Tài liệu Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo nghề và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Đây là giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực được biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy mô đun: BD và SC hệ thống truyền lực. Đối tượng phục vụ là cho các lớp đào tạo nghề, nghề Công nghệ Ô tô. Nội dung giáo trình bao gồm các bài sau: Bài 1: Tổng quan về hệ thống truyền lực Bài 2: Sửa chữa ly hợp Bài 3: Sửa chữa hộp số Bài 4: Sửa chữa các đăng Bài 5: Sửa chữa cầu chủ động Bài 6: Bảo dưỡng hệ thống truyền lực Sau khi đọc nghiên cứu, học tập giáo trình này, giáo trình sẽ cung cấp cho người đọc những kiến thức cơ bản nhất như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền lực, cấu tạo các cụm tổng thành của hệ thống, của chi tiết. Bên cạnh đó giáo trình cung cấp cho người đọc những hư hỏng thường gặp, các phương pháp kiểm tra, quy trình kiểm tra các cụm tổng thành (chi tiết) của hệ thống truyền lực. Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiết sót, rất mong bạn đọc đóng góp ý kiến gửi về Tổ động lực – Thuộc khoa Kỹ thuật Công nghệ của Trường Cao đẳng Cộng đồng Kontum. Kontum, ngày ...... tháng ..... năm 2020 Chủ biên 1. KS Nguyễn Ngọc Phương 2. ................. MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực Mã mô đun: 51235007 Thời gian thực hiện mô đun:120 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 85 giờ; Kiểm tra: 05giờ) Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Là mô đun chuyên ngành, được bố trí học saucác mô đun từ: MĐ 51235001; MĐ 51235002; MĐ 51235003; MĐ 51235004; MĐ 51235005; MĐ 51235006. - Tính chất: Là Mô đun chuyên môn nghề quan trọng của nghề công nghệ Ô tô. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu , phân loại của các bộ phận trong hệ thống truyền lực + Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận: ly hợp, hộp số, các đăng, truyền lực chính, bộ vi sai, bán trục, moay ơ, bánh xe + Phân tích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng các bộ phận: Ly hợp, hộp số, các đăng, bộ vi sai, bán trục, moay ơ, bánh xe ô tô + Trình bày đúng phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa những sai hỏng của các bộ phận: Ly hợp, hộp số các đăng, truyền lực chính, bộ vi sai, bán trục, moay ơ, bánh xe - Về kỹ năng: + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa các chi tiết của các bộ phận: ly hợp, hộp số, các đăng, bộ vi sai, bán trục, moay ơ, bánh xe đúng quy trình, quy phạm và đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa + Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có khả năng tự thực tâp theo hướng dẫn của giáo viên và tự thực tập đúng quy trình đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật. + Đánh giá được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách phường ngừa. + Hướng dẫn, giám sát người tay nghề thợ thấp hơn. + Đánh giá được hoạt động của nhóm. Nội dung mô đun: Số TT Tên các bài trong mô đun Thời gian (giờ) Tổng Lý số thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập Kiểm tra 1 Bài 1: Tổng quan về hệ thống truyền lực 4 4 2 Bài 2: Sửa chữa ly hợp 26 6 18 1 3 Bài 3: Sửa chữa hộp số 28 7 21 1 4 Bài 4: Sửa chữa các đăng 18 3 13 5 Bài 5: Sửa chữa cầu chủ động 24 7 17 1 6 Bài 6: Bảo dưỡng hệ thống truyền lực 20 3 16 2 120 30 85 5 Cộng: BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Giới thiệu: Bài tổng quan về hệ thống truyền lực cung cấp cho người học những khái niệm như nhiệm vụ, yêu cầu của các tổng thành của hệ thống truyền lực, bên cạnh đó người học phải nhận dạng bên ngoài các cụm tổng thành đó. Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài học này, người học có khả năng: - Trình bày được nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực - Nhận dạng đúng các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện đức tính tự chủ, tự chịu trách nhiệm trong quá trình thực hành Nội dung bài: 1. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh của một chiếc xe ô tô là hệ thống tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ đến bánh xe chủ động, gồm có ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu chủ động (vi sai và bán trục) Hình 1.1 – Hệ thống truyền lực trên ô tô Công dụng của hệ thống truyền lực: - Truyền và biến đổi mô men xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men cản sinh ra trong quá trình ô tô chuyển động. - Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài. - Thực hiện đổi chiều chuyển động giúp ô tô chuyển động lùi. - Tạo khả năng chuyển động êm dịu và thay đổi tốc độ cần thiết trên đường. * Theo cách bố trí, hệ thống truyền lực được chia thành các loại sau: - FF (Front - Front) động cơ đặt trước, cầu trước chủ động. - FR (Front - Rear) động cơ đặt trước, cầu sau chủ động. - 4WD (4 wheel drive) 4 bánh chủ động - MR (Midle – Rear) động cơ đặt giữa, cầu sau chủ động. - RR (Rear - Rear) động cơ đặt sau, cầu sau chủ động. 1.1. Ly hợp: a. Nhiệm vụ: Bộ ly hợp trên xe được đặt trung gian giữa động cơ và hộp số, có nhiệm vụ nối hoặc tách chuyển động giữa trục khuỷu động cơ và trục sơ cấp của hộp số khi cần. Đặc biệt ly hợp được sử dụng để ngắt tạm thời chuyển động giữa động cơ và hộp số mỗi khi cần tách hoặc gài số giúp quá trình sang số được dễ dàng. Ly hợp còn là bộ phận an toàn, khi quá tải thì ly hợp sẽ trượt b. Yêu cầu: Ly hợp phải đảm bảo yêu cầu ngắt dứt khoát và nối êm dịu khi sang số và duy trì mối nối giữa động cơ và hộp số trong suốt thời gian xe chạy bình thường. c. Phân loại: Ly hợp phổ biến là ly hợp ma sát và ly hợp thuỷ lực. Ly hợp ma sát thường dùng với hộp số tay, ly hợp thuỷ lực thường đi với hộp số tự động 1.2. Hộp số: a. Nhiệm vụ: - Truyền và thay đổi mômen từ động cơ đến các bánh xe chủ động - Cắt động lực từ động cơ đến các bánh xe chủ động trong thời gian dài (số không) - Đảm bảo cho ô tô thực hiện chuyển động lùi b. Yêu cầu: Hộp số làm việc êm dịu, chuyển số phải nhẹ nhàng. c. Phân loại: Theo phương pháp thay đổi tỷ số truyền: hộp số có cấp và hộp số vô cấp Theo phương pháp sang số: hộp số sang số bằng tay và hộp số tự động Theo kết cấu: hộp số hai trục, hộp số 3 trục 1.3. Truyền lực các-đăng: a. Nhiệm vụ: - Truyền mômen quay giữa các trục trong điều kiện đường tâm của hai trục cùng nằm trên một mặt phẳng khoảng cách và góc giữa hai trục luôn thay đổi khi xe chuyển động - Truyền động các đăng được dùng để truyền chuyển động trong các trường hợp sau: + Truyền mômen từ hộp số đến cầu chủ động + Truyền mômen từ truyền lực chính đến các bánh xe chủ động dẫn hướng + Truyền mômen từ hộp số đến hộp