HỘP SỐ TỰ ĐỘNG VÀ bien mo IN

Cấu tạo ô tô
Chương 4

Hộp số tự động

HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

4.1 Khái quát về hộp số tự động
4.1.1 Khái qt chung
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe khơng cần phải suy tính khi
nào cần chuyển số. Các bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc độ xe và
mức đạp bàn đạp ga. Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều
khiển bằng một ECU (Bộ điều khiển điện tử - ECT) - được gọi là hộp số điều khiển
điện tử, và một hộp số không sử dụng ECT được gọi là hộp số tự động thuần thuỷ
lực. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT.

Đối với một số kiểu xe thì phương thức chuyển số có thể được chọn tuỳ
theo ý muốn của lái xe và điều kiện đường xá. Cách này giúp cho việc tiết kiệm
nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốt hơn.
4.1.2 Phân loại hộp số tự động
Các hộp số tự động có thể được chia thành 2 loại chính, đó là các hộp số
được sử dụng trong các xe FF (động cơ ở phía trước, dẫn động bánh trước) và
các xe FR (động cơ ở phía trước, dẫn động bánh sau).

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

67


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Các hộp số của xe FF có một bộ dẫn động cuối cùng được lắp bên trong,
cịn các hộp số của xe FR thì có bộ dẫn động cuối cùng (vi sai) lắp bên ngoài. Loại
hộp số tự động dùng trong xe FR được gọi là hộp truyền động.
Trong hộp số tự động đặt ngang, hộp truyền động và bộ dẫn động cuối cùng
được bố trí trong cùng một vỏ hộp. Bộ dẫn động cuối cùng gồm một cặp bánh răng
giảm tốc (bánh răng dẫn và bánh răng bị dẫn), và các bánh răng vi sai.

 Hộp số điều khiển điện tử (ECT)
- Bộ biến mô: Để truyền và khuyếch đại mômen do động cơ sinh ra
- Bộ truyền bánh răng hành tinh: Để chuyển số khi giảm tốc, đảo chiều, tăng
tốc, và vị trí số trung gian.
- Bộ điều khiển thuỷ lực: Để điều khiển áp suất thuỷ lực sao cho bộ biến mô
và bộ truyền bánh răng hành tinh hoạt động êm.
- ECU động cơ và ECT: Để điều khiển các van điện từ và bộ điều khiển thuỷ
lực nhằm tạo ra điều kiện chạy xe tối ưu.
Hộp số này sử dụng áp suất thuỷ lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều
khiển của ECU.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

68


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe do
các bộ cảm biến xác định, do đó điều khiển áp suất thuỷ lực.

 Hộp số tự động thuần thuỷ lực: Kết cấu của một hộp số tự động thuần thuỷ lực
về cơ bản cũng tương tự như của ECT. Tuy nhiên, hộp số này điều khiển chuyển
số bằng cơ học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thuỷ lực thông qua van điều
tốc và phát hiện độ mở bàn đạp ga từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp
bướm ga.

4.2 Bộ biến mô
Bộ biến mô gồm bánh bơm, bánh tuabin, khớp một chiều, stato và vỏ biến
mơ chứa tất cả các bộ phận đó. Bộ biến mô được điền đầy ATF do bơm dầu cung
Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

69


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

cấp. Động cơ quay và bánh bơm quay, và dầu bị đẩy ra từ bánh bơm thành một
dòng mạnh làm quay bánh tua bin.

4.2.1 Cấu tạo
 Bánh bơm
Bánh bơm được bố trí nằm trong vỏ bộ biến mô và nối với trục khuỷu qua
đĩa dẫn động. Nhiều cánh hình cong được lắp bên trong bánh bơm. Một vòng dẫn

hướng được lắp trên mép trong của các cánh để đường dẫn dịng dầu được êm.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

70


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

 Bánh tua bin
Rất nhiều cánh được lắp lên bánh tuabin giống như trường hợp bánh bơm.
Hướng cong của các cánh này ngược chiều với hướng cong của cánh bánh bơm.
Bánh tua bin được lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các cánh bên trong nó
nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa.
Bánh tua bin quay cùng với trục sơ cấp của hộp số khi xe chạy với vị trí của
cần số ở dải “D”, “2”, “L” hoặc “R”. Tuy nhiên, nó sẽ khơng quay khi xe dừng, Khi vị
trí số ở “P” hoặc “N” thì bánh tua bin quay tự do khi bánh bơm quay.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

