Bộ ly hợp, một thành phần chủ chốt trong hệ thống động cơ của xe ô tô, đảm bảo sự truyền động mượt mà từ động cơ đến hộp số. Nó không chỉ đóng vai trò kỹ thuật quan trọng, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tăng tốc nhanh chóng của xe. Vậy, ly hợp ô tô là gì, cấu tạo ra sao, và nguyên lý hoạt động của nó là như thế nào? Cùng khám phá thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây của Phụ tùng Mitsubishi An Việt.

1. Bộ ly hợp ô tô là gì?

Ly hợp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền động của ô tô, là bộ phận chịu trách nhiệm liên kết trục khuỷu của động cơ với các thành phần khác của hộp số. Nhiệm vụ cơ bản của ly hợp là truyền động bằng cách mở (hợp) hoặc đóng (ly) dựa vào sự điều khiển của người lái. Khi điều này xảy ra, chiếc xe có thể chuyển động tiến, lùi hoặc dừng lại.

(Hình ảnh chi tiết về Bộ ly hợp ô tô là gì? - Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động, nguồn Phụ tùng Mitsubishi An Việt)

Cụ thể, khi xe ở số tiến, ly hợp mở ra ở mức số tương ứng, giúp truyền động từ động cơ tới trục dẫn động của hộp số và đẩy bánh xe chuyển động. Ngược lại, khi phanh hoặc lùi số, ly hợp đóng lại, tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền động. Lúc này, momen lực được ngắt hoặc có thể đổi chiều để giúp xe dừng lại theo ý của người lái. Đây là quá trình linh hoạt và quyết định trong việc điều khiển chuyển động của xe ô tô.

2. Phân loại bộ ly hợp ô tô 

Truyền mô-men xoắn từ trục khuỷu đến trục sơ cấp của hộp số trên xe có bốn loại ly hợp chính:

- Ly hợp ma sát: Sử dụng bề mặt tiếp xúc ma sát để kết nối và ngắt kết nối giữa trục khuỷu và trục sơ cấp.

- Ly hợp thủy lực: Sử dụng dầu thủy lực để truyền động từ trục khuỷu đến trục sơ cấp, tạo hiệu suất cao và linh hoạt.

- Ly hợp nam châm điện: Sử dụng nguyên lý của nam châm điện để kết nối và ngắt kết nối giữa các thành phần, đặc biệt trong các ứng dụng xe điện.

- Ly hợp liên hợp: Kết hợp sự kết nối của ly hợp ma sát và thủy lực để cung cấp tính linh hoạt và hiệu suất cao.

(Hình ảnh chi tiết về Bộ ly hợp ô tô là gì? - Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động, nguồn Phụ tùng Mitsubishi An Việt)

Đối với cách điều khiển xe, có hai loại chính:

- Điều khiển do người lái xe: Người lái xe sử dụng bàn đạp ly hợp để kiểm soát quá trình mở và đóng ly hợp, quyết định việc truyền động hoặc ngắt kết nối.

- Loại tự động: Hệ thống tự động kiểm soát quá trình ly hợp mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ người lái, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lái xe.

Ngày nay, trong hệ thống truyền động ô tô, loại ly hợp ma sát là phổ biến nhất do sự đơn giản, hiệu suất và tính linh hoạt cao.

3. Cấu tạo của bộ ly hợp ô tô chi tiết

Về cấu tạo cơ bản gồm 3 phần chính:

- Phần chủ động:

• Bánh đà: Là một thành phần chủ động chính, bánh đà chịu trách nhiệm truyền động mô-men xoắn từ động cơ đến hệ thống truyền động.

• Giá đỡ lên vỏ ly hợp: Là cấu trúc chịu lực để nâng đĩa ly hợp khi bàn đạp được bấm, tạo ra không gian cho quá trình kết nối và ngắt kết nối.

• Vỏ ly hợp: Là khung cơ bản chứa các thành phần khác của ly hợp và giữ chúng ổn định.

