đồ án tốt nghiệp gvhd: ts.nguyễn đức ton
svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
1
Mục lục
Trang
Lời nói đầu 2
Chơng mở đầu: Giới thiệu khái quát về xe Camry 3.0V .. 3
1 Kích thớc và trọng lợng 3
2 Động cơ 3
3 Hệ thống truyền lực và gầm 4
4 Hệ thống điện thân xe 6
5 Hệ thống an toàn 8
Chơng I: Kết cấu và nguyên lý làm việc của hộp số tự động 10
lắp trên xe Camry 3.0V
I.1 Tổng quan về hộp số 10
I.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số 10
I.1.2 u nhợc điểm của hộp số tự động 11
I.1.3 Phân loại hộp số tự động 11
I.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hộp số tự động(HSTĐ) 12
I.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ biến mô 13
I.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số hành tinh (HSHT) 20
I.2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển HSHT 22
I.3 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh của HSTĐ 26
lắp trên xe Camry 3.0V
I.3.1. Các thông số cơ bản của hộp số tự động . 30
I.3.2 Các bộ phận cơ bản của hộp số 30
I.3.3 Hoạt động của HSTĐ lắp trên xe Camry 3.0V 35
I.4 Hệ thống điều khiển của HSTĐ lắp trên xe Camry 3.0V 43
I.4.1 Hệ thống điều khiển điện tử 44
I.4.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực 48
+ Các h hỏng và bảo dỡng kỹ thuật đối với hộp số tự động lắp trên xe
Camry 3.0V.
Sau quá trình học tập ở trờng, dới sự hớng dẫn tận tình của thầy Nguyễn
Đức Toàn và các thầy giáo trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Do trình độ nhận thức bản thân còn hạn chế, đề tài tơng đối mới mẻ nên
không tránh khỏi đợc các thiếu xót. Em xin chân thành cảm ơn mọi sự đóng
góp ý kiến, chỉ bảo của các thầy giáo để đề tài của em đợc hoàn chỉnh. SVTH:Nguyễn Sỹ Tuất đồ án tốt nghiệp
gvhd: Ts nguyễn đức tonSvth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
3
Chơng mở đầu:
Giới thiệu khái quát về xe Camry 3.0V
Xe Camry là loại xe cao cấp của hãng
toyota hiện đang có mặt tại Việt
Nam. Xe Camry có ba loại: Camry 3.0V, Camry 3.4 Qvà Camry 2.4G. Cùng
với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhằm nâng cao tiện ích cho ngời sử
dụng, cũng nh tính cạnh tranh trên thị trờng nên các đặc tính kỹ thuật của
xe không ngừng đợc nâng cao để phục vụ lợi ích của con ngời, bảo vệ môi
trờng.
So với xe Camry 2.4G , xe Camry 3.0V có một số u điểm hơn, một trong
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
4
+ Bảo vệ môi trờng. HìnhA- 2. Động cơ 1MZ-FE lắp trên xe Camry 3.0V
Loại động cơ Xăng, bốn kỳ.
Số xi lanh và cách bố trí 6 xi lanh chữ V
Cơ cấu xupáp 24 xupáp, DOHC, VVT-I
Dung tích 2995 cm
3
Đờng kính x hành trình 87.5 x 83.0 mm
Tỷ số nén 10.5 : 1
Công suất cực đại 212Hp/5800v/p
Mô men xoắn cực đại 298Nm/4400v/p
Hệ thống phun nhiên liệu EFI(phun nhiên liệu điện tử)
1.3 Hệ thống truyền lực và gầm.
Hệ thống truyền lực của xe Camry 3.0V năm 2006 đợc bố trí theo kiểu FF
(động cơ nằm ngang đặt ở đằng trớc, cầu trớc chủ động).
Hình 1- 5. Bánh xe
+ Hệ thống treo: hai cầu đều sử dụng hệ thống treo độc lập.
Hệ thống treo trớc kiểu Mcpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc
chắn, độ êm và độ bám đờng, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn. Hình A- 6. Hệ thống treo trớc
đồ án tốt nghiệp
gvhd: Ts nguyễn đức tonSvth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
6
Hệ thống treo sau kiểu đòn treo kép độc lập với thanh cân bằng, tay đòn
dới đợc thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đờng khi xe rẽ,
giảm thiểu tình trạng chúi đầu xe.
