Cấu tạo hộp số ô tô là gì? Nguyên lý hoạt động của chúng? Hãy cùng tham khảo ngày bài viết dưới đây cùng với IMF VIETNAM nhé:
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:
- Hộp số tự động thuỷ lực (AT) – đây là loại hộp số phổ biến nhất, có thể thấy ở những xe như: Toyota Innova, Toyota Camry…
- Hộp số tự động vô cấp (CVT) – loại hộp số này ngày càng được ưa chuộng, sử dụng ở những xe như: Toyota Wigo, Honda CR-V…
- Hộp số ly hợp kép (DCT) – loại hộp số này đang dần phổ biến, có thể thấy ở những xe như: Hyundai Kona, Hyundai Tucson…
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.
Vai trò của hộp số trong quá trình vận hành xe ô tô:
- Hộp số dùng để thay đổi tỉ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ động của xe, đồng thời thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài.
- Thay đổi chiều chuyển động của xe (tiến 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.
- Hộp số phải có hiệu suất truyền lực cao, khi làm việc không gây tiếng ồn, thay đổi số nhẹ nhàng không sinh lực va đập ở các bánh răng.
Cấu tạo hộp số ô tô 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 hộp số ô tô 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
Nguyên lý làm việc của hộp số ô tô:
Đối với hộp số 2 cấp:
Sơ đồ dưới đây miêu tả cấu tạo của loại hộp số rất đơn giản hai cấp
Trục sơ cấp gồm và bánh răng màu xanh liên kết cứng với nhau và nhận công suất, mô men từ động cơ thông qua li hợp. Bánh răng trên trục sơ cấp này còn được gọi là bánh răng dẫn động.
Trục và bánh răng màu đỏ (bánh răng chủ động) được gọi là trục trung gian, và cũng được liên kết cứng với nhau thành một khối quay cùng tốc độ. Sự ăn khớp cặp bánh răng này nên khi trục màu xanh quay cũng trục đỏ sẽ quay theo. Khi đó, trục trung gian này nhận công suất và mô men xoắn trực tiếp từ động cơ khi ly hợp đóng.
Trục màu vàng nối trực tiếp tới các bánh dẫn động thông qua bộ vi sai. Các bánh răng màu xanh (bánh răng bị động) có thể quay trên trục màu vàng nhờ ổ bi. Nếu động cơ đã tắt nhưng xe vẫn chạy, trục màu vàng có thể quay bên trong các bánh răng màu xanh, trong khi các bánh răng này và trục trung gian hoàn toàn đứng yên.
Bánh răng (màu tím) có thể ăn khớp một trong hai bánh răng màu xanh để truyền lực màu vàng do bánh răng này được liên kết cứng (dạng then hoa) với trục màu vàng và quay cùng với nó. Tuy nhiên, bánh răng có thể trượt dọc về bên trái và phải của trục màu vàng để kết nối với một trong hai bánh răng màu xanh. Bánh răng này được gia công răng để ăn khớp với các bánh răng màu xanh.
Trục màu xanh từ động cơ truyền động đến bánh răng màu xanh bên phải thông qua trục trung gian màu đỏ. Bánh răng này sẽ truyền chuyển động đến trục dẫn động màu vàng thông qua bánh răng màu tím. Đồng thời lúc đó, bánh răng màu xanh còn lại cũng đang quay, nhưng nó chỉ quay trơn trên trục màu vàng nhờ ổ bị mà không hề gây ảnh hưởng tới trục dẫn động.
Bộ bánh răng màu tím nằm ở vị trí giữa hai bánh răng màu xanh, hiện xe đang ở số 0. Khi đó cả hai bánh răng màu xanh đều quay tự do trên trục màu vàng theo các tỉ số truyền khác nhau do trục trung gian quyết định.
Trong quá trình sang số, khi bạn chuyển số không đúng, bạn sẽ nghe thấy âm thanh chói tai. Đó không phải là âm thanh phát ra do các bánh răng trong hộp số không ăn khớp với nhau. Mà âm thanh đó là do các răng của bánh răng màu tím không ăn khớp được với các bánh răng màu xanh.
Đối với loại hộp số sàn 5 cấp:
Cần số điều chỉnh quá trình sang số nhờ ba cần nối. Dưới đây là sơ đồ minh họa từ phía trên của hộp số tại các số khác nhau.
Việc di chuyển sang trái hoặc sang phải cần số, thì cũng có nghĩa bạn đang điều khiển bánh răng màu tím vào các vị trí khác nhau. Khi đẩy cần số về phía trước hoặc phía sau là bạn đang di chuyền để bánh răng vào khớp của một trong các bánh răng.
Bánh răng màu xanh mang chức năng số lùi được điều khiển bởi một bánh răng trung gian (Idle gear). Khi gài bánh răng trung gian ăn khớp với bánh răng màu xanh, khi đó bánh răng màu xanh có chức quay ngược chiều với các bánh răng màu xanh còn lại, trục sơ cấp cũng sẽ quay ngược lại, vì vậy xe của bạn có thể lùi được. Nên nhớ rằng bạn không thể sang số lùi khi xe đang chạy về phía. Thay vào đó, bạn sẽ nhận được âm thanh khó nghe do sự không ăn khớp của các bánh răng đó phát ra.
Qua đây bạn đã biết được cấu tạo hộp số ô tô là như thế nào rồi nhỉ? Mong rằng bài viết của Oto3 sẽ mang lại nhiều thông tin hữu ích tới cho mọi người.