Xu Hướng 11/2022 # Cách Tạo Số Của Hộp Số Tự Động Trên Xe Ô Tô / 2023 # Top 14 View | Nhatngukohi.edu.vn

Xu Hướng 11/2022 # Cách Tạo Số Của Hộp Số Tự Động Trên Xe Ô Tô / 2023 # Top 14 View

Bạn đang xem bài viết Cách Tạo Số Của Hộp Số Tự Động Trên Xe Ô Tô / 2023 được cập nhật mới nhất trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.

Khi nhìn vào bên trong một hộp số tự động, bạn thấy có sự sắp đặt thành từng phần riêng rẽ ở từng không gian hợp lý. Trong số những thứ đó, bạn thấy:

– Các bộ truyền bánh răng hành tinh.

– Các bộ phanh đai dùng để khoá các phần của bộ truyền bánh răng hành tinh.

– Các bộ gồm nhiều đĩa ly hợp ma sát ướt làm việc trong dầu dùng để khoá các phần của bộ truyền bánh răng hành tinh.

– Hệ thống thuỷ lực để điều khiển các ly hợp và phanh đai (hay còn gọi là phanh dải)

– Một bộ bơm thủy lực để luân chuyển dầu truyền động trong hộp số.

– Bộ điều khiển bơm và hệ thống các đường thủy lực

Một trong những bộ phận quan trọng trong hệ thống là bộ truyền bánh răng hành tinh. Việc chế tạo ra chúng ăn khớp lồng vào nhau và giúp cho chúng hoạt động đòi hỏi công nghệ sản xuất cao.

Một bộ bánh răng hành tinh là một loại gồm các bánh răng ăn khớp với nhau theo sơ đồ:

Trong đó bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng bao, các bánh răng hành tinh và cần dẫn. Bánh răng mặt trời có vành răng ngoài và được đặt trên một trục quay. Bánh răng bao có vành răng trong và cũng được đặt trên một trục quay khác đồng trục với bánh răng mặt trời. Các bánh răng hành tinh nằm giữa và ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng bao. Trục của các bánh răng hành tinh được liên kết với một cần dẫn cũng có trục quay đồng trục với bánh răng bao và bánh răng mặt trời.

Như vậy 3 trục có cùng đường tâm quay ở dạng trục lồng và được gọi là đường tâm trục của cơ cấu hành tinh. Các trục đều có thể quay tương đối với nhau. Số lượng bánh răng hành tinh có thể là 2, 3, 4 tùy thuộc vào cấu trúc của chúng. Các bánh răng hành tinh vừa quay xung quanh trục của nó vừa quay xung quanh trục của cơ cấu hành tinh.

Nguyên lý hoạt động của cơ cấu hành tinh

Một cơ cấu hành tinh bao gồm ba loại bánh răng: một bánh răng mặt trời, một bánh răng bao và một số bánh răng hành tinh lắp trên một cần dẫn.

Cơ cấu hành tinh là cơ cấu ba bậc tự do tương ứng với ba chuyển động của các trục bánh răng mặt trời, bánh răng bao và cần dẫn. Vì vậy để có một chuyển động từ đầu vào đến đầu ra thì một trong ba bậc tự do trên phải được hạn chế.

Nguyên lý truyền động của cơ cấu hành tinh được thể hiện qua 4 trường hợp sau đây:

Ở chế độ này, trạng thái và tên gọi của các phần tử được thể hiện như sau:

Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay xung quanh bánh răng mặt trời trong khi cũng quay xung quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ. Điều đó làm cho tốc độ quay của cần dẫn giảm xuống tùy thuộc số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời.

Tăng tốc (i<1)

Ở chế độ này, trạng thái và tên gọi của các phần tử được thể hiện như sau:

Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay quanh bánh răng mặt trời trong khi chúng cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ. Điều đó sẽ làm cho bánh răng bao tăng tốc tùy thuộc số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời.

Đảo chiều

Ở chế độ này, trạng thái và tên gọi của các phần tử được thể hiện như sau:

Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh lúc này do cần dẫn bị cố định lúc này tự quay quanh trục của nó ngược chiều kim đồng hồ. Điều đó làm cho bánh răng bao cũng quay ngược chiều kim đồng hồ Lúc này bánh răng bao giảm tốc phụ thuộc vào số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời.

