Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Mục lục
Lời nói đầu
Việt Nam trở th nh th nh viên thứ 150 của tổ ch c th ơng mại thế giới
(WTO) v o ng y 7/11/2006 l một sự kiện rất quan trọng. Sự kiện n y đã mở đ ờng
cho Việt Nam tham gia một cách bình đẳng v o thể chế th ơng mại to n cầu. Hơn
nữa, đó cũng thể hiện sự đánh giá về th nh quả m nhân dân ta đạt đ ợc trong
công cuộc đổi mới to n diện về kinh tế xã hội v tiến h nh hội nhập quốc tế. V đó
cũng l lợi thế lớn cho khoa học kỹ thuật phát triển ở n ớc ta, đặc biệt l ngh nh
công nghiệp ôtô.
Ngh nh công nghiệp ôtô đã v đang phát triển rất mạnh ở Việt Nam. Hiện
nay ngày càng nhiều lại xe đợc trang bị hộp số tự động, đặc biệt trên các xe cao cấp,
nó mang lại lợi ích kinh tế, sự tiện nghi và độ an toàn cao khi sử dụng.
SVTH: Chu Quang Đạt 1 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Đề t i tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật hộp số tự động ô tô TOYOTA
COROLLA ALTIS 2008 với các nhiệm vụ chính sau:
+ Tìm hiểu khái quát về đặc tính kỹ thuật ô tô COROLLA ALTIS 2008.
+ Tìm hiểu kết cấu v nguyên lý hoạt động của hộp số tự động
+ Tìm hiểu các h hỏng v bảo d ỡng kỹ thuật đối với hộp số tự động U341E .
D ới sự h ớng dẫn tận tâm của thầy PGS_TS NGUYễN VĂN BANG v
các thầy trong bộ môn đến nay em đã ho n th nh đồ án tốt nghiệp n y. Trong quá
trình l m tuy đã cố gắng với khả năng bản thân nh ng không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Em xin chân th nh cảm ơn các thầy trong bộ môn đã nhiệt tình chỉ dạy
trong thời gian học trên giảng đ ờng v trong đồ án n y.
SVTH:CHU QUANG ĐạT
CHƯƠNG I : TổNG QUAN
1.1 Kết cấu hộp số
1.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số
a, Công dụng:
+ Hộp số dùng để biến đổi mômen xoắn từ động cơ xuống bánh xe chủ động,
+ Có dãy tỷ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng động lực học v tính
năng kinh tế của ôtô.
+ Hiệu suất truyền lực cao, khi l m việc không gây tiếng ồn, sang số nhẹ
nh ng không sinh ra lực va đập ở các bánh răng.
SVTH: Chu Quang Đạt 3 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
+ Kết cấu gọn g ng, chắc chắn, dễ điều khiển, dễ bảo d ỡng hoặc kiểm tra
khi có h hỏng.
1.1.2 u nh ợc điểm của hộp số tự động
Đối với hộp số cơ khí, khi cần chuyển số ngời lái cần phải kết hợp nhiều động
tác: giảm ga, đạp côn, chuyển vị trí tay số. Đặc biệt là khi lái xe lên dốc hay khi đi ở
trong nội thành đông đúc, ngời lái phải thờng xuyên chuyển về tay số thấp để đi. Vì
các lý do trên nên điều cần thiết đối với lái xe l phải luôn tập trung và nhận biết tải
v tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp.
Đối với HSTĐ, những nhận biết nh vậy l không cần thiết, lái xe không cần
phải chuyển số m việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất đ ợc thực hiện
một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ v tốc độ xe.
Hình 1.1:Hộp số thờng Hình 1.2:Hộp số tự động
* Ưu điểm: So với hộp số th ờng, HSTĐ có các u điểm sau:
+ L m giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp v
th ờng xuyên phải chuyển số.
+ Chuyển số một cách tự động v êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ
lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải th nh thạo các kỹ thuật lái xe khó
khăn v phức tạp nh vận h nh ly hợp.
SVTH: Chu Quang Đạt 4 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
+ Tránh cho động cơ v hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải, do nối chúng bằng
thuỷ lực (qua biến mô) tốt hơn so với bằng cơ khí.
+ Chuyển số liên tục không cắt dòng lực từ động cơ.
