Nghiên Cứu Hộp Số Tự Động U250E Trên Xe Toyota Camry.docx

i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................iii
MỤC LỤC.........................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.......................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU......................................................................................x
LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................................xi
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài.........................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài......................................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................................1
4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học.........................................................................................................2
6. Ý nghĩa thực tiễn.........................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ............................3
1.1. Khái quát chung........................................................................................................3
1.1.1. Khái quát...........................................................................................................3
1.1.2. Lịch sử phát triển..............................................................................................3
1.2. Công dụng, phân loại................................................................................................3
1.2.1. Công dụng.........................................................................................................3
1.2.2. Phân loại............................................................................................................3
1.3. Chức năng và điều kiện làm việc của hộp số tự động..............................................5
1.3.1. Chức năng của hộp số tự động..........................................................................5
1.3.2. Điều kiện làm việc của hộp số tự động.............................................................5
1.4. Ưu điểm, nhược điểm hộp số tự động......................................................................5
1.4.1. Ưu điểm.............................................................................................................5
1.4.2. Nhược điểm.......................................................................................................6
1.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động..................................................6
1.5.1. Cấu tạo..............................................................................................................6
1.5.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................10

1.5.3. Nguyên lý hoạt động của bộ bánh răng hành tinh...........................................11


ii
1.4.3. Bộ điều khiển thủy lực....................................................................................14
CHƯƠNG 2: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U250E TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2009......21
2.1. Giới thiệu xe Toyota Camry 2009.........................................................................21
2.2. Kết cấu và hoạt động của hộp số tự động U250E..................................................23
2.2.1. Sơ đồ bố trí chung chung hộp số U250E........................................................24
2.1.2 Biến mô thủy lực..............................................................................................24
2.1.3. Bộ truyền bánh răng hành tinh........................................................................34
2.2.3. Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động U250E...........................................41
2.3. Hệ thống điều khiển của hộp số tự động U250E....................................................58
2.3.1. Các cảm biến...................................................................................................59
2.3.2. Bộ điều khiển trung tâm ECM........................................................................62
2.3.3. Các van điện từ................................................................................................63
2.4. Cụm hệ thống thủy lực...........................................................................................64
2.4.1. Bơm dầu..........................................................................................................65
2.4.2. Thân van..........................................................................................................65
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ
TỰ ĐỘNG U250E TOYOTA CAMRY.........................................................................71
3.1. Quy Trình bảo dưỡng hộp số tự động....................................................................71
3.1.1. Thay dầu hộp số tự động.................................................................................71
3.1.2. Chẩn đoán và bảo dưỡng hộp số.....................................................................73
3.2. Hư hỏng, nguyên nhân và cách kiểm tra................................................................74
3.2.1. Các hư hỏng trong các cụm của hộp số tự động..................................................74
3.2.2. Một số hư hỏng khi sử dụng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục..................87
3.3. Chẩn đoán hộp zsố tự động U250E........................................................................89
3.3.1. Các phép thử...................................................................................................90
3.3.2. Đọc mã chẩn đoán...........................................................................................94

3.3.3. Kiểm tra chuyển số bằng cần số......................................................................95
3.3.4. Hư hỏng do hệ thống điện...............................................................................96
KẾT LUẬN.......................................................................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................98


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Hộp số tự động loại FF.........................................................................................4
Hình 1.2: Hộp số tự động loại FR........................................................................................4
Hình 1.3: Cấu tạo hộp số tự động.........................................................................................6
Hình 1.4: Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh.....................................................................7
Hình 1.5: Cấu tạo bộ ly hợp thuỷ lực trong hộp số tự động ơ tơ..........................................8
Hình 1.6: Cấu tạo của biến mô thuỷ lực trong hộp số tự động.............................................9
Hình 1.7: Sơ đồ hộp số tự động..........................................................................................11
Hình 1.8: Nguyên lý hoạt động bộ truyền bánh răng hành tinh.........................................11
Hình 1.9: Chế độ giảm tốc..................................................................................................12
Hình 1.10: Chế độ đảo chiều..............................................................................................13
Hình 1.11: Chế độ truyền thẳng.........................................................................................13
Hình 1.12: Chế độ tăng tốc.................................................................................................14
Hình 1.13: Bộ điều khiển thủy lực.....................................................................................15
Hình 1.14: Bơm dầu của hộp số tự động............................................................................16
Hình 1.15: Van điều áp sơ cấp...........................................................................................17
Hình 1.16: Van điều áp thứ cấp..........................................................................................17
Hình 1.17: Van bướm ga....................................................................................................18
Hình 1.18: Van chuyển số..................................................................................................19
Hình 1. 19: Van tín hiệu khóa biến mơ và rơle khóa biến mơ............................................19
Hình 1.20: Vam ly tâm.......................................................................................................20
Hình 2.1: Xe Toyota Camry 2009......................................................................................21

