vành răng và hộp vi sai
9
Tháo vòng bi hộp vi sai
Vam ép
10
Tháo rời hộp vi sai
+ Tháo chốt hãm trục bánh răng hành tinh
+ Tháo 2 bánh răng hành tinh, hai bánh răng bán trục và căn đệm.
+Búa, đột
+Khẩu, búa nhựa
+Dánh dấu vị trí lắp ghép giữa hai nửa vỏ vi sai
+ Dánh dấu vị trí lắp ghép
+ Sắp xếp các chi tiết tháo ra theo đúng thứ tự lắp ghép
4.3.2. Quy trình lắp
Quy trình lắp ráp ngược lại quy trình tháo . Khi lắp ráp cần chú ý:
- Các chi tiết phải được làm sạch.
- Khi lắp bôi trơn dầu mỡ vào các bánh răng trục và bu lông.
- Khi lắp ghép các chi tiết thứ tự theo đúng ban đầu.
- Khi lắp bánh răng vành chậu, gia nhiệt bằng dầu, sau khi bánh răng vành chậu nguội mới siết các bu lông.
- Phải siết các bu lông đai ốc tới mômen quy định và hãm chặt. Sau khi lắp xong cầu chủ động phải đảm bảo không chảy dầu.
4.3.3. Những hư hỏng của cầu chủ động, nguyên nhân và cách khắc
phục
Cầu chủ động là cụm tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực. cầu chủ động dùng để truyền , tăng và phân phối mômen xoắn đến các bánh xe chủ động. Đồng thời nhận các phản lực từ mặt đường lên và đỡ toàn bộ trọng lượng của xe. Do vậy cầu chủ động phải được bắt giữ chắc chắn vào khung xe và làm tốt công tác bảo dưỡng, kiểm tra, căn chỉnh sửa. Sử dụng đủ số lượng và đúng chủng loại dầu bôi trơn. Kiểm tra các vết tiếp xúc răng để căn chỉnh đúng vị trí tiếp xúc.
* Bảng 4.6. Bảng tóm tắt những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục
STT
HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG
NGUYÊN NHÂN
BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
1
Chảy dầu ra ngoài, mức dầu thấp
Hỏng gioăng phớt, có thể là phớt trục bánh răng quả dứa hoặc phớt đầu ngoài của bán trục
Kiểm tra, tháo và thay gioăng phớt mới
2
Kêu ngắt quãng khi xe quay vòng
Mòn, hỏng các vòng bi bánh xe hoặc vòng bi bán trục
Kiểm tra thay vòng bi mới
3
Kêu liên tục khi quay vòng
Mòn, hỏng các bánh răng hành tinh và trục của nó
Tháo bộ vi sai kiểm tra và thay chi tiết hỏng
4
Kêu liên tục ở các bánh răng của bộ truyền lực chính và bộ vi sai
+ Mức dầu bôi trơn không đủ
+ Các bánh răng bị mòn hoặc chỉnh độ rơ ăn khớp không đúng
+ Kiểm tra bổ sung dầu
+ Tháo ra kiểm tra để thay bánh răng hoặc chỉnh lại
5
Có tiếng kêu va chạm kim loại khi tăng hoặc giảm tốc
Trục bánh răng hành tinh và lỗ lắp trục trên vỏ bộ vi sai bị mòn rơ
Tháo bộ vi sai để kiểm tra, thay chi tiết mòn
6
Kêu đều đều khi xe chạy
Mòn, rơ các ổ bi côn của hộp vi sai
Tháo, kiểm tra vòng bi và chỉnh lại độ rơ
7
Kêu đều đều khi xe thả trôi dốc
Mòn, rơ các vòng bi côn bánh răng quả dứa
KẾT LUẬN
Trong phạm vi một đồ án tốt nghiệp đại học, trong thời gian không nhiều với những kiến thức đã được học tại Học Viện và được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo Vũ Ngọc Tuấn, các thầy trong bộ môn xe quân sự, các thầy trong khoa động lực và các bạn đồng nghiệp tôi đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp: “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS’’
Qua các nội dung đã được tìm hiểu về hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS tôi thấy nó có nhiều ưu điểm, làm việc ổn định và tin cậy, phù hợp với địa lý Việt Nam.
Qua quá trình khai thác hệ thống truyền lực, bản thân tôi cũng mở mang thêm nhiều kiến thức bổ ích giúp cho công việc thực tế sau này. Vì thời gian khai thác đề tài không nhiều, kiến thức bản thân còn hạn chế nên trong nội dung đồ án không thể tránh những thiếu sót nhất định. Tôi rẩt mong được sự chỉ bảo và các ý kiến đóng góp để đồ án được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn xe quân sự- khoa động lực- Học viên kỹ thuật quân sự đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2009
Sinh viên
Lưu Văn Thành
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT, 1996
[2]
Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, NXB ĐH&THCN, 1971
[3]
Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1,2), NXB GD, 2006
[4]
Phạm Đình Vy, Vũ Đức Lập, Cấu tạo ô tô quân sự (tập 2), HVKTQS, 1995
[5]
Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, HVKTQS, 2004
[6]
Nguyễn Thành Trí, Châu Ngọc Thạch, Hướng dẫn sử dụng bảo trì và sữa chữa xe ô tô đời mới, NXB Trẻ, 1997
[7]
TOYOTA, cẩm nang sửa chữa, xê ri NCP 41, 42, 8/2003
[8]
TS. Hoàng Đình Long, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, NXB GD, 2008
