Đồ án Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS

LỜI NÓI ĐẦU Xã hội đã có nhiều thay đổi kể từ lúc nó được hình thành, và càng ngày xã hội lại càng hoàn thiện hơn và tốt đẹp hơn. Trong nền công nghiêp ô tô cũng vậy kể từ lúc chiếc ô tô đầu tiên ra đời vào đầu thế kỷ...đến nay nó đã có nhiều thay đổi và tất nhiên là thay đổi có kế thừa và phát triển. Nước ta đang trên đà phát triển, đặc biệt là nghành công ngiệp, trong đó có nghành công nghiệp ô tô cũng rất được chú trọng và phát triển. Nó được cho thấy bởi sự xuất hiện nhiều hãng ô tô nổi tiếng được lắp ráp tại Việt Nam như TOYOTA, HONDA, FORD... Do đó vấn đề đặt ra ở đấy cho một người kỹ sư là phải nắm rõ được kết cấu của các cụm, hệ thống trên các loại xe hiện đại để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao nhất về công dụng, an toàn, kinh tế trong điều kiện ở Việt Nam. Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống truyền lực. Hệ thống này có chức năng truyền và phân phối mơmen quay và công suất từ động cơ đến các bánh xe chủ động, làm thay đổi mômen và chiều quay của bánh xe theo yêu cầu. Vì những chức năng quan trọng của nó mà người ta không ngừng cải tiến hệ thống truyền lực để năng cao tính năng của nó. Vì vậy, trong quá trình học tập về chuyên nghành cơ khí ô tô tại Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS’’ Nội dung đồ án gồm các phần sau: Lời nói đầu Chương 1: Giới thiệu chung về xe TOYOTA VIOS Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm ly hợp xe TOYOTA VIOS Chương 4: Đặc điểm khai thác hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS Kết luận Tài liệu tham khảo Hà nội, ngày tháng năm 2009 Sinh viên thực hiện Lưu Văn Thành CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS 1.1. Lịch sử phát triển Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc. Thế hệ Vios đầu tiên  là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái  và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan. Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang các thị trường khác ngoài châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông Nam Á.
Hình 1.1. Hình dáng ngoài xe Toyota Vios Thế hệ đầu 2003-2007, kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.3 và 1.5 lít. Những chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ sư Thái và các nhà thiết kế Nhật. Phần lớn các mẫu xe Vios tại các quốc gia Đông Nam Á trong đó có Việt Nam được trang bị động cơ 1,5 lít trừ những chiếc Vios của quốc đảo Philippines. Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít. Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz. Nhờ một số cải tiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt đặc biệt là với phiên bản 2006. Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới. Thế hệ thứ 2 (từ năm 2007 đến nay), kiểu thiết kế thân xe sedan 4 chỗ, động cơ 1.5 lít. Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) I4 ký hiệu 1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i. Công suất cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm. Tuy nhiên, khung gầm thiết kế hoàn toàn mới. Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003 1.5G (5 số sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên được giới thiệu tại thị trường Việt Nam. Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an toàn và tiện nghi có nhiều cải tiến.Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhô ra ngoài, đèn xi-nhan tích hợp trên gương (gương có thể gập lại khi không sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới.... Xe Vios mới dài hơn thế hệ cũ khoảng 50mm nên không gian bên trong xe rộng hơn một chút, khoảng cách giữa hàng ghế trước và sau tăng lên. 1.2. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios 1.2.1. Động cơ 1NZ-FE (DOHC 16 van với VVT-i) Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ, với 4 xy lanh đặt thẳng hành, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai với công nghệ điều khiển đống van thông minh (VVT-i), giúp cho xe tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường. - Công suất tối đa: 107 HP / 6.000 rpn - Mômen xoắn tối đa: 14,4 kg.m / 4.200 rpn - Tỉ số nén: 10.5:1 - Mức tiêu hao nhiên liệu: 5.5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm) - Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Toyota Vios sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87, 83. Dung tích bình xăng là 42 lít. - Hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước. - Hệ thống bôi trơn: theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té. Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W30, SAE 10W30, SAE 15W40 1.2.2. Hệ thống truyền lực - Ly hợp: Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng. Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ. Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó. - Hộp số: Đối với phiên bản 1.5G là tự động 4 cấp Đối với phiên bản 1.5E là hộp số thường 5 cấp - Truyền lực chính và vi sai: Đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Xe Toyota Vios sử dụng truyền lực chính một cấp, bánh răng trụ răng nghiêng. 1.2.3. Hệ thống phanh Hệ thống phanh xe Toyota Vios bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay). - Hệ thống phanh chân có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cả bánh trước và bánh sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ cường hoá nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh. 1.2.4. Hệ thống lái Hệ thống lái trên xe Toyota Vios là hệ thống lái cơ khí với tay lái trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao. Hệ thống lái xe Toyota Vios bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái. - Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái. - Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối. - Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực Bán kính vòng quay: Bán kính vòng quay tối thiếu 4,9 m 1.2.5. Phần vận hành Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau - Treo trước là hệ thống treo độc lập kiểu nến (mcpherson), kích thước đòn treo trên của hệ thống treo này giảm về bằng 0. Còn đầu trong của đòn treo dưới được liên kết bản lề với dầm ôtô, đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết lằm trên đường tâm của trụ xoay đứng. đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ôtô. phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên vỏ ôtô. trên xe Toyota Vios vì đòn treo dưới chỉ gồm một thanh nén nên có bố trí thêm một thanh giằng ổn định. Ngoài ra đây là bánh xe dẫn hướng nên trụ đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quang trục của nó khi xe quay vòng. - Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ, vì lò xo trụ chỉ có khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngoài lò xo trụ phải bố trí các phần tử hướng. - Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng, kích thước lốp xe 185/60R15 - Các bộ phận chính đều được lăp đặt trên vỏ xe nên đặc điểm chịu lực của xe là vỏ chịu lực. 1.2.6. Hệ thống điện - Điện áp mạng: 12 V - Máy phát: 12V- 65A - Động cơ khởi động: kiểu SD 80, công suất 0,8 KW - Ắc quy(mf): 12V- 35Ah - Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) - Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu bao gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn báo nạp ắc quy, đèn báo mức xăng thấp... - Hệ thống thông gió, sưởi ấm, điều hoà nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính - Hệ thống âm thanh gồm có radio, cassette và dàn loa. Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật của xe được cho trong bảng 1. STT  TÊN THÔNG SỐ  ĐƠN VỊ  GIÁ TRỊ    Toyota Vios 1.5G  Toyota Vios 1.5E   1  Động cơ   1.5 lít (1NZ-FE)   2  Hộp số   4 số tự động  5 số tay   3  Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao)  mm  4300 x 1700 x 1460   4  Chiều dài cơ sở  mm  2550   5  Chiều rộng cơ sở  mm  1470/1460   6  Khoảng sáng gầm xe  mm  150   7  Trọng lượng không tải  kg  1055-1110  1030 -1085   8  Trọng lượng toàn tải  kg  1520  1495   9  Phanh  Trước Sau  Đĩa thông gió Đĩa   10  Vỏ và mâm xe   185/60R15 Mâm đúc   11  Bán kính quay vòng tối thiểu  m  4,9   12  Dung tích bình nhiên liệu  Lít  42   13  Kiểu động cơ   4 xy lanh, thẳng hàng, 16 van, DOHC-VVT-i   14  Dung tích công tác  cc  1497   15  Công suất tối đa (SAE Net)  HP/rpm  107/6000   16  Mô men xoắn tối đa (SAE Net)  Kg.m/rpm  14.4/4200   17  Tiêu chuẩn khí thải   Euro Step 4   1.3. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực trên xe TOYOTA VIOS Từ lúc dòng xe TOYOTA VIOS ra đời vào năm 2003 đến nay nó đã có nhiều thay đổi về hệ thống truyền lực cho phù hợp với xe thế của xã hội và để dễ dàng hơn cho người lái. Lúc mới ra đời hệ thống truyền lực với cầu sau chủ động, cho tới nay loại hệ thống truyền lực với cầu trước chủ động với nhiều ưu điểm vượt trội hơn: Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn về phía trước đầu ô tô giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao. Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS truớc đây với cầu sau chủ động
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu sau chủ động 1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Cầu chủ động - Bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động
