Đề tài Thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động ly hợp cho xe tải trung bình trên cơ sở xe Ã3CA - 3711

Lời nói đầu Trong ngành giao thông vận tải, ôtô là một phương tiện chủ yếu để vận chuyển hành khách và hàng hóa. Nó chiếm một vị trí quan trọng trong sự nghiệp xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân. Cùng với sự tiến bộ không ngừng của các ngành khoa học, kỹ thuật khác, ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn để đáp ứng nhu cầu vận chuyển, đảm bảo an toàn và đạt hiệu quả kinh tế cao. Những năm gần đây Việt nam là một nước có nền kinh tế phát triển mạnh, việc vận chuyển hành khách và hàng hóa trong nước ngày càng đòi hỏi cao. Trong khi đó chúng ta chưa có đủ điều kiện để sản xuất chế tạo ôtô mà phải nhập ôtô từ nước ngoài. Các loại xe ôtô do Liên Xô cũ chế tạo đã và vẫn đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Trong đó có xe Γ3CA - 3711 được chế tạo dùng cho vận chuyển trong bưu điện. Hệ thống ly hợp đặt trên xe là loại ly hợp một đĩa dạng khô. Dẫn động bằng cơ khí, do đó mà điểu khiển xe khi vận hành rất vất vả, nặng nhọc. Chính vì thế đồ án tốt nghiệp này, em được giao nhiệm vụ thiết kế cải tiến hệ thống dẫn động ly hợp cho xe tải trung bình trên cơ sở xe Γ3CA - 3711 dùng cho vận chuyển trong bưu điện. Đến nay công việc đã hoàn thành, đồ án gồm 4 phần chính như sau : Phần I : Tổng quan về ly hợp Phần II : Tính toán khảo sát hệ thống ly hợp. Phần III : Tính toán cải tiến hệ dẫn động ly hợp Phần IV : Bảo dưỡng, sửa chữa, lắp ghép điều chỉnh hệ thống ly hợp. Phần thứ nhất Tổng quan cụm ly hợp Lắp trên ô tô I. Yêu cầu - Công dụng của ly hợp. 1. Công dụng : Trong hệ thống truyền lực của ôtô, máy kéo ly hợp là một trong những cụm chính, nó có công dụng là : + Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực một cách dứt khoát. + Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và phải truyền được toàn bộ mô men quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực. + Đảm bảo an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi quá tải có khả năng trượt. 2. Yêu cầu : Ly hợp phải đảm bảo các yêu cầu sau đây : + Truyền được mô men quay lớn nhất của động cơ mà không bị trượt bất cứ điều kiện sử dụng nào. Muốn vậy, thì mô men ma sát của ly hợp phải lớn hơn mô men cực đại của động cơ truyền tới nó. + Đóng ly hợp phải êm dịu để giảm tải trọng, va đập sinh ra trong các bánh răng của hộp số khi khởi động ôtô và khi sang số lúc ôtô chuyển động. + Mở dứt khoát và nhanh, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian ngắn. Vì mở không dứt khoát và nhanh sẽ làm cho khó cài số được êm dịu. + Mô men quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm lực va đập lên bánh răng khi sang số. + Là bộ phận an toàn để tránh các lực quá lớn tác dụng lên hệ thống truyền lực khi gặp quá tải. + Điều khiển dễ dàng, lực tác động lên bàn đạp nhỏ. + Các bề mặt ma sát thoát nhiệt tốt. + Kết cấu đơn giản, trong lượng nhỏ gọn, dễ điều khiển thuận tiện cho việc sửa chữa, bảo dưỡng II. Phân loại ly hợp : 1. Theo phương pháp truyền mô men. Phương pháp này người ta chia ra các loại sau đây : + Ly hợp ma sát : Truyền mô men nhờ các