Truyền thẳng (i=1)

Bánh răng mặt trời, bánh răng bao: Phần tử chủ động Cần dẫn: Phần tử bị động

Tốc độ và chiều quay của bộ truyền hành tinh được tóm tắt trong bảng sau:

Cách tạo số của Hộp số tự động

Theo như những phân tích phía trên, khi ta tác động cố định, chọn phần tử chủ động và phần tử nào bị động trong hệ bánh răng sẽ cho ta 1 tỷ số truyền. Nhìn tổng quan hơn cho toàn bộ hộp số thì trong đó là sự kết hợp của nhiều bộ bánh răng kết hợp với nhau để cho ra một tỷ số truyền cuối cùng ở trục ra hộp số tự động. Về sơ đồ bố trí sự kết hợp này như thế nào thường được áp dụng từ các kết quả nghiên cứu, kinh nghiệm chế tạo đúc rút trong nhiều thập kỷ qua kể từ khi hộp số tự động ra đời. Và thường chỉ có nhà sản xuất mới biết được điều này.

Chính hai hay nhiều phanh dải và ly hợp ma sát sẽ quyết định bộ phận nào cố định, cái nào chủ động, cái nào bị động. Bạn có thể tham khảo bảng diễn tả cách tạo số của một loại hộp số tự động 8 cấp của ZF.

Trịnh Tân – Cao Hồng Sơn

Cấu Tạo &Amp; Nguyên Lý Hoạt Động Của Hộp Số Tự Động Ô Tô / 2023

Cấu tạo hộp số tự động phức tạp hơn số sàn nên việc hiểu rõ được nguyên lý hoạt động, tính năng sẽ giúp hạn chế hư hỏng và kéo dài tuổi thọ.

Tuy lái số tự động đơn giản hơn lái xe số sàn nhưng hộp số tự động ô tô lại có cấu tạo phức tạp hơn số sàn. Vì thế hiểu đúng về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, tính năng cũng như cách sử dụng hộp số tự động ô tô sẽ giúp hạn chế các hư hỏng, đồng thời kéo dài tuổi thọ hộp số.

Hộp số tự động là gì?

Hộp số tự động (tiếng Anh là Automatic Transmission – viết tắt AT) là loại hộp số có thể tự động thay đổi tỉ số truyền động mà không cần bất kỳ sự can thiệp điều khiển nào từ người lái. Có nhiều loại hộp số tự động như:

Trong đó phổ biến nhất là hộp số tự động thuỷ lực. Loại hộp số này sử dụng áp suất dầu để điều khiển các ly hợp bên trong.

Ưu điểm của hộp số tự động là “giải phóng” người lái ra khỏi chân côn và cần số. Điều này giúp các thao tác lái xe trở nên đơn giản hơn. Thấy rõ nhất là khi vận hành trong phố, những khu vực đông đúc. Tuy nhiên so với hộp số sàn thì hộp số tự động ô tô có cấu tạo phức tạp hơn khá nhiều.

Cấu tạo hộp số tự động

Cấu tạo toàn bộ hệ thống truyền động trên xe ô tô sẽ gồm: động cơ, hộp số, vi sai và truyền động cuối. Xe ô tô số sàn sử dụng ly hợp cơ khí. Còn xe ô tô số tự động dùng loại ly hợp thuỷ lục. Do đó trên xe số tự động, dễ nhận ra là xe không có bàn đạp ly hợp (chân côn). Người lái không phải thao tác chuyển số. Mọi thứ đơn giản và tự động khi chọn chế độ D (drive).

Hộp số tự động hoạt động dựa trên việc điều chỉnh các bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau nhằm tạo ra tỷ số truyền khác nhau ở đầu vào và đầu ra.

Cấu tạo của hộp số tự động ô tô gồm:

Các bộ bánh răng hành tinh

Các bộ ly hợp thuỷ lực

Biến mô thuỷ lực

Bộ điều khiển điện tử

Bộ bánh răng hành tinh

Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trò quan trọng nhất trong hộp số xe tự động. Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh gồm:

Bánh răng mặt trời (còn gọi là bánh răng định tinh): là bánh răng có kích thước lớn nhất, nằm ở vị trí trung tâm.

Bánh răng hành tinh: là các bánh răng hành tinh có kích thước nhỏ hơn, ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời.

Vành đai ngoài: vành đai ngoài bao quanh toàn bộ bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh. Vành đai này ăn khớp với bánh răng hành tinh. Ở hộp số tự động, mặt ngoài của vành đai ngoài được thiết kế nhiều rãnh để ăn khớp với những đĩa ma sát của ly hợp. Điều này giúp các đĩa ma sát chuyển động cùng với vành đai ngoài.

