Lò xo ép trong cụm ly hợp đóng vai trò quan trọng, có tác dụng tạo ra lực ép của ly hợp. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu đặc điểm của 3 loại lò xo ép là trụ, côn và đĩa nhé!
Chức năng của lò xo ép trong cụm ly hợp
Ở trạng thái ly hợp đóng, người lái không tác dụng vào bàn đạp. Khi đó lò xo ép đẩy đĩa ép, ép đĩa ma sát vào bánh đà. Momen của động cơ từ bánh đà và đĩa ép nhờ ma sát truyền sang các tấm ma sát của đĩa bị động, đến xương đĩa, đến moay ơ, qua then hoa đến trục ly hợp. Ở trạng thái này, momen từ động cơ truyền qua ly hợp đến hệ thống truyền lực.
Các loại lò xo ép trong cụm ly hợp
Trong ly hợp ô tô, người ta thường sử dụng 3 loại sau: lò xo đĩa, lò xo trụ và lò xo côn.
Đường đặc tính của các loại lò xo ép
Kết cấu ở trạng thái tự do, đặc tính biến dạng (quan hệ giữa lực F và biến dạng ΔI) của các loại lò xo được thể hiện trên đồ thị:
a: Lò xo trụ b: Lò xo côn xoắn c: Lò xo đĩa
Lò xo trụ
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép. Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
- Ưu điểm:
– Kết cấu nhỏ gọn, khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép tác dụng lên đĩa ép lớn
– Đảm bảo được lực ép đều lên các bề mặt ma sát bằng cách bố trí các lò xo đối xứng với nhau và với các đòn mở
– Luôn giữ được đặc tính tuyến tính trong toàn bộ vùng làm việc
– Giá thành rẻ, chế tạo đơn giản
- Nhược điểm:
– Các lò xo thường không đảm bảo được các thông số giống nhau hoàn toàn, đặc biệt là sau một thời gian làm việc, lực ép của các lò xo sẽ không đều nhau. Do đó phải chế tạo lò xo thật chính xác nếu không thì lực ép không đều sẽ làm cho đĩa ma sát mòn.
– Không đều và dễ bị cong vênh
Lò xo côn xoắn
- Ưu điểm:
– Lực ép lên lò xo lớn nên thường được dùng trên ô tô có momen xoắn trên 500 Nm
– Có thể giảm được không gian của kết cấu do lò xo có thể ép đến khi lò xo nằm trên một mặt phẳng
- Nhược điểm:
– Khoảng không gian ở gần trục ly hợp chật và khó bố trí bạc mở ly hợp
– Dùng lò xo côn thì áp suất lò xo tác dụng lên đĩa ép phải qua các đòn ép. Do đó việc điều chỉnh ly hợp sẽ phức tạp
– Lò xo côn có dạng tuyến tính ở vùng làm việc nhỏ, sau đó khi các vòng lò xo bắt đầu trùng nhau thì độ cứng của lò xo tăng lên rất nhanh. Do đó nó đòi hỏi phải tạo được lực lớn để ngắt ly hợp và khi đĩa ma sát mòn thì lực ép của lò xo giảm rất nhanh
Lò xo đĩa
- Ưu điểm:
– Lò xo đĩa làm luôn nhiệm vụ của đòn mở nên kết cấu nhỏ gọn và đơn giản
– Lò xo đĩa có đặc tính làm việc hợp lý vì trong vùng làm việc, đặc tính thay đổi không đáng kể theo biến dạng. Do vậy lực ngắt ly hợp đòi hỏi không lớn và khi đĩa ma sát bị mòn thì lực ép thay đổi không đáng kể
- Nhược điểm: Chế tạo khó khăn
Vì sao lò xo đĩa được sử dụng nhiều trong cụm ly hợp ma sát?
Lò xo đĩa chiếm không gian ít hơn so với các loại lò xo khác nên kết cấu ly hợp gọn, ít chi tiết, kích thước nhỏ. Một ưu điểm quan trọng nữa của lò xo đĩa là có đường đặc tính lò xo rất thích hợp để làm lò xo ép. Giả sử trên đồ thị, điểm A là điểm làm việc của lò xo khi ly hợp đóng. Cả 3 lò xo đều có biến dạng P và có lực ép F. Khi mở ly hợp, lò xo có biến dạng M và ta thấy lò xo trụ xoắn có lực ép tăng tuyến tính, lò xo côn xoắn lực ép tăng rất nhiều còn lò xo đĩa lực ép không tăng. Như vậy, đối với loại lò xo đĩa, khi mở ly hợp, lực bàn đạp không tăng. Hơn nữa xung quanh điểm A, lực ép lò xo đĩa thay đổi ít do vậy khi thiết kế ly hợp lò xo đĩa, hệ số dự trữ của ly hợp không cần lớn, điều này làm giảm kích thước của ly hợp. Vì các ưu điểm này mà lò xo đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ly hợp ma sát.
