Cơ bản về các loại ly hợp (côn) trên ô tô và các phương tiện giao thông vận tải

Ly hợp (dân dã thì hay gọi nó là côn) là một bộ phận được dùng để kết nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực (hộp số), nhằm để truyền mô men quay một cách êm dịu và để cắt truyền động đến hệ thống truyền lực được nhanh và dứt khoát trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số. Nó cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng mà không cần chuyển hộp số về số trung gian (số 0).

Trên ô tô và các loại phương tiện giao thông vận tải có sử dụng nhiều loại ly hợp khác nhau. Trong bài viết này sẽ chia sẻ một số phân loại loại ly hợp đã và đang được sử dụng. Chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của ly hợp đặc trưng sẽ được trình bày trong các bài viết sắp tới.

1. Theo cách truyền mô men xoắn

1.1. Ly hợp ma sát

Đây là loại ly hợp cơ bản được sử dụng phổ biến trên ô tô ngày này. Cấu tạo của nó gồm đĩa ma sát, đĩa ép, vỏ, lò xo,… Ly hợp ma sát sử dụng lực ma sát từ các đĩa ma sát ép lên bề mặt bánh đà để truyền mô men từ động cơ đến trục sơ cấp của hộp số.

1.2. Ly hợp thủy lực

Ly hợp thủy lực truyền năng lượng bằng chất lỏng – dầu thủy lực. Về cơ bản thì có hai loại:

• Ly hợp thủy tĩnh (truyền năng lượng nhờ áp suất chất lỏng) – loại này có lẽ là chưa có ô tô hay phương tiện nào sử dụng cho việc truyền mô men từ động cơ đến hộp số;
• Ly hợp thủy động (truyền năng lượng nhờ động năng của chất lỏng).

Ly hợp thủy lực trong tiếng Anh gọi là Hydrodynamic clutch hay Fluid coupling – khớp nối thủy lực.

1.3. Ly hợp điện từ

Bản chất của ly hợp điện từ cũng là ly hợp ma sát, nhưng ở đây nó sử dụng lực điện từ từ cuộn dây để kéo phần ứng ma sát ép vào rotor để truyền mô men. Ly hợp điện từ được áp dụng chủ yếu trong việc điều khiển máy nén điều hòa, quạt tản nhiệt, phanh điện từ.

1.4. Ly hợp liên hợp

Thường là kết hợp 2 trong các loại trên: phổ biến ly hợp thủy lực kết hợp ly hợp ma sát.

2. Theo phương pháp tạo lực ép

2.1. Ly hợp ép bằng lò xo

Đây là ly hợp sử dụng phổ biến nhất trên ô tô hiện nay. Ly hợp sử dụng lò xo (lò xo trụ, lò xo đĩa, côn,…) để ép lên đĩa ma sát ép vào mặt bích bánh đà. Tạo lực ma sát gắn kết để truyền mô men từ động cơ đến trục sơ cấp hộp số. Đây cũng chính là loại ly hợp ma sát ở phần trên.

2.2. Ly hợp ép bằng điện từ

Cũng chính là loại ly hợp điện từ. Nó sử dụng lực điện từ để tác động ép chặt phần ứng với đĩa ma sát vào rotor để truyền mô men.

2.3. Ly hợp bán ly tâm

Ly hợp này kết hợp lực ép lò xo và lực ly tâm của đối trọng. Ở tốc độ thấp, chủ yếu là lò xo sẽ ép đĩa ép vào đĩa ma sát tới mặt bích bánh đà. Đây cũng là một loại của ly hợp ma sát kể trên.

2.4. Ly hợp ly tâm

Ly hợp này sử dụng lực ly tâm của đối trọng để ép các đĩa hay tấm ma sát, tạo lực ma sát gắn kết và truyền mô men. Ly hợp ly tâm được sử dụng chủ yếu trên xe máy côn tự động.

Theo phương pháp dẫn động điều khiển

1. Ly hợp dẫn động điều khiển thủy lực

Đây là phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp phổ biến trên ô tô ngày nay. Ly hợp sử dụng hệ thống dẫn động thủy lực bao gồm xilanh chính, xilanh cắt ly hợp, đường ống dẫn dầu thủy lực.

2. Ly hợp dẫn động điều khiển cơ khí

Hệ dẫn động này sử dụng cơ cấu tay đòn hoặc dây cáp để điều khiển đóng ngắt ly hợp. Hiện nay, hệ dẫn động này ít phổ biến trên ô tô hơn so với loại dẫn động thủy lực, nó chủ yếu được sử dụng trong xe máy côn tay.

3. Ly hợp dẫn động điều khiển bằng điện

Ở hệ thống này, bàn đạp ly hợp đóng vai trò như một cảm biến vị trí, truyền tín hiệu đến bộ điều khiể, bộ điều khiển này sẽ gửi tín hiệu điều khiển hệ thống thủy lực (xilanh hoặc bơn thủy lực) để thực hiện cắt ly hợp. Phiên bản nâng cấp của hệ thống này chính là loại Điều khiển ly hợp tự động.

Theo phương pháp điều khiển

1. Điều khiển thủ công do lái xe

Đây là loại điều khiển dẫn động và điều khiển thông thường. Nó bao gồm các phương pháp truyền động trên. Dưới tác dụng của người lái vào bàn đạp ly hợp, truyền lực thông qua thủy lực hoặc cơ khí đến càng cắt ly hợp để thực hiện việc mở ly hợp.

2. Điều khiển tự động

Ly hợp điều khiển tự động là một cơ cấu khá đặc biệt. Nó được điều khiển bởi máy tính với các thông số đầu vào dựa trên tín hiệu chuyển số từ cần gạt số, và các tín hiệu cần thiết khác tùy thuộc và cấp độ tinh vi của hệ thống.

Hệ thống có thể sử dụng kiểu truyền động thủy lực hoặc điện, được điều khiển bởi máy tính, tác động lên càng cắt ly hợp. Về cơ bản thì loại điều khiển này sẽ không cần tác dụng lên bàn đạp ly hợp khi sang số.

Xem thêm: Tìm hiểu các loại truyền động điều khiển ly hợp trên ô tô

Theo trạng thái làm việc

• Ly hợp thường đóng: đây là loại ly hợp thông thường (ly hợp ma sát) với trạng thái lò xo luôn ép đĩa ép, đĩa ma sát và mặt bích bánh đà tạo thành khối cứng để truyền mô men.
• Ly hợp thường mở: ly hợp này thì ngược lại, nó luôn mở khi không có tác động. Khi có tác động điều khiển thì nó đóng, và thực hiện vai trò kết nối của nó. Loại này thường sử dụng trên máy kéo, và không còn phổ biến nữa. Đặc biệt, chính ly hợp của máy nén điều hòa, ly hợp của máy khởi động (công tắc từ) có thể được coi là loại thường mở.