Đang tải... (xem toàn văn)
Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAM nói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai trò hết sức quan trọng.
Trường ĐHCN Hà Nôi - 1 - Báo cáo thực hành xưởng BỘ CÔNG THƯƠNG Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Ôtô BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH XƯỞNG Giáo viên hướng dẫn : Bùi Văn Hải Sinh viên thực hiện : 1. Đỗ Duy Bảo : Nhóm trưởng 2. Trần Duy Bắc 3.TRần Văn Đồng 4.Nguyễn Ninh Đồng 5.Đỗ Mạnh Cường 6.Trần Cao Cường 7.Bùi Khương Duy 8.Trần Công Duy 9.Nguyễn Trọng Hoan 10.Đặng Văn Mạnh 11.Đặng Văn Nam 12.Nguyễn Văn Hoàn 13.Phạm Tiến Dương Hà Nội – Năm 2011 Trường ĐHCN Hà Nôi - 2 - Báo cáo thực hành xưởng LỜI NÓI ĐẦU Trong xu thế phát triển của thế giới ngày nay nói chung, và của VIỆT NAM nói riêng thì ngành công nghiệp ô tô là một ngành không thể thiếu và đóng vai trò hết sức quan trọng. Nó giúp nền công nghiệp chung của cả thế giới phát triển, đồng thời nó là phương tiện chuyên chở đáp ứng nhu cầu vận tải và đi lại của con người, nó đóng vai trò quan trọng và thúc đẩy tất cả các ngành nghề và dịch vụ khác cùng phát triển theo. Nắm rõ được tầm quan trọng của ngành nghề và sự đam mê của bản thân, khi sắp tốt nghiệp đại học để trở thành một kỹ sư của ngành ôtô, thì việc củng cố và bồi bổ thêm kiến thức chuyên ngành là hết sức quan trọng . Trong thời gian đi xưởng vừa qua em có cơ hội được tìm hiểu về cấu tạo và sự hoạt động của hộp số tự động. Do kiến thức của bản thân còn hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian có hạn nên bài làm này của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn tận tình chỉ bảo thêm để bài làm của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn,cùng các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, ngày 22 tháng 4 năm 2011 Sinh viên thực hiện. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Trường ĐHCN Hà Nôi - 3 - Báo cáo thực hành xưởng 1.1.Sơ lược về hộp số tự động Đối với xe sử dụng hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số khi đạp chân ga nhằm mục đích tăng tốc độ xe. Khi lái xe lên dốc hay khi động cơ không đủ lực để leo dốc tại số đang chạy, hộp số được chuyển về số thấp. Vì lý do trên nên điều kiện cần thiết đối với lái xe là phải thường xuyên nhận biết tải động cơ và tốc độ xe để chuyển số một cách phù hợp. ở hộp số tự động, lái xe không cần phải chuyển số mà việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe. Việc điều khiển xe đối với xe có hộp số tự động đã được đơn giản hóa, người lái xe không còn phải thường xuyên đạp ly hợp và chuyển cần sang số như ở hộp số thường vì xe sử dụng hộp số tự động không có bàn đạp ly hợp nhờ việc dùng biến mô thủy lực. Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động thành hai loại, chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô. Một loại là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là loại điều khiển điện tử (ECT), nó cũng sử dụng số liệu trong ECU để điều khiển nhưng có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng. Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bởi sự biến đổi một cách cơ khí tốc độ của xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga rồi dùng các áp suất thủy lực này để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống số. Nó được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực. Mặt khác, đối với hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm biến phát hiện tốc độ xe và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gửi về bộ điều khiển điện tử (ECU). ECU sau đó điều khiển hoạt động các ly hợp, phanh trên cơ sở những tín hiệu này. Vì vậy điều khiển thời điểm chuyển số.s 1.2.Chức năng của hộp số tự động Về cơ bản, hộp số tự động có chức năng như một hộp số thường. Tuy nhiên, hộp số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số, quá trình chuyển số êm dịu, không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện hoạt động của ôtô, do đó tạo điều kiện sử dụng gần như tối ưu Trường ĐHCN Hà Nôi - 4 - Báo cáo thực hành xưởng công suất động cơ. Hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau: - Tạo ra các cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động phù hợp với mômen cản luôn thay đổi và nhằm tận dụng tối đa công suất của động cơ. - Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động. - Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp. Ngoài ra, ở hộp số tự động điều khiển điện tử (ECT) còn có các chức năng an toàn. Nếu có hư hỏng xảy ra trong hệ thống khi đang lái xe ECT sẽ hoạt động ở chế độ dự phòng, cho phép xe tiếp tục hoạt động ở chế độ đã được định trước. 