Lồng hành tinh: trục của bánh răng hành tinh liên kết với một lồng hành tinh (cần dẫn) đồng trục với bánh răng mặt trời và vành đai ngoài.

Bất kể bộ phận nào trong 3 bộ phận bánh răng mặt trời, lồng hành tinh và vành đai ngoài đều có thể giữ vai trò dẫn mô men xoắn – đầu vào/sơ cấp. Khi ấy, 1 trong 2 bộ phận còn lại giữ vai trò nhận mô men xoắn – đầu ra/thứ cấp. Bộ phận còn lại giữ cố định. Sự thay đổi của bộ phận đầu vào hoặc bộ phận cố định sẽ cho tỷ số truyền đầu ra khác nhau.

Tỷ số truyền giảm khi tốc độ đầu vào nhỏ hơn tốc độ đầu ra. Tỷ số truyền tăng khi tỷ số đầu vào lớn hơn tỷ số đầu ra. Khi tỷ số giảm đi cùng với chuyển động đầu vào và đầu ra ngược nhau thì cho số lùi.

Giảm tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài chủ động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh bị động. Khi vành đai ngoài quay theo chiều kim đồng hồ, bánh răng hành tinh cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Điều này làm cho tốc độ của lồng hành tinh giảm.

Tăng tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh chủ động. Khi bánh răng hành tinh quay theo chiều kim đồng hồ làm cho vành đai ngoài tăng tốc quay theo.

Đảo chiều: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời chủ động – lồng hành tinh cố định. Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, do lồng hành tinh đang cố định nên bánh răng hành tinh quay ngược chiều kim đồng hồ. Điều này làm vành đai ngoài cũng quay ngược chiều kim đồng hồ.

Bộ ly hợp thuỷ lực

Bộ ly hợp thuỷ lực có cấu tạo gồm:

Đĩa mã sát và tấm thép ma sát được thiết kế chồng lên nhau. Đĩa ma sát ăn khớp với vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh nhờ các rãnh. Khi vành đai ngoài chuyển động thì các đĩa ma sát của ly hợp cũng chuyển động theo. Lò xo có nhiệm vụ tách các tấm ma sát với nhau khi áp suất dầu giảm hoặc không có. Khi áp suất dầu tăng, lò xo dịch chuyển qua phải, các tấm ma sát ép lại vào nhau. Lúc này vành đai của bộ bánh răng hành tinh bị giữ lại.

Bộ biến mô thuỷ lực

Biến mô thuỷ lực là loại khớp nối bằng chất lỏng có vai trò truyền mô men xoắn từ động cơ đến trục vào hộp số. Biến mô thuỷ lực nằm ngay giữa động cơ và hộp số.

Cấu tạo của biến mô thuỷ lực gồm:

Bộ bánh bơm kết nối với động cơ

Stator định hướng môi chất

Tuabin kết nối với hộp số

Nguyên lý hoạt động của biến mô có thể hình dung như việc đặt 2 chiếc quạt máy đối diện nhau. Quạt 1 có vai trò như bộ bánh bơm, quạt 2 có vai trò như tuabin. Không khí như môi chất sẽ chuyển từ quạt 1 đập vào cánh quạt 2 làm cho quạt 2 quay chuyển trả lại cho quạt 1.

Xe dừng: Khi xe dừng, máy vẫn nổ, động cơ vẫn dẫn động bộ bánh bơm nhưng không đủ mạnh để làm tuabin hoạt động. Khi xe bắt đầu bắt đầu chạy, bánh bơm xoay nhanh hơn đủ lực dẫn động cho tuabin. Lúc này sự khuếch đại bắt đầu diễn ra do sự chênh lệch lớn giữa tốc độ bánh bơm và tuabin.

Xe tăng tốc: Khi xe tăng tốc, bánh bơm xoay nhanh hơn dẫn đến tuabin cũng quay nhanh hơn. Sự khuếch đại sẽ giảm khi tốc độ tuabin tăng cao.

Điểm khớp nối: Khi tốc độ tuabin tăng xấp xỉ 90% so với tốc độ bánh bơm (thường ở dải tốc 60 km/h) thì sự khuếch đại mô men xoắn bằng 0. Lúc này, biến mô thực sự đóng vai trò là một khớp nối môi chất giữa động cơ và hộp số.

Ngoài vai trò chính trên, biến mô thuỷ lực còn có nhiệm vụ dẫn động bơm dầu hộp số ô tô. Khi bánh bơm quay thì tuabin cũng quay giúp hút dầu thuỷ lực và chuyển vào hệ thống thuỷ lực bên trong hộp số.