mặt ma sát. + Ly hợp thủy lực : Mô men truyền nhờ chất lỏng (dầu). + Ly hợp nam châm điện : Mô men truyền nhờ tác dụng của nam châm điện. + Loại ly hợp liên hợp : Truyền mô men bằng kết hợp các loại kể trên. ở ôtô, máy kéo ly hợp ma sát được dùng nhiều vì nó giảm được tải trọng lên hệ thống truyền lực. 2. Theo hình dạng của các chi tiết ma sát. + Ly hợp đĩa (Một, hai hoặc nhiều đĩa) + Ly hợp hình nón + Ly hợp hình trống Hiện nay ly hợp hình nón, hình trống ít dùng vì mô men quán tính phần bị động quá lớn gây ra tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực khi đóng ly hợp. Loại ly hợp 1 đĩa, 2 đĩa thì được dùng nhiều trên ô tô, máy kéo vì nó đơn giản, rẻ tiền và mô men quan tính phần thụ động nhỏ. 3. Theo phương pháp sinh lực ép trên đĩa ép: + Loại lò xo : (Lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa) lực ép do các lò xo sinh ra. + Loại nửa ly tâm : Lực ép sinh ra ngoài lực của lò xo còn có lực phụ thêm do lực ly tâm của trong khối phụ sinh ra. + Loại ly tâm : Là loại dùng lực ly tâm để đóng mở ly hợp, lực ép trên đĩa ép được tạo ra bởi lực ly tâm của khối lượng quay. Loại ly hợp này thường được sử dụng khi điều khiển tự động. 4. Theo kết cấu, cơ cấu ép. + Ly hợp thường đóng: Được sử dụng rộng rãi ở các ôtô và một số máy kéo. + Ly hợp không thường đóng (luôn mở), được dùng ở các máy kéo xích (100,80, máy kéo bánh hơi MTZ - 2 và ở một số xe tăng). 5. Theo phương pháp điều khiển. + Ly hợp điều khiển tự động. + Ly hợp điều khiển cưỡng bức (bằng sức người). Loại này được sử dụng hầu hết trên các xe ô tô hiện nay dùng ly hợp ở trạng thái luôn đóng. Theo đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động điều khiển chia ra. - Dẫn động điều khiển bằng cơ khí - Dẫn động điều khiển bằng thủy lực - Dẫn động điều khiển bằng trợ lực : Tức là ngoài tác động của người lại còn có tác động của trợ lực để người lái điều khiển được dễ dàng. Trợ lực có thể là lò so, là trợ lực khí nén, là trợ lực thủy lực. III. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp loại đĩa ma sát khô, thường đóng. 1. Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của ly hợp 1 đĩa ma sát khô. 1. Bánh đà 8. Lò xo hồi vị bàn đạp 2. Đĩa bị động 9. Thanh kéo 3. Đĩa ép 10. Càng mở ly hợp 4. Lò xo ép 11. ổ bi tỳ 5. Vỏ ly hợp 12. Đòn mở ly hợp 6. Bạc mở 13. Lò xo giảm chấn 7. Bàn đạp ly hợp. Nguyên lý làm việc : Khi người lái tác dụng một lực Q vào bàn đạp theo chiều mũi tên, kéo thanh kéo 9 sang phải làm cành mở 10 đẩy bạc mở 6 và ổ bi tỳ 11 sang trái, tỳ vào đòn mở 12 nén lò xo ép 4 lại làm cho đĩa ép 3 dịch sang phải, do đó đĩa bị động 2 được tách ra khỏi bề mặt ma sát bánh đà 1. Khi không tác dụng vào bàn đạp 7 nữa thì lò xo hồi vị kéo bàn đạp về vị trí ban đầu làm cho thanh kéo 9 dịch sang trái, càng mở 10 kéo bạc mở và ổ bi tỳ 11 sang phải lúc này lò xo ép 4 ép đĩa 3 sang trái ép chặt đĩa ma sát với bánh đà, ly hợp được đóng lại. 2. Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc của ly hợp 2 đĩa ma sát khô. 1. Bánh đà 5. Lò xo ép 9. Lò xo hồi vị bàn đạp 2. Đĩa bị động 6. Vỏ ly hợp 10. Thanh kéo 3. Đĩa ép trung gian 7. Bạc mở 11. Càng mở ly hợp 4. Đĩa ép 8. Bàn đạp ly hợp 12. ổ bi tỳ 13. Đòn mở ly hợp Nguyên lý làm việc : Khi người lái đạp vào bàn đạp 8 làm cho thanh kéo 10 dịch chuyển sang trái làm cho càng mở ly hợp 11 quay đẩy bạc mở và ổ bi tỳ 12 sang trái, tỳ vào đòn mở ly hợp 13 làm cho đĩa ép 4 dịch chuyển sang phải. Lúc này bánh đà 1 quay, đĩa ép trung gian 3, đĩa ép 4 và vỏ bộ ly hợp 6 quay nhưng đĩa bị động ly hợp 2 đứng yên. Đây là trạng thái mở của ly hợp. Khi người lái nhả bàn đạp 8 dưới tác dụng của lò so hồi vị 9 sẽ kéo bàn đạp về vị trí ban đầu làm cho thanh kéo 10 dịch chuyển sang trái làm cho càng mở 11 quay kéo bạc mở và ổ bi tỳ 12 dịch chuyển sang trái. Lúc này lò so ép 5 sẽ ép thành đĩa ép 4, đĩa ma sát 2 và đía ép trung gian 3 với bánh đà 1 thành mội khối cứng có nghĩa là : Bánh đà 1 đĩa trung gian 3 đía ép 4 đĩa ma sát 2 cùng quay cùng vận tốc với bánh đà. Đây là trạng thái đóng ly hợp. 3. Cấu tạo nguyên lý làm việc của ly hợp trên một số xe ô tô. * Ly hợp trên xe 3ul - 130 + Cấu tạo: Ly hợp lắp trên xe 3ul - 130 là loại ly hợp 1 đĩa ma sát khô. 1. Đĩa dẫn động 5. Vỏ ly hợp 2. Đĩa ép 6. ổ bi tỳ 3. Đòn mở 7. Lò xo ép 4. Lò xo giảm chấn 8. Thanh giằng. + Nguyên lý làm việc : Khi người lái tác dụng vào bàn đạp ly hợp, thông qua các đòn dẫn động làm càng mở đẩy ổ bi tỳ 6 sang trái tỳ vào đòn mở 3 ép các lò xo ép 7 lại làm cho đĩa ép 2 dịch chuyển sang trái. Lúc này bánh đà, vỏ ly hợp 5, đĩa ép 2, lò xo ép 7 đòn mở 3 quay theo bánh đà. Đĩa bị dộng 1 đứng yên. Do đó đĩa bị động ở trạng thái mở. Khi người lái nhả bàn đạp ly hợp, nhờ các lò xo hồi vị của bàn đạp, làm càng mở dịch sang trái kéo ổ bi tỳ sang phải, nhờ các lò xo ép 7 ép chặt đĩa ép với đĩa ma sát và bánh đà. Mô men xoắn truyền từ vỏ ly hợp 5 qua thanh giằng 8 đến đĩa ép 2, đến đĩa bị động 1 lúc này ly hợp ở trạng thái đóng. * Ly hợp xe MA3 - 500. + Cấu tạo: Ly hợp lắp trên xe MA3-500 là loại ly hợp 2 đĩa ma sát khô Ly hợp ma sát khô xe MA3-500 1. Đĩa bị động 5. Vỏ bộ ly hợp 2. Đĩa ép 6. ổ bi tỳ 3. Đòn mở ly hợp 7. Lò xo ép 4. Lò xo giảm chấn 8. Bu lông bắt chặt vỏ ly hợp. + Nguyên lý làm việc : Khi người lái đạp bàn đạp ly hợp thông qua các đòn dẫn động làm cho càng mở, ổ bi tỳ 6 sang trái tỳ vào đòn mở 3 đẩy đòn mở sang trái, nén các lò xo ép 7 lại kéo đĩa ép 2 sang phải. Trên đĩa trung gian có 4 lò xo, 1 đầu tỳ vào bánh đà và 1 đầu tỳ vào đĩa ép. Khi đĩa ép 2 dịch sang phải thì đĩa ép trung gian cũng bị dịch chuyển sang phải do lực đẩy của 4 lò xo. Lúc này 2 đĩa bị động đứng yên, mặc dù bánh đà vẫn quay đây là trạng thái mở ly hợp. Khi người lái nhả bàn đạp ly hợp các lò xo hồi vị kéo ổ bi tỳ 6 sang phải nhờ các lò xo ép 7 ép chặt đĩa ép, đĩa ép trung gian và 2 đĩa bị động vào bánh đà. Mô men xoắn truyền từ bánh đà sang một mặt ma sát đĩa bị động qua đĩa ép trung gian, từ vỏ ly hợp 5 đến đĩa ép ngoài 2 đến bề mặt ma sát đĩa bị động. Như vậy đĩa ép trung gian có hai mặt ma sát cộng với một bề mặt ma sát của đĩa ép ngoài ứng với lúc này ly hợp ở trạng thái đóng. IV. Các loại dẫn động ly hợp. 1. Dẫn động điều khiển ly hợp bằng cơ khí. Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng các thanh đòn khớp nối và được lắp đặt theo nguyên lý đòn bẩy. Loại dẫn động này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có độ tin cậy làm việc cao, nên loại dẫn động này được sử dụng phổ biến ở các xe ôtô quân sự như xe 3ul-130, 3ul -131, Ural .... Nhược điểm cơ bản của kiểu dẫn động này là: Lực tác động của người lái lên bàn đạp ly hợp lớn, nhất là đối với xe ôtô hạng nặng. + Nguyên lý làm việc. Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng cơ khí. 1. Bàn đạp 4. Thanh kéo 2. Lò xo hồi vị bàn đạp 6. Nạng mở 3-5. Đòn quay 7. Bạc mở. Khi người lái tác động lên một lực Q lên bàn đạp ly hợp 1 sẽ làm cho đòn quay 3 quay quanh tâm O1 kéo thanh kéo 4 dịch chuyển sang phải (theo chiều mũi tên) tác động vào đầu đòn mở ly hợp, kéo đĩa ép tách khỏi đĩa ma sát. Khi người lái thả bàn đạp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2, bàn đạp trở về vị trí ban đầu duy trì khe hở ở giữa bạc mở với đầu đòn mở. Nhờ có các lò xo ép, đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát, ly hợp được đóng lại 2. Dẫn động điều khiển ly hợp bằng thủy lực (bằng dầu). Đây là hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp bằng cách dùng áp lực của chất lỏng (của dầu) trong các xi lanh chính và xi lanh công tác. * Sơ đồ cấu tạo hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực. Hình A: Sơ đồ hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực 1. Bàn đạp ly hợp 6. Xi lanh công tác 2. Lò xo hồi vị bàn đạp 7. Lò xo hồi vị piston xi lanh 3. Xi lanh chính 8. Cành mở ly hợp 4. Piston chính 9. Bạc mở ly hợp. 5. Đường ống dẫn dầu. Hình B: Sơ đồ cấu tạo của xi lanh chính 1. Thân xi lanh 6. Cần đẩy 2. Nắp khoang chứa dầu 7. Lò xo lá 3. Nút đổ dầu 8. Phớt cao su 4. Đĩa chắn dầu 9,11. Lò xo 5. Piston 10. Van thông 12. Van về + Nguyên lý làm việc: Khi người lái đạp lên bàn đạp ly hợp một lực Q, nhờ thanh đẩy làm piston xi lanh chính 3 (H-A) dịch chuyển sang trái sẽ bịt kín lỗ bù dầu b (H-B) làm dầu trong khoang D bị nén lại. Khi áp suất dầu trong khoang D thắng lực lò xo 11 ở van thông 10 thì van 10 mở ra. Dầu từ trong khoang D theo đường dẫn 5 (H-A) vào xi lanh công tác 6 đẩy piston sang trái làm cho đầu nạng mở 8 quay đẩy bạc mở 9 sang phải ép lên các đòn mở, ly hợp mở. - Khi người lái thả từ từ bàn đạp ly hợp 1 dưới tác dụng của các lò xo hồi vị và lò xo ép làm cho các piston của xi lanh chính và xi lanh công tác từ từ trở về vị trí ban đầu. Dầu từ xi lanh công tác 6 theo đường dẫn 5 qua van về 12. - Khi người lái thả nhanh bàn đạp ly hợp, do sức cản đường ống và sức cản của van về 12 (H-B) nên dầu từ xi lanh công tác không kịp về điền đầy vào khoang D nên tạo ra độ chân không của khoang D. Do đó dầu từ khoang C qua lối thoát a vào khoang E qua các lỗ nhỏ ở mặt đầu piston ép phớt cao su và để lọt sang bổ xung dầu cho khoang D và khử độ chân không ở khoang này. Khi dầu đã khắc phục được lực cản đường ống và sức cản cửa van thì lượng dầu dư ở khoang D sẽ đi qua lỗ bù dầu b trở về khoang C đảm bảo cho ly hợp đóng hoàn toàn. - ưu điểm: Dẫn động điều khiển bằng thủy lực có ưu điểm là kết cấu gọn chỉ cần khoảng không gian nhỏ hẹp để bố trí các cụm và đường ống của hệ thống. Việc bố trí dẫn động thủy lực cũng đơn giản và thuận tiện. Nhất là khi ly hợp bố trí liền khối với động cơ ở phần mũi xe. Đồng thời cũng có thể truyền dẫn chất lỏng (dầu) dễ dàng trong trường hợp ly hợp đặt ở xa ca bin xe. - Nhược điểm: Kết cấu các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao. Các đường ống dầu phải chịu được áp suất lớn như vậy giá thành phải cao. Kết cấu hệ thống dẫn động thủy lực xe BolΓa, Γa3-24. 