Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
1

Chơng 2
Ly hợp ôtô
1 Công dụng - yêu cầu - phân loại :
1.1 Công dụng :
Ly hợp ôtô là khớp nối giữa trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực. Ly hợp
dùng để ngắt, nối truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Ngoài ra, ly hợp còn
đợc dùng nh một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải.
Nếu khớp nối ly hợp không ngắt đợc truyền động từ trục khuỷu động cơ đến hệ
thống truyền lực khi gài số thì việc gài số sẽ rất khó khăn và có thể gây ra sự dập răng;
thậm chí có thể gây vỡ răng hộp số. Hơn thế nữa, nếu ly hợp không tự động ngắt khi
phanh đột ngột thì có thể gây quá tải cho cả hệ thống truyền lực.
Để thấy rõ hơn ảnh hởng và tác dụng của ly hợp đến việc gài số cũng nh ảnh
hởng của nó đến hệ thống truyền lực khi phanh ôtô đột ngột, ta hãy xét các quá trình gài
số, quá trình phanh ôtô mà không mở ly hợp.
a) Đối với quá trình gài số : Có thể mô tả quá trình gài số bằng mô hình nh sau:

Hình H2-1 : Sơ đồ mô hình hoá quá trình gài số
Chú thích :

a
: Tốc độ góc trục thứ cấp hộp số, [rad/s];
J
e
: Mô men quán tính khối lợng của bánh đà và các chi tiết chuyển động
trong động cơ (cả phần chủ động của ly hợp gắn trên bánh đà) qui dẫn về trục bánh đà,
thứ nguyên tính bằng [kg.m
2
];
J
lh
: Mô men quán tính khối lợng của phần bị động ly hợp và các chi tiết
quay trong hộp số (có liên quan động học với trục ly hợp) qui dẫn về trục ly hợp, [kg.m
2
];
J
a
: Mô men quán tính khối lợng tơng đơng; xét đến các khối lợng
chuyển động quay trong hệ thống truyền lực (tính từ bánh răng số (4) đến bánh xe chủ
động) và khối lợng chuyển động tịnh tiến của xe qui dẫn về trục thứ cấp hộp số [kg.m
2
];
Mô men quán tính tơng đơng J
a
có thể đợc xác định từ phơng trình cân bằng
động năng nh sau :




=
op
bx
a
ii
r
g
G
J
(2-3)
Trong đó :
G : Trọng lợng toàn bộ xe, [N];
g : Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 [m/s
2
];
: Vận tốc chuyển động tịnh tiến của xe, [m/s];
r
bx
: Bán kính lăn của bánh xe, [m];
i
p
, i
o
: Tỷ số truyền tơng ứng của hộp số phụ, truyền lực chính;
: Hệ số xét đến các khối lợng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực; tính từ bánh răng số (4) đến bánh xe chủ động.
Giả thiết việc gài số là trực tiếp (không có đồng tốc) và không ngắt ly hợp : bánh
răng (4) vào ăn khớp với bánh răng (3), bỏ qua mô men xoắn động cơ và mô men cản
chuyển động của đờng (vì mô men xung kích trong trờng hợp này là rất lớn so với
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

Tơng tự, ta có phơng trình mô men xung lợng trong thời gian t[s] đối với
chuyển động của hệ trục về phía bánh răng (3) :
P
3
.r
3
.t =
()








+
34
'
12
2
12
..).( i
i
iJJ
a
b
lhe



3
= P
4
, nên từ hai phơng trình (2-4) và (2-5) ta rút ra đợc tốc độ góc của trục
thứ cấp sau khi gài số
a
'. Thế trở lại vào phơng trình (2-4) ta có mô men xung lơng
tác dụng lên bánh răng (4) trong thời gian t là :

ahlhe
habhlhea
JiJJ
iiJJJ
trP
++
+
=
2
44
).(
)..()..(
..

