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 trường đại học
Trần Đại Nghĩa em đã được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác
hệ thống truyền lực trên xe FORD FOCUS’’
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Mai Hồng Cẩm, cùng với
sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ đề tài. Vì thời gian có hạn, tài
liệu còn thiếu và kiến thức còn hạn chế nên không tránh những sai sót nhất định,
những điều còn chưa hợp lý. Vì vậy em mong thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý
kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Sau này ra trường nếu có điều kiện em
sẽ tiếp tục bổ sung và hoàn thiện về kiến thức của mình cũng như theo đề tài một
cách cặn kẽ hơn.
TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trọng Tấn
cơ xăng có các lựa chọn 1.4L I4 Zetec-SE, 1.6L I4 Zetec-SE, 1.6L I4 Zetec-SE TiVCT, 1.8L I4 Duratec HE, 2.0L I4 Duratec HE và 2.5L I5 Turbocharged T5. Động
cơ diesel gồm có 1.6L I4 TDCI, 1.6L I4 TDCI DPF, 1.8L I4 TDCI và 2.0L I4
TDCI. Cuối cùng là động cơ nhiên liệu hỗn hợp 1.8L I4 Duratec HE FFV.
Các trang bị hộp số gồm hộp số tự động 4 cấp, 6 cấp ly hợp kép Powershift và hộp
số tay 5 cấp, 6 cấp.
Tháng 9/2007, Ford giới thiệu phiên bản Focus nâng cấp (facelift) tại Triển lãm ô
tô Frankfurt. Trong lần nâng cấp này, Ford Focus được ứng dụng ngôn ngữ thiết kế
Kinetic Design đã từng được sử dụng trên các mẫu xe Ford Mondeo 2007, Ford SMAX 2006, Ford Galaxy 2006. Bên cạnh đó là một số đổi mới về chi tiết nội thất.
Ngoài các phiên bản chính, Ford cũng sản xuất và giới thiệu trên thị trường nhiều
phiên bản khác được phát triển từ nguyên mẫu Ford Focus như Focus ST, Focus
Coupé–Cabriolet, Focus ECOnetic, Focus X Road, Focus RS, Focus RS 500,
Focus RS WRC và Focus BEV.
Mẫu xe này đã nhận được thang điểm 5/5 về mức độ an toàn đối với người lớn, 4/5
về mức độ an toàn đối với trẻ em và 2/5 về mức độ an toàn đối với người đi đường
từ Chương trình Đánh giá Xe mới châu Âu (European New Car Assessment
Programme).
Tại Việt Nam.
Thế hệ thứ hai của Ford Focus được ra mắt tại Việt Nam vào giữa năm 2005 dưới
dạng lắp ráp linh kiện trong nước với các phiên bản sedan 1.6L MT Comfort, 1.8L
MT Ghia, 1.8L AT Ghia, 2.0L MT Ghia và 2.0L AT Ghia.
Phiên bản Ford Focus S hatchback 5 cửa được giới thiệu tại Việt Nam vào năm
2006, sử dụng động cơ xăng 2.0L I4 16 van Duratec đạt công suất cực đại 143 mã
lực và hộp số tự động 4 cấp.
Tính năng an toàn được đảm bảo với hệ thống chống bó cứng phanh (Anti-lock
Braking System), phân phối lực phanh điện tử (Electronic Brakeforce
Distribution), túi khí cho hàng ghế trước. Ngoài ra, xe còn được lắp đầu CD 6 đĩa
với nút điều chỉnh âm lượng trên tay lái, màn hình hiển thị đa thông tin, ghế bọc
da, hệ thống điều hòa tự động, cửa gió cho hàng ghế sau, cửa sổ trời điều khiển
Toyota Corolla Altis và Honda Civic.
Sau khi tung ra thế hệ thứ ba All-new Focus vào năm 2012, Ford Việt Nam vẫn
tiếp tục phân phối Focus thế hệ thứ hai với tên gọi Focus Classic.
.1.2. Thông số kỹ thuật của xe Ford Focus
1.2.1. Động cơ 1.8MTDuratec-16Van
Cấu hình động cơ với 4 xy lanh thẳng hàng là già giải pháp tối ưu cân bằng về sức
mạnh và tiêu hao nhiên liệu thấp của động cơ.
- Công suất tối đa: 131 HP / 6.000 rpn
- Mômen xoắn tối đa: 165 kg.m / 400 v/p
- Tỉ số nén: 10,8:1
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 6,63L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Ford Focus 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 kiểu màng, thường đóng, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động
thủy lực. 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 1.8L AT,2.0LAT Ghia,2.0LAT Sport là tự động 4 cấp
Đối với phiên bản 1.8L AT 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,
- Treo trước là hệ thống treo độc lập kiểu nến (macpherson), 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 Ford Focus 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 độc lập, cơ cấu lien kết đa điểm và thanh cân bằng hệ
thống treo này là ba thanh hoặc nhiều hơn liên kết với một thanh dọc được sử dụng
để định vị bánh xe và hấp thụ lực phanh..
- Lốp xe gồm 4 lốp chính và 1 lốp dự phòng, kích thước lốp xe 195/65R15
- 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.
2640
Chiều rộng cơ sở trước và sau (mm)
1535 / 1531
Bán kính vòng quay tối thiểu (mm)
5575
Khoảng sáng gầm xe tối thiểu (mm)
140 -180
Trọng lượng
Focus 1.8L MT 4 cửa
Trọng lượng không tải (kg)
1295
Trọng lượng toàn tải (kg)
1795
Hệ thống giảm xóc
Focus 1.8L MT 4 cửa
Trước
Độc lập kiểu MacPherson
Sau
Độc lập kiểu đa liên kết
Hệ thống phanh
Focus 1.8L MT 4 cửa
Trước
Đĩa tản nhiệt
Sau
Đĩa
Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
Có ABS
Đèn sương mù phía sau
Có
Chốt khoá cửa an toàn cho trẻ em
Có
Hệ thống chống khởi động khi dùng sai chìa
Có
Các trang thiết bị tiện nghi
Focus 1.8L MT 4 cửa
Cửa kính điều khiển điện
Có
Gương chiếu hậu điều khiển điện
Có
Gương chiếu hậu có đèn báo rẽ
Có
Khoá cửa điện điều khiển từ xa
Có
Hệ thống điều hoà không khí
Điều chỉnh tay
Cửa gió điều hoà cho hàng ghế sau
Có
Dàn CD 6 đĩa
1 đĩa
Hệ thống 6 loa HiFi
4 Loa
Tay lái(Vô lăng) điều chỉnh 4 hướng
Có
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.
Hình 1.3.Sơ đồ bố trí chung trên xe Ford Focuscầu trước chủ động
Ưu điểm
Xe dẫn động câu trước có một loại ưu thế so với kiểu chủ động cầu sau. Nó ổn
định hơn trên đường trơn trượt.Tại những khúc cua hay rẽ tài xế có thể dễ xử lý
hơn theo quỹ đạo của mình đã tính trước.Kiểu dẫn động này đem lại sự an toan
cho người sử dụng xe
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE FORD
FOCUS
Hình 2.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống truyền lực xe Ford Focus
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
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.
2.1.3. 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
2.1.4 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.
* 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
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.
2.3 Cơ cấu dẫn động điều khiển ly hợp
Xe Ford Focuslà 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
2.3.1. 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
- 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.
2.4.3. Cấu tạo
Hình 2.9. Cấu tạo hộp số Ford Focus
1- Trục sơ cấp; 2- Bánh răng chủ động số1; 3- Bánh răng chủ động số lùi; 4Bánh 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 Ford Focus 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