Bộ ly hợp ô tô: Vai trò, cấu tạo, phân loại và nguyên lý 

Bộ ly hợp ô tô còn gọi là côn là một bộ phận được dùng để kết nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực hộp số. Đây là ly hợp giúp xe có thể sang số và di chuyển trên đường. Trong bài viết này, cố vấn kỹ thuật Vũ Tiến Cường của Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và vai trò của bộ phận này. 

Bộ ly hợp ô tô là gì ?

Ly hợp hay côn là bộ phận sử dụng để kết nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực (hay hộp số). Bộ phận đóng vai trò truyền mô men quay một cách êm dịu và để cắt truyền động đến hệ thống truyền lực nhanh, dứt khoát trong những trường hợp cần thiết như chuyển số. 

Hiểu đơn giản là khi động cơ nổ máy, trục của động cơ luôn quay còn bánh xe có lúc quay và lúc dừng lại, lúc lại đi lùi. Để chiếc xe vận động đúng theo sự điều khiển của người lái trong khi động cơ vẫn nổ máy thì phải ngắt truyền động đến bánh xe và ly hợp chính là bộ phận làm nhiệm vụ đó. 

Ly hợp cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng mà không cần  chuyển hộp số về số trung gian (số 0). Có rất nhiều loại ly hợp khác nhau được sử dụng và trong nội dung bài viết này sẽ giúp các bạn tìm hiểu toàn bộ cách phân loại của ly hợp.

Vai trò chính của bộ ly hợp ô tô

Với vị trí là bộ phận trung gian đóng hoặc ngắt quá trình truyền động từ động cơ đến bánh xe, ly hợp có các nhiệm vụ chính và cụ thể như sau: 

• Thực hiện vai trò kết nối giữa động cơ ô tô với hệ thống truyền lực trong quá trình xe ô tô di chuyển. Đảm bảo sự phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ với mô men lực và bánh xe. Đây là nhiệm vụ quan trọng nhất của bộ phận này. 
• Ngắt đường truyền mô men trong thời gian động cơ ô tô vẫn hoạt động và bánh xe thì không di chuyển.
• Đổi chiều chuyển động của trục từ tiến về phía trước thành lùi lại phía sau. 

Phân loại ly hợp xe ô tô

Có nhiều loại ly hợp ô tô được tạo ra dựa trên từng dòng xe để phù hợp với thiết kế động cơ, hộp số. Chúng ta có thể phân loại ly hợp dựa trên cấu tạo, phương thức hoạt động,….Dưới đây sẽ là chi tiết các ly hợp được chúng tôi tổng hợp và phân loại. 

Phân loại ly hợp dựa vào cách truyền momen xoắn

Dựa theo phương thức truyền momen xoắn, ly hợp ô tô sẽ được phân thành các loại nhỏ khác nhau: 

• Ly hợp ma sát: Lực ma sát từ đĩa ly hợp có được do lực truyền momen từ động cơ tới trục sơ cấp của hộp số.
• Ly hợp thủy lực: Ly hợp thủy lực lại dùng dầu thủy lực cùng với bộ biến mô thủy lực để truyền động từ momen xoắn tới động cơ. Đây chính là loại ly hợp được sử dụng phổ biến trên các loại hộp số hiện nay đối với ô tô số tự động. 
• Ly hợp ô tô điện từ: Momen lực được truyền động qua ly hợp nhờ từ trường xoay quanh khối nam châm điện.
• Ly hợp liên hợp: Kết hợp cả 3 phương pháp trên để tạo ra truyền động. 

Phân loại dựa vào phương pháp tạo lực ép

• Ly hợp dùng lò xo tạo lực ép: Lò xo được nén chặt tạo nên lực để điều khiển ly hợp. 
• Ly hợp ly tâm: Sử dụng lực ly tâm để tạo ra lực ép giúp đóng, mở ly hợp. 
• Ly hợp nửa ly tâm: Kết hợp giữa lực ép lò xo và lực ly tâm để điều khiển ly hợp ô tô. 

Phân loại ly hợp ô tô dựa vào phương pháp dẫn động 

Chia theo phương pháp dẫn động, ly hợp xe ô tô sẽ được chia thành 3 loại phổ biến: 

• Ly hợp dẫn động cơ khí: Ly hợp được đóng ngắt sử dụng tay đòn hoặc hệ thống dây cáp. Hiện nay loại ly hợp này chỉ sử dụng cho các loại xe máy tay côn.
• Ly hợp dẫn động thủy lực: Đóng và mở lực bằng thủy lực là cách hoạt động chính. 
• Ly hợp tự động thủy lực: Phiên bản nâng cấp hơn của ly hợp thủy lực vì người điều khiển chỉ cần đạp bàn đạp ly hợp và hệ thống sẽ tự động xử lý đóng, mở ly hợp. 