7 Hình A- 8. Hệ thống chiếu sáng của xe Camry 3.0V
Hệ thống đèn pha trang bị cho xe camry 3.0V bao gồm: đèn sơng mù
phản xạ đa chiều, đèn pha với công nghệ HID tự động điều chỉnh góc chiếu
sao cho không làm chói mắt ngời lái xe trên các xe chạy ngợc chiều. Ngoài
ra nó còn đợc trang bị các bóng đèn LED cho đèn báo phanh.
Đèn pha cao áp Đèn phanh LED
Hình A- 9. Hệ thống đèn pha và đèn phanh
+ Hệ thống gạt nớc ma tự động nhờ cảm biến phát hiện nớc ma, hệ thống
này mới đợc trang bị cho xe camry 3.0V
Cảm biến nớc ma
động tiên tiến nhất đợc áp dụng để bảo vệ tối đa cho ngời ngồi trong xe.
+ Hệ thống an toàn chủ động: hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS), hệ
thống phân bố lực phanh (EBD), hệ thống hỗ trợ khi phanh gấp (BA).
+ Hệ thống an toàn bị động:
Túi khí
- Hai túi khí cùng với dây an toàn sẽ bảo vệ
hành khách và ngời lái, giảm thiểu tổn thơng
khi có va chạm ở phía trớc.
Hình A-12. Túi khí bảo vệ
đồ án tốt nghiệp
gvhd: Ts nguyễn đức tonSvth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
9
- Cấu trúc hấp thụ xung lực đợc lắp đặt ở các trụ và viền nóc xe nhằm giảm
thiểu chấn thơng phần đầu cho hành khách trong trờng hợp xảy ra tai nạn.
Cấu trúc hấp thụ xung lực
10
Chơng 1:
Kết cấu v nguyên lý lm việc của hộp số
tự động lắp trên xe Camry 3.0V
I.1 Tổng quan về hộp số
I.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số
a, Công dụng:
+ Động cơ đốt trong dùng trong ô tô có hệ số thích ứng rất thấp ,đối với động
cơ xăng hệ số này bằng 1,1
ữ
1,2 và đối với động cơ điêzen hệ số này bằng
1,05
ữ1,15.Do đó mô men quay của động cơ ô tô không thể đáp ứng nổi yêu
cầu mômen cần thiết để thắng sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi ô
tô làm việc.Muốn giải quyết vấn đề này trên ô tô cần phải đặt hộp số.
+Hộp số thay đổi tỉ số truyền của hệ thống truyền lực để tạo ra các lực kéo ở
các bánh xe chủ động phù hợp với điều kiện chuyển động.Cùng một giá trị
của mômen xoắn và vận tốc góc của động cơ ,mômen và vận tốc góc của
bánh xe chủ động có thể thay đổi đợc bằng cách thay đổi tỉ số truyền của hộp
số .Cụ thể hơn ,nếu sử dụng tay số thấp(tỷ số truyền lớn ) của hộp số thì sẽ có
đợc mômen kéo tại bánh xe chủ động lớn , nhng vận tốc của bánh xe nhỏ
và ngợc lại.
+ Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến và lùi).
+ Ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài mà không cần tắt máy hoặc cắt bộ
ly hợp.
+ Dẫn động lực ra ngoài cho bộ phận công tác đối với các xe chuyên dụng (xe
có tời kéo, xe có thùng tự đổ ).
b, Phân loại:
Theo phơng pháp thay đổi tỷ số truyền, hộp số đợc chia thành hộp số có
Đối với HSTĐ, những nhận biết nh vậy là không cần thiết, lái xe không
cần phải chuyển số mà việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất đợc
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
12
thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và
tốc độ xe. a, b,
Hình 1- 1. a, hộp số thờng; b, hộp số tự động
Ưu điểm: So với hộp số thờng, HSTĐ có các u điểm sau:
+Ngời lái xe không cần phải suy tính khi nào cần lên số hoặc xuống số.Các
bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga
+ Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và
thờng xuyên phải chuyển số.
+ Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ
lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kỹ thuật lái
xe khó khăn và phức tạp nh vận hành ly hợp.
Bộ biến mô
Bộ truyền bánh răng hành tinh
Bộ điều khiển thuỷ lực
Bộ điều khiển điện tử(ECU động cơ và ECT)
Để truyền và khuyếch đại mômen do động cơ sinh ra đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
15
I.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hộp số tự động(HSTĐ)
Cụm hộp số tự động bao gồm bộ biến mô, hộp số hành tinh và các cơ cấu
điều khiển của hộp số hành tinh. Trong hệ thống truyền lực chức năng của
cụm hộp số tự động thay thế chức năng làm việc của ly hợp ma sát và hộp số
cơ khí.