(2-6)
Trong đó i
h
chính là tỷ số truyền của hộp số (i
h
= i
12

(2-7)
So sánh (2-7) với (2-6), ta có :

()








++






+








+
=

<< J
e
thì (2-8) có thể viết gần đúng lại nh sau :









+








+
=
lh
a
h
e
a
h
J






+
lh
a
h
e
a
h
J
J
i
J
J
i
22
. Nghĩa là P
4
' rất nhỏ so với P
4
; hay nói
cách khác, lực tác dụng lên răng của bánh răng gài số sẽ giảm đi rất nhiều lần khi ngắt ly
hợp trong quá trình gài số. Nhờ vậy mà tránh đợc sự va đập lớn gây dập hoặc gãy vở
răng hộp số khi gài số; cho phép nâng cao tuổi thọ của các bánh răng gài số.
Chẳng hạn, với số liệu : tỷ số truyền của hộp số i
h
= 1,84; J

phụ thuộc vào mô men quán tính của ly hợp (J
lh
). Vì vậy để tránh sự va đạp các răng khi
gài số, trớc hết cần phải làm đồng đều tốc độ góc trớc khi gài số. Muốn thế, trong hộp
số cần phải đặt bộ đồng tốc. Tuy nhiên việc làm đồng đều tốc độ khi có bộ đồng tốc vẫn
phải phụ thuộc vào mô men quán tính J
lh
và sự mở ly hợp có dứt khoát hay không. Hay
nói cách khác, để làm đồng đều nhanh chóng tốc độ góc giữa các số truyền khi gài số,
yêu cầu ly hợp phải bảo đảm hai yêu tố sau :
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
5

Thành phần mô men quán tính của hệ trục ly hợp (J
lh
) phải nhỏ đến mức thấp
nhất có thể để rút ngắn thời gian làm đồng đều tốc độ của bộ đồng tốc.
Việc mở ly hợp phải đợc tiến hành dứt khoát; nghĩa là phần bị động ly hợp phải
tách hoàn toàn khỏi phần chủ động. Nh vậy mô men quán tính qui dẫn của trục khuỷu
(J
e
) cũng nh mô men xoắn của động cơ (M
e
) trở nên triệt tiêu khỏi hệ trục của ly hợp
khi gài số.
b) Đối với quá trình phanh xe : Chúng ta có thể mô hình hoá hệ thống truyền lực
trong quá trình phanh ôtô bằng sơ đồ sau :


d
r
ii
dt
d
ii
dt
d
bx
oh
b
oh
e
e


1
===
(2-10)

e

5
3
J
e

1

e

dt
d
r
ii
bx
oh

1
(2-11)
Mô men này sẽ truyền qua ly hợp để tác dụng lên hệ thống truyền lực . Giá trị lớn
nhất của chúng đạt đợc khi gia tốc phanh j
p
đạt giá trị cực đại J
max
. Theo lý thuyết ôtô :



g
dt
d
J
.
max
max
=





(2-14)
Thực nghiệm chứng tỏ rằng M
jmax
có giá trị lớn hơn mô men xoắn cực đại của
động cơ rất nhiều lần và có thể ảnh hởng xấu đến hệ thống truyền lực. Tuy vậy, ly hợp
chỉ cho truyền qua nó một giá trị mô men nhỏ hơn hoặc bằng chính momen ma sát của ly
hợp; ngợc lại, ly hợp sẽ trợt. Điều đod có nghĩa là ly hợp còn có tác dụng nh một cơ
cấu an toàn, bảo vệ cho hệ thống truyền lực không bị quá tải khi phanh đột ngột mà
không kịp mở ly hợp.

Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
7

1.2 Yêu cầu đối với ly hợp :
Từ các công dụng và các tác dụng của ly hợp nh đã nêu trên, ly hợp ô tô máy kéo
ngoài các yêu cầu chung về sức bền, tuổi thọ; còn phải bảo đảm các yêu cầu chính sau :
c Ly hợp phải truyền đợc mô men quay lớn nhất của động cơ trong bất kỳ điều
kiện làm việc nào. Hay nói cách khác, mô men ma sát của ly hợp phải luôn luôn lớn hơn
mô men cực đại của động cơ. Tuy nhiên, mô men ma sát của ly hợp không đợc lớn quá
nhằm bảo đảm đợc nhiệm vụ làm cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực.
d Việc mở ly hợp phải dứt khoát và nhanh chóng. Nghĩa là khi mở ly hợp, phần
bị động phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động trong thời gian ngắn nhất; ngợc lại sẽ
gây khó khăn cho việc gài số.
e Khi đóng ly hợp, yêu cầu phải êm dịu. Tức là, mô men ma sát hình thành ở ly
hợp phải tăng từ từ khi đóng ly hợp; có vậy mới tránh đợc hiện tợng giật xe và gây dập
răng của các bánh răng trong hộp số cũng nh các cơ cấu truyền động khác trong hệ
thống truyền lực.
f Mô men quán tính của các chi tiết phần bị động ly hợp phải nhỏ đến mức thấp

