Bộ ly hợp ô tô là một trong những bộ phận thuộc động cơ xe có vai trò vô cùng quan trọng. Nó có nhiệm vụ truyền hoặc ngắt momen lực từ động cơ đến hộp số, giúp xe chuyển động tiến, lùi hoặc dừng lại dưới sự điều khiển của người lái. Vậy cấu tạo của bộ ly hợp bao gồm những bộ phận nào? Có những loại ly hợp nào thường được sử dụng cho xe ô tô? Hãy cùng Wuling EV Việt Nam tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!
1. Bộ ly hợp ô tô là gì?
Bộ ly hợp ô tô (hay gọi là côn) là bộ phận được sử dụng để kết nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực (hộp số của xe). Bộ phận này giúp truyền mô men quay một cách êm dịu, ngắt truyền động đến hệ thống truyền lực nhanh trong các trường hợp chuyển số, phanh, lùi số. Hiểu đơn giản là khi động cơ hoạt động, trục của động cơ luôn quay, còn bánh xe có thể quay, dừng lại hoặc di chuyển ngược lại. Để xe di chuyển đúng theo sự điều khiển của người lái trong khi động cơ vẫn hoạt động, sự truyền động đến bánh xe cần được ngắt đi. Trong trường hợp này, bộ ly hợp xe ô tô chính là bộ phận làm nhiệm vụ đó.
Khái niệm của bộ ly hợp xe ô tô
Cụ thể hơn, khi xe ở số tiến, ly hợp được mở ra với số tương ứng, giúp truyền momen lực từ động cơ đến trục dẫn động của hộp số. Từ đó, nó làm bánh xe có thể chuyển dịch. Khi phanh hoặc lùi số, ly hợp đóng lại và động cơ sẽ bị tách khỏi hệ thống truyền động. Lúc này, momen lực sẽ bị ngắt hoặc đổi chiều giúp xe dừng lại theo ý của người điều khiển phương tiện.
2. Cấu tạo bộ ly hợp
Cấu tạo của bộ ly hợp ô tô bao gồm 3 phần chính như sau:
- Phần chủ động: Bao gồm các bộ phận như bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép và giá đỡ vỏ ly hợp.
- Phần bị động: Bao gồm đĩa ma sát và trục bị động.
- Cơ cấu điều khiển: Gồm các bộ phận giúp ngắt ly hợp khi cần như bàn đạp, thanh nối, khớp trượt, cần bẩy và các lò ép.
Cùng tìm hiểu kỹ hơn về các bộ phận này nhé!
2.1. Bánh đà
Bánh đà là bộ phận đầu tiên trong cấu tạo của bộ ly hợp ô tô, có vai trò nối các bộ phận khác với nhau. Bánh đà đảm bảo tạo ra mô-men quán tính khối lượng cần thiết để động cơ ô tô hoạt động. Thông thường, bánh đà có hình dạng trụ hoặc nón, với các lỗ được khoan để có thể gắn các bộ phận ly hợp vào xe.
Bánh đà trong bộ ly hợp có hình dạng trụ hoặc nón
Bề mặt của bánh đà nhẵn và được làm từ vật liệu dày để chịu được một lượng nhiệt lớn tỏa ra trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, bạc đạn ở tâm của bánh đà giống như một ổ lót dẫn hướng. Nó có vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số hoạt động mượt mà. Để bánh đà luôn có hiệu quả hoạt động tốt, phần bạc đạn này luôn cần phải được bôi trơn.
2.2. Đĩa ly hợp
Đĩa ly hợp hay lá côn là một bộ phận khác của bộ ly hợp oto. Nó được lắp ráp với nguồn sao cho tiếp xúc đồng đều với bánh đà và bề mặt ma sát trên đĩa ép ly hợp. Nó được làm từ thép với một moay ơ đặt ở giữa, có hình tròn và mỏng. Bề mặt ngoài của đĩa ly hợp được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán. Ngoài ra, bề mặt đĩa còn có phần gợn sóng được phủ vật liệu ma sát để tạo tính đàn hồi khi đĩa ly hợp bị ép mạnh vào bánh đà. Đĩa ly hợp có thể dịch chuyển dọc theo trục nhưng khi đĩa quay thì trục sẽ phải quay theo nó.