Hình 2.2: Hộp số U250E....................................................................................................23
Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo hộp số U250E..............................................................................24
Hình 2.4: Cấu tạo bộ biến mơ thủy lực..............................................................................24
Hình 2.5: Cấu tạo bánh bơm...............................................................................................25
Hình 2.6: Hoạt động bánh bơm..........................................................................................25
Hình 2.7: Cấu tạo bánh tuabin...........................................................................................26
Hình 2.8: Hoạt động bánh tuabin.......................................................................................26


iv
Hình 2. 9: Cấu tạo bánh stator............................................................................................27
Hình 2.10: Cấu tạo của Stato (bánh dẫn hướng)................................................................27
Hình 2.11: Hướng của dịng dầu khi dịng chảy xốy lớn..................................................28
Hình 2.12: Hướng của dịng dầu khi dịng chảy xốy nhỏ.................................................29
Hình 2.13: Cấu tạo cơ cấu khóa biến mơ...........................................................................30
Hình 2.14: Hoạt động cơ cấu khóa biến mơ (nhả khớp)....................................................30
Hình 2.15: Đường truyền cơng suất khi biến mơ nhả........................................................31
Hình 2.16: Hoạt động cơ cấu khóa biến mơ (ăn khớp)......................................................31
Hình 2.17: Đường truyền cơng suất khi biến mơ ăn khớp.................................................32
Hình 2.18: Động cơ chạy khơng tải xe dừng......................................................................32
Hình 2.19: Khi xe khởi hành..............................................................................................33
Hình 2.20: Xe chạy ở tốc độ thấp.......................................................................................33
Hình 2.21: Xe chạy ổ định ở tốc độ trung bình hoặc cao...................................................34
Hình 2.22: Cấu tạo bộ truyền hành tinh.............................................................................34
Hình 2.23: Cấu tạo cụm ly hợp..........................................................................................35
Hình 2.24: Các trạng thái làm việc của ly hợp...................................................................36
Hình 2.25: Cấu tạo phanh đĩa kiểu ướt...............................................................................37
Hình 2.26: Các trạng thái làm việc của phanh đĩa kiểu ướt...............................................37
Hình 2.27: Cấu tạo và hoạt động của khớp một chiều dạng cam.......................................38
Hình 2.28: Cấu tạo và hoạt động của khớp một chiều dạng bi cầu....................................38

Hình 2.29: Sơ đồ tổ hợp của bộ truyền CR – CR...............................................................39
Hình 2.30: Sơ đồ bộ truyền hành tinh U/D........................................................................40
Hình 2.31: Cấu tạo Thân van hộp số tự động U250E........................................................41
Hình 2.32: Các vị trí trên cần chọn số................................................................................42
Hình 2.33: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 1..............................................................43
Hình 2.34: Đường truyền cơng suất Số 1 (Dãy D, 4, 3, hoặc 2)........................................44
Hình 2.35: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 2..............................................................45
Hình 2.36: Đường truyền công suất Số 2 (Dãy D, 4, 3 hoặc 2).........................................46
Hình 2.37: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 3..............................................................47
Hình 2.38: Đường truyền cơng suất Số 3 (Dãy D, 4 hoặc 3).............................................48


v
Hình 2.39: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 4..............................................................49
Hình 2.40: Đường truyền cơng suất Số 4 (Dãy D hoặc 4).................................................50
Hình 2.41: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 5.............................................................51
Hình 2.42: Đường truyền cơng suất số 5 (dãy D)..............................................................52
Hình 2.43: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số 1 (Dãy “L”).............................................53
Hình 2.44: Đường truyền cơng suất số 1 (dãy L)...............................................................54
Hình 2.45: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của số lùi............................................................55
Hình 2.46: Đường truyền cơng suất số lùi (dãy R)............................................................56
Hình 2.47: Cấu tạo hệt hống điều khiển.............................................................................58
Hình 2.48: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển điện tử.....................................................59
Hình 2.49: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga........................................................59
Hình 2.50: Sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ đầu vào của tuabin......................................60
Hình 2.51: Sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ phát hiện bánh răng quay đảo chiều...........60
Hình 2.52: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ.............................61
Hình 2.53: Cơng tắc số truyền tăng OD.............................................................................61
Hình 2.54: Cấu tạo các van điện từ....................................................................................63
Hình 2.56: Sơ đồ mạch điện điều khiển các van solenoin..................................................64