71


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

 Stato
Stato nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin. Qua khớp một chiều nó được lắp
trên trục stato và trục này được cố định trên vỏ hộp số
- Hoạt động của Stato
Dòng dầu trở về từ bánh tua bin vào bánh bơm theo hướng cản sự quay
của bánh bơm. Do đó, stato đổi chiều của dịng dầu sao cho nó tác động lên phía
sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó
làm tăng mơmen.
 Khớp một chiều
Khớp một chiều cho phép Stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động
cơ. Tuy nhiên nếu Stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp một chiều
sẽ khố stato để ngăn khơng cho nó quay.

4.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ biến mô
 Sự truyền mơ men

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

72


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Khi tốc độ của bánh bơm tăng thì lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu chảy từ
tâm bánh bơm ra phía ngồi. Khi tốc độ bánh bơm tăng lên nữa thì dầu sẽ bị ép
văng ra khỏi bánh bơm. Dầu va vào cánh của bánh tua bin làm cho bánh tua bin

bắt đầu quay cùng chiều với bánh bơm.
Dầu chảy vào trong dọc theo các cánh của bánh tua bin. Khi nó chui được
vào bên trong bánh tua bin thì mặt cong trong của cánh sẽ đổi hướng dầu ngược
lại về phía bánh bơm, và chu kỳ lại bắt đầu từ đầu.
Việc truyền mơ men được thực hiện nhờ sự tuần hồn dầu qua bánh bơm
và bánh tua bin.
 Khuyếch đại mômen
Việc khuyếch đại mômen do bộ biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó
vẫn cịn năng lượng sau khi đã đi qua bánh tua bin trở về bánh bơm qua cánh của
Stato.
Nói cách khác, bánh bơm được quay do mơ men từ động cơ mà mô men
này lại được bổ sung dầu quay về từ bánh tua bin. Có thể nói rằng bánh bơm
khuyếch đại mơ men ban đầu để dẫn động bánh tua bin.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

73


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

 Tỉ số truyền mômen và hiệu suất truyền
Độ khuyếch đại mômen do bộ biến mơ sẽ tăng theo tỉ lệ với dịng xốy. Có
nghĩa là mơmen sẽ trở thành cực đại khi bánh tua bin dừng.
Hoạt động của bộ biến mô được chia thành hai dải hoạt động:
- Dải biến mơ, trong đó có sự khuyếch đại mơmen.
- Dải khớp nối, trong đó chỉ thuần tuý diễn ra việc truyền mômen và sự

khuyếch đại mômen không xảy ra.
Điểm ly hợp là đường phân chia giữa hai phạm vi đó.

Hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho thấy năng lượng truyền cho bánh bơm
được truyền tới bánh tua bin với hiệu quả ra sao.
Năng lượng ở đây là công suất của bản thân động cơ, tỉ lệ với tốc độ động
cơ (vòng/phút) và mômen động cơ. Do mômen được truyền với tỉ số gần 1:1 trong
khớp thuỷ lực nên hiệu suất truyền động trong dải khớp nối sẽ tăng tuyến tính và tỉ
lệ với tỉ số tốc độ.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

74


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Tuy nhiên, hiệu suất truyền động của bộ biến mô không đạt được 100% và
thường đạt khoảng 95%. Sự tổn hao năng lượng là do nhiệt sinh ra trong dầu và
do ma sát. Khi dầu tuần hồn nó được làm mát bởi bộ làm mát dầu.

 Điểm dừng và điểm ly hợp
- Điểm dừng
Điểm dừng chỉ tình trạng mà ở đó bánh tua bin không chuyển động. Sự
chênh lệch về tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh tua bin là lớn nhất.
Tỉ số truyền mô men của bộ biến mô là lớn nhất tại điểm dừng (thường trong phạm
vi từ 1,7 đến 2,5). Hiệu suất truyền động bằng 0.