* Nh ợc điểm:
1.1.5 Cấu tạo v nguyên lý hoạt động của bộ biến mô
a. Cấu tạo của bộ biến mô
SVTH: Chu Quang Đạt 6 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Hình 1.4 - Cấu tạo của bộ biến mô
1. Nguồn lực từ động cơ 5. Vỏ biến mô
2. Khớp một chiều 6.Bánh bơm
3.Bánh dẫn h ớng 7. Trục stato
4.Bánh tuabin 8. Trục sơ cấp
9. Bơm dầu
Các bộ phận chính của biến mô
+ Bánh bơm (B) : Đây l phần chủ động của biến mô.
Hình 1.5- Cấu tạo bánh bơm
1. Đĩa dẫn động 3. Cánh
SVTH: Chu Quang Đạt 7 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
2. Bánh bơm 4. Vòng dẫn h ớng
Bánh bơm đ ợc bố trí nằm trong vỏ bộ biến mô v nối với trục khuỷu thông
qua đĩa dẫn động. Nhiều cánh cong đ ợc lắp bên trong bánh bơm. Một vòng dẫn
h ớng đ ợc lắp trên mép trong của các cánh để đ ờng dẫn dòng dầu đ ợc êm.
+ Bánh tuabin (T): Đây l phần tử bị động của biến mô.
Hình 1.6- Cấu tạo bánh Tuabin
1. Bánh tuabin 3. Vòng dẫn h ớng
2. Trục sơ cấp hộp số 4. Cánh
Rất nhiều cánh đ ợc lắp lên bánh tuabin giống nh bánh bơm. Nh ng
h ớng cong của các cánh n y ng ợc chiều với h ớng cong của các cánh bơm.
Bánh tuabin đ ợc lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho các cánh bên trong nó nằm đối
diện với các cánh của bánh bơm với một khe rất nhỏ ở giữa. Bánh tuabin sẽ không
quay khi xe dừng.
+ Bánh dẫn h ớng (D) : Đây l phần ứng của biến mô(stato)
mômen từ động cơ để l m thay đổi chiều chuyển động của dòng dầu đến từ bánh
tuabin. Khi sử dụng bánh dẫn h ớng, nó điều chỉnh chiều chuyển động của dòng
dầu sau khi ra khỏi bánh tuabin đến bánh bơm có chiều chuyển động cùng với chiều
của dòng dầu đi ra khỏi bánh bơm, do vậy không có sự hao tổn mômen. Dòng dầu
đ ợc điều chỉnh lại dòng chuyển động n y còn có tác dụng l m cho bánh bơm biến
đổi mômen tăng thêm. Vì dòng dầu n y đi v o bánh bơm với một động năng sẵn có,
do vậy động năng của dòng dầu trong bánh bơm tăng lên rất nhanh, sự tăng động
năng n y sẽ l m cho dòng dầu văng ra khỏi bánh bơm v đi đến cánh tuabin với một
động năng rất lớn.
Hình 1.10- Sự khuyếch đại mômen của biến mô
Tuy nhiên không phải lúc n o 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 v
bánh tuabin l lớn. Khi sự chênh lệch n y lớn, tốc độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần
ho n qua bánh bơm v bánh tuabin l lớn, do vậy dầu chảy từ bánh tuabin đến bánh
dẫn h ớng theo h ớng sao cho nó ngăn cản chuyển động quay của bánh bơm. Tại
đây dầu sẽ đập v o mặt tr ớc của cánh quạt trên bánh dẫn h ớng l m cho nó quay
SVTH: Chu Quang Đạt 10 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
theo h ớng ng ợc với h ớng quay của bánh bơm. Do bánh dẫn h ớng bị khoá
cứng bởi khớp một chiều nên nó không quay, nh ng các cánh của nó l m cho
h ớng 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.
c. Tính năng của biến mô
+ Hệ số biến mômen: K
T
=
B
T
M
M
nhiêu năng l ợng đ ợc truyền một cách hiệu quả từ bánh bơm tới bánh tuabin.
Trong đó:
TT
B
T
B
T
iK
M
M
==
:hiệu suất truyền động của biến mô;
MT, MB: mômen trên trục bánh tuabin v bánh bơm;
nT, nB: tốc độ quay của trục bánh
tuabin v bánh bơm.
Tại điểm đỗ xe, bánh bơm đang quay
nh ng bánh tuabin đứng yên. Mômen lớn
nhất do đó đ ợc truyền đến bánh tuabin
nh ng hiệu suất truyền động bằng không do
bánh tuabin không quay.