1.3.Lịch sử phát triển của hộp số tự động Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã được các kĩ sư hàng hải của Đức nghiên cứu chế tạo. Sau mấy thập kỉ nghiên cứu và thử nghiệm, đến năm 1938, hộp số tự động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động. Việc điều khiển ôtô được đơn giản hóa bởi vì không còn bàn đạp ly hợp. Tuy nhiên, hộp số thường vẫn được sử dụng phổ biến nhờ kết cấu đơn giản, dễ sửa chữa và giá thành thấp. Đến những năm 70, hộp số tự động đã thực sự hồi sinh khi hàng loạt các hãng ôtô cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã phát triển không ngừng và dần thay thế cho hộp số thường. Khi mới ra đời, hộp số tự động là loại có cấp được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực. Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và để tăng cường tính an toàn trong sử dụng các nhà sản xuất ôtô đã cho ra đời hộp số tự động có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT). Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỉ số truyền của ECT, các nhà sản xuất ôtô đã nghiên cứu – chế tạo thành công một loại hộp số tự động có vô số cấp tỉ số truyền (hộp số vô cấp) vào những năm cuối của thế kỉ XX. Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng và để tăng tính an toàn trong quá trình sử dụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển điện tử có thêm chức năng sang số bằng cần sang số như là ở hộp số thường. Ngày nay, hộp số tự động đã được sử dụng khá phổ biến trên các loại xe du lịch, thậm chí trên xe 4WD và xe tải nhỏ. ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từ những năm 1990 trên Trường ĐHCN Hà Nôi - 5 - Báo cáo thực hành xưởng các xe nhập về từ Mỹ và Châu âu. Tuy nhiên, do khả năng công nghệ của nước ta lúc đó còn hạn chế, việc sửa chữa – bảo dưỡng rất khó khăn cùng với việc người lái xe chưa thấy được ưu điểm của hộp số tự động nên ít trang bị hộp số tự động trên xe. Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa học kĩ thuật, công nghệ chế tạo hộp số cũng được hoàn chỉnh. Hộp số tự động đã khẳng định được khả năng ưu việt của nó so với hộp số thường và ngày càng được người lái xe ưa chuộng. 1.4.Ưu điểm của hộp số tự động So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau: - Nó làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường 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 như vận hành ly hợp. - Nó tránh cho động cơ và dịng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với bằng cơ khí. - Hấp thu va đập trên hệ thống truyền lực nhờ chứa dầu bên trong. Tuy nhiên, hộp số tự động có giá thành cao, khó bảo dưỡng - sửa chữa hơn hộp số thường. 1.5.Phân loại hộp số tự động Hiện nay, sử dụng trên xe có hai loại hộp số tự động: - Hộp số tự động có cấp. - Hộp số tự động vô cấp. Hộp số tự động vô cấp ít được sử dụng hơn do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao. Theo cách bố trí trên xe hộp số tự động được chia làm loại: Hộp số sử dụng trên xe FF ( động cơ đặt trước – cầu trước chủ động): loại này bao gồm cả bộ truyền lực cuối cùng (vi sai) ở trong hộp số. Trường ĐHCN Hà Nôi - 6 - Báo cáo thực hành xưởng - Hộp số sử dụng trên xe FR ( động cơ đặt trước – cầu sau chủ động) : loại này có bộ truyền lực cuối cùng ở ngoài hộp số. Trường ĐHCN Hà Nôi - 7 - Báo cáo thực hành xưởng Theo cách điều khiển, hộp số tự động chia thành 2 loại: - Loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực. Trường ĐHCN Hà Nôi - 8 - Báo cáo thực hành xưởng - Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực Trường ĐHCN Hà Nôi - 9 - Báo cáo thực hành xưởng CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 2.1.Cấu tạo chung của hộp số tự động Hiện nay, hộp sô tự động trên xe có 3 cụm bộ phận chính: - Bộ biến mô. - Bộ truyền động bánh răng hành tinh - Bộ điều khiển thủy lực (đối với hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực) hoặc bộ điều khiển điện tử kết hợp thủy lực (đối với hộp số điều khiển bằng điện tử). Ngoài ra, trên hộp số tự động còn có các cơ cấu và các hệ thống điều khiển khác như: Cơ cấu chuyển số cơ khí, hệ thống làm mát dầu hộp số, hệ thống khóa cần số (shift-lock system), hệ thống khóa công tắc máy (key interlock system)… 2.2.Cấu tạo các bộ phận trong hộp số tự động 2.2.1.Bộ biến mô a.Khái quát chung và cấu tạo Trường ĐHCN Hà Nôi - 10 - Báo cáo thực hành xưởng - Bộ biến mô vừa truyền vừa khuếch đại momen từ động cơ vào hộp số( bộ truyền bánh răng hành tinh) bằng việc sử dụng dầu hộp số tự động(ATF) như một môi chất. - Bộ biến mô gồm bánh bơm, bánh tua bin,khớp một chiều,stato và vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó. - Bộ phận biến đổi được đổ đầy ATF do bơm dầu cung cấp.