3 4
2 5
1. Bánh đà. 1
2. Bộ biến mô
3.Cơ cấu điều khiển
4. Bộ truyền lực hành tinh
5. Trục thứ cấp Hình 1- 2. Sơ đồ cấu tạo chung của hộp số tự động
I.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ biến mô
Biến mô thuỷ lực đợc lắp ở đầu vào hộp số và đợc bắt bằng bulông vào
đầu của trục khuỷu thông qua tấm truyền động.
Bộ biến mô đợc đổ đầy bằng dầu của hộp số tự động, nó làm tăng mô
Hình 1- 4a Cấu tạo bánh bơm
Hình 1- 4b Cấu tạo bánh tuabin
+ Bánh bơm đợc gắn liền với vỏ biến mô, rất nhiều cánh đợc lắp theo hớng
kính ở bên trong.
+ Cũng nh bánh bơm, bánh tua bin cũng có rất nhiều cánh cong đợc lắp bên
trong bánh tua bin. Hớng cong của các cánh này ngợc chiều với các cánh
trên bánh bơm. Bánh tua bin đợc lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các
cánh quạt của nó đối diện với các cánh trên bánh bơm, giữa chúng có khe hở
rất nhỏ.
+ Bánh dẫn hớng đợc đặt giữa bánh bơm và bánh tuabin. Các cánh của bánh
dẫn hớng nhận dòng dầu đi ra khỏi tuabin và hớng cho nó đập vào mặt sau
của cánh quạt trên bánh bơm làm cho bánh bơm đợc cờng hoá. Bánh dẫn
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
18
hớng đợc nối với vỏ của cụm thông qua khớp một chiều. Khớp một chiều
cho phép bánh dẫn hớng quay cùng chiều với trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên
nếu bánh dẫn hớng cố gắng quay theo chiều ngợc lại, khớp một chiều sẽ
khoá bánh dẫn hớng lại và không cho nó quay. Do vậy bánh dẫn hớng quay
hay bị khoá phụ thuộc vào hớng của dòng dầu đập vào cánh quạt.
Hình 1- 5. Hớng của dòng dầu sau khi ra khỏi bánh tuabin
b, Nguyên lý truyền công suất và khuyếch
đại mômen
Hình 1- 6. Mô hình tạo thành BMM
+ Nguyên lý truyền công suất: Chúng ta liên hệ
sự làm việc của bộ biến mô với sự làm việc của
Hình 1- 7. Hớng của dòng dầu khi có bánh dẫn hớng
Tuy nhiên không phải lúc nào việc khuyếch đại mômen cũng xảy ra. Việc
khuyếch đại mômen chỉ xảy ra khi sự chênh lệch về tốc độ quay của bánh
bơm và bánh tuabin là lớn. Khi sự chênh lệch này lớn, tốc độ của dầu (dòng
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
20
chảy xoáy) tuần hoàn qua bánh bơm và bánh tuabin là lớn, do vậy dầu chảy từ
bánh tuabin đến bánh dẫn hớng theo hớng sao cho nó ngăn cản chuyển
động quay của bánh bơm, nh hình vẽ (điểm A hình 2-8). Tại đây dầu sẽ đập
vào mặt trớc của cánh quạt trên bánh dẫn hớng làm cho nó quay theo hóng
ngợc với hớng quay của bánh bơm. Do bánh dẫn hớng bị khoá cứng bởi
khớp một chiều nên nó không quay, nhng các cánh của nó làm cho hớng
của dòng dầu thay đổi sao cho chúng sẽ trợ giúp cho chuyển động quay của
bánh bơm, do đó thực hiện việc khuyếch đại mômen.
B Stato T
T
i
T
B D T Hình1- 9.Hớng của dòng chảy và hoạt động của bánh dẫn hớng khi dòng chảy xoáy nhỏ
c, Đặc tính của biến mô
+ Hệ số biến mômen: K
T
=
B
T
M
M
Trong đó:
M
T
: mômen trên trục bánh tuabin.