Ở phần thử điểm dừng mơ tả dưới đây, tính năng của bộ biến mơ và công
suất ra của động cơ được kiểm tra khi động cơ chạy ở chế độ mở hết cỡ bướm ga
(toàn tải) ở điểm dừng này.
- Điểm ly hợp
Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỉ số truyền tốc độ tăng lên, sự chệnh lệch
tốc độ quay giữa bánh tua bin và bánh bơm bắt đầu giảm xuống. Tuy nhiên, ở thời
điểm này hiệu suất truyền động tăng. Hiệu suất truyền động đạt lớn nhất ngay

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

75


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

trước điểm ly hợp. Khi tỷ số tốc độ đạt tới một trị số nào đó thì tỷ số truyền mơmen
trở nên gần bằng 1:1.
Nói cách khác, Stato bắt đầu quay ở điểm ly hợp và bộ biến mô sẽ hoạt
động như một khớp nối thuỷ lực để ngăn không cho tỷ số truyền mômen tụt xuống
dưới 1.

- Thử điểm dừng
Phép thử này được sử dụng để kiểm tra tính năng tổng thể của động cơ và
hộp số (các ly hợp và phanh của bộ truyền bánh răng hành tinh). Nó được thực
hiện bằng cách cố định xe, sau đó đo số vịng/phút của động cơ khi chuyển số
sang dải “D’’ hoặc “R” và luôn đạp bàn đạp phanh.
Chức năng khớp một chiều của Stato

Hướng của dầu đi vào stato từ bánh tuabin phụ thuộc vào sự chênh lệch tốc
độ quay giữa bánh bơm và bánh tuabin
Khi chênh lệch lớn về tốc độ quay thì dầu tác động lên mặt trước của cánh
stato làm cho stato quay theo chiều ngược lại với chiều quay của bánh bơm. Tuy
nhiên, bánh bơm không thể quay theo chiều ngược lại vì stato bị khớp một chiều
khố lại, do đó đổi hướng của dịng dầu.
Khi chênh lệch nhỏ về tốc độ quay, một lượng dầu từ cánh tuabin chảy vào
mặt sau của cánh rô to. Khi chênh lệch về tốc độ ở mức nhỏ nhất thì phần lớn dầu
từ cánh tuabin ra sẽ tiếp xúc với mặt sau của cánh stato.
Trong trường hợp đó các cánh stato sẽ cản trở dòng dầu. Khớp một chiều
làm cho stato quay trơn cùng chiều với bánh bơm, và dầu sẽ trở về cánh bơm một
cách thuận dịng.
Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

76


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Nếu stato khơng bị khố thì xuất hiện dấu hiệu khơng thể tăng tốc được do
hệ thống làm việc ở dải khớp nối. Mặt khác, nếu stato khơng quay được một cách
tự do thì hệ thống vẫn làm việc trong dải biến mô, và dấu hiệu biểu hiện là tốc độ
sẽ không thể tăng cao hơn một trị số nhất định.

 Hoạt động của biến mô
a. Khi xe dừng, động cơ chạy không tải:
Khi động cơ chạy khơng tải thì mơmen do động cơ sinh ra là nhỏ nhất. Nếu

gài phanh (phanh tay và/hoặc phanh chân) thì tải trên bánh tuabin rất lớn vì nó
khơng thể quay được.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

77


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Tuy nhiên, do xe bị dừng nên tỷ số truyền tốc độ của bánh tuabin so với
cánh bơm bằng không trong khi tỷ số truyền mơ men ở trị số lớn nhất. Do đó, bánh
tua bin luôn sẵn sàng để quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra.

b. Khi xe bắt đầu khởi hành:

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

78


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Khi nhả các phanh thì bánh tuabin có thể quay cùng với trục sơ cấp của hộp

số. Do đó, bánh tuabin quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra
khi đạp bàn đạp ga. Như vậy xe bắt đầu chuyển động.
c. Khi xe chạy với tốc độ thấp:
Khi tốc độ xe tăng lên, thì tốc độ quay của bánh tua bin sẽ nhanh chóng tiến
gần tới tốc độ quay của bánh bơm. Vì vậy, tỷ số truyền mơmen nhanh chóng tiến
gần tới 1.0. Khi tỷ số truyền tốc độ giữa bánh tua-bin và bánh bơm đạt tới điểm ly
hợp thì stato bắt đầu quay, và sự khuyếch đại mô men giảm xuống.
Nói cách khác, bộ biến mơ bắt đầu hoạt động như một khớp nối thuỷ lực.
Do đó, tốc độ xe tăng gần như theo tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ.

d. Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình và tốc độ cao:

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

79


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Bộ biến mơ chỉ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực. Bánh tua bin quay ở
tốc độ gần đúng tốc độ của bánh bơm.
Trong điều kiện bình thường khi xe bắt đầu chuyển động thì bộ biến mơ sẽ
đạt được điểm ly hợp trong thời gian từ 2 đến 3 giây. Tuy nhiên, nếu tải nặng thì
thậm chí cả khi xe chạy ở tốc độ trung bình hoặc tốc độ cao thì bộ biến mơ vẫn có
thể hoạt động trong dải biến mơ.
Khi nhả các phanh, thậm chí nếu khơng đạp bàn đạp ga thì xe vẫn từ từ bắt
đầu chuyển động. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng trườn.

 Cơ cấu ly hợp khố biến mơ
Cơ cấu ly hợp khố biến mô truyền công suất động cơ tới hộp số tự động
một cách trực tiếp và cơ học. Do bộ biến mơ sử dụng dịng thuỷ lực để gián tiếp
truyền cơng suất nên có sự tổn hao cơng suất. Vì vậy, ly hợp được lắp trong bộ
biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số nhằm giảm tổn thất công suất. Khi xe
đạt được một tốc độ nhất định, thì cơ cấu ly hợp khố biến mơ được sử dụng để
nâng cao hiệu quả sử dụng công suất và nhiên liệu.
Ly hợp khố biến mơ được lắp trong moayơ của bánh tuabin, phía trước bánh
tuabin. Lị xo giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp ly hợp để ngăn không cho
sinh ra va đập. Một vật liệu ma sát (cùng dạng vật liệu sử dụng trong các phanh và
đĩa ly hợp) được gắn lên vỏ biến mô hoặc píttơng khố của bộ biến mơ để ngăn sự
trượt ở thời điểm ăn khớp ly hợp.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

80


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Hoạt động
Khi ly hợp khố biến mơ được kích hoạt thì nó sẽ quay cùng với bánh bơm
và bánh tua-bin. Việc ăn khớp và nhả ly hợp khố biến mơ được xác định từ những
thay đổi về hướng của dòng thuỷ lực trong bộ biến mô khi xe đạt được một tốc độ
nhất định.

- Nhả khớp: Khi xe chạy ở tốc độ thấp thì dầu bị nén (áp suất của bộ biến

mô) sẽ chảy vào phía trước của ly hợp khố biến mơ. Do đó, áp suất trên mặt

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

81


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

trước và mặt sau của ly hợp khố biến mơ trở nên cân bằng và do đó ly hợp khố
biến mơ được được nhả khớp.

- Ăn khớp: Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc cao (thường trên 60
km/h) thì dầu bị nén sẽ chảy vào phía sau của ly hợp khố biến mơ. Do đó, vỏ bộ
biến mơ và ly hợp khố biến mơ sẽ trực tiếp nối với nhau. Do đó, ly hợp khố biến
và vỏ bộ biến mơ sẽ quay cùng nhau (ví dụ, ly hợp khố biến được đã được ăn
khớp).

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

82


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

4.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh (Bộ truyền hành tinh)
4.3.1 Khái quát chung
Trong các xe lắp hộp số tự động, bộ truyền bánh răng hành tinh điều khiển
việc giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc.
Bộ truyền bánh răng hành tinh gồm các bánh răng hành tinh, các ly hợp và
phanh. Bộ truyền bánh răng hành tinh trước và bộ truyền bánh răng hành tinh sau
được nối với các ly hợp và phanh, là các bộ phận nối và ngắt công suất. Những
cụm bánh răng này chuyển đổi vị trí của phần sơ cấp và các phần tử cố định để tạo
ra các tỷ số truyền bánh răng khác nhau và vị trí số trung gian.
Hình vẽ dưới đây là bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ (loại hộp số A130).
Về cơ bản mơ hình này sẽ được áp dụng đề giải thích các hoạt động của bộ
truyền bánh răng hành tinh.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

83


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

4.3.2 Cấu tạo
Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao,
bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời và cần dẫn. Cần dẫn nối với trục trung
tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung
quanh.
Với bộ các bánh răng nối với nhau kiểu này thì các bánh răng hành tinh

giống như các hành tinh quay xung quanh mặt trời, và do đó chúng được gọi là các
bánh răng hành tinh.
Thông thường nhiều bánh răng hành tinh được phối hợp với nhau trong bộ
truyền bánh răng hành tinh.

