Nếu bạn lái một chiếc ô tô hộp số tay, bạn có thể ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng nó có nhiều hơn một ly hợp. Và hóa ra những người sử dụng xe ô tô hộp số tự động cũng có ly hợp. Trên thực tế, có nhiều thứ bạn có thể nhìn thấy hoặc sử dụng hàng ngày có ly hợp:Nhiều máy khoan không dây có ly hợp, máy cưa xích có ly hợp ly tâm và thậm chí một số loại yoyo có ly hợp.
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu lý do tại sao bạn cần ly hợp, cách ly hợp trong xe của bạn hoạt động và tìm ra một số nơi thú vị, và có lẽ đáng ngạc nhiên, nơi có thể tìm thấy ly hợp.
Ly hợp rất hữu ích trong các thiết bị có hai trục quay, bao gồm cả ô tô. Một trong các trục thường được dẫn động bởi một động cơ hoặc ròng rọc, và trục còn lại dẫn động một thiết bị khác. Bộ ly hợp kết nối hai trục để chúng có thể được khóa lại với nhau và quay với cùng tốc độ hoặc được tách rời và quay ở các tốc độ khác nhau.
Trong ô tô, bạn cần một ly hợp vì động cơ quay mọi lúc, nhưng các bánh xe của ô tô thì không. Để ô tô dừng lại mà không làm chết động cơ, bằng cách nào đó các bánh xe cần phải được ngắt khỏi động cơ. Bộ ly hợp cho phép chúng ta kết hợp nhịp nhàng giữa động cơ đang quay với hộp số không quay bằng cách kiểm soát độ trượt giữa chúng.
Để hiểu cách thức hoạt động của ly hợp, bạn nên biết một chút về ma sát , là thước đo mức độ khó khi trượt vật thể này qua vật thể khác. Ma sát là do các đỉnh và thung lũng là một phần của mọi bề mặt - ngay cả những bề mặt rất nhẵn vẫn có các đỉnh và thung lũng cực nhỏ. Các đỉnh và thung lũng này càng lớn thì vật thể càng khó trượt.
Ly hợp hoạt động nhờ ma sát giữa đĩa ly hợp và bánh đà. Chúng ta sẽ xem xét cách các bộ phận này hoạt động cùng nhau trong phần tiếp theo.
Nội dung
Trong ly hợp của ô tô, một bánh đà kết nối với động cơ và đĩa ly hợp kết nối với đường truyền.
Khi bạn đặt chân khỏi bàn đạp ly hợp trong ô tô số tay, các lò xo sẽ đẩy đĩa áp lên đĩa ly hợp, từ đó sẽ ép vào bánh đà. Điều này khóa động cơ với trục đầu vào truyền động, khiến chúng quay với cùng tốc độ.
Lực mà ly hợp có thể giữ phụ thuộc vào ma sát giữa đĩa ly hợp và bánh đà, và lực mà lò xo đặt lên đĩa áp. Lực ma sát trong ly hợp hoạt động giống như các khối được mô tả trong phần ma sát của Cách hoạt động của phanh, ngoại trừ việc lò xo ép lên đĩa ly hợp thay vì trọng lượng ép khối xuống đất.
Khi nhấn bàn đạp ly hợp, một dây cáp hoặc piston thủy lực sẽ đẩy lên phuộc nhả. Điều này đến lượt nó sẽ ép ổ trục nhả, giúp ngắt động cơ khỏi bộ truyền trong khi chuyển số, chống lại giữa lò xo màng. Khi phần giữa của lò xo màng được đẩy vào, một loạt chốt ở gần bên ngoài lò xo làm cho lò xo kéo đĩa áp ra khỏi đĩa ly hợp. Thao tác này sẽ giải phóng ly hợp khỏi động cơ quay.
Lưu ý các lò xo trong đĩa ly hợp. Các lò xo này giúp cách ly bộ truyền động khỏi va chạm của ly hợp.
