Ly hợp đĩa kép - món độ mơ ước của dân chơi xe số sàn

Ly hợp đĩa kép, hay còn gọi là ly hợp hai đĩa, đang trở thành một nâng cấp phổ biến cho các xe số sàn, đặc biệt trong bối cảnh các động cơ hiện đại có thể sản sinh công suất lên đến 500 hoặc thậm chí 1000 mã lực. Sự gia tăng đáng kể về công suất này đặt ra thách thức lớn cho hệ thống truyền động, đặc biệt là bộ ly hợp, trong việc truyền tải toàn bộ sức mạnh mà không gặp sự cố như trượt ly hợp hoặc hỏng hóc sớm.

Nguyên lý hoạt động của ly hợp đĩa kép

Khả năng chịu mô-men xoắn của bất kỳ bộ ly hợp nào dựa trên ba thông số cơ bản: lực kẹp (clamping force), diện tích bề mặt và hệ số ma sát. Việc tăng bất kỳ yếu tố nào trong ba thông số này sẽ cho phép nhà thiết kế thay đổi hai biến số còn lại để đạt được hiệu suất mong muốn. Ví dụ, bằng cách tăng gấp đôi diện tích bề mặt ly hợp với cùng hệ số ma sát, một đĩa ly hợp đơn vốn có thể chịu được 500 Nm giờ đây có thể chịu được 1.000 Nm. 

Phần thú vị nhất của ly hợp đĩa kép là hệ thống truyền động bằng chốt kết nối giữa đĩa chính và đĩa phụ. Một vấn đề với ly hợp hai đĩa là không có đủ không gian trên trục sơ cấp của hộp số để có hai trục chốt. Bằng cách ghép hai ly hợp lại với nhau, đĩa ly hợp thứ hai không cần lò xo chốt, giúp tiết kiệm không gian và tăng hiệu suất truyền động. 

Vai trò của bánh đà trong hệ thống ly hợp đĩa kép

Bánh đà (flywheel) luôn cung cấp động năng lớn nhất trong hệ thống ly hợp hai đĩa. Bánh đà nặng sẽ tích trữ năng lượng nhiều hơn so với bánh đà nhẹ cùng vòng quay (giả sử có cùng đường kính), điều này trở nên rõ ràng khi cố gắng tăng tốc một chiếc xe nặng từ tình trạng đứng yên. Năng lượng được tích trữ trong vành đĩa chịu ảnh hưởng của một hiện tượng gọi là quán tính quay, nó tăng lên khi khối lượng bổ sung nằm xa tâm quay. 

Vì vậy, một vành đĩa lớn hơn với trọng lượng tập trung nhiều hơn ở vùng ngoại vi sẽ yêu cầu nhiều công suất hơn để tăng tốc. Dựa trên điều này, các nhà sản xuất đã giảm trọng lượng ở vùng ngoại vi của vành đĩa để cải thiện khả năng tăng tốc. Việc loại bỏ cùng một lượng trọng lượng gần tâm của vành đĩa sẽ không cải thiện khả năng tăng tốc như việc loại bỏ trọng lượng ở xa trục quay. 

Cấu tạo và vật liệu của đĩa ly hợp đĩa kép

Đĩa ly hợp hai đĩa thường được trang bị đĩa ma sát hai mặt với vật liệu hữu cơ (không chứa amiăng) chịu nhiệt cao ở một mặt, cùng với hợp kim gốm kim loại ở mặt còn lại. Sự kết hợp này cho phép nhà thiết kế ly hợp tăng khả năng chịu lực kẹp trong khi vẫn có một bề mặt ma sát không quá mạnh mẽ, đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu suất và độ bền. 

Ly hợp đĩa kép cũng giảm trọng lượng trong đĩa thứ hai bằng cách sử dụng chốt truyền động để kết nối đĩa ly hợp chính với đĩa phụ không có lò xo. Đĩa phụ dựa vào lò xo trong đĩa chính để loại bỏ tiếng kêu và những rung động khi nhả côn, giúp cải thiện trải nghiệm lái xe. 

Lợi ích của việc sử dụng ly hợp đĩa kép

Sử dụng côn hai đĩa cho phép chịu tải được mức công suất lớn hơn mà không cần tăng trọng lượng bánh đà quá nhiều. Việc sử dụng bánh đà, đĩa áp lực và lá côn nặng hơn sẽ làm giảm khả năng thay đổi vòng tua, khiến việc chuyển số không còn được dứt khoát và nhanh lẹ. Đây là điều không ai muốn khi chế tạo một chiếc xe thể thao. 

Kết luận

Ly hợp đĩa kép là một giải pháp hiệu quả cho những ai muốn nâng cao hiệu suất truyền động của xe số sàn, đặc biệt khi động cơ đã được tăng công suất đáng kể. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lợi ích của ly hợp đĩa kép sẽ giúp người sử dụng đưa ra quyết định đúng đắn trong việc nâng cấp và tối ưu hóa chiếc xe của mình.