Lý thuyết Công nghệ 11 Cánh diều bài 24

Hệ thống truyền lực

VnDoc xin giới thiệu bài Lý thuyết Công nghệ lớp 11 bài 24: Hệ thống truyền lực hay, chi tiết sách Cánh diều sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt Công nghệ 11.

1. Khái quát chung

1.1. Nhiệm vụ và phân loại

- Nhiệm vụ của hệ thống truyền lực bao gồm: truyền và biến đổi mômen, ngắt mômen khi dừng xe, và đảo chiều mômen khi lùi xe.

- Hệ thống truyền lực được phân loại theo 2 cách:

+ Theo cách truyền và biến đổi mômen, bao gồm: cơ khí, thuỷ lực, điện, và liên hợp (thuỷ cơ, điện cơ);

+ Theo vị trí động cơ và cầu chủ động, bao gồm: động cơ đặt trước - cầu chủ động đặt sau, động cơ đặt trước - cầu chủ động đặt trước, động cơ đặt sau - cầu chủ động đặt sau, và nhiều cầu chủ động.

1.2. Cấu tạo

- Hệ thống truyền lực có cấu tạo bao gồm một số bộ phận chính như sau:

+ Li hợp có nhiệm vụ truyền hoặc ngắt dòng truyền mômen.

+ Hộp số có nhiệm vụ thay đổi mômen và tốc độ phù hợp với chuyển động của ô tô.

+ Truyền lực các đăng có nhiệm vụ truyền mômen từ hộp số đến cầu chủ động hoặc bánh xe chủ động.

+ Truyền lực chính, vi sai và bán trục có nhiệm vụ tăng mômen và phân phối đến hai bánh xe chủ động.

1.3. Nguyên lí làm việc

- Đối với hệ thống truyền lực động cơ đặt trước - cầu sau chủ động như hình 24, khi ly hợp (2) đóng, moment được truyền từ động cơ (1) qua ly hợp (2) đến hộp số (3), qua truyền lực các đĩa (4), sau đó đến truyền lực chính, vi sai (5) và các bánh trục (6) và đến bánh xe cầu sau (7).

Hình 24.1. Sơ đồ hệ thống truyền lực động cơ đặt trước - cầu sau chủ động

1. Động cơ; 2. Li hợp; 3. Hộp số; 4. Truyền lực các đăng; 5. Truyền lực chính, bộ vi sai; 6. Bản trục; 7. Bánh xe cầu sau; 8. Bánh xe cầu trước.

2. Li hợp

2.1. Nhiệm vụ và phân loại

Li hợp có nhiệm vụ truyền hoặc ngắt mômen giữa động cơ và hộp số.

Có nhiều loại li hợp: ma sát, thủy lực, điện từ. Li hợp ma sát sử dụng phổ biến trên ô tô.

1.2. Cấu tạo

- Li hợp ma sát có cấu tạo gồm:

+ Phần chủ động gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo ép.

+ Phần bị động gồm: trục ly hợp, đĩa ma sát được lắp khớp then hoa với trục ly hợp.

+ Phần điều khiển gồm các chi tiết liên kết từ bàn đạp, đòn dẫn động, càng mở, ổ bi ti, đòn mở.

1.3. Nguyên lí làm việc

- Trạng thái đóng:

+ Khi người lái không tác động lên bàn đạp (6), lò xo ép (4), đĩa ép (3) và đĩa ma sát (2) ép vào mặt đầu bánh đà (1) tạo thành một khối cứng.

+ Mômen động cơ được truyền từ cụm bánh đà và đĩa ép qua khớp then hoa của đĩa ma sát đến trục ly hợp (9).

- Trạng thái mở: Khi người lái tác động lên bàn đạp (6), lực truyền qua đòn dẫn động ly hợp (8) và càng mở (10) đẩy ổ bi tí (5) sang trái, ép vào đầu của đòn mở (12), đẩy đĩa ép (3) sang phải làm đĩa ma sát (2) tách ra khỏi bánh đà (1), ngắt dòng mômen từ bánh đà (1) đến trục ly hợp (9).

Hình 24.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc của li hợp

1. Bánh đả; 2. Đĩa ma sát; 3. Đĩa ép; 4. Lò xo ép; 5. Ô bi ti; 6. Bàn đạp li hợp; 7. Lò xo hồi vị; 8. Đón dẫn động; 9 Trục li hợp; 10. Càng mở; 11. Vỏ li hợp; 12. Đòn mở.

3. Hộp số

3.1. Nhiệm vụ và phân loại

- Hộp số nằm giữa ly hợp và truyền lực các đĩa trong hệ thống truyền lực.

- Hộp số có nhiệm vụ thay đổi mômen phù hợp với lực cản lên ô tô, đảo chiều mômen cho xe đi lùi, và ngắt mômen giữa ly hợp và truyền lực các đĩa khi khởi động, dừng xe, v.v...

- Có nhiều loại hộp số được sử dụng trên ô tô, chia thành: hộp số điều khiển bằng tay, hộp số điều khiển tự động, v.v...

3.2. Cấu tạo

- Hộp số có cấp có cấu tạo phức tạp gồm nhiều bộ phận, tuỳ thuộc vào loại hộp số.

- Hình 24.3a trình bày cấu tạo của hộp số có cấp 4 số, bao gồm các trục: chủ động (I), bị động (III), trung gian (II), số lùi (IV), cùng với cụm cần số và các bộ đồng tốc (G1, G2, G3).

- Các cặp bánh răng 4-5, 3-6, 2-7, 1-8 luôn ăn khớp với nhau và có tỉ số truyền khác nhau.