Thiết kế này thường hoạt động khá tốt, nhưng nó có một vài nhược điểm. Chúng ta sẽ xem xét các sự cố ly hợp thường gặp và các cách sử dụng ly hợp khác trong các phần sau.
Từ những năm 1950 đến những năm 1970, bạn có thể tin tưởng vào việc đi được từ 50.000 đến 70.000 dặm (80.467 và 113.000 km) từ bộ ly hợp ô tô của mình. Ly hợp giờ có thể kéo dài hơn 80.000 dặm (128.747 km) nếu bạn sử dụng nhẹ nhàng và bảo quản tốt. Nếu không được chăm sóc, ly hợp có thể bắt đầu bị hỏng ở quãng đường 35.000 dặm (56.327 km). Xe tải thường xuyên bị quá tải hoặc thường xuyên kéo tải nặng cũng có thể gặp vấn đề với bộ ly hợp tương đối mới.
Vấn đề phổ biến nhất với ly hợp là vật liệu ma sát trên đĩa bị mòn. Vật liệu ma sát trên đĩa ly hợp rất giống với vật liệu ma sát trên má phanh đĩa hoặc guốc của phanh tang trống - sau một thời gian, nó bị mòn đi. Khi hầu hết hoặc tất cả vật liệu ma sát không còn, ly hợp sẽ bắt đầu trượt và cuối cùng nó sẽ không truyền bất kỳ công suất nào từ động cơ đến các bánh xe.
Ly hợp chỉ mòn trong khi đĩa ly hợp và bánh đà quay với các tốc độ khác nhau. Khi chúng được khóa lại với nhau, vật liệu ma sát được giữ chặt vào bánh đà và chúng quay đồng bộ. Chỉ khi đĩa ly hợp trượt so với bánh đà thì mới xảy ra hiện tượng mòn. Vì vậy, nếu bạn là kiểu người lái xe trượt ly hợp nhiều, bạn sẽ nhanh mòn ly hợp hơn rất nhiều.
Đôi khi vấn đề không phải là trượt, mà là do dính. Nếu ly hợp của bạn không nhả đúng cách, nó sẽ tiếp tục quay trục đầu vào. Điều này có thể gây ra mài hoặc ngăn hoàn toàn xe của bạn vào số. Một số lý do phổ biến khiến ly hợp có thể bị dính là:
Ly hợp bị "cứng" cũng là một vấn đề thường gặp. Tất cả các ly hợp đều yêu cầu một lượng lực để giảm hoàn toàn. Nếu bạn phải ấn mạnh vào bàn đạp, có thể có gì đó không ổn. Dính hoặc ràng buộc trong liên kết bàn đạp, dây cáp, trục chữ thập hoặc bi trục là những nguyên nhân phổ biến. Đôi khi tắc nghẽn hoặc các phớt bị mòn trong hệ thống thủy lực cũng có thể gây ra hiện tượng ly hợp cứng.
Một vấn đề khác liên quan đến ly hợp là ổ trục nhả ly hợp bị mòn, đôi khi được gọi là ổ trục văng ra ngoài. Vòng bi này tác dụng lực lên các ngón tay của đĩa áp quay để nhả ly hợp. Nếu bạn nghe thấy âm thanh ầm ầm khi ly hợp hoạt động, có thể bạn đã gặp sự cố với bộ côn.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số loại ly hợp khác nhau và cách chúng được sử dụng.
Kiểm tra chẩn đoán ly hợpNếu bạn không nghe thấy bất kỳ tiếng ồn nào trong suốt bốn bước này, thì có lẽ vấn đề của bạn không phải là ly hợp. Nếu bạn nghe thấy tiếng ồn khi ở chế độ không tải và tiếng ồn đó biến mất khi nhấn ly hợp, thì đó có thể là vấn đề ở điểm tiếp xúc giữa phuộc nhả và bi trục hỗ trợ nó.