M
B
: mômen trên trục bánh bơm.
i
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
22
i
T
Vùng khớp nối
Vùng biến mô
1.0
0.8
0.60.4
0.20
Điểm xe đỗ
Điểm ly hợp
20
40
60
80
100
(%)
Điểm ly hợp: khi bánh tuabin bắt đầu quay tỷ số truyền tốc độ bắt đầu
tăng lên, sự chênh lệch tốc độ giữa bánh tuabin và bánh bơm bắt đầu giảm
xuống. Khi tỷ số truyền tốc độ đạt đến một giá trị nhất định, dòng chảy xoáy
nhỏ nhất, do vậy tỷ số truyền mômen gần bằng 1:1, bộ biến mô bắt đầu có tác
dụng nh một khớp thuỷ lực.
+ Hiệu suất truyền động: hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho biết bao
nhiêu năng lợng đợc truyền một cách hiệu quả từ bánh bơm tới bánh tuabin.
Trong đó:
TT
B
T
với số vòng quay và mômen của bánh bơm, gây lên sự tăng đột ngột hiệu suất
truyền động, hiệu suất này đạt giá trị lớn nhất tại tỷ số truyền tốc độ trớc
điểm ly hợp một chút. Sau điểm lớn nhất hiệu suất truyền động bắt đầu giảm
xuống do một phần dòng dầu từ bánh tuabin bắt đầu chảy đến mặt phía sau
của các cánh trên bánh dẫn huớng.
Tại điểm ly hợp, phần lớn dầu từ bánh tuabin đập vào mặt sau của cánh
trên bánh dẫn hớng, bánh dẫn hớng bắt đầu quay để ngăn cản sự giảm thêm
nữa của hiệu suất truyền động, và bộ biến mô bắt đầu thực hiện chức năng nh
một khớp thuỷ lực.
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
23
Do mômen đợc truyền với tỷ số gần bằng 1:1 trong khớp thuỷ lực, hiệu
suất truyền động trong khớp thuỷ lực tỉ lệ thuận với tỷ số truyền tốc độ.
Tuy nhiên, sự tuần hoàn của dầu làm cho một phần động năng của dầu bị
mất mát khi nhiệt độ dầu tăng lên do ma sát và va đập. Do vậy hiệu suất
truyền động của bộ biến mô không đạt đến 100%, nhng nó lớn hơn 95% một
chút.
d, Hoạt động của bộ biến mô
+ Khi xe đang đỗ, động cơ chạy không tải: khi động cơ đang chạy không tải
mômen do chính động cơ tạo ra là nhỏ nhất. Nếu đạp phanh, tải trọng tác
dụng lên bánh tuabin lớn do nó không thể quay. Mặc dù vậy, do xe đang đỗ
nên tỷ số truyền tốc độ giữa bánh tuabin và bánh bơm là bằng không trong khi
hệ số biến đổi mô men là lớn nhất. Do vậy, bánh tuabin luôn sẵn sàng quay
với mômen cao hơn so với mô men do động cơ tạo ra.
+ Khi xe khởi hành: khi phanh đợc nhả ra, bánh tuabin có thể quay cùng với
trục sơ cấp của hộp số. Do vậy khi đạp chân ga sẽ làm cho bánh tuabin quay
với mômen lớn hơn so với mômen do động cơ tạo ra, làm xe bắt đầu chuyển
động.
+ Khi xe chạy với tốc độ thấp: khi tốc độ của xe tăng lên tốc độ quay của
CCHT kiểu Wilson là bộ truyền bánh răng ăn khớp trong và ngoài, ba trục.
Các chi tiết bao gồm: Một bánh răng mặt trời có vành răng ngoài đặt trên một
trục quay, một bánh răng bao có vành răng trong đặt trên một trục quay khác
cùng đờng tâm với bánh răng mặt trời, các bánh răng hành tinh nằm giữa và
đồng thời ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng bao, trục của các bánh
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
25
răng hành tinh nối cứng với nhau trên một giá gọi là cần dẫn, cần dẫn là trục
thứ ba của CCHT.
b. Nguyên lý hoạt động của CCHT cơ bản
CCHT cơ bản là cơ cấu có hai bậc tự do, cho nên để xác lập một tốc độ
quay ổn định ở trục vào và một tốc độ quay ổn định ở trục ra, ta phải hạn chế
một bậc tự do của cơ cấu.
Để hạn chế một bậc tự do của cơ cấu có hai cách:
Hình 1-13. Chế độ giảm tốc
+ Khoá một phần tử với vỏ hộp số;
+ Khoá hai phần tử với nhau.
Tuỳ theo việc xác định phần tử chủ
động, phần tử bị động, phần tử khoá của