Hình 2.59: Cấu tạo bơm dầu...............................................................................................65
Hình 2.60: Cấu tạo thân van...............................................................................................66
Hình 2.61: Vị trí của các van trong thân van......................................................................66
Hình 2.62: Hoạt động của van điều áp sơ cấp và van điện từ SLT....................................67
Hình 2.63: Hoạt động của van điện từ SR và van rơle van điện từ....................................67
Hình 2.64: Hoạt động của van điện từ S4 và van chuyển số 4-5.......................................68
Hình 2.65: Hoạt động của van điện từ DSL và van rơle khóa biến mơ.............................69
Hình 2.66: Hoạt động của van điện từ SL1, SL2, SL3.......................................................70
Hình 3.1: Kiểm tra thay dầu hộp số tự động......................................................................72
Hình 3.2: Kiểm tra khớp 1 chiều........................................................................................75
Hình 3.3: Đo độ đảo của tấm dẫn động & kiểm tra vành răng...........................................75
Hình 3.4: Đo độ đảo của ống lót biến mơ...........................................................................76
Hình 3.5: Đo hành trình piston...........................................................................................77


vi
Hình 3.6: Kiểm tra piston của ly hợp.................................................................................77
Hình 3.7: Kiểm tra đĩa ma sát.............................................................................................78
Hình 3.8: Kiểm tra bạc ly hợp số truyền thẳng..................................................................78
Hình 3.9: Đo hành trình piston của ly hợp số tiến..............................................................79
Hình 3.10: Kiểm tra piston.................................................................................................79
Hình 3.11: Kiểm tra khớp một chiều..................................................................................80
Hình 3.12: Đo đường kính trong bánh răng mặt trời..........................................................80
Hình 3.13: Đo khe hở dọc trục bánh răng hành tinh..........................................................80
Hình 3.14: Đo đường kính trong bạc mặt bích...................................................................81
Hình 3.15: Kiểm tra đĩa ma sát...........................................................................................81
Hình 3.16: Kiểm tra chiều dài lị xo...................................................................................82
Hình 3.17: Kiểm tra piston phanh......................................................................................82
Hình 3.18: Cấu tạo bơm dầu...............................................................................................83
Hình 3.19: Kiểm tra khe hở................................................................................................83

Hình 3.20: Kiểm tra khe hở giữa các bánh răng.................................................................84
Hình 3.21: Kiểm tra bạc thân bơm dầu..............................................................................84
Hình 3.22: Kiểm tra bạc trục stato......................................................................................85
Hình 3.23: Điều chỉnh dẫn động cần số.............................................................................86
Hình 3.24: Cơng tắc khởi động trung gian.........................................................................87
Hình 3.25: Kiểm tra rị rỉ dầu.............................................................................................87
Hình 3.26: Kiểm tra khi dầu hộp số nóng..........................................................................88
Hình 3.27: Kiểm tra tiếng kêu trong hộp số.......................................................................88
Hình 3.28: Kiểm tra khi không tự chuyển số, chuyển số không nhanh hoặc không êm....89
Hình 3.29: Kiểm tra khi Xe khơng khởi động khi hộp số ở vị trí N sang vị trí P..............89


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2009.........................................................21
Bảng 2.2: Thông số hộp số U250E.....................................................................................23
Bảng 2.3: Chức năng các bộ phận......................................................................................39
Bảng 2.4: Chức năng các bộ phận......................................................................................40
Bảng 2.5: Nguyên lý hoạt động..........................................................................................57
Bảng 3.1: Kiêm tra hệ thống thủy lực................................................................................92
Bảng 3.2: Kiểm tra chẩn đoán............................................................................................93
Bảng 3.3: Mã lỗi hộp số U250E.........................................................................................94
Bảng 3.4: Kiểm tra sang số.................................................................................................95
Bảng 3.5: Kiểm tra sửa chữa..............................................................................................96