Có nhiều loại ly hợp khác trong ô tô và trong ga ra của bạn.
Một hộp số tự động chứa một số ly hợp. Các ly hợp này gắn kết và tháo rời các bộ bánh răng hành tinh khác nhau, được làm bằng bánh răng truyền động trung tâm được bao quanh bởi các bánh răng quay quanh nó. Mỗi ly hợp trong hộp số tự động được đưa vào chuyển động bằng cách sử dụng chất lỏng thủy lực có điều áp. Khi áp suất giảm, lò xo sẽ giải phóng ly hợp. Các đường gờ cách đều nhau, được gọi là splines , lót bên trong và bên ngoài ly hợp để khóa vào bánh răng và vỏ ly hợp. Bạn có thể đọc thêm về các bộ ly hợp này trong Cách hoạt động của hộp số tự động.
Một máy lạnh máy nén trong ô tô có ly hợp điện từ. Điều này cho phép máy nén tắt ngay cả khi động cơ đang chạy. Khi dòng điện chạy qua một cuộn dây từ trong ly hợp, ly hợp sẽ tham gia. Ngay sau khi dòng điện dừng lại, chẳng hạn như khi bạn tắt máy lạnh, ly hợp sẽ ngắt.
Hầu hết các ô tô có quạt làm mát điều khiển động cơ có ly hợp nhớt được kiểm soát nhiệt độ - nhiệt độ của chất lỏng thực sự dẫn động ly hợp. Bộ ly hợp này được đặt ở trung tâm của quạt, trong luồng không khí đi qua bộ tản nhiệt. Chất lỏng trong ly hợp trở nên đặc hơn khi nó nóng lên, làm cho quạt quay nhanh hơn để bắt kịp với chuyển động quay của động cơ. Khi xe lạnh, chất lỏng trong ly hợp vẫn lạnh và quạt quay chậm, cho phép động cơ nhanh chóng làm ấm đến nhiệt độ hoạt động thích hợp.
Nhiều ô tô có bộ vi sai hạn chế trượt hoặc các khớp nối nhớt, cả hai đều sử dụng ly hợp để giúp tăng độ bám đường. Khi xe của bạn quay đầu, một bánh quay nhanh hơn bánh kia, điều này khiến xe khó xử lý. Bộ vi sai trượt bù đắp điều đó với sự trợ giúp của ly hợp. Khi một bánh xe quay nhanh hơn các bánh xe khác, ly hợp sẽ tham gia để giảm tốc độ và khớp với ba bánh kia. Lái xe trên các vũng nước hoặc các mảng băng cũng có thể làm bánh xe của bạn quay.
Chạy bằng khí đốt máy cưa xích và những kẻ ăn cỏ có ly hợp ly tâm , để xích hoặc dây có thể ngừng quay mà bạn không cần phải tắt động cơ. Các ly hợp này hoạt động tự động thông qua việc sử dụng lực ly tâm. Đầu vào được kết nối với trục khuỷu động cơ. Đầu ra có thể truyền động xích, dây đai hoặc trục. Khi số vòng quay mỗi phút tăng lên, các cánh tay có trọng lượng vung ra và buộc ly hợp hoạt động. Ly hợp ly tâm cũng thường được tìm thấy trong máy cắt cỏ, xe go-kart, xe mô tô và xe đạp mini. Ngay cả một số yo-yo cũng được sản xuất bằng ly hợp ly tâm.
Bộ ly hợp có giá trị và cần thiết cho một số ứng dụng. Để biết thêm thông tin về ly hợp và các chủ đề liên quan, hãy xem các liên kết bên dưới.
Xuất bản lần đầu:ngày 16 tháng 10 năm 2007
Hệ thống phanh của tôi hoạt động như thế nào?
Cách chảy ly hợp
Thủy lực hoạt động như thế nào?
Cách thức hoạt động của lốp xe