Hình 1.3. Sơ đồ bố trí chung trên xe TOYOTA VIOS cầu trước chủ động 1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Cầu chủ động CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE TOYOTA VIOS 1.5E
Hình 2.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống truyền lực xe TOYOTA VIOS 1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Truyền lực chính và vi sai  Hệ thống truyền lực của xe Toyota Vios là cụm chi tiết được lắp ghép trên khung xe theo một trình tự nhất định và hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ sau: Truyền các mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động. Ngắt mô men xoắn khi cần thiết. Biến đổi mô men xoắn phù hợp với điều kiện đường sá và làm tăng tính năng thông qua, việt dã của xe. Phân phối mô men xoắn ra cầu chủ động một cách hợp lý. 2.1. Ly hợp a) Công dụng + Dùng để truyền mômen xoắn từ trục khuỷa động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực. + Dùng cắt nội động lực giữa động cơ với hệ thống truyền lực khi khởi hành, dừng xe, chuyển số và khi phanh. + Là cơ cấu an toàn của hệ thống truyền lực khi xe chở quá tải hoặc khi phanh gấp (ly hợp sẽ bị trượt, bảo đảm an toàn cho động cơ và hệ thống an toàn khác) hoặc do tải trọng động khi xe đi trên địa bàn phức tạp, quá tải do mômen quán tính. b) Cấu tạo Ly hợp xe TOYOTA VIOS là ly hợp ma sát dùng lò xo màng dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực có trợ lực chân không. Gồm 3 phần chính:
Hình 2.2. Ly hợp ma sát dùng lò xo màng 1- bánh đà; 2- đĩa ma sát; 3- đĩa ép; 4- then hoa; 5- lò xo màng; 6- khớp trượt với vòng bi mở ly hợp; 7- trục sơ cấp hộp số; 8- vòng bi trục hộp số; 9- ống lót đỡ khớp trượt; 10- vỏ bộ ly hợp; 11- trục khuỷu động cơ * Phần chủ động Phần chủ động gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, vỏ ly hợp 10 lắp cố định trên bánh đà, đĩa ép 3 cùng quay với vỏ ly hợp và bánh đà * Phần bị động Gồm đĩa ma sát 2 và trục sơ cấp hộp số. Đĩa ma sát có moay ơ được lắp then hoa trên trục sơ cấp để truyền mômen cho trục sơ cấp và có thể di trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt nối ly hợp. * Cơ cấu điều khiển Dùng để ngắt ly hợp khi cần. Dẫn động điều khiển ly hợp xe VIOS là dẫn thuỷ lực có trợ lực chân không. c) Ưu nhược điểm của ly hợp ma sát dùng lò xo màng * Ưu điểm: - Có kết cấu đơn giản - Kích thước nhỏ gọn - Lực ép lên đĩa ép đều - Không cần sử dụng đòn mở - Có đặc tính làm việc tốt * Nhược điểm: - Kết cấu phức tạp, giá thành cao - Đòi hỏi kỹ thuật chăm sóc cẩn thận hơn d) Nguyên lý hoạt động của ly hợp Ly hợp làm việc ở hai trạng thái đóng và mở - Trạng thái đóng: Khi người lái xe không tác dụng vào bàn đạp ly hợp dưới tác dụng của các lò xo ép sẽ đẩy đĩa ép, ép sát đĩa bị động và bánh đà động cơ. Khi đó bánh đà, đĩa bị động, đĩa ép, các lò xo ép và vỏ ly hợp sẽ quay liền thành một khối. Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bánh đà qua các bề mặt ma sát giữa đĩa bị động với bánh đà và đĩa ép truyền đến moay ơ đĩa bị động và tới trục bị động nhờ mối ghép then hoa giữa moay ơ đĩa bị động với trục. Ly hợp thực hiện chức năng của một khớp nối dùng để truyền mômen xoắn. - Trạng thái mở: Khi ngưòi lái tác dụng một lực lên bàn đạp ly hợp thông qua hệ thống dẫn động làm càng mở đẩy vòng bi mở ngược chiều vào phía trong tỳ vào lỗ tâm của lò xo màng làm cho vòng ngoài của nó bật lên tách đĩa ma sát bị động ra khỏi bánh đà. Lúc này mômen xoắn không được truyền đến hệ thống truyền lực thực hiện cắt ly hợp. 2.1.1. Đặc điểm kết cấu của một số chi tiết điển hình của ly hợp xe Toyota Vios
Hình 2.3. Các chi tiết của ly hợp 1- Bánh đà; 2- Đĩa ly hợp; 3- Vỏ ly hợp; 4- Kẹp moay ơ vòng bi cắt ly hợp; 5- Vòng bi cắt ly hợp; 6- Càng cắt ly hợp; 7- Giá đỡ càng cắt ly hợp; 8- Cao su càng cắt ly hợp a) Bánh đà Được chế tạo từ thép, vật liệu này đảm bảo độ bền cơ học cao, đáp ứng được yêu cầu về chât lượng và giá thành. Vành răng mặt ngoài của bánh đà được dùng để khởi động động cơ. Vành răng khởi động được làm từ thép hợp kim. Trên bánh đà có gia công các lỗ ren để bắt với vỏ của bộ ly hợp. Phía bên trong gia công lỗ trụ tròn và có gia công các lỗ để bắt chặt với mặt bích đuôi trục khuỷa. Trong bánh đà phần bên trong được khoét lõm. Điều này làm cho khối lượng bánh đà tập trung ở vành ngoài lớn và có tác dụng dự trữ năng lượng, tăng khả năng quay cân bằng cho trục khuỷa đồng thời cũng làm giảm khối lượng bành đà một cách đáng kể. Bề mặt của bánh đà được gia công chính xác, có độ bóng cao nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc và làm cho mômen truyền tới đĩa ma sát bị động lớn hơn. b) Đĩa ma sát Cấu tạo đĩa ma sát bị động gồm các chi tiết: Hai tấm ma sát, xương đĩa, moay ơ, lò xo giảm chấn.