phân phối b. Phân loại: - Theo số lượng khớp các-đăng: + Loại đơn: Trục truyền có một khớp các đăng + Loại kép: Trục truyền có hai khớp các đăng + Loại có nhiều khớp các đăng - Theo tốc độ: + Khớp các đăng khác tốc + Khớp các đăng đồng tốc 1.4. Cầu chủ động: a. Nhiệm vụ: Cầu chủ động gồm: vỏ cầu chủ động, truyền lực chính, vi sai, bán trục - Vỏ cầu chủ động dùng để đỡ toàn bộ trọng lượng của ôtô phân bố lên nó, nhận và truyền các lực tương hỗ giữa bánh xe và mặt đường - Cụm truyền lực chính, vi sai, bán trục dùng để truyền và biến chuyển động quay theo phương dọc của động cơ thành chuyển động quay theo phương ngang của bánh xe. b. Phân loại: - Theo vị trí của cầu chủ động chia thành: + Cầu chủ động trước + Cầu chủ động sau - Theo công dụng: + Cầu chủ động không dẫn hướng + Cầu chủ động dẫn hướng - Theo cấu tạo của truyền lực chính + Truyền lực chính đơn + Truyền lực chính kép (một cặp bánh răng côn và một cặp bánh răng trục răng thẳng, răng nghiên) 1.5. Bộ Vi sai: a. Nhiệm vụ: Phân phối mômen quay giữa hai bán trục, đảm bảo cho hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau khi xe quay vòng, giúp cho xe chuyển động an toàn. b. Phân loại: * Theo cấu tạo của bộ vi sai chia thành: + Loại bánh răng + Loại vít vô tận + Loại cam * Vi sai còn được chia ra: + Loại không có cơ cấu gài cứng vi sai. + Loại có cơ cấu gài cứng vi sai 1.6. Bán Trục: a. Nhiệm vụ: Bán trục dùng để truyền mômen xoắn từ truyền lực chính qua vi sai đến bánh xe chủ động b. Phân loại: Căn cứ theo mức độ chịu tải, bán trục được chia thành: + Bán trục thoát tải một nửa (giảm tải một nửa) + Bán trục thoát tải hoàn toàn (giảm tải hoàn toàn) 1.7. Moay-ơ và bánh xe: - Nhiệm vụ moay-ơ và bánh xe: Moay-ơ của bánh xe là chi tiết trung gian giữa bán trục và bánh xe. Nhận và truyền mômen xoắn từ bán trục cho bánh xe Yêu cầu moayơ bánh xe làm việc ổn định, không bị đảo trong quá trình truyền lực Bánh xe là bộ phận trực tiếp biến chuyển động quay của bánh xe thành chuyển động tịnh tiến của ôtô (nhờ lực bám của bánh xe với mặt đường) Làm tăng độ êm dịu khi xe chuyển động - Phân loại bánh xe: + Theo vị trí bánh xe trong ôtô: Bánh xe chủ động (Lắp trên cầu chủ động) Bánh xe bị động (Lắp trên cầu dẫn hướng) Bánh xe hỗn hợp (Vừa chủ động vừa dẫn hướng) + Theo cấu tạo: Bánh xe có săm Bánh xe không săm 2. Nhận dạng các cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực 2.1. Ly hợp Li hợp thường được đặt giữa bánh đà của động cơ và hộp số Hình 1.2 - Vị trí ly hợp 2.2. Hộp số: Hộp số được đặt giữa ly hợp và bộ vi sai (hệ thống truyền lực loại FF, RR) hoặc hộp số nằm giữa ly hợp và truyền động các đăng (nếu hệ thống truyền lực loại FR, 4WD, MR) Hình 1.3: Vị trí bố trí hộp số trên xe Ô tô 2.3. Trục các đăng. Hình 1.4: Truyền lực các-đăng sử dụng cho cầu trước Hình 1.5. truyền lực các-đăng (sử dụng cho cầu sau chủ động) 2.4. Cầu chủ động. Hình 1.6. Cấu chủ động phía trước Hình 1.7. Cầu chủ động phía sau 2.5. Truyền lực chính – vi sai: Nằm bên trong cầu xe (hệ thống truyền lực FR) hoặc nằm trong hộp số (Hệ thống truyền lực FF) Hình 1.8: Truyền lực chính – Vi sai 2.6. Bánh trục: Hình 1.9: Bán trục phía sau ô tô Hình 1.10: Các loại bán trục BÀI 2: SỬA CHỮA LY HỢP Giới thiệu: Trong bài 2: Sửa chữa ly hợp, người học bắt đầu đi nghiên cứu hệ thống truyền lực, hệ thống đầu tiên của hệ thống truyền lực đó là bộ ly hơp. Ở bài trước người học đã làm quen với khái niệm, phân loại và yêu cầu của ly hợp. Trong bài học ngày người học sẽ nghiêu cứu sâu hơn về cấu tạo của ly hợp, nguyên lý làm việc của ly hợp như thế nào, bên cạnh đó người học học thêm phần hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng ly hợp, cách kiểm tra sửa chữa ly hợp như thế nào?. Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài học này, người học có khả năng: - Vẽ được sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của ly hợp - Phát biểu đúng các hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của ly hợp - Giải thích được các phương pháp kiểm tra, sửa chữa ly hợp - Tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa được ly hợp đúng yêu cầu kỹ thuật - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện đức tính tự chủ, tự chịu trách nhiệm trong quá trình thực hành. Nội dung bài: 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ ly hợp ma sát 1.1. Sơ đồ cấu tạo của bộ ly hợp ma sát: Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo bộ ly hợp cơ khí Trong đó: 1: Bánh đà; 2: đĩa ma sat; 3: đĩa ép; 4: chốt nối cần bẩy với đĩa ép; 5: chốt nối cần bẩy với giá đỡ; 6: giá đỡ cần bẩy; 7: cần bẩy; 8: bàn đạp ly hợp; 9: thanh nối điều khiển ly hợp; 10: trục sơ cấp của hộp số; 11: vòng bi tỳ và khớp trượt; 12: lò xo ép đĩa ly hợp; 13: vỏ bộ ly hợp; 14: mặt bích trục khuỷu Hình 2.2. Hình ảnh thực tế các chi tiết của cụm ly hợp Phần chủ động: gồm bánh đà 1 lắp cố định trên trục khuỷu, vỏ ly hợp 13 lắp cố định trên bánh đà, đĩa ép 3 lắp qua cần bẩy 7 và giá đỡ 6 trên vỏ ly hợp. Đĩa ép cùng quay với bánh đà và vỏ ly hợp. Phần bị động gồm đĩa ma sát 2 và trục bị động 10 (trục sơ cấp hộp số). Đĩa ma sát có moay-ơ dạng then hoa được lắp lên then hoa của trục bị động để truyền mômen cho trục bị động và có thể di trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt nối ly hợp. Cơ cấu điều khiển: bàn đạp 8, thanh nối 9, khớp trượt 11, cần bẩy 7và các lò xo ép 12. 1.2. Nguyên tắc hoạt động của ly hợp ma sát dùng lo xo trụ: - Khi đóng ly hợp, người lái xe rời khỏi chân bàn đạp ly hợp 8, lúc này bàn đạp ở trạng thái tự do, lò xo 12 sẽ đẩy đĩa ép 3 ép chặt đĩa ma sát 2 lên bánh đà. Nhờ có ma sát nên đĩa ma sát 2, đĩa ép 3, lò xo 12, vỏ ly hợp 13 và bánh đà 1 tạo thành một khối cứng quay cùng với bánh đà. Do đó mô men được truyền từ trục khuỷu qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp của hộp số. - Khi ngắt ly hợp, người lái xe đạp bàn đạp 8 thông qua thanh nối điều khiển ly hợp 9 sẽ ép khớp trượt 11 dịch sang trái làm cần 7 quay quanh giá đỡ cần bẩy 6 và đầu kia của cẩn bẩy kéo đĩa ép 3 thắng lực ép của lò xo 12, dịch sang phải và tách đĩa ma sát khỏi mặt bánh đà. Lúc này đĩa ma sát ở trạng thái tự do nên mô men không thể truyền qua đĩa tới trục sơ cấp hộp số. 1.3. Cơ cấu điều khiển đóng/cắt ly hợp ma sát. Có hai loại cơ cấu điều khiển đóng/mở ly hợp ma sát đó là: - Sử dụng loại cơ khí (dây cáp hoặc cần đẩy) (ít dùng, chỉ sử dụng cho những xe ô-tô có động cơ công suất bé) - Sử dụng hệ thống thủy lực để điều khiển đóng mở (phố biến, sử dụng cho hầu hết ô-tô có công suất lớn trở lên) a. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống điều khiển đóng/mở ly hợp ma sát sử dụng thủy lực Hình 2.3. Cơ cấu điều khiển đóng mở ly hợp cơ khí kiểu thủy lực Cấu tạo của hệ thống đóng/ mở ly hợp kiểu thủy lực bao gồm các bộ phận chính như sau: - Xi lanh chính của ly hợp (xi-lanh mẹ) - Xi lanh cắt ly hợp (xi-lanh con) - Bình chứa dầu ly hợp - Bàn đạp ly hợp - Đường ống dẫn dầu - Dầu sử dụng cho hệ thống thủy lực là dầu phanh loại DOT3 hoặc DOT4 Hình 2.4. Dầu cho hệ thống điều khiển ly hợp thủy lực b. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển đóng/mở ly hợp kiểu thủy lực. Hình 2.5. Đạp bàn đạp ly hợp Khi cần chuyển số, người lái xe đạp vào bàn đạp ly hợp khi đó lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp giãn ra, đồng thời cần đẩy (lắp trên thân bàn đạp ly hợp) đẩy piston của xi-lanh chính đi vào bên trong xi-lanh chính, khi đó thể tích xi-lanh chính giảm làm áp suất dầu thủy lực bên trong xi-lanh tăng lên, áp suất dầu thủy lực này sẽ thông qua ống dẫn dầu truyền đến xi-lanh cắt ly hợp (xi-lanh con), thông qua càng cắt ly hợp thì ly hợp sẽ được mở. Sau khi thực hiện sang số thành công, người lái xe từ từ thả bàn đạp ly hợp khi đó áp suất dầu thủy lực giảm, lò xo hồi vị bàn đạp ly hợp và lò xo đĩa của đĩa ép ly hợp sẽ đẩy piston xi-lanh cắt ly hợp và xi-lanh chính về vị trí ban đầu, kết thúc quá trình cắt ly hợp. Khi đó ly hợp sẽ đóng. Hình 2.6. Khi thả bàn đạp ly hợp 1.4. Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp: Hình 2.7. Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng cách mà bàn đạp có thể được ấn cho đến khi vòng bi cắt li hợp ép vào lò xo đĩa. Khi đĩa ma sát bị mòn, hành trình tự do này giảm đi. Nếu đĩa tiếp tục mòn và bàn đạp không có hành trình tự do, thì sẽ làm cho li hợp bị trượt. Do đó, cần phải điều chỉnh chiều dài của cần đẩy xilanh cắt ly hợp, và duy trì hành trình tự do này không đổi. Trong các kiểu xe hiện nay, người ta sử dụng các xilanh cắt ly hợp tự điều chỉnh, do đó hành trình tự do của bàn đạp ly hợp không thay đổi. Điều chỉnh độ cao của bàn đạp ly hợp bằng bu lông chặn bàn đạp, và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp bằng độ dài của cần đẩy. Hình 2.8. Ly hợp cắt ly hợp tự điều chỉnh và có thể điều chỉnh Như vậy đối với ly hợp tự điều chỉnh thì khi lá côn (đĩa ma sát) bị mòn thì ta không cần phải tiến hành điều chỉnh lại hành trình tự do của bàn đạp ly hợp. Đối với ly hợp có thể điều chỉnh thì định ký ta phải tiến hành điều chỉnh lại để hành trình tự do của bàn đạp ly hợp. 1.4. Cấu tạo đĩa ma sát: Là bộ phận chính đóng vai trò truyền lực, đĩa ma sát gồm các tấm ma sát bằng vật liệu amiăn được ghép bằng đinh tán lên hai mặt bên của đĩa thép. Đĩa thép có hai lớp với lò xo lá ở giữa để đảm bảo đĩa có độ đàn hồi nhất định theo phương ép. Đĩa thép được liên kết với moay-ơ thông qua các lò xo giảm chấn để đảm bảo ly hợp đóng êm dịu. Hình 2.9: Cấu tạo đĩa ly hợp (Tấm ma sát hoặc lá côn) Giải thích các từ tiếng anh: clutch facing Tấm ma sát Máy giặt Washer Trung tâm đĩa Disc Hub Tấm đẩy Thrust plate Gối đỡ lò xo Torsion Seat Lò xo xoắn Torsion spring Cushion Disc spring Disc Plate Facing Rivet Cone spring Thrust plate Hub stopper Disc hub Sub plate Cao su Đĩa lò xo Đĩa kim loại Đối mặt với đinh tán Lò xo côn Tấm đẩy Nút chặn Đĩa then hoa kết nối với trục sơ cấp hộp số Tấm phụ