TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ 2
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY.
…………….

THIẾT KẾ MÔN HỌC
TRUYỀN ĐỘNG CÔNG

SUẤT.

ĐỀ TÀI: CẤU TẠO
NGUYÊN LÝ
HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
THỦY LỰC.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ.
SINH VIÊN THỰC HIỆN: TÔ VĂN TRỌNG
BÙI KHẮC TUẤT
LÊ VĂN VINH
NGUYỄN THANH VŨ
LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ - K53.
NHÓM : 07.
TP.HCM – 12/2015.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 1

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Nhận Xét Của Giáo Viên.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………….……………….
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền công suất lớn ở vận tốc cao để trang
bị trên các chiến hạm dùng trong quân sự, truyền động thủy cơ đã được nghiên cứu
và sử dụng từ lâu. Sau đó, khi các hãng sản xuất ô tô trên thế giới phát triển mạnh
và bắt đầu có sự cạnh tranh thì từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất lượng xe của
mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường
đã có cùng tham vọng mở rộng thị trường các hãng sản xuất xe trên thế giới đã
bước vào cuộc đua tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe xuất xưởng như:
hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đèn xe tự động,
hệ thống treo khí nén, hộp số tự động, hệ thống camera cảnh báo khi lùi xe, hệ
thống định vị toàn cầu,…Đây là bước tiến quan trọng thứ hai trong nền công
nghiệp sản xuất ô tô sau khi động cơ đốt trong được phát minh và xe ô tô ra đời.
Cho đến nửa đầu thập kỷ 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất
là hộp số cơ khí điều khiển bằng tay bình thường. Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự
động được sử dụng lần đầu tiên trên xe CROWN và số lượng hộp số tự động được
sử dụng trên xe tăng mạnh. Ngày nay hộp số tự động được trang bị thậm chí trên
cả xe hai cầu chủ động và xe tải nhỏ của hãng. Còn các hãng chế tạo xe khác trên
thế giới như: HONDA, BMW, MERCEDES, GM,…

I . Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết, kết cấu và mạch
điện trong hệ thống điều khiển hộp số thủy lực.
Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 5


TKMH Truyền Động Công Suất

chiều và các van tiết lưu……
1.

Nguồn cung cấp năng lượng.

Nguồn cung cấp nặng lượng gồm: bơm dầu, van điều tiết áp suất.Nó đảm nhận
chức năng:
• Cung cấp dầu cho điều khiển ly hợp khoá và phanh dải;
• Tạo nên áp lực dầu bôi trơn cho toàn bộ HSTĐ;
• Cung cấp dầu điều khiển van trượt thuỷ lực thực hiện đóng,mở dường
dầu;
• Dẫn nhiệt ra ngoài, đảm bảo làm mát cho HSTĐ đồng thời đưa các tạp
chất bị mài về đáy d
ầu thực hiện việc làm sạch dầu.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 7


TKMH Truyền Động Công Suất
a.

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Bơm dầu:

Bơm dầu của HSTĐ thường đặt trên vách ngăn giữa BMTL và HSHT, được dẫn
động bởi trục của bánh. Các loại bơm dàu thường là: rôto phiến gạt hoặc bơm bánh
răng ăn khớp trong lệch tâm.

suất trên otô con do hang FORD chế tạo được miêu tả trên hình 1.5

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 9


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc van điều tiết áp suất của FORD
a)

Khi áp suất nhỏ; b) Khi cấp dầucho BMTL; c) Khi điều tiết áp suất cao.

Cụm van điều tiết áp suất đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu
chính .van có cấu trúc kiểu con trượt, một đầu vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của
dầu trên mạch chính, sự cân bằng của thuỷ lực và của lò xo quyết định sự di
chuyển của con trượt. Khi áp lực dầu tăng cao quá sẽ đẩy con trượt theo hướng ép
lò xo lại, còn khi áp lực nhỏ, lực lò xo đẩy con trượt ngược lại. Trên vỏ con trượt
có đường dầu cấp cho BMTL, và đường trả dầu về trước bơm. Khi bơm dầu bắt
đầu làm việc, áp suất dầu còn nhỏ,con trượt nằm ởvị trí không cấp dầu cho BMTL,
chỉ khi áp suấtđủ lớn, áp lực dầu đẩy con trượtdi chuyển mở đường dầu cấp cho
BMTL. Khi áp lực dầu quá lớn con trượt di chuyển nhiều hơn, đóng bớt đường cấp
cho BMTL, đồng thời mở thông dườngdầu trở về trước bơm do vậy áp suất của hệ
thống không tang được nữa.Quá trình xảy ra liên tục nhằm duy trì áp suất ở khoảng
giá trị nhất định.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

cần chọn sốvà quyết địnhvị trí các số truyền cho phép.

Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển sốtự động cơ ( Throttle Valve TV).
•
Xy lanh chân không có màng ngăn bằng cao su chia không gian làm hai
buồng: một buồng thông với khí quyển, một buồng chân không thông cổ
hút của động cơ. Trong buồng chân không đặt lò xo cân bằng ở trạng thái bị
nén. Khi độ chân không lớn lò xo tiếp tục bị né bởi áp lực khí quyển.
• Xy lanh thuỷ lực có chứa con trượt cho phép đóng mở đường dầu dẫn tới
van con trượt chuyển số. Con trượt thuỷ lực gắn liền với màng ngăn cao su
của xy lanh chan không bằng phanh đẩy tạo nên chuyển động.

Khi động cơ làm việc ở chế độ tải nhỏ, bướm ga mở nhỏ, độ chân không sau cổ hút
lớn, áp suất khí quyển đẩy màng ngăn và nén lò xo lại, đồng thời dịch chuyển con
trượt hạn chế hay bịt hẳn đường dầu cấp cho vancon trượt chuyển số. Như vậy áp
suất dầu sau con trượt bị giảm hay có thể bằng không.
Khi động cơ làm việc với chế độ tải lớn, bướm ga mở lớn, độ chân không sau cổ
hút nhỏ, lò xo đẩy màng ngăn và con trượt về phía mở lớn đường dầu, tạo điều
kiện đưa dầu áp suất cao tới van con trượt chuyển số. Mức độ mở cửa van con
trượt này tuỳ thuộc vào chếđộ làm việc của động cơ, động cơ càng tang tải, áp suất
dầu sau van con trượt càng cao.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 11


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

động chuyển số bằng điện tử hoàn thiện, ở các loại đó việc tạo nên các dòng thuỷ
lực điều khiển chuyển số nhờ van cảm ứng điện từ thực hiện thông qua một máy
tính nhỏ chuyên dụng.
Bộ van mở đường dầu chuyển số (Manual Valne: MV)
Bộvan mở đường dầu chuyển số có cơ cấu tạo theo kiểu con trượt, gồm một xy
lanh và con trượt chuyển số. Con trượt thuộc dạng nhiều bậc tương ứng với các lỗ
dầu cung cấp tới các phần tử điều khiển, nó được điều khiển bởi cáp hay đòn kéo
từ cần chọn trên buồng lái. Khi di chuyển con trượt này sẽ bịt hay mở các đường
dầu liên quan tới các đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ hoạt động bằng các
số truyền có đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ hoạt động bằng các số truyền
có đường dầu cấp. Nhờ cấu trúc này mà khi MV đặt ở số thấp xe không tự động
tăng lên số cao hơn ngưỡng đã chọn.
c)

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 13


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Hình 1.8 Bộ van mở đường dầu chuyển số (Manual Valve).

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 14



đóng hay mở đường dầu tới phanh dải.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 15


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Hình 1.10 Một mạch thuỷ lực điển hình.
Các dường dầu này được cung cấp theo áp suất yêu cầu cho các đường dầu nhánh.
Tuy nhiên quá tình làm việc của ô tô là rất biến động do vậy các giá trị áp suất cho
các nhánh cho phép dao động trong một giới hạn nhỏ.
Một HSTĐ có từ 2 đến 4 bộ van con trượt chuyển số: (1-2), (2-3), (3-4), (4-5), tuỳ
thuộc vào số lượng số truyền và cơ cấu điều khiển chung trong CCHT của hộp
số .Quá trình chuyển số thực hiện theo nguyên tắc cân bằng lực dọccủa van con
trượt SV, do vậy van này còn gọi là van “Cân Bằng’’. Việc đóng mở các đường
dầu thông qua van SV nhờ sự cân bằng của lực đẩy trên con trượt và các lỗ ở trong
nó. Người ta cấu tạo sao cho thời điểm di chuyển con trượt phù hợp với trạng
tháilàm việc của ô tô và động cơ. Do vậy quá trình xảy ra tự động và nhịp nhàng.

4. Bộ tích năng giảm chấn (Accummulator.)
Bộ tích năng giảm chấn có tác dụng giảm các xung lực sinh ra khi bắt đầu cấp dầu
cho các xy lanh thuỷ lực điều khiển ly hợp khoá hay phanh dải , hay khi thay đổi
điều khiển .Trong các trường hợp này thường xảy ra xung áp lực thuỷ lực . Các bộ
tích năng tạo điều kiện làm êm quá trình điều khiển và nâng cao chất lượng chuyển
động của ô tô. Có ba dạng kết cấu tích năng giảm chấn.
a)

Bộ tích năng kiểu này bố trí ở nhiều nơi có tác dụng sau đều và giảm xung áp suất
trên hệ thống dầu điều khiển. Cấu tạo của nó gồm xylanh nhỏ, pittông và lò xo.
Chúng làm việc như một ắcquy thuỷ lực.
c) Bộ tích năng tổng hợp.
b)

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 17


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Bộ này dung cho đường dầu điều khiển ly hợp khoá, nằm bao ngoài .Trong quá
trình làm việc cần thiết cung cấp một lượng dầu lớn trong thời gian ngắn.Khi kết
thúc quá trình cấp dầu, để tránh tang áp suất điều khiển bộ tích năng này là nơi dự
trữ và chứa dầu có áp suất .