viii

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta
khá nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong xã hội hiện đại. Ngành công nghiệp ô
tô đang ngày càng phát triển kéo theo sự xuất hiện của nhiều hãng ô tô nổi tiếng như:
Toyota, Hyundai, Mercedes, Honda, Ford,… Do đó vấn đề đặt ra cho một người kỹ sư ô
tô là phải nắm rõ các kết cấu và các hệ thống trên xe, để từ đó có thể khai thác sử dụng
có hiệu quả hơn.
Cùng với sự phát triển vượt bậc của các ngành tự động hóa, trên ô tô hiện nay cũng
đã trang bị những hệ thống tự động để phục vụ tốt nhất cho nhu cầu ngày càng cao của
con người. Hộp số tự động là một trong những hệ thống tự động trên xe ô tô được khách
hàng quan tâm nhất hiện nay khi mua ơ tơ vì những tiện ích mà nó mang lại. Điều đó đã
thúc đẩy việc sản suất và cải tiến không ngừng trên hộp số tự động do nhu cầu ngày càng
cao của con người.
Chính vì việc khơng dừng cải tiến hộp số tự động nên ln địi hỏi ở một kỹ sư cần
phải không dừng nâng cao kiến thức, sự hiểu biết và nắm bắt được cấu tạo, các bộ phận,
cũng như nguyên lý, tính năng làm việc của chúng. Để giúp cho các sinh viên có thể tìm
hiểu sâu hơn vấn đề này, các giảng viên của khoa Cơ khí Động lực đã giao cho tác giả tìm
hiểu đề tài: “Nghiên cứu hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009”.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, ô tô được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Ở Việt Nam ô tô bắt đầu
được phổ biến từ đầu thế kỷ XXI, cho đến nay thị trường ô tô Việt Nam đã phát triển
mạnh mẽ rộng khắp các tỉnh thành. Xã hội phát triển, yêu cầu của người dùng ngày
càng cao, điều đó đã tạo cơ hội để nâng cao chất lượng cũng như cải tiến tính năng của
tất cả các hệ thống trên ô tô. Những ô tô hiện đại ra đời với những tiến bộ vượt bậc từ
động cơ đến các hệ thống trên xe và đặc biệt là được tích hợp các hệ thống tự động lên
các dòng xe đã và đang sản xuất theo chiều hướng ngày càng tăng.

Hộp số tự động sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong số những
hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua ơ tơ vì những tiện ích mà nó
mang lại khi sử dụng. Việc nghiên cứu hộp số tự động sẽ giúp chúng ta nắm bắt những
kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến
chúng. Ngồi ra nó cịn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ
nghiên cứu trong q trình học tập và cơng tác.
Xuất phát từ những lí do trên, cũng như được sự nhất trí của Nhà trường, khoa
Cơ khí Động lực, tác giả đã quyết định đi sâu tìm hiểu về hộp số tự động trên xe ô tô
với đề tài: “Nghiên cứu hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009”.
2. Mục tiêu của đề tài
Tìm hiểu chung về hộp số tự động trên xe ô tô nhằm cung cấp kiến thức cơ bản
về hộp số tự động cho người đọc.
Tìm hiểu về hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009 với nội dung tìm
hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính.
Đưa ra và hướng dẫn phân tích một số mạch thủy lực. Chẩn đốn hộp số tự động
trên xe ơ tơ theo phương pháp sửa chữa, chẩn đốn thơng thường.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng: Hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009.
Phạm vi nghiên cứu: Hộp số tự động là một đề tài khó nghiên cứu. Bản thân tác
giả là sinh viên mới ra trường nên kinh nghiệm nghiên cứu tài liệu còn hạn chế. Đa số
tài liệu nghiên cứu điều dừng lại ở mức độ cơ bản. Tài liệu nghiên cứu chuyên sâu về
hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009 rất ít nên việc thực hiện đề tài cũng
gặp một số hạn chế nhất định.


2

4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết.
Nghiên cứu các tài liệu, các sách hướng dẫn về hộp số tự động cơ bản và hộp số

tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009.
Tra cứu trên internet.
Nghiên cứu từ các bản vẽ, sách tạp chí.
Phương pháp quan sát thực tập sửa chữa tại xưởng ô tô.
5. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu về hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009 để hiểu rõ
tổng quan về hộp số tự động trên xe. Nhằm đánh giá sự tối ưu về thiết kế định hướng
nghiên cứu phát triển cải thiện hoạt động của hộp số tự động trong tương lai.
6. Ý nghĩa thực tiễn
Qua việc nghiên cứu về hộp số tự động U250E trên xe Toyota Camry 2009 giúp
cung cấp những tài liệu chính xác. Tạo nên cơ sở để những người sau làm nền tảng
nghiên cứu để ngày càng phát triển nâng cao tối ưu hộp số tự động.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
1.1. Khái quát chung
1.1.1. Khái quát
Trên xe sử dụng hộp số thường, thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc
độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp.
Khi sử dụng hộp số tự động, những sự nhận biết của lái xe là không cần thiết.
Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động theo tải
động cơ và tốc độ xe.
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe khơng cần phải suy tính khi nào
cần lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ của
xe và mức đạp bàn đạp ga.
1.1.2. Lịch sử phát triển
Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã được
các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938, hộp số tự động đầu tiên ra

đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động. Việc điều
khiển ơ tơ được đơn giản hóa bởi khơng cịn bàn đạp ly hợp. Tuy nhiên do chế tạo
phức tạo và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít được sử dụng. Đến những năm 70 Hộp
số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt ô tô cho ra các loại xe mới với hộp số tự
động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã phát triển không ngừng và dần thay thế
cho hộp số thường. Khi mới ra đời, hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển
hoàn toàn bằng thủy lực. Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và để tăng tính an tồn
khi sử dụng, hộp số tự động có cấp có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời.
1.2. Công dụng, phân loại
1.2.1. Công dụng
Hộp số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số. Q trình
chuyển số êm dịu, không cần cắt công suất truyền từ động cơ xuống khi sang số. Hộp
số tự động tự chọn tỷ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động. Do đó tạo điều
kiện sử dụng gần như tối ưu cơng suất của động cơ.
1.2.2. Phân loại
a) Phân loại theo tỷ số truyền
Hộp số tự động vô cấp: cấp: Là loại hộp số có khả năng thay đổi tự động, liên tục
tỷ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly.


4
Hộp số tự động có cấp: khác với hộp số vơ cấp, hộp số tự động có cấp cho phép
thay đổi tỷ số truyền theo các cấp số nhờ vào bộ truyền bánh răng.
b) Phân loại theo cấp số truyền
Có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay thông dụng nhất là loại 4,5,6 cấp số, có
một số loại xe còn được trang bị hộp số tự động 8 cấp.
c) Phân loại theo cách bố trí xe
Loại FF: Hộp số tự động sử dụng cho động cơ đặt trước, cầu trước chủ động.
Loại này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở khoang động cơ.

Hình 1.1: Hộp số tự động loại FF
Loại FR: Hộp số tự động sử dụng cho động cơ đặt trước, cầu sau chủ động. Loại
này có bộ truyền bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngồi nên nó dài hơn.

Hình 1.2: Hộp số tự động loại FR


5
1.3. Chức năng và điều kiện làm việc của hộp số tự động
1.3.1. Chức năng của hộp số tự động
Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như hộp số thường, tuy nhiên hộp số tự
động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số, q trình chuyển số êm dịu,
không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động
tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động của ơ tơ, do đó tạo điều kiện
sử dụng gần như tối ưu cơng suất của động cơ.
Vì vậy, hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau:
- Tạo ra các cấp tỷ số truyền phù hợp nhằm thay đổi moment từ động cơ đến các
bánh xe chủ động phù hợp với moment cản luôn thay đổi nhằm tận dụng tối đa công
suất động cơ.
- Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động.
- Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc tách ly hợp.
Ngồi ra ECT cịn có khả năng tự chẩn đoán.
1.3.2. Điều kiện làm việc của hộp số tự động
Hộp số tự động làm việc trong điều kiện tỷ số truyền ln thay đổi vì vậy trong
q trình làm việc các chi tiết nhanh bị mài mòn.
Hộp số tự động nằm phía dưới gầm xe nên dễ bị bụi bẩn và có khả năng bị va
đập gây hư hỏng.
1.4. Ưu điểm, nhược điểm hộp số tự động
1.4.1. Ưu điểm
- Nó giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường

xuyên phải chuyển số.
- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ
lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuật lái xe khó
khăn và phức tạp như vận hành ly hợp.
- Nó tránh cho động cơ và dịng dẫn động được tình trạng quá tải do nó nối chung
bằng thủy lực qua biến mơ tốt hơn so với nối bằng cơ khí.
- Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách nối công
suất từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy lực từ cánh bơm sang
tua bin mà không qua một cơ cấu cơ khí nào nên khơng có sự ngắt qng dịng cơng
suất vì vậy đạt hiểu quả cao.