Đĩa ly hợp của bộ ly hợp xe ôtô được làm từ thép và có hình tròn
2.3. Vòng bi cắt
Vòng bi cắt là chi tiết khá quan trọng trong cấu tạo của bộ ly hợp ô tôbởi nó có vai trò đóng và cắt ly hợp. Vòng bi được gắn trên ống trượt có thể chuyển động trượt dọc trục khi được bôi mỡ đầy đủ mà không cần bảo dưỡng trong thời gian vận hành. Bộ phận này giúp hấp thụ chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp và lò xo đĩa (bộ phận quay). Sau đó, nó truyền chuyển động của càng cắt đến bộ phận lò xo đĩa. Ngoài ra, vòng bi cắt ly hợp tự định tâm nên có thể hạn chế tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt.
Vòng bi cắt ly hợp của xe ô tô
2.4. Bàn đạp ly hợp ô tô
Bàn đạp hay chân côn có một vai trò khá quan trọng trong cấu tạo của bộ ly hợp ô tô. Bàn đạp ly hợp giúp tạo ra áp suất thủy lực trong xi lanh chính và tạo ra lực đóng/cắt ly hợp. Trong trường hợp đạp hết côn mà không vào được số, điều này có nghĩa là bàn đạp ly hợp bị mòn và không thể cắt được động lực.
Vai trò của bàn đạp ly hợp ô tô
2.5. Xi lanh chính
Xy lanh chính của bộ ly hợp xe ô tô gồm có cần đẩy, các lò xo hãm, lò xo ly hợp, pít tông xi lanh chính và buồng chứa dầu. Trong quá trình hoạt động, khi pít tông trượt, áp suất thuỷ lực sẽ được tạo ra để điều khiển việc đóng cắt ly hợp. Từ đó, lò xo phản hồi của bàn đạp sẽ liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp.
Xi lanh chính trong cấu tạo bộ ly hợp của xe ô tô
2.6. Xi lanh cắt ly hợp trên xe
Vai trò của xi lanh cắt ly hợp trong cấu tạo bộ ly hợp ô tô là điều khiển pít tông dịch chuyển. Sau khi nhận áp suất dầu thủy lực từ xi lanh chính, xi lanh cắt ly hợp sẽ điều khiển càng cắt ly hợp thông qua cần đẩy. Hiện nay, hai loại xi lanh cắt ly hợp thường được sử dụng gồm loại tự điều chỉnh và loại có thể điều chỉnh được.
Xi lanh cắt ly hợp giúp điều khiển càng cắt ly hợp trên ô tô
Đối với loại tự điều chỉnh, trong buồng xi lanh cắt ly hợp sẽ có một lò xo côn. Lò xo này luôn luôn ép cần đẩy vào càng cắt ly hợp nhằm mục đích làm cho hành trình tự do của bàn đạp không thay đổi. Đối với loại có thể điều chỉnh được, nếu ly hợp bị mòn, vị trí của lò xo đĩa sẽ thay đổi. Cùng với đó, vòng bi cắt ly hợp sẽ không áp sát vào lò xo đĩa và làm hành trình tự do của bàn đạp thay đổi. Do đó, chúng ta cần phải điều chỉnh vít lắp ở đầu cần đẩy để càng ly hợp có thể ép sát vào vòng bi.
2.7. Nắp ly hợp (bàn ép) và lò xo đĩa
Nắp ly hợp (bàn ép) xe ô tô có nhiệm vụ nối và ngắt công suất của động cơ xe. Lò xò trên nắp ly hợp sẽ đẩy đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp. Có 2 loại lò xo, chúng gồm lò xo đĩa và lò xo xoắn. Trong đó, lò xo đĩa là loại được sử dụng chủ yếu hiện nay.
