Giải chi tiết Công nghệ cơ khí 11 Cánh diều mới bài 24: Hệ thống truyền lực

Khởi động

Câu hỏi. Hệ thống truyền lực thuộc phần nào của ô tô?

Hướng dẫn trả lời:

• Hệ thống truyền lực thuộc phần đầu và cuuoois  nào của ô tô

I. Khái quát chung

Câu 1. Hệ thống truyền lực trên ô tô có nhiệm vụ gì?

Hướng dẫn trả lời:

•  Truyền và biến đổi mômen từ động cơ tới bánh xe chủ động làm ô tô chuyển động.
•  Ngắt mômen trong khoảng thời gian nhất định khi dừng xe.
• Đảo chiều mômen khi lùi xe.

Câu 2. Hệ thống truyền lực gồm các bộ phận chính nào?

Hướng dẫn trả lời:

• Cấu tạo gồm 4 bộ phận chính gồm : Bộ ly hợp, hộp số tự động hoặc số sàn, trục các đăng và bộ vi sai.

Câu 3. Quan sát hình 24.1 và chỉ ra dòng điện truyền momen từ động cơ tới bánh xe chủ động

Hướng dẫn trả lời:

• Đối với hệ thống truyền lực động cơ đặt trước - câu sau chủ động như hình 24.1. khi li hợp (2) đóng, mômen được truyền tử động cơ (1) qua li hợp (2) đến hộp số (3) qua truyền lực các đăng (4) sau đó đến truyền lực chính bộ vi sai (5) và các bán trục (6) và đến bánh xe cầu sau (7).

II. Li hợp

Câu 1. Trong hệ thống truyền lực, li hợp ở vị trí nào và có nhiệm vụ gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Bộ ly hợp nằm trung gian giữa động cơ và hộp số. Nhờ có bộ ly hợp xe mới có thể chuyển số được. Kể cả khi xe đang chạy nó làm ngắt hoàn toàn các khớp bánh răng truyền lực. Giúp xe chuyển số mượt mà, êm ái, đảm bảo sự vận hành liên tục của xe.

Nhiệm vụ:

• Thay đổi momen phù hợp với lực cản lên ô tô
• Đảo chiều của momen để xe có thể đi lùi
• Ngắt momen trong thời gian nhất định giữa li hợp và truyền lực các đăng khi khởi động, dừng xe....

Câu 2. Quan sát hình 24.2. cho biết cấu tạo và nguyên lí làm việc của li hợp ở trạng thái đóng.

Hướng dẫn trả lời:

Trạng thái đóng: Khi người lái không tác động lên bàn đạp (6), lò xo ép (4) đây đĩa ép (3) và đĩa ma sắt (2) vào mặt đầu bánh đà (1). Khi đó, bánh đã (1), đĩa ma sát (2) và đĩa ép (3) tạo thành một khối cửng. Mômen động cơ được truyền từ cụm bánh đà và đĩa ép tới đĩa ma sát, qua khớp then hoa của đĩa ma sát truyền đến trục li hợp (9).

Câu 1. Trong hệ thống truyền lực, hộp số nằm ở vị trí nào và có nhiệm vụ gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Nằm giữa li hợp và truyền lực các đăng

Nhiệm vụ:

• Thay đổi momen phù hợp với lực cản lên ô tô
• Đảo chiều của momen để xe có thể đi lùi
• Ngắt momen trong thời gian nhất định giữa li hợp và truyền lực các đăng khi khởi động, dừng xe..

Câu 2. Kể tên một số loại hộp số được sử dụng trên ô tô.

Hướng dẫn trả lời:

Câu 1. Quan sát hình 24.3b, hãy cho biết: Hộp số có mấy số tiến? Trình bày cấu tạo của hộp số?

Hướng dẫn trả lời:

• Cấu tạo của hộp số có cấp 4 số tiến được trinh bày trên hình 24.3 bao gồm: trục chủ động (I). trục bị động (III). trục trung gian (IV), trục số lùi (1V), cụm cần số và các bộ đồng tốc (G1. G2. G3).
• Các cặp bánh răng 4-5, 3-6, 2-7 và 1-8 luôn ăn khớp với nhau và có tí số truyền khác nhau. Các bánh răng (1), (2), (3) quay trơn trên trục (III) bánh rằng ( II) quay trơn trên trục (IV), bánh răng (4) chế tạo liên trục với trục (1): các bánh rắng (5), (6), (7), (8) và (9) lắp khớp then hoa với trục (II). moay ơ của các bộ đồng tốc G1, G2 lắp khớp then hoa với trục  (III)

Câu 2. Trình bày nguyên lí làm việc và chỉ rõ dòng truyền moomen của hộp số ở số 1, số 4. Nêu vai trò của bánh răng (11) ở hình 24.3