4.3.3 Nguyên lý hoạt động
Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào, đầu ra, phần và các phần tử cố định có thể
giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc.
Traàn Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

84


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh được mô tả theo các quá trình
sau:
a. Giảm tốc:

Đầu vào: Bánh răng bao
Đầu ra: Cần dẫn
Cố định: Bánh răng mặt trời

Khi bánh răng mặt trời bị cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và
quay xung quanh bánh răng mặt trời. Do đó trục đầu ra chỉ giảm tốc độ so với trục
đầu vào bằng chuyển động quay của bánh răng hành tinh.

Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mơmen.
Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn và mũi tên càng rộng thì mơ men càng
lớn.
Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

85


Cấu tạo ô tô
b. Đảo chiều:

Hộp số tự động
Đầu vào: Bánh răng mặt trời
Đầu ra: Bánh răng bao
Cố định: Cần dẫn

Khi cần dẫn được cố định ở vị trí và bánh răng mặt trời quay thì bánh răng
bao quay trên trục và hướng quay được đảo chiều.

Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mơmen.
Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mơmen càng
lớn.
c. Nối trực tiếp:

Đầu vào: Bánh răng mặt trời, bánh răng bao
Đầu ra: Cần dẫn

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

86


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc
độ nên cần dẫn cũng quay với cùng tốc độ đó.
Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen.
Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mơmen càng
lớn.
e. Tăng tốc:

Đầu vào: Cần dẫn
Đầu ra: Bánh răng bao
Cố định: Bánh răng mặt trời

Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng hành tinh chuyển
động xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ. Do đó bánh răng bao
tăng tốc trên cơ sở số răng trên bánh răng bao và trên bánh răng mặt trời.

Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mơmen.
Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mơmen càng
lớn.
4.4 Phanh (B1, B2 và B3)
Có hai kiểu phần tử cố định phanh: kiểu phanh dải và kiểu phanh nhiều đĩa
ướt. Kiểu phanh dải được sử dụng cho phanh B1 và kiểu phanh nhiều đĩa ướt cho
phanh B2 và B3. Trong một số hộp số tự động, hệ thống phanh nhiều đĩa ướt còn

được sử dụng cho phanh B1.
4.4.1 Phanh dải (B1)
Dải phanh được quấn vịng lên đường kính ngồi của trống phanh. Một đầu
của dải phanh được hãm chặt vào vỏ hộp số bằng một chốt, cịn đầu kia tiếp xúc
Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

87


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

với píttơng phanh qua cần đẩy píttơng chuyển động bằng áp suất thuỷ lực. Pít tơng
phanh có thể chuyển động trên cần đẩy píttơng nhờ việc nén các lị xo.
Người ta bố trí các cần đẩy píttơng có hai chiều dài khác nhau để có thể
điều chỉnh khe hở giữa dải phanh và trống phanh.
Khi thay dải phanh bằng một dải mới trong khi đại tu một hộp số tự động,
phải ngâm dải phanh mới khoảng 15 phút hoặc lâu hơn vào trong dầu hộp số tự
động (ATF) trước khi lắp.

 Hoạt động của phanh dải (B1)
Khi áp suất thuỷ lực tác động lên pít tơng thì píttơng di chuyển sang phía trái
trong xi lanh và nén các lị xo. Cần đẩy pít tơng chuyển sang bên trái cùng với pít
tơng và đẩy một đầu của dải phanh. Do đầu kia của dải phanh bị cố định vào vỏ
hộp số nên đường kính của dải phanh giảm xuống và dải phanh xiết vào trống làm
cho nó khơng chuyển động được. Tại thời điểm này, sinh ra một lực ma sát lớn
giữa dải phanh và trống phanh làm cho trống phanh hoặc một phần tử của bộ
truyền bánh răng hành tinh không thể chuyển động được.

