Thiết kế ly hợp ô tô, các yếu tố chính
nội dung
Ly hợp là cơ cấu truyền mô-men xoắn từ động cơ đến hộp số thông qua ma sát. Nó cũng cho phép nhanh chóng ngắt động cơ khỏi bộ truyền động và kết nối lại mà không gặp khó khăn. Có nhiều loại ly hợp. Chúng khác nhau về số lượng ổ đĩa mà chúng quản lý (ổ đĩa đơn, ổ đĩa kép hoặc đa ổ đĩa), loại môi trường hoạt động (khô hoặc ướt) và loại ổ đĩa. Các loại ly hợp khác nhau có những ưu và nhược điểm tương ứng, nhưng ly hợp khô đĩa đơn dẫn động bằng cơ khí hoặc thủy lực được sử dụng phổ biến nhất trong các loại xe hiện đại.
Mục đích của ly hợp
Bộ ly hợp được lắp đặt giữa động cơ và hộp số và là một trong những bộ phận chịu lực nhiều nhất của hộp số. Nó thực hiện các chức năng chính sau:
- Ngắt mềm và kết nối của động cơ và hộp số.
- Truyền mô-men xoắn mà không bị trượt (không mất mát).
- Bù cho rung động và tải trọng phát sinh do động cơ hoạt động không đều.
- Giảm căng thẳng cho động cơ và các bộ phận truyền động.
Các thành phần ly hợp
Bộ ly hợp tiêu chuẩn trên hầu hết các loại xe hộp số sàn bao gồm các thành phần chính sau:
- Bánh đà động cơ - Đĩa dẫn động.
- Bắt dĩa.
- Rổ ly hợp - đĩa áp lực.
- Vòng bi nhả ly hợp.
- ly hợp kéo ra.
- Phuộc ly hợp.
- Dẫn động ly hợp.
Các tấm lót ma sát được lắp trên cả hai mặt của đĩa ly hợp. Chức năng của nó là truyền mô-men xoắn thông qua ma sát. Một bộ giảm rung được tích hợp lò xo được tích hợp trong thân đĩa làm mềm kết nối với bánh đà và làm giảm các rung động và ứng suất do động cơ hoạt động không đều.
Đĩa áp suất và lò xo màng tác động lên đĩa ly hợp được kết hợp thành một bộ phận, được gọi là "giỏ ly hợp". Đĩa ly hợp nằm giữa giỏ và bánh đà và được nối với trục đầu vào của hộp số, trên đó nó có thể di chuyển.
Lò xo rổ (màng ngăn) có thể đẩy hoặc xả. Sự khác biệt nằm ở hướng tác dụng lực từ bộ truyền động ly hợp: đến bánh đà hoặc ra khỏi bánh đà. Thiết kế lò xo kéo cho phép sử dụng giỏ mỏng hơn nhiều. Điều này làm cho việc lắp ráp trở nên nhỏ gọn nhất có thể.
Cách ly hợp hoạt động
Nguyên lý hoạt động của ly hợp dựa trên sự liên kết chặt chẽ của đĩa ly hợp và bánh đà động cơ do lực ma sát sinh ra do lực do lò xo màng ngăn tạo ra. Bộ ly hợp có hai chế độ: "bật" và "tắt". Trong hầu hết các trường hợp, đĩa dẫn động bị ép vào bánh đà. Mô-men xoắn từ bánh đà được truyền đến đĩa dẫn động, sau đó thông qua kết nối spline với trục đầu vào của hộp số.
Để ngắt ly hợp, người lái nhấn bàn đạp được kết nối cơ học hoặc thủy lực với phuộc. Nĩa di chuyển ổ trục nhả, bằng cách ấn vào các đầu của cánh hoa của lò xo màng ngăn, tác dụng của nó lên đĩa áp suất, do đó, đĩa dẫn động sẽ giải phóng. Ở giai đoạn này, động cơ được ngắt kết nối với hộp số.
Khi số thích hợp được chọn trong hộp số, người lái xe nhả bàn đạp ly hợp, phuộc sẽ ngừng tác động lên ổ trục nhả và lò xo. Đĩa áp lực ép đĩa dẫn động vào bánh đà. Động cơ được kết nối với hộp số.
Các giống ly hợp
Ly hợp khô
Nguyên lý hoạt động của loại ly hợp này dựa trên lực ma sát tạo ra do sự tương tác của các bề mặt khô: đĩa dẫn động, dẫn động và áp suất. Điều này cung cấp một kết nối chặt chẽ giữa động cơ và hộp số. Ly hợp đĩa đơn khô là loại phổ biến nhất trên hầu hết các loại xe hộp số sàn.
