Tìm hiểu cấu tạo ly hợp ma sát – Phân loại và nguyên lý hoạt động

Ly hợp ma sát đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền động xe ô tô, đảm nhận nhiệm vụ truyền động từ động cơ đến hộp số và từ hộp số đến bánh xe. Nó cũng góp phần đặc biệt vào khả năng tăng tốc và tính mượt mà khi di chuyển của xe hơi. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về cấu tạo ly hợp ma sát cùng nguyên lý hoạt động của bộ phận này nhé.

1. Ly hợp ma sát là gì?

Ly hợp ma sát là một kiểu ly hợp sử dụng các đĩa ma sát và lực ép từ lò xo với nhiệm vụ:

• Thực hiện hành động đóng và mở mạch truyền lực từ động cơ đến trục sơ cấp hộp số khi chuyển số mà động cơ vẫn đang hoạt động:
• Duy trì mạch truyền lực liên tục trong quá trình vận hành bình thường của xe.
• Hoạt động bảo đảm an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực khi chúng phải đối mặt với tình trạng quá tải.

Ly hợp ma sát hiện đang chiếm ưu thế trong hệ thống truyền động của các ô tô số sàn hiện nay do tính đơn giản, độ bền, kinh tế và hiệu suất của nó.

Để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ truyền động, ly hợp ma sát ô tô cần đáp ứng các yêu cầu sau:

+ Truyền động mô men xoắn lớn nhất: Ly hợp phải có khả năng truyền động hết mô men xoắn cực đại của động cơ trong mọi điều kiện làm việc. Điều này đòi hỏi mô men ma sát của ly hợp luôn phải lớn hơn mô men cực đại của động cơ, mặc dù cũng cần tuân thủ các giới hạn an toàn.

+ Ngắt kết nối nhanh chóng và chính xác: Khi mở ly hợp, các thành phần như đĩa ma sát và lò xo phải tách hoàn toàn khỏi phần chủ động (bánh đà) trong thời gian ngắn nhất. Điều này hỗ trợ quá trình chuyển số mượt mà.

+ Kết nối hộp số và động cơ êm dịu: Mô men ma sát hình thành ở ly hợp cần tăng dần khi đóng ly hợp, tránh tình trạng tăng đột ngột đến mức cực đại. Điều này giúp tránh tình trạng giật xe, vỡ răng và đảm bảo ổn định cho động cơ và hệ thống truyền lực.

+ Mô men quán tính nhỏ nhất: Chi tiết phần bị động của ly hợp cần có mô men quán tính nhỏ nhất để giảm lực va đập lên các bánh răng khi gài số và hỗ trợ quá trình gài số hiệu quả.

+ Kết cấu gọn nhẹ và đơn giản: Ly hợp cần được thiết kế sao cho kết cấu gọn nhẹ và đơn giản, giúp tối ưu hóa trọng lượng và không gian trong hệ thống truyền động.

2. Cấu tạo ly hợp ma sát 

2.1 Cấu tạo ly hợp ma sát – Phần chủ động

– Bánh đà

Bánh đà là một thành phần quan trọng của động cơ và đồng thời là bộ phận chủ động của ly hợp ma sát. Nó thường được chế tạo từ gang với khả năng dẫn nhiệt cao với các đặc điểm:

• Kết nối chặt chẽ với trục khuỷu
• Bề mặt nhẵn được gia công làm bề mặt tiếp xúc cho ly hợp.
• Mép ngoài của bánh đà trang bị các lỗ ren để lắp vỏ ly hợp và chứa các chốt định tâm giữ cho bánh đà đồng tâm với vỏ ly hợp.

– Vỏ ly hợp

Vỏ ly hợp được sản xuất từ thép dập, có các lỗ để lắp và định tâm với bánh đà. Trên bề mặt của vỏ, có các gờ lồi hoặc lỗ để kết nối với đĩa ép và phía bên trong có các gờ định vị lò xo ép.

– Đĩa ép

Đĩa ép trong cấu tạo ly hợp ma sát được chế tạo từ gang có khả năng dẫn nhiệt tốt, có mặt tiếp xúc với đĩa bị động được gia công nhẵn. Mặt đối diện của đĩa có các gờ lồi để định vị lò xo ép và một số gờ có lỗ để lắp cần bẩy liên kết với vỏ ly hợp.