- Các bánh răng (1), (2), (3) quay trơn trên trục (III); bánh răng (11) quay trơn trên trục (IV); bánh răng (4) chế tạo liền trục với trục (I); các bánh răng (5), (6), (7), (8) và (9) lắp khớp then hoa với trục (II); moay ơ của các bộ đồng tốc G1, G2 lắp khớp then hoa với trục (III).

Hình 24.3. Sơ đồ hộp số ô tô

1, 2, 3, 10. Bánh răng bị động; 4, Bánh răng chủ động; 5, 6, 7, 8, 9. Bánh răng trung gian; 11. Bánh răng số lùi; I. Trục chủ động; II. Trục trung gian; III. Trục bị động; IV Trục số lùi, G1, G2, G3. Các bộ đồng tốc.

3.3. Nguyên lí làm việc

- Hộp số có cấp truyền mômen bằng cách ăn khớp các cặp bánh răng có tỉ số truyền khác nhau.

- Người lái dịch cần số để các bộ đồng tốc ăn khớp với các bánh răng và truyền mômen theo từng tay số.

- Số 1: Dịch G1 sang phải để bộ đồng tốc ăn khớp với bánh răng (1) truyền mômen từ trục (1) đến trục (III).

Hình 24.4. Dòng truyền mômen số 1

- Số 2: Dịch G1 sang trái để bộ đồng tốc ăn khớp với bánh răng (2) truyền mômen từ trục (I) đến trục (III).

Hình 24.5. Dòng truyền mômen số 2

- Số 3: Dịch G2 sang phải để bộ đồng tốc ăn khớp với bánh răng (3) truyền mômen từ trục (I) đến trục (III).

Hình 24.6. Dòng truyền mômen số 3

- Số 4: Dịch G2 sang trái để bộ đồng tốc ăn khớp với bánh răng (4) truyền mômen từ trục (I) đến trục (III). Số 4 còn được gọi là số truyền thẳng.

Hình 24.7. Dòng truyền mômen số 4

- Số lùi: Dịch G3 sang trái để bánh răng (11) ăn khớp với bánh răng (9) và (10) truyền mômen từ trục (I) đến trục (III), làm lùi xe.

Hình 24.8. Dòng truyền mômen số lùi

4. Truyền lực các đăng

4.1. Nhiệm vụ và phân loại

- Truyền lực các đăng truyền mômen giữa hộp số và cầu chủ động hoặc từ truyền lực chính đến bánh xe chủ động.

- Trong hệ thống truyền lực động cơ đặt trước cầu chủ động đặt sau, hộp số cố định trên khung xe, truyền lực các đăng truyền mômen từ hộp số đến truyền lực chính trên cầu xe.

- Trong hệ thống truyền lực động cơ đặt trước cầu chủ động đặt trước, hộp số và truyền lực chính cố định trên khung xe, truyền mômen đến các bánh xe thông qua truyền lực các đăng.

- Có nhiều loại truyền lực các đăng: động tốc và không tốc, khớp chữ thập và khớp bi, và được chia ra theo tính chất động học.

4.2. Cấu tạo

- Truyền lực các đăng động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (hình 24.9) có các bộ phận chính gồm: mặt bích chủ động (1), trục bị động của hộp số, hai nửa trục các đăng (3), (4), khớp các đăng (2), (5) thường là khớp chữ thập, và mặt bích bị động (6) đến truyền lực chính trong cầu chủ động.

- Trục các đăng được cấu tạo gồm hai nửa trục các đăng (3) và (4) lắp khớp then hoa với nhau để thay đổi chiều dài trong một phạm vi nhất định.

- Khớp các đăng (2) và (5) cho phép truyền mômen giữa hai trục mà đường tâm hai trục có góc lệch thay đổi trong một phạm vi nhất định.

Hình 24.9. Sơ đồ truyền lực các đăng

1. Mặt bích chủ động; 2.5. Khớp các đăng; 3, 4. Hai nửa trục các đăng; 6. Mặt bích bị động; 7. Khớp then hoa.

4.3. Nguyên lí làm việc

- Mômen được truyền từ mặt bích chủ động (1) qua khớp các đăng (2) đến hai nửa trục các đăng (3) và (4), đến khớp các đăng (5) và cuối cùng đến mặt bích bị động (6) để truyền mômen đến cầu chủ động.

- Khớp và trục các đăng cho phép truyền mômen xoắn dù có sự thay đổi khoảng cách giữa các khớp các đăng (2) và (5) do dao động và dịch chuyển tương đối giữa hộp số và cầu chủ động.

5. Truyền lực chính, vi sai và bán trục

5.1. Nhiệm vụ

- Truyền lực chính truyền mômen giữa hai trục vuông góc (trục các đăng và bán trục), giảm vòng quay và tăng mômen quay cho bán trục.

- Bộ vi sai phân phối mômen cho hai bán trục của hai bánh xe chủ động, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau khi ô tô quay vòng hoặc đi trên đường không bằng phẳng.

- Bán trục truyền mômen từ bánh răng bán trục của vi sai đến từng bánh xe.

5.2. Cấu tạo

- Truyền lực chính gồm hai bánh răng côn ăn khớp với nhau: bánh răng chủ động (1) và bánh răng bị động (2) của bộ vi sai.

- Bộ vi sai bao gồm các bánh răng vi sai (3), bánh răng bán trục (4), trục vi sai (6), vỏ vi sai (7),...

Hình 24.10. Truyền lực chính, vi sai

1. Bánh răng bị động; 2. Bánh răng bị động; 3. Bánh răng vi sai; 4. Bánh răng bản trục; 5. Bản trục phải; 6. Trục vi sai; 7. Vỏ vi sai; 8. Bán trục trái.