biến. Tuỳ theo cấu tạo có thể có kiểu một
đĩa, kiểu hai đĩa hoặc có thể nhiều đĩa.
Ly hợp ma sát một đĩa bị động
đợc sử dụng phổ biến ở hầu hết các loại
ôtô và máy kéo nhờ kết cấu đơn giản, gọn
nhẹ, việc mở ly hợp dễ dứt khoát và mô
men quán tính của phần bị động nhỏ (hình
H2-3) ít ảnh hởng đến việc gài số.
Các vành ma sát của đĩa bị động
đợc gắn lên xơng đĩa bị động (1) bằng
phơng pháp dán hoặc đinh tán. Đĩa bị
động đợc nối với trục ly hợp thông qua
một may-ơ (6) di trợt đợc trên trục nhờ
mối ghép then hoa. May -ơ đợc liên kết
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Hình H2-3: Kết cấu đĩa bị động
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
9


hình côn (hoặc có thể một hoặc hai lò xo trụ) bố trí ở giữa. Nhờ vậy áp suất sinh ra ở các
bề mặt ma sát là đồng đều. Tuy nhiên độ tin cậy thấp (nếu lò xo gẫy thì ly hợp mất tác
dụng), kết cấu đòn mở phức tạp và điều chỉnh rất khó khăn nên ít sử dụng.
+ Ly hợp ma sát cơ khí kiểu lò xo ép đĩa nón cụt (xem hình H2-5) chỉ có một lò
xo kiểu đĩa nón cụt bố trí ở giữa nên áp lực phân bố đều lên bề mặt ma sát.
Ly hợp với lò xo kiểu này có nhiều u điểm nổi bậc: Lò xo làm luôn nhiệm vụ
đòn mở nên kết cấu rất gọn nhẹ. Đặc tính của là xo là phi tuyến (xem hình H2-6) nên lực
để mở ly hợp hầu nh không tăng thêm nh loại lò xo hình trụ; vì vậy điều khiển nhẹ
nhàng hơn. Nhợc điểm cơ bản là không thể điều chỉnh khe hở giữa đòn mở và bạc mở
khi tấm ma sát bị mòn nên ly hợp kiểu này chỉ sử dụng trên xe du lịch và khách cở nhỏ
có đặc tính động lực tốt, sử dụng trong điều kiện đờng tốt (ít phải sang số). Hình H2-5 : Ly hợp ma sát kiểu lò xo ép đĩa côn.

Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
11

Đặc tính lò xo đĩa nón cụt thiết kế.
0
1000
2000

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
12

khá lớn nên thờng phải có phanh con riêng để hãm trục ly hợp trớc khi gài số nhằm
tránh sự va đập răng của các bánh răng gài số.
2.1.2 Ly hợp ma sát thuỷ lực : Đây là loại ly hợp mà mô men ma sát hình thành ở ly hợp
nhờ ma sát thủy lực. u điểm nổi bậc của ly hợp thủy lực là ly hợp làm việc rất êm dịu
(nhờ tính chất dễ trợt của chất lỏng) vì vậy giảm tải trọng động cho hệ thống truyền lực
cũng nh cho động cơ.
Tuy vậy ly hợp thủy lực lại mở không dứt khoát vì luôn có mô men d (dù số vòng
quay của động cơ rất thấp) làm ảnh hởng đến việc gài số. Vì vậy ly hợp thủy lực thờng
đợc dùng kết hợp với một ly hợp ma sát cơ khí để cho phép ngắt hoàn toàn ly hợp khi
gài số.
Ngoài ra ly hợp thuỷ lực luôn luôn có sự trợt (ít nhất 2
ữ
3%) do vậy gây ra tổn
hao công suất động cơ và do đó tăng tiêu hao nhiên liệu của xe. Mặc khác ly hợp thủy
lực đòi hỏi cao về độ chính xác và kín khít đối với các mối ghép, yêu cầu có loại dầu đặc
biệt (dầu có độ nhờn và nhiệt độ đông đặc thấp, không sủi bọt .v.v. ) nên giá thành ly hợp
nói riêng và giá thành ôtô nói chung cao hơn ly hợp ma sát cơ khí thông thờng. Do đó,
ly hợp loại này chỉ sử dụng hạn chế trên các loại xe đặc biệt có công suất riêng lớn.
2.1.3 Ly hợp điện từ : Đây là loại ly hợp mà mô men hình thành ở ly hợp nhờ mô men
điện từ. Ly hợp điện từ truyền động êm dịu. Tuy vậy kết cấu kồng kềnh và trọng lợng
trên đơn vị công suất truyền là lớn nên ít dùng trên ôtô mà thờng đợc sử dụng trên tàu
hoả hoặc xe máy công trình cỡ lớn.
n
của động cơ;
: Hệ số dự trữ của ly hợp.
Hệ số dự trữ ly hợp phải đủ lớn (>1) để bảo đảm cho ly hợp truyền hết mô men
xoắn động cơ trong mọi điều kiện làm việc của nó (khi các bề mặt ma sát bị dầu mở rơi
vào, khi các lò xo ép bị giảm tính đàn hồi, khi các tấm ma sát bị mòn.v.v..). Tuy nhiên hệ
số cũng không đợc lớn quá, vì nh thế ly hợp không làm tốt chức năng bảo vệ an toàn
cho hệ thống truyền lực khi quá tải.
Hệ số thờng đợc xác định bằng thực nghiệm; có tính đến các yếu tố nh đã
nêu cũng nh có xét đến điều kiện làm việc nặng nhọc của xe. Giá trị của có thể tham
khảo theo số liệu ở bảng B2-1 nh sau :
Bảng B2-1 : Số liệu hệ số dự trữ thực nghiệm