Phân loại ly hợp ô tô theo phương pháp điều khiển 

• Điều khiển thủ công: Người lái tác động vào bàn đạp ly hợp rồi lực truyền động tới hộp số
• Điều khiển tự động: Có điều khiển thủ công chắc chắn có điều khiển tự động. Theo cách phân loại này thì người lái không cần tác động vào bàn đạp ly hợp mà mọi hoạt động đều do máy tính xử lý. Tín hiệu chuyển số do cần gạt số cùng các tín hiệu khác gửi tới, hệ thống máy tính xử lý tự động. Về cơ bản thì đây có thể hiểu là xe ô tô số tự động ngày nay hay được sử dụng. 

Ly hợp ô tô phân loại theo trạng thái làm việc 

• Ly hợp đóng: Hệ thống luôn ở trong trạng thái đóng, lò xo ép đĩa ép và ép ma sát để tạo thành khối. 
• Ly hợp mở: Nếu không có lực tác động, hệ thống luôn ở trong trạng thái mở và chỉ đóng khi có lực tác động điều khiển. Hiện nay, ly hợp loại ly hợp này không còn được sử dụng trên các dòng xe hiện đại vì mang nhiều nhược điểm. 

Cấu tạo bộ ly hợp ô tô

Cấu tạo ly hợp ô tô sẽ phụ thuộc và cách phân loại ở trên mà chi thành nhiều bộ phận. Tuy nhiên nó vẫn có 3 phần chính chia thành các bộ phận nhỏ như sau: 

• Phần chủ động: Trong phần này sẽ gồm có bánh đà,vỏ ly hợp, đĩa ép và giá đỡ lên vỏ ly hợp.
• Phần bị động: Trong phần này sẽ gồm có đĩa ma sát và trục bị động
• Cơ cấu điều khiển: Đây là bộ phận có bàn đạp, thanh nối, khớp trượt, các cần bẩy và các lò ép.

Dưới đây sẽ là các bộ phận mà gần như bộ ly hợp ô tô nào cũng phải có để đảm bảo nguyên lý hoạt động đúng tiêu chuẩn. Dù là ly hợp nào thì cũng sẽ có các bộ phận dưới đây hoặc tương tự. 

Bộ phận bánh đà

Bánh đà là bộ phận đóng vai trò tạo ra mômen quán tính giúp động cơ hoạt động. Đây chính là nguồn giúp cho các bộ phận khác trong ly hợp có thể liên kết với nhau bởi trong bánh đà có khoan các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp trên xe. 

Trong bánh đà có bạc đạn ngay giữa tâm giống như một ổ lót dẫn hướng có vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số. Bộ phận này cần được bôi trơn liên tục bằng dầu để hoạt động. 

Đĩa ly hợp hay lá côn

Đĩa ly hợp hay lá côn được lắp ráp với nguồn, sao cho tiếp xúc một cách đồng đều với bề mặt ma sát trên đĩa ép ly hợp và bánh đà. Lá côn hình tròn, mỏng được làm từ thép với một moay ơ đặt ở giữa, bề mặt ngoài của đĩa được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán.

Bề mặt đĩa cũng có phần gợn sóng có lắp vật liệu ma sát như một chiếc đệm có tính đàn hồi để va chạm khi đĩa ly hợp bị ép mạnh vào bánh đà. Đĩa ly hợp có thể dịch chuyển dọc theo trục nhưng đĩa quay thì trục cũng phải quay theo.

Bộ phận vòng bi cắt

Vòng bi cắt ly hợp ô tô là chi tiết khá quan trọng trong cấu tạo vì đóng vai trò đóng và cắt ly hợp. Vòng bi gắn trên ống trượt có thể chuyển động trượt dọc trục được bôi mỡ đầy đủ tại nhà máy mà không cần bảo dưỡng trong thời gian vận hành. 

Bộ phận này cắt ly hợp hấp thụ chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp và lò xo đĩa (bộ phận quay Sau đó truyền chuyển động của càng cắt vào lò xo đĩa. Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm nên tránh tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp.