Khi bánh tuabin bắt đầu quay, gây lên
sự tăng đột ngột hiệu suất truyền động, hiệu
suất n y đạt giá trị lớn nhất tại tỷ số truyền
tốc độ tr ớc điểm ly hợp một chút. Sau điểm
lớn nhất hiệu suất truyền động bắt đầu giảm xuống do một phần dòng dầu từ bánh
đầu l m việc nh khớp nối thuỷ lực. Do vậy, tốc độ của xe tăng hầu nh tỷ lệ thuận
với tốc độ động cơ.
+ Khi xe chạy với tốc độ trung bình đến cao:
SVTH: Chu Quang Đạt 13 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Chức năng của bộ biến mô chỉ nh một khớp thuỷ lực. Bánh tuabin quay với tốc
độ gần bằng tốc độ của bánh bơm.
1.1.6 Cấu tạo v nguyên lý hoạt động của bộ truyền bánh răng h nh tinh
a. Khái quát chung
Trong các xe lắp hộp số tự động, bộ truyền bánh răng h nh tinh điều khiển
việc giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp v tăng tốc.
Bộ truyền bánh răng h nh tinh gồm có:
- Các bánh răng h nh tinh
- Các ly hợp
- Các phanh
Bộ truyền bánh răng h nh tinh tr ớc v bộ truyền bánh răng h nh tinh sau đ ợc
nối với các li hợp v phanh, l các bộ phận nối v ngắt công suất. Những cụm bánh
răng n y chuyển đổi vị trí của phần sơ cấp v các phần tử cố định để tạo ra các tỉ số
truyền bánh răng khác nhau v vị trí số trung gian.
b. Cấu tạo bộ truyền bánh răng h nh tinh
Hình 1.13- Cấu tạo bộ truyền bánh răng h nh tinh
Bộ truyền bánh răng h nh tinh gồm có:
- Bánh răng bao
- Bánh răng h nh tinh
- Bánh răng mặt trời
SVTH: Chu Quang Đạt 14 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
- Cần dẫn
Trong đó cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng h nh tinh v l m cho
các bánh răng h nh tinh xoay chung quanh trục của nó.
Do bánh răng mặt trời v bánh răng bao quay cùng nhau với một tốc độ nên
cần dẫn cũng quay với tốc độ đó.
Độ d i của mũi tên chỉ tốc độ quay, mũi tên c ng d i thì tốc độ quay c ng
lớn v ng ợc lại.
Chiều rộng của mũi tên chỉ mômen, mũi tên c ng rộng thì mômen c ng lớn
v ng ợc lại.
+ Đảo chiều
Hình 1.17- Chế độ đảo chiều của bộ truyền h nh tinh
Đầu v o : Bánh răng mặt trời.
Đầu ra: Bánh răng bao
Cố định: Cần dẫn
Khi cần dẫn cố định v bánh răng mặt trời quay thì bánh răng bao quay trên
trục v h ớng quay đ ợc đảo chiều.
T ơng tự nh ở các chế độ khác. Độ d i mũi tên chỉ tốc độ quay, mũi tên
c ng d i thì tốc độ quay c ng lớn v ng ợc lại. Chiều rộng của mũi tên chỉ
mômen, mũi tên c ng rộng thì mômen c ng lớn v ng ợc lại.
1.1.7 Cấu tạo v nguyên lý l m việc của cơ cấu điều khiển HSHT
Trong hộp số tự động việc thay đổi các số truyền đ ợc thực hiện nhờ tác dụng
của chế độ l m việc của động cơ v mômen cản gây ra đối với hệ thống truyền lực.
SVTH: Chu Quang Đạt 17 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Các cảm biến theo dõi liên tục quá trình thay đổi trên, tạo lên các tín hiệu điều khiển
v thông qua cơ cấu thừa h nh tác dụng v o các phần tử điều khiển của hộp số tự
động, các phần tử điều khiển n y sẽ thực hiện việc khoá thích hợp khâu của CCHT
để có tỷ số truyền phù hợp.