Bộ điều khiển điện tử

Xe có thể chuyển số tự động chủ yếu nhờ vào bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này tiếp nhận thông tin đầu vào từ những cảm biến. Sau đó xử lý thông tin và cung cấp dòng điện đến các van để đóng mở đường dầu đến các ly hợp.

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Mỗi số sẽ có một bộ ly hợp và bộ bánh răng hành tinh tương ứng như số 1 sẽ có ly hợp số 1 và bộ bánh răng hành tinh số 1, số 2 có ly hợp số 2 và bộ bánh răng hành tinh số 2… Các cặp ly hợp và bánh răng hành tinh tương ứng được bố trí dài theo trục hộp số. Ngoài ly hợp số còn có thêm cả ly hợp tiến.

Nguyên lý hoạt động hộp số tự động như sau: mô men xoắn từ trục khuỷu của động cơ truyền qua biến mô và từ biến mô truyền vào trục vào của hộp số. Bộ điều khiển điện tử thông qua tín hiệu từ cảm biến sẽ tiến hành cho đóng mở đường dầu dẫn đến các ly hợp. Để mô men xoắn truyền đến trục ra của hộp số thì phải có 2 ly hợp đóng lại.

Nếu xe di chuyển về phía trước: ly hợp tiến và ly hợp số (số 1 hoặc số 2…) tương ứng với tốc độ xe sẽ được đóng.

Nếu xe ở số N trung gian: chỉ có 1 ly hợp số 2 đóng lại. Ly hợp tiến không được đóng lại. Đây chính là lý do mô men xoắn không thể truyền đến trục ra của hộp số.

Nếu xe di chuyển lùi: ly hợp số 2 và ly hợp số 5 được đóng lại (với loại hộp số tự động có 5 số tiến và 1 số lùi).

Số 1: Quá trình vào số 1 được thực hiện bằng cách đóng ly hợp số tiền và ly hợp số 1. Ly hợp số tiến cho phép mô men xoắn truyền từ biến mô đến trục vào của hộp số. Đây được xem là “cửa ngõ” đầu vào của hộp số. Ly hợp số 1 được đóng, mô men xoắn truyền qua bộ bánh răng hành tinh số 1 và 2… rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Số 2: Quá trình sang số 2 cũng tương tự. Ly hợp tiến đóng cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô vào hộp số. Ly hợp số 2 đóng giúp truyền động cho bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3, rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Số lùi: Với số lùi, ly hợp số 5 đóng cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô sang trục bánh răng mặt trời. Ly hợp số 2 đóng, giữ cố định vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh số 2. Mô men xoắn sẽ đổi chiều khi truyền từ trục bánh răng mặt trời qua bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3 sau đó chuyển đến trục ra của hộp số.

Các hộp số xe tự động ngày nay còn được bổ sung thêm một số chức năng như: kiểm soát tốc độ của động cơ cũng như vị trí bướm ga, giám sát hệ thống phanh ABS …

Minh Trần

Hộp Số Ô Tô Là Gì ? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hộp Số Sàn Ô Tô? / 2023

Hộp số ô tô là một bộ phận để tăng và giảm tốc độ của động cơ bằng bánh răng và biến đổi nó thành mômen quay để truyền đến các bánh xe dẫn động.

Vai trò của hộp số ô tô

(1) Để nối/ngắt công suất truyền từ động cơ bằng cách điều khiển cần chuyển số. (2) Để tăng mômen quay khi khởi hành và leo dốc. (3) Để truyền động đến các bánh xe ở tốc độ cao khi đang chạy với tốc độ lớn. (4) Để truyền động đến các bánh xe khi chạy lùi.

Sự cần thiết của việc chuyển số

Đồ thị ở bên trái trình bày các đường cong tính năng truyền động chỉ rõ mối quan hệ giữa lực truyền động và tốc độ của xe từ số 1 đến số 6.

1. Các đường cong tính năng truyền động

Nói một cách lý tưởng, đường biểu diễn lực truyền động của động cơ cần phải thay đổi liên tục như đường cong A ở đồ thị này. Tuy nhiên, lực truyền động thực tế của hộp số loại thông thường không thay đổi liên tục từ số 1 đến số 6.

Do đó, lực truyền động của động cơ sẽ có hiệu quả khi thu hẹp khu vực gạch chéo trong đồ thị để gần với đường cong này.