Động cơ quay và bánh bơm quay,và dầu bị đẩy ra từ bánh bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tua bin. Bánh bơm Bánh bơm được bố trí trong vỏ bộ biến mô và được nối với truc khuỷu qua đĩa dẫn động. Nhiều cánh hình cong được lắp bên trong bánh bơm. Một vòng dẫn hướng được lắp trên mép trong của các cánh để đường dẫn dầu được êm. [...]... hành tinh Thông thường nhiều bánh răng hành tinh được phối hợp với nhau trong bộ bánh răng hành tinh Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 29 - Báo cáo thực hành c.Nguyên lý vận hành Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào, đầu ra,phần động và phần cố định có thể giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc Các nét chính của các hoạt động đó được diễn giải dưới đây Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 30 - Báo cáo thực hành. .. truyền động bánh răng hành tinh Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 27 - Báo cáo thực hành 2.2.2.1 Bánh răng hành tinh a.Khái quát Trong các xe hộp số tự động, bộ truyền bánh răng hành tinh điều khiển việc giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tằng tốc Bộ truyền bánh răng hành tinh gồm các bánh răng hành tinh, các li hợp và phanh Bộ truyền bánh răng hành tinh trước và bộ truyền bánh răng hành tinh sau được nối... b.Cấu tạo Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 28 - Báo cáo thực hành Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại : bánh răng bao, bánh răng hành tinh, bánh răng mặt trời và cần dẫn Cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung quanh Với các bộ phận nối với nhau kiểu này thì các bánh răng hành tinh giống như các hành tinh quay quanh mặt trời,... Nôi xưởng Ăn khớp - 15 - Báo cáo thực hành Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 16 - Báo cáo thực hành Khi xe chạy ở tốc độ trung bình hoạc cao thì dầu bị nén sẽ chảy vào phía sau của li hợp khoá biến mô Do đó, vỏ bộ biến mô và li hợp khoá biến mô sẽ trực tiếp nối với nhau Do đó li hợp khoá biến mô và vỏ biến mô sẽ quay cùng nhau b Nguyên lý và hoạt động của bộ biến mô Sự truyền mômen Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng. .. động cơ sinh ra Xe bắt đầu chuyển động Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 20 - Báo cáo thực hành Khi nhả phanh thì bánh tuabin có thể quay cùng với trục sơ cấp của hộp số Do đó, bánh tuabin quay với momen lớn hơn momen do động cơ sinh ra khi đạp bàn đạp ga Như vậy xe bắt đầu chuyển động Xe chạy với tốc độ thấp Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 21 - Báo cáo thực hành Khi tốc độ xe tăng lên, thì tốc độ quay của bánh tuabin... lệ thuận với tốc độ quay của động cơ Xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoạc ở tốc độ cao Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 22 - Báo cáo thực hành Bộ biến mô chỉ hoạt động nhử một khớp nối thuỷ lực Bánh tuabin quay gần bằng tốc độ của bánh bơm Chú ý Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 23 - Báo cáo thực hành Trong điều kiện bình thường thì khi xe bắt đầu chuyển động thì bộ biến mô xẽ đạt được điểm li hợp trong thời... Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 24 - Báo cáo thực hành Điểm dừng và điểm li hợp -Điểm dừng Điểm dừng là chỉ tình trạng mà ở đó bánh tuabin không chuyển động Sự chênh lệch giữa tốc độ của bánh bơm và bánh tuabin là lớn nhất Tỷ số truyền momen của bộ biến mô là lớn nhất tại điểm dừng ( thường trong phạm vi từ 1.7 tới 2.5) Hiệu suất truyền bằng 0 Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 25 - Báo cáo thực hành - Điểm li hợp... Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 32 - Báo cáo thực hành - Đầu ra : cần dẫn - Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc độ nên cần dẫn cũng quay với cùng tốc độ đó Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ momen Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn và mũi tên càng rộng thì momen càng lớn Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 33 - Báo cáo thực hành Tăng tốc - Đầu... xưởng - 34 - Báo cáo thực hành Số 1 - Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước theo chiều kim đồng hồ nhờ C1 - Bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh trước quay và chuyển động xung quanh làm cho bánh răng mặt trời quay ngược chiều kim đồng hồ - Trong bánh răng hành tinh sau, cần dẫn sau được F2 cố định, nên bánh răng mặt trời làm cho bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau... bơm, và chu kỳ lại bắt đầu lại từ đầu.Việc truyền moomen được thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh bơm và bánh tua bin Khuếch đại mô men Việc khuếch đại momen do biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đã đi qua bánh tuabin trở về bánh bơm qua các cánh của stato Trường ĐHCN Hà Nôi xưởng - 18 - Báo cáo thực hành Nói cách khác bánh bơm được quay do mô men từ động cơ mà