Nghiên cứu hộp số vô cấp cvt trên xe du lịch

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC

CHƯƠNG I...................................................................................................5
TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ ÔTÔ.................................................................5
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hộp số................................................5
1.1.1. Công dụng....................................................................................5
1.1.2 u cầu..........................................................................................6
1.1.3 Phân loại hợp sớ............................................................................7
1.2. Phân tích kết cấu một số loại hộp số sau đây....................................12
1.2.1 Hộp số thường (MT)....................................................................12
1.2.2. Hộp số tự động (AT)..................................................................14
1.2.3. Hộp số ly hợp kép (DCT)...........................................................16
1.2.4. Hộp số vô cấp CVT (continuously variable transmission).........18
1.3. Lịch sử phát triển của hộp số vô cấp CVT.......................................22
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỘP SỐ VÔ CẤP CVT..............................29
2.1 . Cấu tạo của hộp số K111 trên xe Toyota Corolla Altis 2016..........29
2.2. Kết cấu các cụm chi tiết...................................................................30
2.2.1. Puly truyền động............................................................................31
2.2.2. Dây đai truyền động...................................................................32
2.2.3. Bộ biến mô thủy lực có li hợp khóa biến mơ.............................32
2.2.4. Bợ truyền bánh răng hành tinh...................................................34
2.2.5. Li hợp.........................................................................................34
2.2.6. Phanh..........................................................................................36
2.2.7. Cum thân van..............................................................................36
2.2.8. Bơm dầu CVT............................................................................38
2.3. Nguyên lý làm việc của hộp số K111...............................................40
2.4. Nguyên lý hoạt đợng tại các vị trí của cần sớ...................................41
2.4.1. Hoạt đợng ở vị trí D (Drive).......................................................41
2.4.2. Hoạt đợng ở vị trí N (Neutral/ No gear).....................................42

Page 1


Đồ án tốt nghiệp

2.4.3. Hoạt đợng ở vị trí R (Reverse)...................................................43
2.4.4. Khi cần sớ ở vị trí P (Park).........................................................44
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐỐN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA................45
HỢP SỚ Ơ TƠ.............................................................................................45
3.1. Các dạng hỏng thường gặp và cách khắc phục.................................45
3.2. Phương pháp kiểm tra, sửa chữa những sai hỏng của hộp số...........49
3.2.1. Phương pháp kiểm tra.................................................................49
3.2.2. Phương pháp sửa chữa các chi tiết trong hợp sớ........................52
3.3. Chẩn đốn, bảo dưỡng và sửa chữa hợp sớ vơ cấp CVT..................54
3.3.1.Quy trình tháo lắp........................................................................54
3.3.2. Quy trình kiểm tra......................................................................61
3.3.3. Những hư hỏng thường gặp của hợp sớ CVT............................64
3.3.4. Chẩn đốn...................................................................................65
3.3.5. Quy trình bảo dưỡng hợp số.......................................................66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................69

Page 2


Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.
Ngành công nghiệp ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình

phát triển mạnh, với nhiều các nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Công
nghiệp ôtô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát
triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại
hóa và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nước. Ngày nay do
kinh tế ngày càng phát triển, đời sống ngày càng cao, việc các cá nhân hay
gia đình có xe riêng phục vụ di chuyển không còn xa lạ nữa, nhưng giá
thành của xe hiện vẫn đang ở mức cao so với thu nhập bình quân của đất
nước. Vì vậy vấn đề lớn đặt ra cho đất nước là phải xây dựng và phát triển
ôtô Viêt Nam đến năm 2020 trở thành ngành công nghiệp quan trọng của
đất nước có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong
nước và tham gia vào thị trường khu vực và thế giới. Hiện nay nước ta vẫn
chỉ tập chung vào việc lắp ráp xe dựa trên việc nhập khẩu các bộ phận đơn
lẻ. Việc sản xuất một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động và phụ tùng
trong nước là một vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển ngành
công nghiệp ôtô. Ngày nay hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại và kết
cấu.
Trong quá trình học tập tại trường và một số buổi thực hành em đã
nắm được bắt cơ bản kiến thức về hộp số ôtô, từ kết cấu đến công nghệ chế
tạo cơ bản...Em cho rằng việc thiết kế và chế tạo hộp số tại thời điểm hiện
tại là thích hợp với quá trình công nghệ hiện có tại Việt Nam. Chính vị vậy,
em được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu hộp số vô cấp CVT
trên xe du lịch”.
Trong quá trình làm đồ án em đã được thầy hướng dẫn, cùng các
thầy giáo Cơ sở đào tạo Thái Nguyên, Trường Đại học Công nghệ Giao
thông Vận tải đã đóng góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt

Page 3


Đồ án tốt nghiệp

công việc, mặc dù có rất cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi
những thiếu sót em mong được sự giúp đỡ của thầy để bài làm của em
được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cám ơn thầy giáo
hướng dẫn PGS.TS. Lê Văn Quỳnh đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, và tạo
điều kiện tốt nhất cho em để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Thái Nguyên, ngày ….. tháng 12 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Page 4


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ ÔTÔ
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hộp số
1.1.1. Công dụng
Trên các bợ phận tổng thành của ơtơ thì hợp sớ là bộ phận rất quan
trọng và không thể thiếu trong hệ thống truyền lực. Với tốc độ của động cơ
cao thì khơng thể đảm bảo cho ơtơ hoạt đợng được, để đảm bảo cho ơtơ
hoạt đợng được bình thường, phù hợp với từng điều kiện đường xá cũng
như yêu cầu chuyển hướng ôtô, người ta chế tạo bộ phận gọi là hợp sớ để
đảm bảo các u cầu nói trên.
Hợp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thớng truyền lực trong
q trình chuyển đợng của ơtơ nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ
động và thay đổi vận tốc chuyển động của ôtô trong khoảng rộng tùy ý theo
sức cản mặt đường.
Thực hiện chuyển động lùi của ôtô:
Tách động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng

thời gian tùy ý (khi nạp bình điện cho đợng cơ chạy khơng tải để tăng nhiệt
độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn, để quay
trục thử công suất, để bơm lớp hoặc khí nén cho việc bảo dưỡng ...)
Sự cần thiết thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực là do sức
cản chuyển động của xe phụ thuộc vào điều kiện đường xá và vận tốc thay
đổi trong khoảng rất rộng (25-30 lần), mà mô men xoắn của đợng cơ chỉ
thay đổi trong giói hạn 15-25% khi bướm ga mở hồn tồn. Mơ men xốn
của đợng cơ có thể thay đổi trong khoảng rợng hơn bằng cách tăng giảm
lượng nhiên liệu, khi động cơ sẽ làm việc ở chế độ không đủ tải và do đó
tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên. Để giảm mức tiêu hao nhiên liệu thì lên cho
đợng cơ làm việc ở chế độ đủ tải, còn lực kéo cần thiết cho sự chuyển đợng
có được bằng cách thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. Việc sủ

Page 5


Đồ án tốt nghiệp

dụng hộp số trong hệ thống truyền lực cho phép kết hợp sự làm việc của
động cơ ở các chế độ kinh tế với khả năng của xe vượt các cản chuyển
động lớn và sự thay đổi vận tốc trong khoảng rộng.
1.1.2 Yêu cầu
*Hộp số cần đảm bảo các u cầu sau:
- Có dãy tỉ sớ truyền hợp lý, phân bố các khoảng thay đổi tỉ số truyền
tới ưu, phù hợp với tính năng đợng lực học u cầu và tính kinh tế vận tải.
Do ơ tơ phải làm việc trên nhiều địa hình khác nhau, mỗi địa hình lại có các
u cầu đợng lực học khác nhau nên hợp sớ phải có các tỉ sớ truyền thích
hợp để tạo ra mơ men và sớ vòng quay thích hợp với từng điều kiện làm
việc của ơ tơ
- Phải có hiệu suất truyền lực cao.

