1. Cấu tạo hộp số tự động AT hai cấp
1 – Biến tốc thủy lực; 2- Trục I; 3- Bơm dầu; 4- Li hợp nối thẳng; 5-Cơ cấu bánh răng hành tinh; 6- Trục II; 7- Cảm biến tốc độ; 8- Bộ phanh số lùi; 9- Cụm van điều khiển; 10-bầu lọc dầu. Hộp số tự động được phân làm hai loại chính: Hộp số có cấp (AMT và AT), hiện nay loại AT được sử dụng rộng rãi; Hộp số tự động vô cấp CVT (truyền động bằng đây đai kim loại).
2. Nguyên lý làm việc của hộp số tự động
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.
3. Bộ bánh răng hành tinh nắm với vai trò quan trọng
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.
4. Nguyên lý làm việc cơ bản của cụm biến mô
Biến mô là một khớp thủy lực. Nó truyền công suất qua sự dịch chuyển động học của chất lỏng. Khi động cơ hoạt động, cách bơm hoạt động như một bơm ly tâm. Chất lỏng được hút từ cạnh ngoài của cánh bơm, và do biên dạng của vỏ biến mô, chất lỏng được đẩy về phía trước tuabin. Bởi vì cánh bơm quay theo chiều kim đồng hồ, chất lỏng cũng quay theo chiều kim đồng hồ khi nó rời khỏi cánh bơm. Công suất cơ của biến mô được truyền vào chất lỏng biến thành vấn tốc của chất lỏng.
Bộ biến mô hai bộ phận chính hoạt động ở điều kiện giữ và nối. Chế độ giữ xảy ra khi xe đứng yên mà động cơ vẫn hoạt động, và chế độ nối xảy ra sau khi xe tăng tốc đến một tốc độ ổn định. Việc chuyển từ chế độ giữ sang chế dộ nối khi xe tăng tốc. Các xe hiện đại sử dụng y hợp biên môt trong trường hợp này.
Ở chế độ giữ, dòng chất lỏng chảy từ cánh bơm cố gắng làm quay tuabin theo chiều kim đồng hồ. Nếu tua bin giữ hay quay với tốc độ nhỏ hơn cánh bơm, chỉ một phần năng lượng từ chất lỏng đến dẫn động tuabin. Hầu hết năng lượng chất lỏng bị mất mát khi nó bật trở ra khỏi tuabin. Chất lỏng chảy về phía trung tâm của tua bin, dẫn động tuabin bằng dòng chất lỏng liên tục từ cánh bơm. Khi năng luongj rời khỏi chất lỏng, sự chảy chậm lại, nó cho phép chất lỏng quay trở lại tâm cánh bơm và tại đây cánh bơm đón lấy và giữ thành dòng tuần hoàn. Dòng này được gọi là dòng xoáy, là một dòng chất lỏng liên tục quanh vòng dẫn hướng.
Khi cánh bơm quay nhanh hơn tuabin, tốc độ của dòng xoáy tuần hoàn qua cánh bơm và roto tuabin là lớn, do cậy dầu chảy từ rôto tuabin đến stato theo hướng ngăn cản chuyển động quay của cánh bơm.
5. Nguyên nhân hư hỏng thường gặp trên hộp số tự động
Vì các lá ly hợp hay dây đai kim loại (trong hộp số CVT) là các thiết bị chuyển động thông qua hệ thống thủy lực hay ma xát, chúng bị mòn đi theo thời gian như các lá côn của hộp số tay. Các van trong hệ thống van cũng có thể “lên đường” bởi việc thực hiện các thao tác đóng mở. Khi lá côn bị mài mòn, các mạt kim loại bị trộn lẫn trong dầu hộp số dẫn đến sự tắc nghẽn trong hệ thống thủy lực khiến hộp số “chết yểu” do hiện tượng mất tuần hoàn của hệ thống thủy lực. Sự tăng nhiệt của dầu hộp số cũng là kẻ thù của hộp số tự động. Hiện tượng này xuất hiện khi xe vận hành liên tục trung trạng thái dừng-đề pa-dừng hay chở quá tải hay leo dốc thường xuyên. Khi dầu hộp số quá nhiệt, độ nhớt của dầu giảm dần, nó trở nên loãng hơn và do đó bảo vệ các lá côn cũng như các thiết bị chuyển động khác kém hơn dẫn tới gia tăng sự mài mòn.
6. Dấu hiệu hộp số tự động đang gặp vấn đề
- Triệu chứng thường gặp và dễ nhận thấy nhất là các âm thanh bất thường phát ra từ hộp số ngay cả khi dừng xe hay đang chuyển động ở các số khác nhau. Đó có thể là các âm thanh với âm tần cao hay các tiếng kim loại nghiến vào nhau.
- Ly hợp đôi khi đóng mở rất chậm hay thậm chí không nhúc nhích khi chuyển số sang “D” hay “R”Tua máy không giảm khi chuyển sang “D” hay “R”
- Có hiện tượng giật mạnh trong quá trình tăng số
- Chỉ lên số khi vòng tua lớn ngay cả khi nhấn chân ga nhẹ nhàng
- Tua máy tăng vọt mỗi khi chuyển số
- Khi leo dốc, tua máy tăng nhưng vận tốc xe không tăng
7. Những lưu ý khi bảo trì bảo dưỡng hộp số tự động
- Thay dầu hộp số mỗi 15 ngàn km trên cả các dòng xe Nhật hay Châu Âu. Với dòng CVT, thay nhớt lần đầu ở km thứ 40 ngàn và sau đó thay định kỳ ở mỗi 25 ngàn km.
- Sử dụng dầu hộp số có nguồn gốc tổng hợp khi có thể cho dù chi phí có thể gấp đôi so với dầu gốc tự nhiên bởi dầu tổng hợp giữ được đặc tính cơ, lý của nó ngay cả ở nhiệt độ cao và việc chuyển số với dầu gốc tổng hợp được thực hiện êm ái hơn. Lưu ý, chỉ sử dụng dầu đặc chủng cho CVT đối với hộp số CVT.
- Khi thay dầu hộp số, lưu ý rút cạn dầu cũ trước khi châm dầu mới.
Để nắm rõ hơn về kiến thức hộp số tự động vui lòng tham khảo thêm thông tin tại đây
TRUNG TÂM HUẤN LUYỆN KỸ THUẬT Ô TÔ VIỆT NAM
Địa chỉ: số 50 đường 12, P.Tam Bình, Q.Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại tư vấn : 0945711717
Website: vatc.com.vn