3. Dẫn động điều khiển ly họp cơ khí có trợ lực khí nén + Sơ đồ cấu tạo. + Nguyên lý làm việc. - Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp 1 làm cho đòn 2 quay quanh 01, nhờ thanh kéo 3, đòn 4 quay quay quanh 02 làm cho đòn quay 7 quanh quanh 03. Do đó đòn đẩy 8 cùng với nắp 9 và thân van phân phối 10 dịch chuyển sang phải làm nạng mở 16 quay quanh 04 đẩy bạc mở 19 dịch chuyển sang trái ly hợp được mở. Đồng thời khi nắp bên phải của van phân phối tỳ vào ốc hạn chế hành trình cần đẩy 15 sẽ làm cho đầu piston 14 tỳ vào nắp van 12, van 12 này được mở ra. Khí nén từ khoang A qua khoảng 12 vào khoang B rồi theo đường ống dẫn 13 vào xi lanh 17 đẩy piston xi lanh lực dịch chuyển làm đòn quay 18 cũng quay quanh 04 đẩy bạc mở sang trái tạo lực phụ trợ để mở ly hợp. Khi người lái thôi tác dụng lực Q lên bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của lò xo hồi vị 6 bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Đồng thời dưới tác dụng của các lò xo ở van phân phối thân van 10 trở về vị trí cũ, van 12 đóng lại. Khí nén từ xi lanh 7 theo đường ống 13 khoang B theo rãnh a (dọc piston 4) ra ngoài mỗi hướng. Ly hợp ở trạng thái đóng hoàn toàn. * ưu nhược điểm của dẫn động cơ khí trợ lực khí nén. - ưu điểm. + Lực tác dụng lên bàn đạp khi có cường hóa nhỏ. + Tận dụng được khả năng sẵn có của xe có sử dụng máy nén khí + Khi trợ lực hỏng vẫn có thể điều khiển được ly hợp. - Nhược điểm . + Cấu tạo phức tạp cồng kềnh khó bố trí + Độ nhậy cơ cấu chưa cao + Có ảnh hưởng đến hệ thống khí nén. + Chỉ áp dụng được cho nhưng xe có máy nén khí . Kết cấu hệ thống dẫn động cường hóa khí nén xe Ma3 4. Dẫn động ly hợp thủy lực cường hóa chân không. * Sơ đồ cấu tạo Dẫn động thủy lực cường hóa chân không 1. Vỏ bầu cường hóa 12. Van bi 1 chiều 2. Màng cường hóa 13. Ty đẩy van bi 3. Lò xo hồi bị cường hóa 14. Xi lanh lực 4. Ty đẩy cường hóa 15. Piston xi lanh lực 5. Lò xo hồi bị van 16. Ty đẩy 6. Van 17. Càng mở 7. Để van chân không 18. Van 1 chiều 8. Màng tùy động 19. Họng hút động cơ 9. Piston điều khiển 20. Xi lanh chính 10. Xi lanh trợ lực 21. Bàn đạp 11. Piston trợ lực 22. Đế van không khí * Nguyên lý làm việc : - Khi đạp bàn đạp ly hợp, áp suất phía trái piston 11 tăng lên nhanh đẩy piston 11 sang phải, khi đó ty đẩy van 13 làm van bi 12 đóng lại, ngăn khoang dưới với khoang sau piston 11. Do áp suất của dầu ở phía trái piston 11 tăng lên đẩy piston 11 sang phải, đẩy piston 15 của xi lanh lực qua cần đẩy 16 tới càng mở 17 tác động một lực lên bi tê. Sự làm việc này hoàn toàn độc lập, đây chính là dẫn động thủy lực. - Đồng thời khi áp suất dầu tăng sẽ tác động vào phía dưới piston 9, đẩy piston và màng 8, đế van 7 đi lên. Đế van 7 tiếp xúc với van 6 ngăn cách giữa khoang C và D. Piston 9 tiếp tục đi lên sẽ mở van không khí 6 để cho không khí qua bầu lọc, qua