- Khi làm việc không gây tiếng ồn, chuyển số nhẹ nhàng, không phát
sinh các tải trọng động khi làm việc.
Đối với các hộp sớ sử dụng các bợ truyền có cấp (các tỉ số truyền cố
định), khi chuyển số, thường xảy ra thay đổi giá trị tốc độ, mô men và gây
nên tải trọng động. Hạn chế các xung lực và mô men biến đợng cần có các
bợ phận ma sát (đồng tớc, khớp ma sát, bộ truyền thủy lực..) cho phép làm
đều tốc độ của các phần tử truyền và nâng cao độ bền, độ tin cậy trong làm
việc của hộp số.
Đảm bảo tại một thời điểm làm việc chỉ gài vào một số truyền nhất định
một cách chắc chắn (cơ cấu định vị, khóa hãm, bảo vệ …),
- Kết cấu phải nhỏ, gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa,
- Có khả năng bớ trí cụm trích cơng suất để dẫn động các thiết bị phụ
khác.
-Điều kiện sang số nhẹ nhàng, đơn giản.
- Kết cấu đơn giản dễ bảo dưỡng và sửa chữa.

Page 6


Đồ án tốt nghiệp

1.1.3 Phân loại hộp số
- Theo phương pháp điều khiển:
+ Điều khiển bằng tay,
+ Điều khiển tự đợng
+ Điều khiển bán tự đợng.
Hợp sớ cơ khí (điều khiển bằng tay)
Là loại hợp sớ điều khiển hồn tồn bằng kết cấu cơ khí, dựa trên tỉ
sớ truyền khác nhau của các cặp bánh răng ăn khớp.

Hình 1.1. Hộp số cơ khí
- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, giá thành thấp, dễ bảo
dưỡng và sửa chữa…
- Nhược điểm: kết cấu cồng kềnh, hiệu suất thấp, mất nhiều thời
gian chuyển số, điều khiển nặng nhọc (thường phải dùng cơ cấu trợ lực)…
Ngồi ra dùng hợp sớ tay có nhược điểm là khơng tạo được cảm giác
êm dịu mỗi khi chuyển số.

Page 7


Đồ án tốt nghiệp

Hộp số tự động

Hình 1.2. Hộp số 5 cấp
- Ưu điểm: số cấp của hộp số càng ít thì sẽ giảm sớ lần gài sớ, đơn
giản cơ cấu điều khiển, vì thế nên phù hợp với ơtơ du lịch, xe con, có phần
lớn thời gian làm việc là số truyền thẳng; giảm số lượng đồng tốc, giảm
được khới lượng của hợp sớ, góp phần giảm tự trọng của ôtô.
- Nhược điểm: số cấp của hộp số nhỏ làm giảm tính năng đợng lực
cũng như tính kinh tế nhiên liệu của xe; khả năng sử dụng công suất để
tăng tốc và lấy đà chậm hơn hộp số nhiều số.
Hộp số nhiều cấp (từ 8-20 cấp):
Kiểu hộp số nhiều cấp có sớ cấp hợp sớ lớn hơn 6. Đới với ôtô tải lớn
và rất lớn hoạt động trong điều kiện nặng nhọc thì sớ cấp của hợp sớ có thể
từ 8 đến 20 cấp. Với đặc điểm như vậy thì hợp sớ phải có thêm cơ cấu điều
khiển phụ và khi đó kết cấu hợp sớ được chia làm hai phần: hợp sớ chính
và hợp sớ phụ.
Trong đó sớ cấp của hợp sớ chính thường từ 4÷5 cấp, còn sớ cấp của

hợp sớ phụ từ 2÷4 cấp. Dựa vào kết cấu của hợp sớ phụ ta có thể chia ra:
hộp số nhiều cấp với hộp số phụ kiểu bánh răng thường, hộp số nhiều cấp
với hộp số phụ kiểu hành tinh, hộp số nhiều cấp với hộp số phụ bớ trí phía

Page 8


Đồ án tốt nghiệp

sau, hộp số nhiều cấp với hộp sớ phụ bớ trí phía trước. Mợt sớ loại hợp số
nhiều cấp thường dùng:

Hình 1.3 hộp số 9 cấp
- Ưu điểm: sớ cấp càng tăng lên thì tính năng đợng lực cũng như
tính kinh tế nhiên liệu đều tăng, cơng suất sử dụng để lấy đà và tăng tốc
cũng nhanh hơn; tăng khả năng tải cho ôtô, giúp ôtô tải lớn làm việc trong
điều kiện nặng nhọc.
- Nhược điểm: kết cấu phức tạp, hộp số cồng kềnh; cơ cấu điều
khiển phức tạp.