• Đĩa ép: Cũng được gọi là đĩa chủ động, đĩa ép nằm giữa bánh đà và đĩa ma sát và chịu trách nhiệm truyền động mô-men xoắn.

- Phần bị động:

• Đĩa ma sát: Cũng được gọi là đĩa bị động, nằm giữa đĩa ép và trục bị động. Khi ly hợp kết nối, đĩa ma sát được đặt kề với đĩa ép để truyền mô-men xoắn.

• Trục bị động: Là thành phần chịu trách nhiệm truyền động từ ly hợp đến hộp số.

- Cơ cấu điều khiển để ngắt ly hợp:

• Bàn đạp: Là bộ phận được người lái xe sử dụng để điều khiển quá trình kết nối và ngắt kết nối của ly hợp.

• Các cần bẩy: Kết nối bàn đạp với các thành phần khác của hệ thống điều khiển.

• Thanh nối, khớp trượt và các lò ép: Là các phần cơ cấu giúp truyền động lực từ bàn đạp đến đĩa ép và điều khiển quá trình ngắt kết nối.

(Hình ảnh chi tiết về Bộ ly hợp ô tô là gì? - Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động, nguồn Phụ tùng Mitsubishi An Việt)

Về cấu tạo chi tiết, gồm những chi tiết sau: 

- Bánh đà:

Bánh đà đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền động của xe ô tô. Nó không chỉ tạo ra mô-men quán tính giúp động cơ hoạt động mượt mà mà còn là bộ phận liên kết các bộ phận khác trên xe. Thông thường, bánh đà được khoan lỗ để gắn các bộ phận ly hợp, tạo ra bề mặt ma sát và được chế tạo từ chất liệu dày để chịu được lượng nhiệt lớn do sự hoạt động của ly hợp.

Bạc đạn nằm ở trung tâm của bánh đà giống như một ổ lót dẫn hướng, giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số và luôn cần được bôi trơn để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

- Đĩa ly hợp (lá côn):

Đĩa ly hợp chịu trách nhiệm chuyển động từ động cơ đến hộp số và được lắp ráp sao cho tiếp xúc đồng đều với bề mặt ma sát của đĩa ép ly hợp và bánh đà. Được thiết kế hình tròn và mỏng, đĩa ly hợp thường được làm từ thép, có một moay ơ đặt ở giữa và bề mặt ngoài của đĩa được ép ma sát bằng đinh tán.

Vật liệu ma sát được tán vào phần ngoài của đĩa ly hợp, giống như đệm đàn hồi, giúp giảm va chạm khi đĩa ly hợp được ép mạnh vào bánh đà. Đặc biệt, đĩa ly hợp có khả năng dịch chuyển dọc theo trục, nhưng khi quay, trục cũng phải quay theo để truyền động mượt mà trong hệ thống truyền động của ô tô.

- Vòng bi cắt ly hợp:

Vòng bi cắt ly hợp đóng vai trò quan trọng trong quá trình mở và đóng ly hợp. Được gắn trên ống trượt có khả năng chuyển động trượt dọc theo trục, vòng bi này đảm bảo sự chuyển động mượt mà và ổn định. Bôi mỡ đầy đủ tại nhà máy, vòng bi cắt ly hợp không đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên trong quá trình sử dụng.

Vòng bi cắt ly hợp chịu trách nhiệm hấp thụ chênh lệch tốc độ quay giữa càng cắt ly hợp và lò xo đĩa, sau đó truyền chuyển động từ càng cắt vào lò xo đĩa. Chức năng tự định tâm giúp giảm tiếng ồn do ma sát giữa lò xo đĩa và vòng bi cắt ly hợp. Vòng bi cắt ly hợp tự định tâm cũng tự động điều chỉnh để đảm bảo đường tâm của nó thẳng với đường tâm của trục sơ cấp hộp số.