6
- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
- Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc.
1.4.2. Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí
- Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí
- Biến mơ nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác động dòng chất
lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô, khi vận hành có thể gây ra hiện
tượng trượt hiệu suất sử dụng năng lượng bị giảm, đặc biệt là ở tốc độ thấp.
1.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động
1.5.1. Cấu tạo
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. Cịn xe ơ tơ số tự động
dùng loại ly hợp thuỷ lục. Do đó trên xe số tự động, dễ nhận ra là xe khơng 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.

Hình 1.3: Cấu tạo hộp số tự động


7
a) Các bộ bánh răng hành tinh
Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trị 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 ngồi.

Hình 1.4: Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh
Bất kể bộ phận nào trong 3 bộ phận bánh răng mặt trời, lồng hành tinh và vành
đai ngồi đều có thể giữ vai trị dẫn mơ men xoắn – đầu vào/sơ cấp. Khi ấy, 1 trong 2
bộ phận cịn lại giữ vai trị nhận mơ 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.


8
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: 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.
b) Các bộ ly hợp thủy lực
Bộ ly hợp thủy lực có cấu tạo gồm:
- Các đĩa ma sát.
- Các tấm thép ma sát.
- Lị xo.
- Piston.

Hình 1.5: Cấu tạo bộ ly hợp thuỷ lực trong hộp số tự động ô tô
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. Lị xo có nhiệm vụ
tách các tấm ma sát với nhau khi áp suất dầu giảm hoặc không có. Khi áp suất dầu

9
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.
c) Bộ biến mô thủy lực
Biến mô thuỷ lực là loại khớp nối bằng chất lỏng có vai trị truyền mơ men xoắn
từ động cơ đến trục vào hộp số. Biến mô thuỷ lực nằm ngay giữa động cơ và hộp
số.Cấu tạo bộ biến mô thủy lực gồm:
- Bộ bánh bơm kết nối với động cơ
- Stator định hướng môi chất
- Tuabin kết nối với hợp số

Hình 1.6: Cấu tạo của biến mơ thuỷ lực trong hộp số tự động
Nguyên lý hoạt động của biến mơ có thể hình dung như việc đặt 2 chiếc quạt
máy đối diện nhau. Quạt 1 có vai trị như bộ bánh bơm, quạt 2 có vai trị như tuabin.
Khơng khí như mơi chất sẽ chuyển từ quạt 1 đập vào cánh quạt 2 làm 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.


10
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 mơ men xoắn bằng 0. Lúc này, biến mơ
thực sự đóng vai trị là một khớp nối mơi chất giữa động cơ và hộp số.
Ngồi vai trị chính trên, biến mơ thuỷ lực cịn 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.
d) 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 thơng tin và
cung cấp dịng điện đến các van để đóng mở đường dầu đến các ly hợp.
1.5.2. Nguyên lý hoạt 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. Ngồi ly hợp số cịn 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 thơng qua tín hiệu từ cảm biến sẽ tiến hành cho đóng mở đường dầu dẫn
đến các ly hợp. Để mơmen 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 khơng được
đóng lại. Đây chính là lý do mơmen 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).


11

Hình 1.7: Sơ đồ hộp số tự động
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, mơ 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 mơmen 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.
1.5.3. Nguyên lý hoạt động của bộ bánh răng hành tinh
Các bộ truyền bánh răng hành tinh hoạt động dựa trên nguyên tắc dẫn động bánh
răng, nếu 2 bánh răng ăn khớp ngồi với nhau thì sẽ quay ngược chiều, cịn ăn khớp
trong thì sẽ quay cùng chiều với nhau.

Hình 1.8: Nguyên lý hoạt động bộ truyền bánh răng hành tinh


12
Bánh răng hành tinh có thể tạo ra các chế độ làm việc: giảm tốc, đảo chiều,
truyền thẳng (nối trực tiếp), tăng tốc bằng cách thay đổi các phần tử đầu vào, đầu ra và
cố định một bộ truyền.
a) Giảm tốc (tỷ số truyền > 1)
Đầu vào: Bánh răng bao
Đầu ra: Cần dẫn
Cố định: Bánh răng mặt trời

Hình 1.9: Chế độ giảm tốc
Bánh răng mặt trời bị cố định, chỉ có bánh răng hành tinh 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.
Khi đó tốc độ đầu ra sẽ nhỏ hơn tốc độ đầu vào.
b) Đảo chiều
Đầu vào: Bánh răng mặt trời
Đầu ra: Bánh răng bao

Cố định: Cần dẫn