Chương II. Cấu Tạo và Nguyên Lý Hoạt Động của Ly Hợp Lò Xo Đĩa | Môn Chiến Lược Đầu Tư - Đại Học Kinh Doanh Và Công Nghệ Hà Nội

CHƯƠNG II: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA LY HỢP LÒ XO ĐĨA 2.1. CẤU TẠO:
Ly hợp trên ô tô được chia thành hai bộ phận chính gồm phần chủ động và phần bị
động và có các bộ phận như hình sau:
Hình 2.1. Cấu trúc chung của ly hợp lò xo trụ.
1- Bánh đà; 2- Bi đầu trục; 3- Đĩa ma sát; 4- Bulong;
6- Vỏ ly hợp; 7- Bi mở; 8- Đòn mở;
2.1.1. Cấu tạo phần chủ động:
2.1.1.1. Cấu tạo bánh đà:
Phần chủ động của ly hợp lò xo đĩa bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo ép, ổ bi tỳ và càng mở.
Bánh đà là một trong các chi tiết của phần động cơ và cũng là một trong những bộ
phận chủ động của cụm ly hợp. Bánh đà được làm bằng gang, cứng và có tính dẫn nhiệt
cao. Bánh đà được bắt trên moay ơ của trục khuỷu, bề mặt tiếp xúc với ly hợp được mài nhẵn.
Trên bánh đã thường có các lỗ với nhiệm vụ khác nhau. Thông thường bánh đà sẽ
có 2 đến 3 hàng lỗ, trong đó có lỗ bắt bánh đà vào trục khuỷu, lỗ bắt bánh đà với vỏ ly hợp
và lỗ định vị khi gia công bánh đà đồng thời cũng là lỗ thoát nhiệt, thoát bụi. Hình 2.2. Bánh đà.
1- Lỗ định vị; 2- Lỗ bắt với vỏ ly hợp; 3- Lỗ bắt với trục khuỷu;
Ngoài ra trên bánh đà còn có những lỗ được khoan vào sau khi gia công
xong với mục đích cân bằng động học.
2.1.1.2. Cấu tạo vỏ ly hợp:
Vỏ ly hợp được làm bằng thép dập, trên thân có các lỗ với các nhiệm vụ như hình sau: Hình 2.3. Vỏ ly hợp.
1- Lỗ bắt bu lông kết nối vỏ ly hợp và bánh đà;
2- Lỗ lắp vỏ ly hợp và lò xo ép; 3- Lò xo đĩa
2.1.1.3. Cấu tạo đĩa ma sát:
- Đĩa ly hợp dùng để truyền chuyển động từ bánh đà động cơ đến trục sơ cấp
hộp số Đĩa ly hợp tròn và mỏng được làm chủ yếu từ thép. Hình 2.4. Đĩa ma sát.
1- Bề mặt ma sát; 2- Đinh tán;
3- Cao su chống xoắn; 4- Moay ơ ly hợp
Đối với một số cơ cấu, vỏ ly hợp truyền mô men tới đĩa ép nhờ vào bề mặt
tiếp xúc giữa khe lắp với giá đòn mở trên vỏ ly hợp và giá đòn mở của đĩa ép.
Một số cơ cấu khác sử dụng các thanh truyền mô men 15 (hình 1.1) để truyền
mô men từ vỏ ly hợp tới đĩa ép. Thanh truyền mô men là một tấm thép dẹt mỏng,
hai đầu có lỗ, mỗi đầu sẽ bắt với vỏ ly hợp và đĩa ép bằng đinh tán hoặc bu lông.
2.1.1.4. Cấu tạo lò xo ép:
Lò xo ép được làm từ thép lò xo, có độ đàn hồi cao, lò xo ép sử dụng là lò
xo trụ với số lượng từ 6 đến 24 chiếc được đặt đều xung quanh chu vi của đĩa ép. Hình 2.5. Lò xo đĩa .
Lò xo đĩa được làm bằng thép đàn hồi, được uống vênh lượn sóng tạo điều
kiện có thể biến dạng nhỏ dọc trục khi làm việc, nhờ có kết cấu như vậy, xương
đĩa có khả năng đàn hồi dọc trục và theo chiều xoắn nên có thể làm êm quá trình đóng mở ly hợp.
2.1.1.5. Cấu tạo cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp:
Cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp ( tính từ bàn đạp ly hợp đến đầu phía ngoài
càng ngắt ly hợp) là cơ cấu giúp người lái có thể tách ly hợp ra khỏi bánh đà, đồng
thời giúp ly hợp có thể áp sát và ăn khớp một cách nhẹ nhàng với bánh đà.
Dựa trên cấu trúc và phương thức hoạt động, cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp
được chia làm cơ cấu điều khiển bằng cơ khí, cơ cấu điều khiển bằng thủy lực và
cơ cấu điều khiển bằng khí nén.
Hình 2.7. Cơ cấu ngắt ly hợp.
2.1.1.6. Cấu tạo ổ bi tỳ:
Ổ bi tỳ có kết cấu là một vòng bi, đĩa ép luôn quay khi động cơ hoạt động,
khiến cho các cơ cấu trên đĩa ép quay theo. Bản thân càng mở cũng luôn quay, do
đó để có thể thực hiện thao tác đẩy càng mở mà không gây nên ma sát trượt lớn
trên bề mặt làm việc của càng mở khiến càng mở và chi tiết tiếp xúc với nó nhanh
mòn thì người ta sử dụng ổ bi tỳ để làm bộ phận tiếp xúc với bề mặt làm việc của càng mở và càng gạt. Hình 2.6. Ổ bi tỳ.