Khi dầu có áp suất được dẫn ra khỏi xi lanh thì pít tơng và cần đẩy pít tơng
bị đẩy ngược lại do lực của lị xo ngồi và trống được dải phanh nhả ra.
Ngồi ra, lị xo trong có hai chức năng: để hấp thu phản lực từ trống phanh
và để giảm va đập sinh ra khi dải phanh siết trống phanh.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

88


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

4.4.2 Phanh kiểu nhiều đĩa ướt (B2 và B3)
Phanh B2 hoạt động thông qua khớp một chiều số 1 để ngăn không cho các bánh
răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ. Các đĩa ma sát được
gài bằng then hoa vào vịng lăn ngồi của khớp một chiều số 1 và các đĩa thép
được cố định vào vỏ hộp số. Vòng lăn trong của khớp một chiều số 1 (các bánh
răng mặt trời trước và sau) được thiết kế sao cho khi quay ngược chiều kim đồng
hồ thì nó sẽ bị khoá, nhưng khi quay theo chiều kim đồng hồ thì nó có thể xoay tự
do.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

89

Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

Mục đích của phanh B3 là ngăn không cho cần dẫn sau quay. Các đĩa ma
sát ăn khớp với moayơ B3 của cần dẫn sau. Moayơ B3 và cần dẫn sau được bố trí
liền một cụm và quay cùng nhau. Các đĩa thép được cố định vào vỏ hộp số.
 Hoạt động của phanh kiểu nhiều đĩa ướt (B2 và B3)
Khi áp suất thuỷ lực tác động lên xi lanh pít tơng sẽ dịch chuyển và ép các
đĩa thép và đĩa ma sát tiếp xúc với nhau. Do đó tạo nên một lực ma sát lớn giữa
mỗi đĩa thép và đĩa ma sát. Kết quả là cần dẫn hoặc bánh răng mặt trời bị khố vào
vỏ hộp số.
Khi dầu có áp suất được xả ra khỏi xi lanh thì pít tơng bị lị xo phản hồi đẩy
về vị trí ban đầu của nó và làm nhả phanh. Số lượng các đĩa ma sát và đĩa thép
khác nhau tuỳ theo kiểu hộp số tự động. Thậm trí trong các hộp số tự động cùng
kiểu số lượng đĩa ma sát cũng có thể khác nhau tuỳ thuộc vào động cơ được lắp
với hộp số.
Khi thay các đĩa phanh bằng các đĩa ma sát mới hãy ngâm các đĩa ma sát
mới vào ATF khoảng15 phút hoặc lâu hơn trước khi lắp chúng.

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

90


Cấu tạo ô tô

Hộp số tự động

4.5 Ly hợp
4.5.1 Cấu tạo
C1 và C2 là các ly hợp nối và ngắt công suất. Ly hợp C1 hoạt động để
truyền công suất từ bộ biến mô tới bánh răng bao trước qua trục sơ cấp. Các đĩa
ma sát và đĩa thép được bố trí xen kẽ với nhau. Các đĩa ma sát được nối bằng
then với bánh răng bao trước và các đĩa thép được khớp nối bằng then với tang
trống của ly hợp số tiến.
Bánh răng bao trước được lắp bằng then với bích bánh răng bao, cịn tang
trống của ly hợp số tiến được lắp bằng then với moay ơ của ly hợp số truyền
thẳng. Ly hợp C2 truyền công suất từ trục sơ cấp tới tang của ly hợp truyển thẳng
(bánh răng mặt trời).
Các đĩa ma sát được lắp bằng then với moay ơ của ly hợp truyền thẳng còn
các đĩa thép được lắp bằng then với tang trống ly hợp truyền thẳng. Tang trống ly
hợp truyền thẳng ăn khớp với tang trống đầu vào của bánh răng mặt trời và tang
trống này lại được ăn khớp với các bánh răng mặt trời trước và sau. Kết cấu được
thiết kế sao cho ba cụm đĩa ma sát, đĩa thép và các tang trống quay cùng với
nhau..

Trần Quốc Đảng – Bộ môn Cơ khí Động lực – Khoa Cơ
khí

91