Các phần tử điều khiển trong hộp số h nh tinh gồm các loại sau: Các loại ly
hợp khoá l m việc trong dầu, các loại phanh dải, các khớp một chiều.
a. Ly hợp khoá
Ly hợp khoá th ờng dùng để khoá một khâu của CCHT với vỏ tạo nên phanh
dừng hoặc khoá hai khâu của CCHT với nhau tạo nên liên kết cùng quay với tốc độ
đầu của nó nhờ lò xo hồi v nhả li hợp.
b. Phanh
Phanh gồm có 2 loại:
- Phanh dải.
- Phanh kiểu nhiều đĩa ớt.
+ Phanh dải
SVTH: Chu Quang Đạt 20 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Hình 1.21: Cấu tạo phanh dải
Hoạt động của phanh dải đ ợc thể hiện nh sau:
Khi áp suất thuỷ lực tác động lên piston thì piston di chuyển sang phía trái trong
xi lanh v nén các lò xo lại. Cần đẩy piston chuyển sang bên trái cùng với piston v
đẩy một đầu của dải phanh. Do đầu kia của dải phanh cố định trên vỏ hộp số nên
đ ờng kính của dải phanh giảm xuống v dải phanh xiết chặt v o trống l m cho nó
không chuyển động đ ợc.
Tại thời điểm n y, sinh ra một lực ma sát lớn giữa dải phanh v trống phanh l m
cho trống phanh hoặc một phần tử của bộ truyền bánh răng h nh tinh không thể
chuyển động đ ợc.
Khi dầu có áp suất đ ợc dẫn ra khỏi xi lanh thì piston v cần đẩy piston bị
đẩy ng ợc lại do lực của lò xo ngo i v trống đ ợc dải phanh nhả ra.
+ Phanh kiểu nhiều đĩa ớt
Cấu tạo của phanh kiểu nhiều đĩa ớt gồm : Các đĩa thép v các đĩa ma sát. Các
đĩa thép có v nh răng ngo i đ ợc cố định lên vỏ hộp số. Các đĩa ma sát có răng
trong đ ợc lắp lên một chi tiết quay của bộ truyền.
Hoạt động:
SVTH: Chu Quang Đạt 21 Lớp cơ khí ô tô A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
Hình 1.22- Hoạt động của phanh kiểu nhiều đĩa ớt
Khi áp suất thuỷ lực tác động lên xi lanh, piston sẽ dịch chuyển v ép các đĩa
Định ngạch sửa chữa lớn lần thứ hai Lđt-2
Thông th ờng định ngạch sửa chữa lớn của xe ôtô l : 200.000km hoặc l
180.000km
1.2.3 Định mức thời gian của việc bảo dỡng và sửa chữa HSTĐ
Thời gian định mức = Thời gian chuẩn bị + Thời gian sửa chữa hoàn chỉnh +
Dung sai cho phép.
+ Thời gian chuẩn bị: là thời gian yêu cầu cho việc chuẩn bị và sắp xếp phụ tùng, đồ
nghề, thiết bị đo và các dụng cụ sửa chữa chuyên dùng.
+ Thời gian sửa chữa hoàn chỉnh: là tổng thời gian thực tế bỏ ra cho mỗi công đoạn.
Thời gian sửa chữa hoàn chỉnh = Thời gian chẩn đoán + Thời gian sửa chữa
cho các công đoạn + Thời gian thử xe (nếu có).
+ Dung sai cho phép: là khoảng thời gian cần thiết bổ xung vào thời gian sửa chữa
thực tế, và đợc xác định nh sau:
Dung sai cho phép = Thời gian sửa chữa hoàn chỉnh x Hệ số dung sai (A+B)
Hệ số dung sai:
- A kể đến sự chậm trễ ngừng công việc
- B kể đến thời gian để tra cứu sách hớng dẫn sửa chữa
SVTH: Chu Quang Đạt 23 Lớp cơ khí ô tô A-K45
§å ¸n tèt nghiÖp GVHD: PGS-TS NguyÔn V¨n Bang
H×nh 1.23- C¸c chi tiÕt vµ côm chi tiÕt cña hép sè tù ®éng
SVTH: Chu Quang §¹t 24 Líp c¬ khÝ « t« A-K45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Bang
STT Tên công việc Định mức thời gian(h)
1 Cơ cấu điều khiển van bằng tay 5.9
2 ống bộ làm mát dầu 0.8
3 Sửa chữa và điều chỉnh dây ga 2.1
4 ống kiểm tra dầu 0.2
5 Bánh đà 0.1
6 Bộ biến mô 4.4
7 Vòng bi đũa côn (cho bán trục) 6.5