Page 9


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.4. Hộp số 18 cấp
- Theo số trục hộp số:
+ Hộp số hai trục
+ Hộp số ba trục (trục sơ cấp và thứ cấp bớ trí đồng tâm).
*Hộp số hai trục:

Gồm trục sơ cấp gắn các bánh răng chủ động và trục thứ cấp gắn các
bánh răng bị động của các cấp số truyền tương ứng. Hộp số hai trục không
thể tạo ra truyền thẳng như hợp sớ ba trục vì phải thơng qua mợt cặp bánh
răng ăn khớp (số răng bằng nhau), hiệu suất của hợp sớ hai trục ln bé hơn
1.
- Ngun lí làm việc: hợp sớ hại trục khơng có trục trung gian như hợp
sớ ba trục do đó momen từ trục sơ cấp của hộp số thông qua sự ăn khớp của
các bánh răng gắn trên trục sơ cấp và thứ cấp để truyền mơ men ra ngồi.
Hợp sớ hai trục khơng thể tạo ra số truyền thẳng như hộp số ba trục
( dù có tỉ sớ truyền ở mợt tay sớ nào đó i = 1) vì phải thơng qua mợt cặp
bánh răng ăn khớp nào đó. Do đó hiệu suất của hộp số hai trục nhỏ hơn hộp
số ba trục. Chiều truyền động của trục thứ cấp của hộp số hai trục ngược
với chiều truyền động dẫn vào của trục sơ cấp. Hộp số hai trục phù hợp

Page 10


Đồ án tốt nghiệp

với hệ thớng truyền lực có cầu chủ đợng bớ trí cùng phía với đợng cơ. Điều
này thuận lơi cho việc thiết kế truyền lực chính của cầu chủ động với kiểu
bánh răng trụ. Như vậy hệ thống truyền lực với hộp số hai trục cho kết cấu
gọn hơn và hiệu suất nói chung cao hơn.

Hình 1.5. Hộp số hai trục
- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu và có hiệu suất cao ở
các tay sớ trung gian. Dể bớ trí và đơn giản được kết cấu hệ thống truyền
lực khi xe đặt động cơ ở gần cầu chủ đợng.
- Nhược điểm: khơng có sớ truyền thẳng vì thế các bánh răng, ổ trục
khơng được giảm tải ở số truyền cao làm tăng mài mòn và tiếng ồn.Kích

thước theo chiều ngang lớn hơn hợp số ba trục ở cùng tỉ số truyền.
Hộp số ba trục: (hộp số đồng tâm)
Gồm: trục sơ cấp I, trục thứ cấp III lắp đồng trục với nhau, ngoài ra
còn có thêm trục trung gian (có thể là 1, 2, hoặc 3 trục ) bớ trí chung quanh
trục sơ cấp và thứ cấp nhằm tăng độ cứng cho trục thứ cấp và duy trì sự ăn
khớp tớt nhất giữa các cặp bánh răng.

Page 11


Đồ án tốt nghiệp

- Ngun lí làm việc: mơ men truyền từ trục sơ cấp của hộp số thông
qua cặp bánh răng chủ động gắn trên trục ăn khớp với các bánh răng lắp
trên trục trung gian làm cho trục trung gian quay theo. Các bánh răng trên
trục trung gian quay và ăn khớp với các bánh răng gắn trên trục thứ cấp của
hộp số để truyền mô men ra ngoài. Mỗi cặp bánh răng ăn khớp sẽ cho tỉ số
truyền cố định ứng với mỗi tay số nhất định. Tuỳ theo sớ cấp của hợp sớ
mà có sớ lượng cặp bánh răng trên các trục cho phù hợp.
Hộp số 3 trục có thể có mợt, hai hoặc ba trục trung gian bớ trí xung
quanh trục sơ cấp và trục thứ cấp nhằm làm tăng độ cứng vững cho trục thứ
cấp, duy trì sự ăn khớp tớt nhất cho các bánh răng lắp trên trục. Hợp sớ 3
trục có chiều truyền động được dẫn ra từ trục thứ cấp cùng chiều với truyền
động dẫn vào trục sơ cấp.