Hình 2.4. Cấu tạo đĩa ma sát bị động 1- Tấm ma sát; 2- Xương đĩa; 3- Lò xo giảm chấn; 4- Moay ơ * Tấm ma sát Tấm ma sát có dạng hình khăn: Trên mỗi đĩa bị động gồm hai tấm ma sát được ghép chặt với xương đĩa bằng các đinh tán. Khi sử dụng tấm ma sát không được mòn cách đầu đinh tán 0,3 mm. Trên bề mặt tấm ma sát có gia công các rãnh hướng kính. * Xương đĩa Gồm một đĩa thép lượn sóng, trên xương đĩa có xẻ các rãnh hướng kính chia xương đĩa thành nhiều phần bằng nhau và trên các phần nhỏ được uốn về các phía khác nhau có tác dụng như một lò xo lá nhằm dập tắt các dao động dọc trục và việc cắt nối ly hợp được êm dịu. Xương đĩa được liên kết với moay ơ bằng liên kết mềm qua 4 lò xo giảm chấn và qua các đinh tán. * Moay ơ 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. * Bộ giảm chấn Bộ giảm chấn ly hợp gồm 4 lò xo giảm chấn được lắp trong 4 lỗ hình trụ chữ nhật của xương đĩa và trong mặt bích moay ơ, 4 lò xo được giữ bằng hai vành hãm ở hai bên. Trên moay ơ của đĩa ma sát bị động một đầu mặt bích đặt đĩa của tấm ma sát, còn đầu kia đặt xương đĩa của bộ giảm chấn xoắn. Đĩa bị động và xương đĩa được nối với nhau bởi ba đinh tán và có khả năng quay tương đối với moay ơ. 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, mômen xoắn được truyền từ đĩa bị động tới mặt bích moay ơ qua các lò xo xoắn. Để đảm 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 khuỷa 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. Nhược điểm của bộ giảm chấn này là làm cho kết cấu phức tạp, tăng trọng lượng phần bị động của ly hợp. c) Lò xo màng Lò xo đĩa được chế tạo dạng hình nón cụt bằng thép lò xo. Trên thân tấm lò xo có xẻ các rãnh hướng kính để tránh ứng suất tập trung, ở phía đầu rãnh hướng kính có gia công các lỗ tròn. Lò xo đĩa được đặt giữa vỏ ly hợp và đĩa ép. Việc định vị và dẫn hướng trong, ngoài bằng bulông giữ. d) Đĩa ép Đĩa ép ly hợp được đúc bằng gang. Ở bề mặt ngoài có gia công các vấu hình tròn có tác dụng tỳ lò xo màng lên. Bề mặt tiếp xúc với tấm ma sát được gia công với độ chính xác cao, độ bóng tốt để tăng diện tích tiếp xúc giữa đĩa ép với tấm ma sát bị động. Ở phía ngoài của đĩa ép có gia công các lỗ để lắp đinh tán, để lắp các vành hãm lò xo màng. Giữa đĩa ép được gia công dạng lỗ trụ. Do có kết cấu kiểu như vậy nên đảm bảo cho đĩa ép có thể dịch chuyển dọc trục đồng thời đảm bảo truyền mômen xoắn từ bánh đà. e) Vỏ ly hợp Vỏ ly hợp là một chi tiết của phần chủ động, vỏ ly hợp được bắt chặt với bánh đà bằng các bu lông và quay cùng bánh đà. Vỏ ly hợp được dập từ thép tấm nên nó giảm được khối lượng và kích thước của ly hợp mà vẫn đảm bảo được độ bền và độ cứng vững nhưng giá thành chế tạo cao. f) Vòng bi mở Vòng bi mở là một bộ phận trung gian từ dẫn động điều khiển tới đòn mở. Cấu tạo của vòng bi mở bao gồm: bạc trượt, khớp gài đầu bạc trượt, ổ bi cầu đỡ chặn. Ổ bi và bạc trượt được bôi trơn bằng một loại mỡ đặc biệt. Ở vỏ bên ngoài vòng bi mở có các chụp làm kín và lắp các ngoắc để bắt càng cua của càng mở. Vòng bi mở di chuyển dọc trục được trên ống dẫn hướng. 