– Đòn mở

Đòn mở làm từ thép, được cấu tạo bởi 2 đầu:

• Một đầu lắp với gờ có lỗ của đĩa ép bằng chốt, giữa có lỗ lắp với bu-lông định vị trên vỏ ly hợp thông qua đai ốc điều chỉnh.
• Đầu còn lại có mặt phẳng hoặc chứa bu-lông chống mòn để tiếp xúc với ổ bi tỳ khi ly hợp mở. Một số đòn mở đi kèm với quả tạ ly tâm, nhằm tăng lực ép của đĩa ép khi ly hợp quay ở tốc độ cao (xem hình 1-3 & 1-4).

– Lò xo ép

Lò xo ép được làm từ thép loại lò xo hình trụ với số lượng từ 6 đến 9 chiếc, được sử dụng để ép chặt đĩa ép và đĩa ly hợp vào bánh đà. Một số mô hình sử dụng loại lò xo ép dạng màng, kết hợp lò xo ép và đòn mở, đặc biệt thường thấy trên ô tô con.

2.2 Cấu tạo ly hợp ma sát – Phần bị động đĩa ly hợp

Phần bị động của ly hợp ma sát bao gồm đĩa ly hợp, được chế tạo từ thép có then hoa để lắp ghép chặt với phần then hoa ở đầu trục sơ cấp. Đĩa thép được kết nối chặt chẽ thông qua các đinh tán với đĩa lò xo, có hệ số ma sát cao, độ bền ấn tượng và khả năng dẫn nhiệt xuất sắc. Các lò xo giảm chấn cũng được lắp đặt để giúp giảm tối đa dao động xoắn của động cơ. 

2.3 Cấu tạo ly hợp ma sát – Cơ cấu điều khiển

• Bàn đạp, thanh kéo (hoặc dây kéo), được sử dụng để chuyển động lực từ bàn đạp sang đòn bẩy.
• Đòn bẩy (hay còn gọi là càng cua) có vai trò điều khiển khớp trượt và mở (hoặc đóng) ổ bi tỳ của ly hợp.

3. Các dạng ly hợp ma sát

3. Nguyên lý hoạt động ly hợp ma sát

Ly hợp ma sát ở trạng thái đóng

Khi người lái chưa áp dụng lực lên bàn đạp, dưới áp lực đẩy của các lò xo ép, thông qua đĩa ép, đĩa ma sát được đẩy chặt lên bề mặt của bánh đà. Ma sát trên mặt của đĩa ma sát giúp kết hợp vững giữa lò xo ép, đĩa ép, đĩa ly hợp và bánh đà. Điều này tạo nên một khối cứng, cho phép truyền động mô men từ trục khuỷu của động cơ đến trục bị động một cách hiệu quả.

Ly hợp ma sát ở trạng thái mở 

Khi người lái tác động lực lên bàn đạp để thay đổi số (khi cần), bộ phận thanh kéo, các chốt và đòn bẩy, khớp trượt và ổ bi tỳ sẽ được đẩy di chuyển dọc theo trục sơ cấp. Điều này làm tác động áp lực lên đầu các đòn mở, kích thích đĩa ép nén các lò xo ép. Do đó, đĩa ma sát sẽ được giải phóng khỏi bề mặt bánh đà và chuyển sang trạng thái tự do. Trong trạng thái này, mô men từ trục khuỷu của động cơ không truyền qua trục sơ cấp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thay đổi số.

Sau khi đã hoàn tất quá trình sang số, người lái giảm lực tác động lên bàn đạp một cách từ từ, khiến cho ly hợp trở lại vị trí đóng như ban đầu.

Trên đây là chi tiết về cấu tạo ly hợp ma sát ô tô, hy vọng với những thông tin trên đã mang đến cho bạn kiến thức bổ ích. Tiếp tục theo dõi Zestech.vn để được cập nhật và tìm hiểu kiến thức về ô tô các bác tài nhé. 

Tham khảo các dịch vụ của Zestech giúp nâng cấp cho xe hơi tại đây:

• Màn hình ô tô android
• Android Box cho ô tô
• Camera 360

Đào Hải

Tôi là Đào Thị Bích Hải. Bắt đầu từ tình yêu, niềm đam mê với xế hộp cùng các thiết bị ô tô thông minh, tôi gia nhập Zestech với vị trí chuyên viên cho Zestech.vn – thương hiệu tiên phong về màn hình ô tô và Android box ô tô. Hy vọng những nội dung tôi tìm hiểu được từ thực tiễn sẽ mang đến cho bạn đọc những kiến thức hữu ích, mới lạ. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về bất kỳ thông tin nào liên quan đến ô tô, hãy để lại bình luận bên dưới. Tôi sẽ cố gắng giải đáp và gửi đến bạn trong thời gian sớm nhất!