van không khí tới khoang A. Như vậy giữa khoang A và khoang B có sự chênh áp. Điều này sẽ tạo ra lực đẩy màng cường hóa sang phải nén lò xo hồi vị 3 qua ty đẩy14, đẩy piston 11 sang phải. Như vậy ở phía phải piston 11 có một áp suất do người lái tác động cùng với tác động của lực cường hóa lên piston 15 qua ty đẩy 16 tới càng mở 17 vào bi tê mở ly hợp. Điều này chứng tỏ lực bàn đạp giảm đi. - Khi nhả bàn đạp, áp suất sau piston 11 giảm. Dưới tác dụng của lò xo hồi vị 3 và áp suất ở phía phải piston 11, làm cho piston 11 sang trái. Đồng thời piston 9 đi xuống, làm đóng van không khí 6 và mở van chân không 7, để cho khoang A và khoang B thông nhau thông với họng hút của động cơ. Do piston 11 chuyển động qua trái, kéo ty đẩy 13 tỳ vào đáy xi lanh 10 và dừng lại. Nhưng piston vẫn bị kéo sang trái nên van bi 12 mở. Dầu từ xi lanh lực 14 sẽ thoát qua van 12 và về xi lanh chính 20 và về bình chứa, ly hợp đóng lại. * ưu nhược điểm của dẫn động thủy lực trợ lực chân không. - Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao, chế tạo khó, bảo dưỡng, điều chỉnh, sửa chữa khó, giá thành cao. - ưu điểm. + Lực bàn đạp nhỏ giảm sức lao động của người lái xe. + Độ nhạy cao đảm bảo làm lực an toàn, mở ly hợp dứt khoát đóng ly hợp êm dịu. + Vẫn có thể sử dụng khi mà bộ cường hóa không làm việc. + Sử dụng được cho những xe không có máy nén khí. + Xe chạy càng nhanh độ chênh lệch áp suất càng lớn thì lực cường hóa càng lớn. Không tốn công suất của xe. + Dễ bố trí trên xe. Phần II Tính toán thiết kế cơ cấu Ly hợp cho xe tải trung bình Trên cơ sở số xe Γ3ca - 3711 I. Đặc tính kỹ thuật xe Γ3ca - 3711. 1. Các thông số chủ yếu. + Trọng lượng khi không tải: 3800kg - Phân bố cầu trước : 1400 kg - Phân bố cầu sau : 2400 kg + Trọng lượng xe có đủ tải: 74000 kg - Phân bố cầu trước : 1810 kg - Phân bố cầu sau : 5590 kg + Chiều dài: 6525 kg + Chiều rộng: 2470 mm + Chiều cao: 3000 mm + Chiều dài cơ sở (L): 3700 mm + Trọng tâm xe (Hg): 1100 mm + Tốc độ (Vmax): 75 km/h 2. Động cơ. + Động cơ xăng có chế hòa khí, 4 kỳ. + Số xi lanh : 8 bố trí theo dạng chữa V - Đường kính xi lanh: 92 mm - Hành trình piston: 80 mm - Thể tích công tác: 4,25 mm3 - Tỷ số nén: 6,7 + Thứ tự đánh lửa: 1 - 5 - 4 - 2 - 6 - 3 - 7 - 8. + Mô men xoắn cực đại khi số vòng quay 1600V/ph' Memax= 21 KGm + công suất cực đại : Nemax = 75 Sức ngựa khi vòng quay 3200 V/ph'. 3. Hệ thống truyền lực. + Ly hợp dạng 1 đĩa khô. Dẫn động cơ khí + Tỷ số truyền. - Số I : ih1 = 6,55 - Số II : ih2 = 3,06 - Số III : ih3 = 1,71 - Số IV : ih4 = 1,0 - Số lùi : iL = 7,74 + Truyền động chính : Dạng côn kiểu bánh răng hypôít : i0 = 6,83 + Truyền động các đăng : Kiểu hở có 2 trục và có 3 các đăng với các vòng bi đũa được bố trí gối đỡ trung gian. + Bộ vi sai : Bánh răng côn + Các nửa trục : Là loại không chịu tải. 4. Phần di chuyển : + Lốp xe : áp suất thấp, kích thước (8,25 - 20) Bố trí bánh trước : Đơn, áp lực : 2,8 KG/cm2 Bánh sau : Kép, áp lực : 4,3 KG/cm2 + Lá nhíp : Bố trí dọc hình nửa e líp. Bộ giảm sóc sau có lá nhíp phụ. + Bộ giảm chấn : Hình trụ, dạng ống tác dụng hai chiều lắp trên trục trước của xe. 5. Hệ thống lái . + Kiểu cơ cấu tay lái : Trục vít lõm có 3 trục lăn tải + Tỷ số truyền : 20,5 (trung bình) + Thanh kéo tay lái dọc dạng ống, các khớp nối cầu thanh kéo được điều khiển bằng dây kéo. + Thanh kéo tay lái ngang : Dạng ống được nối với các tay đòn bằng các khớp nối, cấu trúc đã điều chỉnh. 