2.1.2. Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp Xe TOYOYA VIOS là loại xe được bố trí hệ thống dẫn động điều khiển cắt ly hợp bằng thuỷ lực. Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp bao gồm: các chi tiết như hình 2.6
Hình 2.6. Sơ đồ cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp a) Cấu tạo các cụm của hệ thống dẫn động điều khiển ly hợp * Bầu trợ lực chân không bao gồm: Pít tông, vành cao su và lò xo trả về. Tất cả được lồng lên trục và được lắp trong vỏ của bầu trợ lực, đồng thời là xy lanh của bầu trợ lực chân không. * Xi lanh chính: Trong xy lanh chính của ly hợp, sự trượt của pittông tạo ra áp suất thủy lực.
Hình 2.7. Xi lanh chính * Xy lanh công tác: Xy lanh cắt ly hợp làm dịch chuyển pittông bằng áp suất thuỷ lực từ xi lanh chính và điều khiển càng cắt ly hợp qua cần đẩy.
Hình 2.8. Chi tiết tháo rời của xy lanh công tác 1- Bu lông; 2- Nắp nút xả khí; 3- Nút của xy lanh cắt ly hợp; 4- Ống nối từ xy lanh cắt ly hợp đến ống mềm; 5- lò xo; 6- Pittông; 7- Cần đẩy; 8- Cao su chắn bụi b) Nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển dẫn động ly hợp (hình 2.6) * Khi đạp bàn đạp ly hợp, làm pittong trong xy lanh chính chuyển động đẩy dầu trong bình chứa dầu ly hợp theo đường ống dẫn tới xy lanh cắt ly hợp. Dầu có áp suất cao đẩy pittong trong xy lanh cắt ly hợp chuyển dịch, thông qua càng cắt ly hợp vào vòng bi cắt ly hợp, thực hiện quá trình cắt ly hợp. * Khi thôi không tác dụng lên bàn đạp ly hợp, buông chân ra khỏi bàn đạp, lò xo hồi về và lò xo ly hợp đưa các chi tiết điều khiển trở về vị trí ban đầu, dầu từ xy lanh cắt ly hợp được đẩy trở lại bơm công tác và bình chứa dầu trên bơm công tác. Dầu trợ lực cho ly hợp là: SAEJ 1730 2.2. Hộp Số 2.2.1. Công dụng + Hộp số dùng để thay đổi lực kéo tác dụng lên bánh xe bằng cách thay đổi tỷ số truyền động giữa bánh xe chủ động với động cơ. + Hộp số dùng để cắt động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian tuỳ ý. + Thay đổi chiều chuyển động của xe (đi số tiến hoặc đi số lùi). + Hộp số xe TOYOTA VIOS là hộp số cơ khí năm cấp có ba trục dọc xe, có 5 số tiến và 1 số lùi. Có các số truyền khác nhau ở từng tay số để thích hợp với vận tốc chuyển động của xe trong phạm vi rộng theo lực cản bên ngoài. + Hộp số xe được thiết kế nhỏ, gọn nhưng làm việc vẫn đảm bảo được độ tin cậy và đáp ứng được mọi yêu cầu về kỹ thuật, đảm bảo tính chất động lực học của xe. 2.2.2. Yêu cầu Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động học và tình kinh tế nhiên liệu của ô tô. - Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ. - Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng. - Hiệu suất truyền động cao. - Kết cấu đơn giản để dễ chăm sóc bảo dưỡng. 2.2.3. Cấu tạo