Bộ phận cuối cùng trong cấu tạo bộ ly hợp của xe ô tô
3. Bộ ly hợp ô tô hoạt động ra sao?
Khi muốn xe ô tô dừng lại theo ý muốn mà động cơ vẫn nổ máy, người lái cần phải sử dụng bộ ly hợp. Điều này nhằm mục đích ngắt truyền động giữa động cơ và bánh xe. Dưới đây là cách hoạt động của bộ ly hợp mà bạn có thể tham khảo:
- Khi đóng ly hợp, người lái sẽ nhả chân ra khỏi bàn đạp côn để bánh đà có thể quay. Cùng với đó, đĩa ma sát sẽ bị lò xo đẩy áp chặt lên bánh đà thông qua một đĩa ép.
- Khi đó, nhờ có lực ma sát, mômen sẽ được truyền từ trục khuỷu đến bánh đà rồi qua đĩa ma sát và then hoa. Cuối cùng, mômen sẽ đến trục sơ cấp của hộp số và các chi tiết trên sẽ tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà.
- Khi tài xế thả chân côn, bộ ly hợp ô tô sẽ ngắt truyền động và không truyền momen. Lúc này, người lái sẽ đạp pê-đan hay còn gọi là đạp côn để trượt chuyển động sang trái ép vào cần bẩy thông qua đòn bẩy và khớp nối. Điều này sẽ làm chúng xoay trên giá đỡ và đầu kia của cần bẩy sẽ kéo đĩa ép thắng lực ép của lò xo.
- Cùng với đó, cần bẩy sẽ dịch chuyển sang phải và tách đĩa ma sát ra khỏi mặt bánh đà. Lúc này, đĩa ma sát sẽ ở trạng thái tự do, các bề mặt bị hở ra và mômen động cơ không thể truyền qua đĩa đến trục sơ cấp hộp số.
Nguyên lý hoạt động của bộ ly hợp trên xe ô tô
4. Các loại ly hợp thường gặp trên xe ô tô
Hiện nay, có nhiều loại ly hợp phù hợp với nhiều kiểu thiết kế động cơ và hộp số của từng dòng xe khác nhau. Dựa theo cấu tạo bộ ly hợp ôtô và phương thức hoạt động, ly hợp ô tô được phân thành các loại như sau:
4.1. Dựa vào phương pháp truyền momen xoắn
Khi phân loại theo phương thức truyền momen xoắn, bộ ly hợp ô tô được phân thành 4 loại gồm:
- Ly hợp ma sát: Lực ma sát từ các đĩa trên bộ ly hợp sẽ được dùng để truyền momen từ động cơ đến trục sơ cấp của hộp số xe.
- Ly hợp thủy lực: Loại ly hợp này sử dụng chất lỏng, dầu thủy lực và bộ biến mô thủy lực để truyền động từ momen xoắn đến động cơ xe. Đây là loại ly hợp được sử dụng phổ biến nhất trong các loại hiện nay.
- Ly hợp điện từ: Thông qua từ trường của khối nam châm điện, momen lực được truyền động qua ly hợp.
- Ly hợp liên hợp: Đây là một loại ly hợp kết hợp 2 trong 3 cách truyền động trên để truyền động.
Có 4 loại ly hợp ô tô khi phân loại theo phương pháp truyền momen xoắn
4.2. Ly hợp ô tô dựa vào phương pháp tạo lực ép
Khi phân loại dựa theo phương thức tạo lực ép, ly hợp xe ô tô được phân thành 3 loại như sau:
- Ly hợp lò xo: Lò xo được nén chặt tạo ra lực điều khiển trạng thái của bộ ly hợp.
- Ly hợp ly tâm: Sử dụng lực ly tâm để tạo ra lực ép giúp ly hợp đóng và mở.
- Ly hợp nửa ly tâm: Lực ép lò xo kết hợp với lực ly tâm giúp điều khiển ly hợp ô tô.
Các loại ly hợp ô tô khi phân loại theo phương pháp tạo lực ép
4.3. Dựa vào phương pháp dẫn động
Khi phân loại theo phương pháp dẫn động, bộ ly hợp ô tô được chia làm 3 loại phổ biến gồm:
- Ly hợp dẫn động cơ khí: Ly hợp sẽ được đóng ngắt bằng tay đòn hoặc thông qua hệ thống dây cáp. Hiện nay, ly hợp dẫn động cơ khí ít được sử dụng cho ô tô mà được dùng chủ yếu cho các loại xe máy tay côn.