Hướng dẫn trả lời:

• Các cặp bánh răng 4-5, 3-6, 2-7 và 1-8 luôn ăn khớp với nhau và có tí số truyền khác nhau. Các bánh răng (1). (2). (3) quay trơn trên trục (III) bánh răng ( II) quay trơn trên trục (IV), bánh răng (4) chế tạo liên trục với trục (1): các bánh rắng (5), (6), (7), (8) và (9) lắp khớp then hoa với trục (II). moay ơ của các bộ đồng tốc G1, G2 lắp khớp then hoa trục 

IV. Truyền lực các đăng

Câu 1. Đối với hệ thống truyền lực động cơ đặt trước, cầu sau chủ động, truyền lực các đăng có nhiệm vụ gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Truyền lực các đăng có nhiệm vụ truyền mômen từ hộp số đến của chủ động hoặc từ truyền lực chính đến bánh xe chủ động của cầu dẫn hướng chủ động. Trong hệ thống truyền lực động cơ đặt trước cầu chú động đặt sau, hộp số được lắp có định trên khung xe,truyền lực các đăng truyền mômen từ hộp số đến truyền lực chính được gắn trên cầu xe. Trong hệ thống truyền lực động cơ đặi trước - câu chủ động đặt trước, hộp số và truyền lực chính được lắp có định trên khung xe (vỏ xe) truyền mômen đến các bánh xe thông qua truyền lực các đăng.

Câu 2. Quan sát hình 24.9, cho biết truyền lực các đăng gồm các bộ phận chính nào?

Hướng dẫn trả lời:

Truyền lực các đăng động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (hình 24.9) có cầu tạo gôm một số bộ phận chính sau: mặt bích chủ động (l) nối với trục bị động của hộp số: hai nửa trục các đăng (3), (4). các khớp các đăng (2), (5) thường là khớp chữ thập và mặt bích bị động (6) được nói đến truyền lực chính trong cầu chủ động. Trục các đăng được cấu tạo gồm hai nửa trục các đăng (3) và (4) lắp khớp then hoa với nhau đề đam báo có thể thay đôi chiều dài trục các đăng trong một phạm vĩ nhất định. Khớp các đăng (2) và (5) cho phép truyền mômen giữa hai trục mà đường lâm hai trục có góc lệch thay đôi trong một phạm vị nhất định.

Câu 2. Bộ phận nào giúp cho truyền lực các đăng có thể truyền được mômen khi có sự thay đổi khoảng cách giữa các khớp các đăng (2) và (5)?

Hướng dẫn trả lời:

• Khi có sự dao động dẫn đến dịch chuyển tương đối giữa hộp số và câu chú động, nhờ cấu tạo của khớp và hai nữa trục các đăng mà mômen xoắn vẫn được truyền dù có sự thay đổi khoảng cách tương đối giữa các khớp các đăng (2) và (5).

Câu 1. Truyền lực chính có nhiệm vụ gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Truyền lực chính có nhiệm vụ truyền moomen giữa 2 trục vuông góc với nhau (trục các đăng và bán trục), giảm số vòng quay và tăng moomen quay cho bán trục.

Câu 2. Quan sát hình 24.10 và cho biết các bộ phận chính của bộ vi sai.

Hướng dẫn trả lời:

• Bánh răng chủ động
• Bánh răng bị động
• Bánh răng vi sai
• Bánh răng bán trục
• Bán trục phải
• Trục vi sai
• Vỏ vi sai
• Bán trục trái

Câu 3. Khi ô tô quay sang trái, bộ truyền lực chính, vi sai làm việc như thế nào?

Hướng dẫn trả lời:

 Khi ô tô quay vòng trái, bán trục trái nối với bánh xe phía trong sẽ quay chậm hơn bán trục phải được nối với bánh xe phía ngoài. Khi đó, các bánh răng vi sai không chỉ quay theo vỏ vi sai mà còn quay trên trục visai vì lực cản của bánh xe phía trong truyền cho bánh răng bán trục trái lớn hơn. Vì vậy, tốc độ bánh xe bên ngoài tăng, bánh xe bên ngoài quay nhanh hơn bánh xe bên trong.