Hình 2.9. Cấu tạo hộp số TOYOTA VIOS 1- Trục sơ cấp; 2- Bánh răng chủ động số1; 3- Bánh răng chủ động số lùi; 4- Bánh răng chủ động số 2; 5- Bánh răng chủ động số 3; 6- Ống trượt và vành trượt số 2; 7- Bánh răng chủ động số 4; 8- Bánh răng chủ động số 5; 9- Ống trượt và vành trượt số 3; 10- Bánh răng bị động số 5; 11- Bánh răng bị động số 4; 12- Bánh răng bị động số 3; 13- Bánh răng bị động số 2; 14- Ống trượt và vành trượt số 1; 15- Bánh răng bị động số 1; 16- Trục thứ cấp Hộp số xe VIOS là hộp số cơ khí, 5 số tiến, 1 số lùi và truyền lực cuối cùng có bộ vi sai. Vì hộp số có 5 cấp nên trên trục sơ cấp và thứ cấp có 5 cặp bánh răng luôn ăn khớp với nhau. Trong đó bánh răng chủ động số 1, số 2 cố định trên trục sơ cấp. Bánh răng bị động số 1, số 2 quay trơn trên trục thư cấp. Bánh răng bị động số 3, số 4, số 5 cố định trên trục thứ cấp. Hộp số có 3 ống gài đồng tốc. Để đảo chiều quay của trục thứ cấp khi lùi xe hộp số còn có thêm 1 bánh răng số lùi có thể di trượt trên trên trục số lùi để ăn khớp với 1 bánh răng chủ động số lùi trên trục sơ cấp và vành răng trên ống gài của bộ đồng tốc số 1 và số 2 ở vị trí trung gian. Vì là cầu trước chủ động nên ngoài các bộ phận nêu trên thì cặp bánh răng truyền lực cuối cùng và bộ vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số. Sơ đồ động học của hộp số xe Toyota Vios
Hình 2.10. Sơ đồ động học hộp số xe TOYOTA VIOS 1- Bánh răng số 5; 2- Bánh răng số 4; 3- Bánh răng số 3; 4- Bánh răng số 2; 5- Bánh răng số 1; 6- Trục sơ cấp; 7- Bộ vi sai; 8- Trục vi sai; 9- Trục thứ cấp; 10- Ống đồng tốc số 1 và số 2; 11- Bánh răng số lùi; 12- Ống đồng tốc số 3 và số 4; 13- Ống đồng tốc số 5; 2.2.4. Phân tích kết cấu một số chi tiết điển hình của hộp số TOYOTA VIOS Vỏ hộp số
Hình 2.11. Vỏ hộp số 1- Nửa trước; 2- Nửa sau b) Trục chủ động
Hình 2.12: Trục chủ động của hộp số 1- Phanh hãm; 2-Vòng bi đũa phía sau; 3- Bánh răng số 4; 4- Vòng bi kim bánh răng số 4; 5- Đệm cách vòng bi bánh răng số 4; 6- Phanh hãm; 7- Vành đồng tốc bánh răng số 4; 8- Moay ơ ly hợp hộp số 2; 9- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 10- Then hãm đồng tốc; 11- Ống trượt gài số 2; 12- Vành đống tốc bánh răng số 3; 13- Bánh răng số 3; 14- Vòng bi đũa kim bánh răng số 3 c) Trục bị động của hộp số
Hình 2.13. Trục bị động của hộp số 1-Phanh hãm; 2-Vành đồng tốc số 1 (cho số 2); 3-Moay ơ ly hợp hộp số số 1; 4- Lò xo then hãm vành đồng tốc; 5- Then hãm vành đồng tốc; 6- Bánh răng số lùi; 7- Vành đồng tốc số 1 (cho số 1); 8- Bánh răng số 1; 9- Vòng bi đũa kim bánh răng số 1; 10- Đệm chặn bánh răng số 1; 11-Đệm cách vòng bi bánh răng số 2; 12- Vòng bi đũa kim bánh răng số 2; 13- Bánh răng số 2; 14-Bánh răng dẫn động số 3; 15- Bạc bánh răng thứ cấp; 16- Bánh răng dẫn động số 4; 17- Vòng bi phía sau của trục thứ cấp