Có thể phỏng đoán rằng lực truyền động sẽ đến gần đường cong lý tưởng A khi tăng số lượng các số truyền lên. Tuy nhiên, thiết kế của hộp số như vậy sẽ trở nên phức tạp và làm cho việc điều khiển hộp số của người lái cũng phức tạp.

Vì vậy, số lượng các số truyền là từ 4 đến 6.

Số truyền 5 được sử dụng nhiều nhất.

Khi xe khởi hành, cần có công suất lớn, nên người ta sử dụng số truyền 1 có lực truyền động lớn nhất.

Sau khi khởi hành, người ta dùng số 2 và số 3 để tăng tốc độ của xe.

Người ta dùng các số truyền này vì chúng có giới hạn tốc độ cao hơn số 1 và cần không nhiều lực truyền động.

Khi xe chạy ở tốc độ cao, người ta dùng các số 4, số 5 và số 6 để tiếp tục tăng tốc độ của xe. Việc sử dụng các số truyền với lực truyền động nhỏ và hạ thấp tốc độ của động cơ sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.

Khi sử dụng số lùi, bánh răng trung gian số lùi được nối khớp, bánh răng số lùi sẽ đổi

Tỷ số truyền giảm tốc hộp số sàn

Tỷ số truyền giảm tốc hộp số sàn được thể hiện như sau:

Nếu bánh răng bị động có 38 răng và bánh răng chủ động có 12 răng chẳng hạn, thì tỷ số truyền giảm tốc của số 1 là 38/12 = 3,166.

Khi trục sơ cấp truyền chuyển động quay và mômen quay cho trục thứ cấp, tốc độ quay sẽ giảm xuống và mômen quay sẽ tăng lên theo tỷ số truyền giảm tốc của các bánh răng này.

Mômen đầu thứ cấp = Mômen đầu sơ cấp x Tỷ số truyền

Số vòng quay đầu sơ cấp = Số vòng quay đầu thứ cấp x Tỷ số truyền

Điều này cho thấy rằng tỷ số truyền càng lớn thì mômen quay càng tăng, còn số vòng quay cànggiảm..

Nghĩa là xe có thể chạy ở tốc độ càng cao khi tỷ số truyền càng nhỏ, mặc dù lực truyền động giảm xuống.

Các cơ cấu vận hành hộ số sàn ô tô

Loại này liên kết cần chuyển số với hộp số bằng cáp hoặc các thanh nối, v.v..

Người ta dùng loại này ở các xe FF, và có đặc điểm là gây ra ít rung động và tiếng ồn, và có thể dễ dàng thiết kế vị trí của cần chuyển số.

2. Loại điều khiển trực tiếp

Loại này lắp cần chuyển số trực tiếp trên hộp số. Người ta dùng loại này ở các xe FR vì các thao tác chuyển số nhanh và dễ xử lý.

Đường truyền công suất của hộp số sàn ô tô

Người ta đặt hộp số ngang ở đầu bên trái hoặc bên phải của động cơ lắp ngang ở các xe FF.

Người ta đặt hộp số dọc ở phía sau của động cơ lắp dọc ở các xe FR.

1. Điều khiển hộp số ngang

Công suất từ động cơ không được truyền từ trục sơ cấp sang trục thứ cấp, nên cũng không truyền sang bộ vi sai.

Mũi tên xanh: Truyền công suất

Độ dài của mũi tên thể hiện tốc độ quay còn chiều rộng của mũi tên thể hiện mômen quay.

Mũi tên càng dài, tốc độ quay càng lớn, còn chiều rộng của mũi tên càng rộng mômen quay càng lớn.

Bánh răng của trục thứ cấp ăn khớp với bánh răng số 1 của trục sơ cấp truyền công suất đến bộ vi sai qua bánh răng dẫn vi sai.

Mũi tên xanh: Truyền công suất

Độ dài của mũi tên thể hiện tốc độ quay còn chiều rộng của mũi tên thể hiện mômen quay.

Mũi tên càng dài, tốc độ quay càng lớn, còn chiều rộng của mũi tên càng rộng mômen quay càng lớn.

Bánh răng trục thứ cấp đang quay ăn khớp với bánh răng số 3 của trục sơ cấp truyền công suất đến bộ vi sai qua bánh răng dẫn vi sai.

Mũi tên xanh: Truyền công suất

Độ dài của mũi tên thể hiện tốc độ quay còn chiều rộng của mũi tên thể hiện mômen quay.

Mũi tên càng dài, tốc độ quay càng lớn, còn chiều rộng của mũi tên càng rộng mômen quay càng lớn.