- Bàn đạp ly hợp ô tô:

Bàn đạp ly hợp chịu trách nhiệm tạo áp suất thủy lực trong xi lanh chính. Áp suất này tác động lên xy lanh cắt ly hợp, gây ra quá trình đóng và ngắt ly hợp. Trong trường hợp không thể cắt được động lực khi đạp hết côn, nguyên nhân có thể là do hỏng mòn của hợp hoặc hành trình tự do không đúng chuẩn của bàn đạp ly hợp. Điều này có thể gây khó khăn khi điều khiển quá trình ly hợp và yêu cầu sự kiểm tra và bảo trì kỹ thuật.

- Nắp ly hợp (Bàn ép) và lò xo đĩa của xe:

• Nắp ly hợp (Bàn ép):

Nắp ly hợp, hay còn gọi là bàn ép, đóng vai trò quan trọng trong quá trình nối và ngắt công suất của động cơ. Nắp ly hợp là một bộ phận chủ động, có khả năng di chuyển và áp dụng lực lên đĩa ép ly hợp. Quá trình này giúp truyền động từ động cơ đến hộp số và, kết quả, đảm bảo việc chuyển số trơn tru và hiệu quả.

• Lò xo đĩa:

Lò xo đĩa được tích hợp vào nắp ly hợp để đẩy đĩa ép ly hợp vào đĩa ly hợp. Có hai loại lò xo chủ yếu được sử dụng: lò xo đĩa và lò xo xoắn. Trong đó, hiện nay, lò xo đĩa là loại phổ biến.

(Hình ảnh chi tiết về Bộ ly hợp ô tô là gì? - Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động, nguồn Phụ tùng Mitsubishi An Việt)

4. Nguyên lý hoạt động của bộ ly hợp ô tô

Nguyên lý hoạt động của bộ ly hợp trên xe ô tô là quá trình đóng và ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số, điều này được thực hiện thông qua các bước như sau:

Đóng ly hợp:

• Người lái nhả chân khỏi bàn đạp ly hợp, còn được gọi là chân côn.

• Bánh đà bắt đầu quay, và đĩa ma sát được lò xo đẩy áp chặt lên bánh đà thông qua đĩa ép.

• Lực ma sát giúp truyền momen từ trục khuỷu - bánh đà qua đĩa ma sát và then hoa đến trục sơ cấp của hộp số.

• Các chi tiết tạo thành một khối cùng quay theo bánh đà.

(Hình ảnh chi tiết về Bộ ly hợp ô tô là gì? - Cấu tạo và Nguyên lý Hoạt động, nguồn Phụ tùng Mitsubishi An Việt)

Ngắt ly hợp:

• Khi muốn ngắt ly hợp, người lái đạp pê-đan (đạp côn) thông qua đòn bẩy và khớp nối.

• Trượt chuyển động sang trái ép vào đầu cần bẩy để chúng quay trên giá đỡ.

• Đầu còn lại của cần bẩy kéo đĩa ép, thắng lực ép lò xo, dịch chuyển sang phải và tách đĩa ma sát khỏi mặt bánh đà.

• Khi đĩa ma sát ở trạng thái tự do, các bề mặt bị hở ra và mômen động cơ không truyền qua đĩa tới trục sơ cấp hộp số.

Điều này tạo điều kiện cho việc dừng xe mà vẫn giữ động cơ nổ máy, và khi muốn di chuyển tiếp, người lái có thể nhả chân côn để đóng lại ly hợp và truyền momen từ động cơ đến hộp số, làm cho xe tiếp tục chuyển động.

5. Kết luận

Bộ ly hợp ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động nhẹ nhàng, chuyển số linh hoạt, và cho phép dừng xe mà không cần tắt máy hoàn toàn hay trả hộp số về số không. Khi phát hiện vấn đề với ly hợp, quá trình sửa chữa và tìm hiểu về giá bộ ly hợp ô tô để thay thế là cần thiết. Hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ ly hợp sẽ giúp tối ưu hóa việc điều khiển xe ô tô, đặc biệt là trên các loại xe số sàn.