Ly hợp ướt
Các khớp nối loại này hoạt động trong bể dầu trên bề mặt cọ xát. So với khô, chương trình này cung cấp tiếp xúc đĩa trơn tru hơn; bộ phận được làm mát hiệu quả hơn do lưu thông chất lỏng và có thể truyền nhiều mô-men xoắn hơn đến hộp số.
Thiết kế ướt được sử dụng rộng rãi trong hộp số tự động ly hợp kép hiện đại. Điểm đặc biệt của hoạt động của ly hợp như vậy là các bánh răng chẵn và lẻ của hộp số được cung cấp mô-men xoắn từ các đĩa dẫn động riêng biệt. Dẫn động ly hợp - thủy lực, điều khiển điện tử. Các bánh răng được chuyển với một mômen xoắn truyền liên tục đến hộp số mà không bị gián đoạn trong dòng công suất. Thiết kế này đắt hơn và khó sản xuất hơn.
Bộ ly hợp khô đĩa kép
Một bộ ly hợp khô đĩa kép có hai đĩa dẫn động và một bộ đệm trung gian giữa chúng. Thiết kế này có khả năng truyền nhiều mô-men xoắn hơn với cùng kích thước ly hợp. Tự nó, nó dễ thực hiện hơn so với cái nhìn ướt át. Thường được sử dụng trong xe tải và xe hơi có động cơ đặc biệt mạnh mẽ.
Ly hợp với bánh đà khối lượng kép
Bánh đà khối lượng kép bao gồm hai phần. Một trong số chúng được kết nối với động cơ, cái còn lại - với đĩa dẫn động. Cả hai phần tử của bánh đà có độ đóng nhỏ liên quan với nhau trong mặt phẳng quay và liên kết với nhau bằng lò xo.
Một đặc điểm của ly hợp bánh đà khối lượng kép là không có bộ giảm rung xoắn trong đĩa dẫn động. Thiết kế bánh đà sử dụng chức năng giảm rung. Ngoài việc truyền mô-men xoắn, nó còn làm giảm hiệu quả độ rung và ứng suất do động cơ hoạt động không đều.
Tuổi thọ sử dụng ly hợp
Tuổi thọ của ly hợp phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện vận hành của xe, cũng như phong cách lái xe của người lái xe. Trung bình, tuổi thọ bộ ly hợp có thể đạt 100-150 nghìn km. Do sự mài mòn tự nhiên xảy ra khi các đĩa tiếp xúc, các bề mặt ma sát bị mài mòn và phải được thay thế. Nguyên nhân chính là do trượt đĩa.
Ly hợp đĩa đôi có tuổi thọ cao do số lượng bề mặt làm việc tăng lên. Vòng bi nhả ly hợp tham gia mỗi khi kết nối động cơ / hộp số bị hỏng. Theo thời gian, tất cả dầu mỡ được tạo ra trong ổ trục và mất đi các đặc tính của nó, do đó nó quá nóng và hỏng.
Đặc điểm của khớp nối gốm
Tuổi thọ sử dụng của ly hợp và hiệu suất tối đa của nó được xác định bởi các đặc tính của vật liệu của khớp nối. Thành phần tiêu chuẩn của đĩa ly hợp trên hầu hết các loại xe là hỗn hợp nén của thủy tinh và sợi kim loại, nhựa và cao su. Vì nguyên tắc hoạt động của ly hợp dựa trên lực ma sát, các lớp lót ma sát của đĩa truyền động được điều chỉnh để làm việc ở nhiệt độ cao, lên đến 300-400 độ C.
Ở những chiếc xe thể thao mạnh mẽ, bộ ly hợp chịu lực nhiều hơn bình thường. Một số bánh răng có thể sử dụng ly hợp bằng gốm hoặc nung kết. Vật liệu của những lớp phủ này bao gồm gốm và Kevlar. Vật liệu ma sát gốm-kim loại ít bị mài mòn và có thể chịu nhiệt lên đến 600 độ mà không bị mất các đặc tính của nó.
Các nhà sản xuất sử dụng các thiết kế ly hợp khác nhau tối ưu cho một loại xe cụ thể, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và chi phí của nó. Ly hợp đĩa đơn khô vẫn là một thiết kế khá hiệu quả và rẻ tiền. Phương án này được sử dụng rộng rãi trên các dòng xe bình dân và cỡ trung, cũng như xe SUV và xe tải.