5. Dầu của truyền động thuỷ lực (ATF).
Dầu của AT có thể dung DEXRON II, DEXRON II E, MERCON, DEXRON II D.
Cụ thể như sau:
Ô tô của hãng General Motor dung DEXRON II E đối với HSTĐ thuỷ lực điện từ,
DEXRON II D đối với HSTĐ thuỷ lực.
Ô tô của hãng Chrysler dung DEXRON II D type 7176.
Ô tô của hang Ford dung MERCON M2C166-H.
Ô tô của Nhật thường dung DEXRON II.
Để đảm bảo theo dỏi mức dầu trên thước đo dầu chỉ rõ hai trạng thái: “COLD”
dùngkiểmtra khi nguội, “HoLD” dung kiểm tra khi nóng với hai mức: “L” tối


Bộ tản nhiệt và làm mát

Hình 1.13 Bộ tản nhiệtcho HSTĐ đặt riêng ở ngoài két làm mát nước.
Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 19


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Bộ tản nhiệt và làm mátdầu cho HSTĐ đặt gầnkét làm mát nước động cơ. Trên
đường dầu sau bơm trích một phần dầu ra BMTL, qua van điều tiết áp suất đưa
sang bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt có thể đặt trong két làm mát nước, hay đặt riêng ở
ngoài két làm mát nước như hình 5.64 .Trong các đường dầu làm việc, đường dầu
qua BMTL là nơi có nhiệt độ cao hơn hẳn, vì vậy, để đảm bảo áp suất làm việc
trong BMTL, trên đường dầu này có bố trí một van điều áp trước khidưadầu tới két
làm mát.

7. Hệ thống thuỷ lực hoàn thiện trên HSTĐ.
Hệ thống thuỷ lực trên HSTĐ rất đa dạng .Chúng được tạo thành bởi một hay
nhiều khối nằm dưới hay bên cạnh của hộp số.Trên Hình 5.65 là bố trí chung toàn
bộ hộp số thuỷ cơ có điều khiển thuỷ lực điện tử hãng FORD. Cụm BMTL, HSHT
nằm trên, phần giữa là các cụm thuỷ lực điện từ điều khiển các cơ cấu khóa của
HSHT, phần dưới là khối mạch thuỷ lực và các van con trượt ,dưới cùng là lưới lọc
và đầy đủ ….

Hình 1.14 Bố trí chung toàn bộ hộp số của hang FORD.

Page 21


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của NISSAN URVAL.

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 22


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của NISSAN URVAL 14 chỗ ngồi dung HSTĐ. Hộp số
có các đặt tính chình sau:



BMTL có LOCK-UP
HSHT có bốn số tiến và một số lùi gồm hai CCHT: WILSON và
SIMPSON tạo nên các số truyền 1,2,3,4 OD và lùi , vị trí cần P,R,N,D,2,L
với công tắc OD hai vị trí: ON, OOF. Cụm điều khiển CCHT gồm: bốn ly
hợp khoá và hai phanh dải.

B. Kết Cấu và mạch điện.


Cảm biến nhiệt độ.

Cảm biến tốc độ vòng quay.

Cảm biến đóng mạch điện.
Cảm biến vị trí .
Cảm biến vị trí dung để xác định vị trí bướm ga và thể hiện chế độ làm việc của
động cơ . cảm biến này có cấu tạo là một biến trở con chạy , một đầu của con chạy
cùng quay với bướm ga và thường xuyên quét trên điện trở đã đặt sẵn điện trở đã
đặt sẵn điện áp ( 5V hay 8 V 0 . sơ đồ mạch điện được mô tả .
a)

Lớp: Cơ Điện Tử - K53.

Page 24


TKMH Truyền Động Công Suất

GVHD:Nguyễn Hữu Chí

Hình 2 : sơ đồ mạch điện cảm biến bướm ga.

Cảm biến nhiệt độ .
Cảm biến này làm việc theo nguyên tắc: khi nhiệt độ thấp cho phép điện áp tín hiệu
đưa vào máy tính cao , và ngược lại . Thường gặp trên ôtô con hiện nay là loại
nhiệt nhiệt điện trở có độ nhạy cao mắc song song với nguồn cấp. với loại nhiệt
điện trở này khi nhiệt độ cao , điện trở dây tăng, tín hiệu điện áp vào computer sẽ
lớn . sơ đồ nguyên lý như hình trên . cảm biến nhiệt độ được dung để đo nhiệt độ