6. Hệ thống phanh. + Phanh chân : Loại guốc cả 4 bánh + Dẫn động phanh: Hình trụ với bộ khuyếch đại chân không + Phanh tay : Loại điều khiển trung tâm, phanh guốc. 7. Hệ thống điện. + Điện áp : 12 V + Máy phát : Γ250 - Γ1. + Rơ le điều chỉnh : PP362 + Star-ten (đề xe) : CT 230 có bộ ngắt từ xa (từ ca bin) + ắc qui : 6CT - 68 ЭM + Bu gi đánh lửa : A 11γ + Cuộn dây đánh lửa : δ 114 + Bộ phanh phớt đánh lửa : P13 Д + Điện trở phụ : CЭ107 8. Các thùng chứa. + Thùng chứa nhiên liệu : 90 lít + Hệ thống bôi trơn động cơ : 8 lít + Hệ thốnglàm mát : - Có bộ phận hâm nóng khởi động : 23 lít - Không có bộ phận hâm nóng khởi động : 21,5 lít + Phin lọc không khí : 8 lít + Các te hộp số: 3 lít + Cát te cầu sau: 8,2 lít + Cát te bộ phận điều khiển tay lái: 0,5 lít + Bộ giảm chấn: 0,41 lít/cái + Hệ thống dẫn động thủy lực phanh chân : 0,77 lít + Moay ơ trước: 0,25 lít/cái + Bình chứa nước rửa kính: 1,5 lít. II. Giới thiệu cụm ly hợp xe Γ3ca - 3711. 1. Cấu tạo. Cụm ly hợp xe Γ3CA - 3711 là ly hợp ma sát một đĩa. Cơ cấu dẫn động cơ khí. Kết cấu và bố trí lắp ghép như sau : Moay ơ 17 của đĩa ma sát 3 bắt chặt với nhau bằng các đinh tán. Vỏ trong 11 ghép chặt với bánh đà 1 bằng bu lông. Đĩa ép 4 nối với đòn mở 5 bằng chốt 18. Đòn mở 5 tựa trên giá đỡ nhờ chốt ngang. Giá đỡ bắt chặt trên vỏ trong của ly hợp 11 bằng bu lông. ổ bi tỳ (ổ bi mở) được ép vào bạc trượt trên ống trượt, ống trượt ghép chặt với hộp số bằng bu lông. Càng mở (ngàm) 10 tựa trên chốt tựa hình cầu. Khớp nối, nối giữa càng mở với bàn đạp ly hợp 16. Lò xo ép 12 được định vị trên đĩa ép bằng các vân của đĩa ép. Lò xo 19 luôn luôn kéo càng mở 10 ở trạng thái đóng ly hợp. 2. Nguyên lý làm việc. + Khi ly hợp ở trạng thái đóng : Vỏ ly hợp 11 được bắt chặt vào bánh đà 1 bằng bu lông và cùng quay với bánh đà 1. Đĩa ép 4 ép chặt đĩa ma sát 3 vào bánh đà 1 nhờ lò xo ép 11. Lò xo này luôn luôn ở trạng thái làm việc (trạng thái căng của lò xo). Khi trục khuỷu của đông cơ quay sẽ làm bánh đà 1 quay và làm cho đĩa ma sát 3 cùng quay. Moay ơ 17 của đĩa ma sát được lắp trượt trên trục sơ cấp hộp số nhờ các rãnh then hoa. Do đó đĩa ma sát quay làm cho trục sơ cấp hộp số cũng quay ở vị trí này ly hợp luôn luôn đóng. + Khi ly hợp ở trạng thái mở : Dưới tác dụng của lực đạp và bàn đạp ly hợp 16 (theo chiều mũi tên). Lực đẩy được truyền đến càng mở 10, qua hệ thống dẫn động làm cho càng mở tỳ vào bạc trượt 8 tức vòng bi tê. Bạc trượt này tỳ vào đầu của đòn mở 5. Lúc này đỏn mở kéo đĩa ép 4 dịch chuyển theo chiều mũi tên trên hình vẽ làm cho đĩa ma sát 3 tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép 4. Do đó mô men quay của động cơ không được truyền qua hộp số. Ly hợp và dẫn động ly hợp xe Γ3CA – 3711 1. Bánh đà 11. Vỏ bao 2. Vỏ ly hợp 12. Lò xo ép 3. Đĩa bị động 14. Ty kéo 4. Đĩa ép 15. Lò xo mở 5. Đòn mở 16. Bàn đạp ly hợp 6. ống đổ dầu bôi trơn ổ bi 17. Moay ơ đĩa ma sát 7. Đai ốc điều chỉnh 18. Chốt 