Loại xe
Trị số
Xe du lịch
1,35 ữ 1,75
Xe tải, khách, máy kéo vận tải (không kéo mooc)
1,60 ữ 2,25
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
14

Ô tô tải có mooc (hoặc tính năng thông qua cao)
1,80 ữ 3,00
Máy kéo nông nghiệp kiểu ly hợp thờng đóng
2,00 ữ 2,50


+ Ly hợp hai đĩa bị động : z
ms
= 4
Mặc khác, nếu gọi p [N/m
2
] là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát
dới tác dụng lực ép P, và với giả thiết áp suất p là phân bố đều trên toàn bộ bề mặt ma
sát (p = const) thì ta lại có :
M
ms
=
()
3
1
3
2
2
3
2
2
2
1
RRpzdRRpz
ms
R
R
ms
=

àà

2
là bán kính trong và bán kính ngoài bề mặt ma sát [m];
Nh vậy, nếu kích thớc của bề mặt ma sát đã xác định, từ (2-15,16 và 17) ta suy
ra lực ép cần thiết P [N] mà cơ cấu ép phải tạo ra để bảo đảm cho ly hợp có đợc mô
men ma sát cần thiết theo (2-15) là :
F =
mstb
e
zR
M
.
.
max
à

(2-18)
Khi đó, áp suất làm việc trung bình của các bề mặt ma sát p [N/m
2
]

là :

)RR(
F
p
2
1
2
2


Trong đó :
p : áp suất làm việc cho phép của các bề mặt ma sát, [N/m
2
];
k
R
: Hệ số tỷ lệ giữa bán kính trong và ngoài bề mặt ma sát, k
R
=
2
1
R
R
;
Bán kính R
2
hoàn toàn đợc xác định khi biết các đại lợng trong biểu thức (2-19)
Giá trị áp suất làm việc của các bề mặt p là một trong những thông số quan trọng
quyết định đến lợng mòn của các bề mặt ma sát khi ly hợp trợt trong quá trình đóng ly
hợp sau gài số. Trong đó vành ma sát thờng làm bằng vật liệu có hệ số ma sát cao
nhng mềm hơn thép và gang. Vì vậy trong tính toán thiết kế phải chọn giá trị áp suất
làm việc p nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép [p] = 1,4.10
5
ữ 2,5.10
5
[N/m
2
] nhằm bảo
đảm tuổi thọ cần thiết cho chúng giữa hai lần sữa chữa thay thế.
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

.v.v.. nên khi tính toán chỉ chọn trong khoảng à = 0,22 ữ 0,30.
Số đôi bề mặt ma sát z
ms
thông thờng bằng 2 (tức ly hợp một đĩa bị động, vì nh
vậy dễ ngắt nhanh và hoàn toàn). Chỉ đối với máy kéo hoặc ôtô tải lớn; có mô men cực
đại của động cơ từ 465 [N.m] trở lên và làm việc trong điều kiện nặng nhọc (phải sang số
nhiều) thì mới chọn z
ms
= 4 (tức là ly hợp có hai đĩa bị động).
Trong tính toán thiết kế, với việc u tiên chọn z
ms
= 2, bán kính ngoài R
2
xác định
theo biểu thức (2-19). Nếu R
2
có giá trị quá lớn, có thể vợt quá giới hạn đờng kính cho
phép của bánh đà động cơ. Vì vậy, giá trị R
2
sau khi tính toán phải đợc kiểm tra so sánh
với số liệu kinh nghiệm; đợc cho theo bảng B2-2 ở phần phụ lục. Nếu R
2
lớn quá giới
hạn, cần thiết phải chọn lại z
ms
= 4 và tính lại bán kính R
2
theo (2-19).
Bán kính trong của bề mặt ma sát R
1