Gài khớp bánh răng trung gian số lùi với bánh răng số lùi của trục sơ cấp.

Gài khớp bánh răng của trục thứ cấp với bánh răng trung gian số lùi truyền công suất để quay ngược chiều đến bộ vi sai qua bánh răng dẫn vi sai.

Mũi tên xanh: Truyền công suất

Mũi tên tím: Chiều quay của bánh răng đảo chiều lồng không

Độ dài của mũi tên thể hiện tốc độ quay còn chiều rộng của mũi tên thể hiện mômen quay.

Mũi tên càng dài, tốc độ quay càng lớn, còn chiều rộng của mũi tên càng rộng mômen quay càng lớn.

Mũi tên xanh: Truyền công suất

Độ dài của mũi tên thể hiện tốc độ quay còn chiều rộng của mũi tên thể hiện mômen quay.

Mũi tên càng dài, tốc độ quay càng lớn, còn chiều rộng của mũi tên càng rộng mômen quay càng lớn.

Đối với hộp số dọc trục sơ cấp và trục thứ cấp được bố trí trên cùng một đường tâm và bánh răng đảo chiều liên kết trục sơ cấp và trục thứ cấp để truyền công suất.

Hộp Số Ô Tô Là Gì? Vai Trò Và Tầm Quan Trọng Của Hộp Số Ô Tô / 2023

Hộp số ô tô là gì?

Hôp số ô tô là bộ phận nằm giư vai trò đảm bảo tỉ số truyền của động cơ và cầu dẫn động thay đổi tương ứng với từng chế độ vận hành khác nhau của xe. Hiểu một cách đơn giản, hộp số là bộ phận làm tăng/giảm tốc độ của động cơ bằng bánh răng và biến nó thành mô – men xoắn truyền động tới các bánh xe.

Hộp số phải có đủ tỉ số truyền phù hợp với tính động lực học của ô tô. Đồng thời, hộp số cần phải đảm bảo không gây tiếng ồn khi hoạt động.

Cấu tạo của hộp số ô tô:

Hộp số ô tô thường gồm những bộ phận chính như sau:

Bánh răng: Đây là một bộ phận chính, đảm nhận công việc thay đổi tỉ số truyền.

Trục hộp số: Với hộp số dọc thường sẽ có 3 trụng gồm Sơ cấp – Trục trung cấp – Trục thứ cấp. Với hộp số ngang sẽ có 2 trục, gồm trục sơ cấp – trục thứ cấp.

Bộ đồng tốc: Bộ phận này, giúp tốc độ của các bánh răng được đồng dều khi vào số, tránh gặp tình trạng va đập giữa các bánh răng. Từ đó giúp việc chuyển số được mượt mà, trơn tru hơn.

Ô bi: Bộ phận này, giúp chuyển hóa ma sát trượt thành ma sát lăn, giảm thiểu tiếng ồn khi hộp số đang hoạt động, kéo dài tuổi thọ cho hộp số.

Vỏ và nắp hộ số: Bộ phận này có vai trò bao bọc và bảo vệ các chi tiết bên trong hộp số

Vai trò của hộp số ô tô trong quá trình vận hành:

Hộp số ô tô có vai trò cụ thể sau:

Được dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ động của xe, đồng thời, nó thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài.

Thay đổi chiều chuyển động của xe (tiền và lùi)

Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tùy ý mà không cần tắt máy và mở ly hợp.

Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng.

Hộp số phải có đủ tỉ số truyền một cách hợp lý để nâng cao tính kinh tế và tính động lực học của ô tô.

Tăng mô-men xoắn khi xe khởi động và khi leo dốc

Hộp số có hiệu suất truyền lực cao, khi làm việc không gây ra tiếng ồn, thay đổi số nhẹ nhàng không sinh lực va đập ở các bánh răng.

Phân loại hộp số ô tô hiện nay:

Hiện nay, tại thị trường có 4 loại hộp số thông dụng trên ô tô, cụ thể đó là:

Hộp số sàn

Hộp số tự động

Hộp số tự động vô cấp CVT

Hộp số ly hợp kép

Việc lụa chọn loại hộp số tùy chọn vào nhiều yếu tố khác nhau như: Chi phí, cách sử dụng, cách bảo dưỡng, sở thích,…

Ưu và nhược điểm của các loại hộp số ô tô:

1. Hộp số sàn/ hộp số tay:

Hộp số sàn là loại hộp số có tuổi đời khá lâu. Đặc điểm chính của hộp số san là người lái tự động chuyển số bằng Pê-đan côn và cần số trên sàn để gài các bánh răng ăn khớp với nhau, tạo nên giá trị tỷ số truyền khác nhau giữa trục sơ cấp và trục thứ cấp.