Bàn đạp ly hợp

Bàn đạp hay còn gọi là chân côn đóng vai trò tạo ra áp suất thủy lực trong xi lanh chính, áp suất này tác dụng lên xylanh cắt ly hợp để tạo ra lực đóng và cắt ly hợp. Nếu đạp hết côn mà không vào được số nghĩa là không thể cắt được động lực, bàn đạp ly hợp mòn. 

Xi lanh chính của ly hợp ô tô

Xy lanh chính của ly hợp sẽ có cần đẩy, piston, lò xo hãm và lò xo ly hợp, buồng chứa dầu. Quá trình ly hợp hoạt động, piston tạo ra áp suất thuỷ lực để điều khiển đóng cắt ly hợp để lò xo phản hồi của bàn đạp liên tục kéo cần đẩy về phía bàn đạp ly hợp.

Xi lanh dùng để ngắt ly hợp 

Xi lanh cắt ly hợp sẽ nhận áp suất dầu thủy lực để điều khiển pittông dịch chuyển, từ đó điều khiển càng cắt ly hợp qua cần đẩy. Hiện nay, các xe ô tô thường sử dụng hai loại tự điều chỉnh và loại có thể điều chỉnh được. Đối với loại tự động này sẽ có một lò xo côn ngay trong buồng xy- lanh cắt ly hợp. 

Loại có thể điều chỉnh sẽ có nhược điểm là nếu ly hợp bị mòn, vị trí của lò xo đĩa thay đổi thì vòng bi không chạm tới và áp sát được vào lò xo khiến bàn đạp không còn tác dụng. Vì thế buộc phải điều chỉnh vít lắp ở đầu cần đẩy để càng ly hợp ép sát vào vòng bi.

Nguyên lý hoạt động hệ thống ly hợp trên ô tô

Khi muốn điều khiển xe ô tô số sàn thì bộ ly hợp này hoạt động với vai trò tối quan trọng. Dưới đây sẽ là nguyên lý hoạt động của bộ phận này các bạn có thể tham khảo. 

Khi đóng ly hợp, người lái nhả chân khỏi bàn đạp côn để bánh đà quay, đĩa ma sát bị lò xo đẩy áp chặt lên bánh đà thông qua một đĩa ép. Khi đó mômen được truyền từ trục khuỷu bánh đà qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp trong hộp số, các chi tiết trên tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà.

Khi người lái bỏ chân côn, ly hợp ô tô ngắt là lúc không truyền momen thì sẽ đạp pê-đan hay gọi là đạp côn thông qua đòn bẩy và khớp nối, trượt chuyển động sang trái ép vào đầu cần bẩy làm chúng quay trên giá đỡ còn đầu kia kéo đĩa áp sát lò xo. Lúc này cần đẩy dịch chuyển tách đĩa ma sát khỏi mặt bánh đà, các bề mặt bị hở ra và mômen động cơ không thể truyền lực qua đĩa. 

Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với ly hợp xe ô tô

Bộ ly hợp đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình sáng số giúp xe di chuyển. Vì thế để tạo được bộ ly hợp ô tô thì đầu tiên momen ma sát của ly hợp phải thắng được momen xoắn lớn nhất của động cơ mới có thể tạo thành thể thống nhất. 

Ly hợp khi tách mở cũng cần đảm bảo phải nhanh và dứt khoát để cắt được truyền lực từ động cơ xuống hệ thống truyền lực. Khi đó xe mới vào được số tránh gây ra tải trọng động cho hộp số.

Cuối cùng ly hợp phải điều khiển dễ dàng với một kết cấu gọn nhẹ và đơn giản nhất. Khi đó mới đảm bảo có thể thoát nhiệt tốt khi ly hợp chuyển động trượt.

Kết luận

Bộ ly hợp ô tô là bộ phận quan trọng cho việc chuyển số trên ô tô để xe có thể di chuyển tiến hoặc lùi. Nếu có những trục trặc về ly hợp, chúng ta cần sửa chữa, và tìm hiểu chi tiết về nó. Honda Mỹ Đình đã giúp các bạn hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của côn trên ô tô giúp bạn điều khiển xe ô tô tốt hơn, đặc biệt là đối với xe số sàn.

Honda Mỹ Đình

Với những chiến lược đầu tư và kinh doanh đúng đắn, Honda Ôtô Mỹ Đình tự hào được đánh giá là một trong các nhà phân phối uy tín nhất hiện nay. Honda Ôtô Mỹ Đình luôn cam kết phục vụ quý khách hàng theo phong cách chuyên nghiệpnhằm mang đến các dịch vụ tốt nhất, vượt trên cả sự mong đợi của quý vị.