Luyện tập

Câu 1: Hãy trình bày nhiệm vụ của các bộ phận chính trong hệ thống truyền lực

Hướng dẫn trả lời:

• Li hợp có nhiệm vụ truyền hoặc ngắt dòng truyền mômen giữa động cơ và hộp số trong những trường hợp cần thiết.
•  Hộp số có nhiệm vụ thay đổi mômen và tốc độ phù hợp với chuyển động của ô tô, ngắt dòng truyền mômen trong thời gian dài tùy ý
• Truyền lực các đăng có nhiệm vụ truyền mômen  từ hộp số đến truyền lực chính của cầu chủ động ( đối với hệ thống truyền lực có động cơ đặt trước - cầu sau chủ động) hoặc từ hộp số đến các bánh xe chủ động ( đối với hệ thống truyền lực có động cơ đặt trước - cầu sau chủ động)
• Truyền lực chính, vi sai và bán trục có nhiệm vụ truyền, tăng mômen và phân phối mômen đến hai bánh xe chủ động trong các trường hợp chuyển động khác nhau.

Câu 2: Giải thích nguyên lí làm việc của li hợp ở trạng thái đóng và trạng thái mở

Hướng dẫn trả lời:

 Li hợp đóng: hệ thống luôn ở trong trạng thái đóng, lò xo ép đĩa ép và ép ma sát, tạo thành một khối. Khi người lái không tác động lên bàn đạp, lò xo ép đẩy đĩa ép và đĩa ma sát vào mặt đầu bánh đà. Khi đó, bánh đà, đĩa ma sát và đĩa ép tạo thành một khối cứng. Mômen động cơ được truyền từ cụm bánh đà và đĩa ép tới đĩa ma sát, qua khớp then hoa của đĩa ma sát truyền đến trục li hợp

Li hợp mở: khi không có lực tác động, hệ thống luôn ở trong trạng thái mở và chỉ đóng khi có lực điều khiển. Khi người lái tác động lên bàn đạp, lực truyền qua đòn dẫn động li hợp và càng mở đầy ổ bi tì dịch chuyển sang trái, ép vào đầu của đồn mở thắng được lực của lò xo kéo đĩa ép sang phải làm đĩa ma sát tách ra khỏi bánh đà ngắt dòng mômen từ bánh đà đến trục li hợp.

Vận dụng

Câu hỏi: Tìm hiểu từ các nguồn tài liệu như sách, báo, Internet về hệ thống truyền lực trên ô tô con có cầu trước chủ động

Hướng dẫn trả lời:

 Hệ thống truyền động chủ yếu sử dụng là

• FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động).
• FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động).

Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động), RR (động cơ đặt sau – cầu sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe hybrid đang bắt đầu được phát triển.

 FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động)

Trên xe với động cơ đặt trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối lượng đơn. Mô men động cơ không truyền xa đến bánh sau, mà đưa trực tiếp đến các bánh trước.

Bánh trước dẫn động rất có lợi khi xe quay vòng và đường trơn. Sự ổn định hướng tuyệt với này tạo được cảm giác lái xe khi quay vòng. Do không có trục các đăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ được trọng tâm của xe, làm cho xe ổn định khi di chuyển.

 FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động)

Kiểu bố trí động cơ đặt trước - bánh sau chủ động làm cho động cơ được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên, ở bên trong thân xe không được tiện nghi ở trung tâm do trục các đăng đi qua nó. Điều này là không tiện nghi nếu gầm xe ở mức quá thấp.

Kiểu động cơ đặt ngoài buồng lái sẽ tạo điều kiện cho công việc sửa chữa, bảo dưỡng được thuận tiện hơn, nhiệt sinh ra và sự rung động ít ảnh hưởng đến người lái và hành khách. Nhưng hệ số sử dụng chiều dài xe sẽ giảm xuống, nghĩa là thể tích chứa hàng hóa và hành khách giảm xuống. Đồng thời tầm nhìn của tài xế bị hạn chế, ảnh hưởng đến độ an toàn chung. Ngược lại động cơ đặt trong buồng lái khắc phục được những nhược điểm nói trên.

 Kiểu truyền động xe hybrid

Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid là dòng ôtô sử dụng động cơ tổ hợp. Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau. Ưu điểm lớn nhất của xe hybrid là giảm ô nhiễm môi trường, một vấn đề quan trọng hiện nay. Ngoài ra xe hybrid còn có các ưu điểm sau:

• Tận dụng năng lượng khi phanh: khi cần phanh hoặc khi xe giảm tốc năng lượng phanh được tận dụng để tạo ra dòng điện nạp cho ắc-quy.
• Giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (động cơ hybrid tiêu thụ lượng nhiên liệu ít hơn nhiều so với động cơ đốt trong thông thường)
• Động cơ điện được dùng trong các chế độ gia tốc hoặc tải lớn nên động cơ đốt trong chỉ cần cung cấp công suất vừa đủ nên động cơ đốt trong có kích thước nhỏ gọn.
• Có thể sử dụng vật liệu nhẹ để giảm khối lượng tổng thể của ôtô.

Động cơ hybrid được sử dụng trên các xe như: Honda Insight, Honda Civic, Toyota Prius và rất nhiều hãng khác.