Nguyên lý hoạt động: 

Trực sơ cấp là loại trục có bánh răng xanh lá – bánh răng dẫn động. Đây chính là trục tiếp nhận mô men truyền từ động cơ thông qua ly hợp vào hộp số.

Trung trung gian là trực có màu đỏ – bánh răng chủ động. Trong các loại bánh răng đỏ có 1 loại bánh răng ăn khớp với 1 bánh răng xanh lá ở trục sơ cấp. Do đó, khi trục sơ cấp quay, bánh răng xanh quay thì bánh răng đỏ này cũng quay, dẫn tới cả trục trung gian sẽ quay theo.

Trục thứ cấp là trục có các bánh răng màu xanh biển – bánh răng bị động: Mỗi bánh răng màu xanh biển sẽ ăn khớp với 1 bánh răng màu đỏ ở trụng trung gian, tạo nên các cặp bánh răng tương ứng với từng cấp số. Khi bánh răng đỏ quay, bánh răng xanh nước biển sẽ quay theo, khiến trục thứ cấp quay và dẫn động ra ngoài.

Hộp số sàn có bao nhiêu cấp số thì sẽ có bấy nhiêu cặp bánh răng xanh biển và đỏ, cùng với 1 cặp bánh răng số lùi. (cặp bánh răng này sẽ có thêm bánh răng trung gian màu tím).

Ưu điểm:

Hộp xe số sàn mang lại cảm giác chân thực, trải nghiệm lái tuyệt vời

Mức tiêu hao nhiên liệu thấp

Trong quá trình sử dụng ít xảy ra lỗi hư hỏng, có thời gian bảo trì lâu hơn các hộp số tự động và CVT

Chi phí bảo dưỡng thấp

Giá rẻ

Nhược điểm:

Yêu cầu kỹ thuật lái cao, không thích hợp với phụ nữ hoặc những người mới học

Đòi hỏi phải thao tác thường xuyên, liên tục sẽ gây ra điều bất lợi đối với những người già và những người bị bệnh về xương khớp.

2. Hộp số tự động:

Hiện nay, các mẫu xe mới đều được trạng bị hộp số tự động. Đây là loại hộp số có kết cấu khá phức tạp, gồm nhiều răng kết hợp với nhau, tạo thành cấp số cho xe.

Đây là loại hộp số ngắt và truyền chuyển động quay từ động cơ thông qua bộ biến mô thủy lực có vai trò như một bộ ly hợp. Tất cả các quy trình hoạt động của hộp số này đều được điều khiển tự động bởi máy tính, dựa theo điều kiện vận hành của xe.

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động:

Mô men xoắn từ trục khuỷu của động cơ truyền qua biến mô truyền vào trục vào của hộp số. Bộ điều khiển điện tử thông qua tín hiệu từ cảm biến sẽ tiến hành cho đóng mở đường dầu dẫn tới các ly hợp. Để mô men xoắn truyền tới trục ra hộp số thì phải có 2 ly hợp đóng lại.

Nếu xe di chuyển về phía trước: ly hợp tiến và ly hợp số (số 1 hoặc số 2…) tương ứng với tốc độ xe sẽ được đóng.

Nếu xe ở số N trung gian: chỉ có 1 ly hợp số 2 đóng lại. Ly hợp tiến không được đóng lại. Đây chính là lý do mô men xoắn không thể truyền đến trục ra của hộp số.

Nếu xe di chuyển lùi: ly hợp số 2 và ly hợp số 5 được đóng lại (với loại hộp số tự động có 5 số tiến và 1 số lùi).

Số 1: Quá trình vào số 1 được thực hiện bằng cách đóng ly hợp số tiền và ly hợp số 1. Ly hợp số tiến cho phép mô men xoắn truyền từ biến mô đến trục vào của hộp số. Đây được xem là “cửa ngõ” đầu vào của hộp số. Ly hợp số 1 được đóng, mô men xoắn truyền qua bộ bánh răng hành tinh số 1 và 2… rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Số 2: Quá trình sang số 2 cũng tương tự. Ly hợp tiến đóng cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô vào hộp số. Ly hợp số 2 đóng giúp truyền động cho bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3, rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Ưu điểm hộp số tự động:

Lái xe tự động, không cần quá nhiều thao tác phức tạp phù hợp với chị em phụ nữ hoặc những người có tay lái yếu

Thích hợp di chuyển tại những vùng đô thị đông đúc, nhiều phương tiện qua lại

Nhược điểm

Vì là tự động nên tốn nhiều nhiên liệu hơn so với các hộp số truyền thống

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa lớn

Tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn xe số sàn.