2.1.2. Cấu tạo phần bị động:
Phần bị động trong ly hợp là cơ cấu đĩa ma sát có cấu tạo gồm nhiều bộ phận như hình sau:
Hình 2.7. Cấu tạo tổng thể đĩa ma sát.
Mặt ma sát được làm bằng vật liệu chịu mài mòn và có hệ số ma sát ổn
định, được tán vào xương đĩa nhờ đinh tán được tán trên một hoặc hai đường tròn
đồng tâm. Trên bề mặt ma sát của tấm ma sát có xẻ các rãnh nhằm tăng khả năng
tiếp xúc giữa mặt ma sát và bề mặt được ma sát, đồng thời tạo nên các rãnh thoát
bẩn và thoát nhiệt ra ngoài. Mặt còn lại không có các rãnh như mặt ma sát. Hình 2.8. Mặt ma sát.
1- Bề mặt ma sát; 2- Lỗ bắt đinh tán; 3- Rãnh thoát bẩn, nhiệt
Xương đĩa đươc tán chặt với các cánh lò xocác cánh được bẻ vênh về 2
phía và được tán với các tấm ma sát các tấm ma sát được được cố định vào các
cánh lò xo theo phương pháp tán độc lập tấm ma sát bên trái với các cánh chữ T
bên trái tấm ma sát bên phải tán với các cánh chữ T bên phải , khi mở ly hợp
xương đĩa và các miếng thép đàn hồi ở trang thái tự do , khi đóng ly hợp các
miếng ép này được ép phẳng nhờ đó lực ép bề mặt ma sát tăng dần đều , bề mặt
các tấm ma sát có các rãnh thông gió để thoát các hạt mài , trên đĩa ma sát có
các bộ phận giảm chấn xoắn bao gồm các lò xo các cánh lò xo
Moay ơ đĩa bị động Là phần truyền lực giữa đĩa ma sát và trục chủ động
của hộp số, do có điều kiện công nghệ mà nó thường được chế tạo riêng sau đó
lắp ghép với xương đĩa bằng đinh tán, moay ơ được lắp then hoa với trục chủ động
của hộp số, then hoa có dạng hình vuông hoặc thân khai, người ta thường dùng
loại thân khai vì nó có độ bền tốt hơn và có độ đồng tâm tốt hơn. Thân moay ơ có
khoét các lỗ để lắp bộ giảm chấn xoắn. 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
Hình 2.10. Moay ơ đĩa ma sát.
1- Lỗ lắp lò xo trụ giảm chấn; 2- Then hoa
Trên xương đĩa còn được tán hai vành thép lá (cánh lò xo) được tán trên
xương đĩa nhờ đinh tán nhưng cho phép nó dịch chuyển nhỏ đối với moay ơ. Hình 2.11. Cánh lò xo.
1- Xương đĩa; 2- Cánh lò xo
Bộ phận giảm chấn có tác dụng làm tăng độ êm dịu khi đóng ly hợp, tránh
dao động xoắn cộng hưởng sinh ra khi có tần số dao động riêng của hệ thống
truyền lực đúng bằng tấn số dao động do lực tác dụng gây nên vì có hiện tượng
thay đổi mô men xoắn của động cơ. Bộ phận giảm chấn ly hợp gồm nhiều lò xo
giảm chấn có dạng lò xo trụ. Số lượng lò xo giảm chấn thường là 4, 5 hoặc 6 chiếc
và được lắp trong các lỗ hình trụ chữ nhật phân bố đều trên bề mặt của xương đĩa
và trong mặt bích moay ơ. Các lò xo giảm chấn được giữ bằng hai ngàm giữ ở hai bên.
Hình 2.12. Các lò xo giảm chấn và cơ cấu giữ.
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, mô men xoắn được truyền từ đĩa bị động tới
mặt bích moay ơ qua các lò xo xoắn.
Để bảo 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 khuỷu 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.
2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
Khi ly hợp ở trạng thái đóng:
Khi người lái thả bàn đạp ly hợp, vòng bi cắt ly hợp di chuyển sang phải, lò xo
đĩa khôi phục lại hình dạng ban đầu (hình dạng khi ở trạng thái tự do). Phần
ngoài của lò xo sẽ tác động lực ép lên đĩa ép và đĩa ma sát, khiến cho đĩa ma sát
ép chặt vào bánh đà. Quá trình đóng ly hợp kết thúc. Bình thường ly hợp ở trạng
thái đống, khi người lái đạp bàn đạp ky hợp, nó mới chuyển sang trạng thái
ngắt. Khi người lái thả chân khỏi bàn đạp, ly hợp trở về trạng thái đóng.
Hình 2.13: Quá trình đóng ly hợp
Hình 2.14. Ly hợp trạng thái mở.
Khi người lái đạp bàn đạp ly hợp, vòng bi cắt ly hợp sẽ di chuyển sang
trại thái ép, ép vào phần giữa của lò xo đĩa, khiến cho lò xo biến dạng và có hình
dạng côn ngược với hình con khi lò xo ở trạng thái tự do. Phần phía ngoài của lò
xo sẽ cong lên về phía bên phải, kéo đĩa ép sang phải đồng hời kéo đĩa ma sát ra khỏi bề mặt bánh đà.