Vì vậy, việc nghiên cứu xác định công trợt, công trợt riêng để hạn chế sự mòn
khống chế nhiệt độ cực đại nhằm bảo đảm tuổi thọ cho ly hợp là hết sức cần thiết.
a) Công trợt riêng: Để đánh giá tuổi thọ của ly hợp theo điều kiện trợt, ngời
ta dùng chỉ tiêu công trợt riêng; đợc xác định bằng công trợt trên một đơn vị diện tích
làm việc của các bề mặt ma sát, kí hiệu l
r
[J/m
2
] :

)(
2
1
2
2
RRz
L
l
ms
r

=

(2-20)
Trong đó :
L : Công trợt của ly hợp, [Jun];
z
ms
: Số đôi bề mặt ma sát;
R

a) Mô hình tính toán b) Quan hệ M(t),

(t) theo t khi đóng ly hợp.
Hình H2-9 : Mô hình tính toán công trợt ly hợp
Chú thích :

J
e
: Mô men quán tính khối lợng qui dẫn của bánh đà, [kg.m
2
];
J
a
: Mô men quán tính khối lợng của xe qui dẫn về trục ly hợp;

e
(t) : Biến thiên tốc độ góc trục khuỷu động cơ, [rad/s];
M
a


a

J

t
2

t

e

Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
19


a
(t) : Biến thiên tốc độ góc trục ly hợp, [rad/s];
M
ms
: Mô men ma sát của ly hợp, [N.m];
M
a
: Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp, [N.m].
Mô men quán tính khối lợng qui dẫn J
a
đợc xác định từ điều kiện cân bằng
động năng nh sau :

2
2
)(
oph

: Bán kính làm việc của bánh xe chủ động, [m];
i
h
,i
p
,i
o
: Tỷ số truyền tơng ứng của hộp số, hộp số phụ và truyền lực chính.
: Hệ số tính đến các khối lợng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực; trong tính toán có thể lấy bằng = 1,05 ữ 1,06.
Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp đợc tính bằng :

[]
tt
bx
maa
i
r
PGGM



++= )(
(2-20")
Trong đó :
: Hệ số cản tổng cộng của đờng;
P

: Lực cản của không khí, [N];
i

- Tốc độ góc trục khuỷu động cơ giảm.
- Thời gian trợt giai đoạn I là t
1
;
Giai đoạn II : Tính từ lúc tốc độ góc trục ly hợp bắt đầu tăng cho đến khi bằng
tốc độ góc trục khuỷu động cơ (lúc mô-men ma sát ly hợp M
ms
lớn hơn mô-men cản qui
dẫn M
a
).
Diễn biến giai đoạn này có thể đặc trng bởi các thông số :
- Mô men ma sát ly hợp tiếp tục tăng từ M
a
đến giá trị định mức M
ms
;
- Tốc độ góc trục ly hợp tăng từ
a
đến
e
(tức
a

a
(t)
e
)

;

M
ms
(t) Mô-men ma sát ly hợp; biến thiên theo t trong khi đóng ly hợp, [N.m];
t
0
: Thời gian trợt tổng cộng của ly hợp : t
0
= t
1
+ t
2
[s]
Tuỳ theo chế độ đóng ly hợp mà thời gian trợt t
0
có thể có những giá trị nằm
trong khoảng xác định theo kinh nghiệm nh sau :
- Khi đóng ly hợp đột ngột : t
0
= 0,5 ữ 1,0 [s];
- Khi đóng khi hợp êm dịu : t
0
= 1,1 ữ 2,5 [s];
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
21

Do quan hệ biến thiên của các đại lợng trong tích phân (2-21) là rất phức tạp, nó
không chỉ phụ thuộc vào đặc tính làm việc của ly hợp (qui luật hình thành mô-men ma
sát M

ms
= k
d
.M
emax
; 1

k
đ
phụ thuộc
vào cờng độ hình thành mô men ma sát). Hình H2-10 :
Mô hình tính toán công trợt
ly hợp ôtô (khi đóng êm dịu).