3. Hộp số tự động vô cấp CVT:

Hộp số vô cáp CVT là một loại hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền liên tục mà không càn phải phan theo từng cấp số. Bởi hộp số này tạo nên các tỷ số truyền bằng dây đai và 2 hệ Pulley, không phải bằng các bánh răng như các loại hộp số ô tô khác.

Nguyên lý hoạt động của hộp số vô cấp CVT:

Số tiến:

Hệ pulley được điều khiển bởi một bộ điều khiển thuỷ lực. Bộ điều khiển này sẽ làm 2 nửa pulley của hệ pulley chủ động hoặc hệ pulley bị động tiến lại gần hoặc tách xa nhau. Trên mỗi pulley, khi 2 nửa pulley tiến lại gần, bán kính pulley đó sẽ tăng lên, dây đai được nâng ra xa tâm. Khi 2 nửa pulley tách ra, bán kính pulley đó giảm xuống, dây đai nằm lọt giữa 2 nửa pulley và gần tâm hơn.

Khi bán kính 1 pulley tăng lên thì bán kính pulley còn lại sẽ giảm. Điều này đảm bảo dây đai luôn bám chặt kết nối liên tục với 2 pulley. Chính sự tăng giảm bán kính của pulley chủ động và pulley bị động giúp xác lập nên “tỷ số truyền” của hộp số.

Nếu pulley chủ động có bán kính nhỏ, pulley bị động có bán kính lớn thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ giảm, tạo ra được “số thấp”. Ngược lại, nếu pulley chủ động có bán kính lớn, pulley bị động có bán kính nhỏ thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ tăng lên, tạo ra được “số cao”.

Bộ điều khiển thuỷ lực làm thay đổi bán kính của 2 hệ pulley giúp tỷ số truyền có thể biến thiên liên tục. Đây chính là lý do vì sao hộp số CVT không có các cấp số cố định mà thay đổi vô cấp.

Số lùi:

Để có số lùi, người ta lắp thêm trước đầu vào của hệ truyền đai 1 bộ bánh răng hành tinh (gồm bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, cần dẫn, vành đai ngoài) và ly hợp giống như của hộp số tự động. Đầu ra từ động sẽ kết nối với bánh răng mặt trời. Đầu vào của pulley chủ động sẽ kết nối với cần dẫn của các bánh răng hành tinh.

Với số tiến bình thường, động cơ sẽ dẫn động bánh răng mặt trời quay, bánh răng mặt trời dẫn động bánh hành tinh quay cùng chiều. Khi bánh răng hành tinh quay thì cần dẫn sẽ quay và truyền lực vào pulley chủ động.

Với số lùi, bộ ly hợp sẽ làm cố định vành đai ngoài khiến bánh răng hành tinh quay ngược chiều lại với bánh răng mặt trời. Điều này khiến hộp số quay ngược chiều và cho ra số lùi.

Ưu điểm:

Mức tiêu hao nhiên liệu thấp

Chuyển cấp và vận hành mượt mà so với các hộp số

Cấu tạo đơn giản

Nhược điểm:

Tăng tốc yếu hơn so với các loại hộp số khác

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao

Chịu tải và phản ứng kém

4. Hộp số ly hợp kép:

Hộp số ly hợp kép có nguyên lý hoạt động của các bánh răng giống với hộp số sàn MT. Điểm khác là cơ cấu chuyển số được thực hiện tự động giông với hộp số tự động truyền thống.

Từ các tín hiệu cảm biến, bộ điều khiển hoạt động của những bộ bánh răng thông qua ly hợp.

Ưu điểm

Đảm bảo được lực kéo phù hợp với điều kiện hoạt động của mỗi loại xe

Nâng cao hiệu suất công việc

Tiết kiệm nhiên liệu tối đa

Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng

Trọng lượng nhẹ

Phù hợp với các dòng xe thể thao vì thời gian sang số nhanh và chính xác

Nhược điểm

Chi phí khá đắt so với các hộp số khác, phù hợp với những dòng xe phân khúc hạng sang

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa khá cao

Cập nhật thông tin chi tiết về Cách Tạo Số Của Hộp Số Tự Động Trên Xe Ô Tô / 2023 trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!