8. Khớp mở ly hợp 19. Lò xo 9. Trục chủ động 20. Trục khuỷu động cơ 10. Ngàm 13. Đai ốc điều chỉnh độ tự do của bàn đạp ly hợp III. Tính toán thiết kế cơ cấu ly hợp cho xe tải trung bình trên cơ sở xe Γ3CA-3711 dùng cho vận chuyển trong bưu điện. 1. Xác định mô men ma sát của ly hợp. Mô men ma sát của ly hợp được tính theo công thức : Ml = β . Mđ Trong đó : - Ml : Mô men ma sát của ly hợp (KGm) - Mđ : Mô men xoắn của động cơ. Đối với ô tô, Mđ = Memax Memax là mô men xoắn cực đại của động cơ (KGm) - β: Là hệ số dự trữ của ly hợp. Việc chọn hệ số β rất quan trọng, phải lớn hơn 1 để đảm bảo truyền hết mô men của động cơ trong mọi trường hợp. Tuy nhiên cũng không quá lớn để tránh tăng kích thước đĩa bị động và tránh cho hệ thống truyền lực bị quá tải. Hệ số β được chọn theo thử nghiệm. β = 1,6 ữ 2,25 (giáo trình TKTTLH ô tô và máy kéo) ở đây chọn β = 2. Với xe cần thiết kế có Memax = 21 KGm tương ứng với số vòng quay 1600 V/ph'. Vậy : Ml = 2 x 21 = 42 KGm 2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. a. Xác định kích thước cơ bản của đĩa bị động. + Đường kính ngoài : D2, bán kính ngoài R2 Theo công thức: Trong đó : Memax : Mô men cực đại của động cơ (Nm) C : Hệ số kinh nghiệm (Giáo trình TTTK LH) ; C = 3,6 D2 : Đường kính ngoài đĩa ma sát Vậy : So sánh giá trị D2 với tài liệu xe tham khảo Γ3CA -3711 ta lấy chính xác D2 = 28 Cm. Suy ra, R2 = 14 cm ( Bán kính ngoài của đĩa ma sát) + Đường kính trong D1, bán kính trong R1 Theo công thức : D1 = (0,55 - 0,75). D2 D1 = 0,6 . 28 = 16,8 cm Suy ra, R1 = 8,4 cm ( Bán kính trong của đĩa ma sát) + Bán kính trung bình đĩa ma sát : Rtb Công thức : Rtb = R1 + R2 ắắắắắắắ 2 Vậy: Rtb = 8,4 + 14 ắắắắắắắắ 2 = 11,2 cm + Chọn bề dầy vòng ma sát. Vật liệu thường dùng là phêrađô hoặc phêrađô đồng.Ta chọn bề dầy δ = 4 mm. b. Xác định số bề mặt ma sát, số đĩa ma sát. + Số bề mặt ma sát : Chọn i = 2 + Số đĩa bị động : Chọn Z = 1 c. Kiểm tra áp suất riêng trên bề mặt ma sát. Vật liệu chế tạo là phêrađô cho phép áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát là : [q] = 1,5 ữ 2,5 KG/cm2 áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát được xác định theo công thức sau : Trong đó : Ml: Mô men ly hợp Ml = 42 KGm = 4200 KGm R2 : Bán kính ngoài đĩa ma sát = 14 cm R1 : Bán kính trong đĩa ma sát = 8,4 cm m: Hệ số ma sát ta chọn = 0,3 i : Số bề mặt ma sát = 2 Thay vào công thức trên ta có : Vậy ta có q trong giới hạn cho phép : q = 1,6 KG/cm2 < [q] = 2,5 KG/cm2 Có nghĩa là thỏa mãn điều kiện áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát. Qua tính toán ta có thông số cơ bản của ly hợp như sau. STT Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đường kính ngoài đĩa ma sát D2 280 mm Đường kính trong đĩa ma sát D1 168 mm Số đĩa ma sát Z 1 Số bề mặt ma sát i 2 Bề dầy vòng ma sát δ 4 mm Hệ số dự trữ ly hợp β 2 Hệ số ma sát m 0,3 Mô men ly hợp Ml 42 KGm áp suất riêng bề mặt ma sát q 1,6 KG/cm2 3. Xác định công trượt, công trượt riêng. Khi đóng ly hợp sẽ có hiện tượng trượt ở đĩa trong thời gian đầu cho đến khi nào đĩa chủ động và đĩa bị động quay như một khối động học liền. Khi các đĩa bị trượt sẽ sinh công ma sát, làm nung nóng các chi tiết