Với giả thiết trên, công trợt ly hợp sẽ đợc tính theo hai giai đoạn nh sau:
+ Giai đoạn I : Với tốc độ góc trục khuỷu và trục ly hợp là hằng số, công trợt
đợc xác định bằng :

2
)(..)(
1
0
1
1
1
t
Mdtt

= c
st
M
a
t
1
t
2
t
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
22

+ Giai đoạn II : Mô men ma sát hình thành ở ly hợp lớn hơn mô men cản chuyển
động qui đẫn về trục ly hợp (M
ms
(t) > M
a
)

dùng để gia tốc trục ly hợp từ
a
lên bằng tốc
độ góc trục khuỷu động cơ
e
; tức là :




(2-22)
Từ (2-22) suy ra biến thiên tốc độ góc của trục ly hợp trong giai đoạn này là :










=
++


=
).(
.2).(
)( ;
2
)(
).(
)(
max
2
211
2
1
2

2
.)().(
21
1
aeaaea
tt
t
aems
JtMdtttML

+==

+
(2-23)
Và công trợt ly hợp trong toàn bộ thời gian t
0
= t
1
+ t
2
sẽ là :

2
2
1
21
).(
2
1
3

t
M
edaeda
=
+
=

=
21
max
2
max
1
..
(2-24)
Với : K là hệ số tỷ lệ, đặc trng cho cờng độ tăng mô men ly hợp.
Từ (2-22') và (2-24) ta có thể xác định đợc thời gian trợt t
1
:








=



1
+ t
2
trong quá trình đóng ly hợp êm dịu là :

2
max
max
0
).(
.2).(.
aed
aaeed
MMk
JMk
t


=

(2-25')
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
23

Theo kinh nghiệm, có thể lấy t
0
= 1,1 ữ 2,5 [s] và hệ số tỷ lệ K (theo 2-24) có giá
trị nằm trong phạm vi sau:

Khi tăng trọng lợng (hoặc kéo thêm đoàn xe) thì công trợt tăng nhanh (vì L tỷ lệ với
M
a
, J
a
, t
1
, t
2
mà tất cả các thông số này đều tăng theo trọng lợng của xe).
d Khi tăng giá trị tỷ số truyền của hệ thống truyền lực thì công trợt giảm (vì M
a
,
J
a
, t
1
, t
2
tỷ lệ nghịch với tỷ số truyền). Điều đó cho ta đi đến kết luận rằng khi khởi hành
xe, ta phải khởi hành với số truyền thấp của hộp số i
hI
để giảm công trợt của ly hợp.
e Khi khởi hành xe tại chỗ công trợt là lớn hơn cả (vì lúc đó
a
= 0 nên hiệu số

e
-
a

Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
242)(
2
max
max e
ae
e
a
MM
M
JL


=
(2-26)
Trong đó :
M
emax
: Mô men quay cực đại của động cơ, [Nm];
M
a
: Mô men cản chuyển động của xe qui dẫn về trục ly hợp, [Nm];
J
a
: Mô men quán tính khối lợng của xe qui dẫn về trục ly hợp, [kgm







+









=
ae
n
JJ
L
11
.
1
12
2


(2-27)
Trong đó :

)(1
4
)(2)(
4
....2
i
iii
RRb

(2-28')
Trong đó :
Kết cấu và tính toán ôtô: (Phần truyền lực trên ôtô) - Ngành Công nghệ Ôtô

GVC. Ths. Lê Văn Tụy - Khoa Cơ khí Giao thông - Trờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN
25

b
(i)
: Chiều dày của khối lợng thành phần thứ i (i=1ữ3), [m];
R
1(i)
: Bánkính trong của vành có khối lợng thành phần thứ i, [m];
R
2(i)
: Bánkính ngoài của vành có khối lợng thành phần thứ i, [m];
: Khối lợng riêng của vật liệu làm bánh đà, đối với thép hoặc gang thì
khối lợng riêng = 7800 [kg/m
3
].


r
g
G
J
bx
a
(2-29)
Trong đó :
G

: Trọng lợng toàn bộ của liên hợp máy, [N];
g : Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 [m/s
2
];
r
bx
: Bán kính làm việc của bánh xe chủ động, [m];
i

: Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực;
: Hệ số tính đến các khối lợng chuyển động quay trong hệ thống truyền
lực; khi tính toán có thể lấy bằng = 1,05.
Công trợt riêng của máy kéo khi tính kiểm tra với hệ số cản tổng cộng của đờng
= 0,16 ở số truyền thấp không vợt quá 300 [KJ/m
2
].
R
2(2)
=R
1(3)