- Ly hợp dẫn động thủy lực: Bộ ly hợp dẫn động thủy lực có cấu tạo gồm bộ xi lanh chính, xi lanh cắt và một đường ống dẫn dầu thủy lực. Khi nhấn bàn đạp ly hợp, lực nhấn này sẽ tạo ra áp suất thuỷ lực trong xi lanh chính. Cùng với đó, dầu thủy lực sẽ chảy từ bình chứa qua đường ống dẫn và truyền một lực tác dụng lên xi lanh cắt. Điều này hỗ trợ cho việc đóng hoặc ngắt ly hợp.
- Ly hợp tự động thủy lực: Đây là một phiên bản nâng cấp hơn của ly hợp dẫn động thủy lực. Bởi vì người dùng chỉ cần đạp bàn đạp ly hợp thì hệ thống sẽ tự xử lý tín hiệu và tự động thực hiện đóng/mở ly hợp.
Có 3 loại ly hợp ô tô khi phân loại dựa vào phương pháp dẫn động
4.5. Dựa trên phương pháp điều khiển
Khi phân loại dựa trên phương pháp điều khiển, bộ ly hợp ôtô được chia làm 2 loại là điều khiển thủ công và điều khiển tự động. Cụ thể như sau:
- Điều khiển thủ công: Sau khi người lái tác động vào bàn đạp ly hợp, một lực sẽ được truyền qua hệ thống truyền động và tác động tới hộp số.
- Điều khiển tự động: Với loại ly hợp này, người lái không cần tác động vào bàn đạp ly hợp. Hoạt động đóng/mở của ly hợp sẽ được điều khiển bởi máy tính tự động. Loại ly hợp này thường được trang bị trên các dòng ô tô hiện đại.
Phân loại ly hợp ô tô dựa theo phương pháp điều khiển
4.6. Ly hợp ô tô dựa trên trạng thái làm việc
Dựa trên trạng thái làm việc, bộ ly hợp ô tô sẽ được phân thành 2 loại như sau:
- Ly hợp đóng: Khi hệ thống ở trong trạng thái đóng, lò xo sẽ ép đĩa ép và ép ma sát để tạo thành một khối.
- Ly hợp mở: Nếu không có lực tác động, hệ thống sẽ luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi xuất hiện lực điều khiển. Hiện nay, loại ly hợp này gần như đã không còn được dùng trên các dòng xe ô tô hiện đại.
Phân loại ly hợp xe ô tô dựa theo trạng thái làm việc
5. Một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản của bộ ly hợp ô tô
Dưới đây là một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản của bộ ly hợp xe ô tô mà bạn có thể tham khảo:
- Để tạo thành một bộ thống nhất, momen ma sát của ly hợp phải thắng được momen xoắn lớn nhất của động cơ.
- Bộ ly hợp kết nối với nhau phải đảm bảo êm ái, không gây va đập giữa hệ thống truyền lực với bánh răng khi xe bắt đầu vào số.
- Ngoài ra, bộ ly hợp phải điều khiển dễ dàng với kết cấu đơn giản và gọn nhẹ nhất. Điều này giúp đảm bảo ly hợp có thể thoát nhiệt tốt khi nó chuyển động trượt.
- Bộ ly hợp ô tô phải tách mở nhanh và dứt khoát để có thể cắt truyền lực từ động cơ xuống hệ thống truyền lực. Từ đó, xe mới dễ vào được số và hạn chế gây tải trọng động cho hộp số.
Các yêu cầu cơ bản về kỹ thuật của ly hợp xe ô tô
Bài viết trên đây bao gồm một số thông tin về bộ ly hợp ô tô mà bạn có thể tham khảo. Hy vọng rằng bạn sẽ có thêm được nhiều kiến thức hữu ích về nó để hỗ trợ bạn trong quá trình sử dụng ô tô. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, hãy liên hệ ngay với Wuling EV Việt Nam để được hỗ trợ nhanh chóng nhé!