Hình 1.6. Hộp số 3 trục
1.2. Phân tích kết cấu mợt sớ loại hộp số sau đây
1.2.1 Hộp số thường (MT)
Phân loại hộp số thường được phân loại theo số trục của hộp số
- Hộp số 2 trục.

- Hộp số 3 trục.
Cấu tạo của hộp số thường (loại 3 trục)

Page 12


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.7 Hộp số thường

Hình 1.8 Sơ đồ hộp số thường loại 3 trục
Trục sơ cấp và trục thứ cấp được bớ trí đồng trục với nhau, trục trung
gian. Các bánh răng z1, z2, z3,z4,zL1, zL2, za, z1’, z2’,z3’,z4’,za’ bánh răng za được
chế tạo liền với trục sơ cấp. Các bánh răng trên trục thứ cấp z 1’, z2’,z3’,z4’
được quay trơn trên trục. Còn các bánh răng z 1, z2, z3, z4, za’, trên trục trung
gian được cố định trên trục. Các ống gài liên kết then hoa với trục và có các
vấu răng ở 2 phía để ăn khớp với các bánh răng cần gài.

Page 13


Đồ án tốt nghiệp

Ngun lý hoạt đợng
-Vị trí tay sớ 1: Khi gạt cần 1 sang bên trái, lúc này, mômen truyền từ
trục sơ cấp qua cặp bánh răng luôn ăn khớp za-za’, trục trung gian, cặp bánh
răng số 1 rồi đi ra trục thứ cấp.
-Vị trí tay sớ 2: Gạt cần 2 sang bên phải, mômen truyền từ trục sơ cấp
qua cặp bánh răng luôn ăn khớp, đến trục trung gian, và qua cặp bánh răng
sô 2 rồi đến trục thứ cấp.

-Vị trí tay sớ 3: Gạt cần 2 sang bên trái, mômen từ trục sơ cấp truyền
qua cặp bánh răng luôn ăn khớp, đến trục trung gian, và qua cặp bánh răng
số 3 rồi tới trục thứ cấp.
-Vị trí tay sớ 4: Khi gạt cần 3 sang bên phải, mômen được truyền từ
trục sơ cấp, qua cặp bánh răng luôn ăn khớp, tới trục trung gian, rồi qua cặp
bánh răng sớ 4 ra trục thứ cấp.
-Vị trí tay số 5: Khi gạt cần 3 sang bên trái, lúc này, trục sơ cấp và thứ
cấp được nối với nhau, mômen được truyền thẳng từ trục sơ cấp sang trục
thứ cấp.
-Vị trí tay sớ lùi: Gạt cần 1 sang bên phải, mômen được truyền từ trục
sơ cấp, qua cặp bánh răng luôn ăn khớp, tới trục trung gian, qua 2 cặp bánh
răng ZL1-ZL1’, ZL2-Z1’, rồi tới trục thứ cấp.
Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, bền.
- Hiệu suất cao.
- Người lái phải phối hợp điều khiển hệ thống ly hợp, sang sớ nên
giảm tính êm dịu, người lái phải thao tác nhiều khi chuyển số.
1.2.2. Hộp số tự đợng (AT)
Hiện nay có rất nhiều hợp sớ tự đợng, chúng được cấu tạo theo một
vài cách khác nhau nhưng các chức năng cơ bản và nguyên lý hoạt động
của chúng là giống nhau.

Page 14


Đồ án tốt nghiệp

Hộp số cơ cấu hành tinh Wilson (nối tiếp, song song).
-Hộp số cơ cấu hành tinh Simpson.
-Hộp số cơ cấu hành tinh ravigneaux.

Hộp số tự động bao gồm các bợ phận chính sau:
- Bợ biến mơ.
-Hợp sớ hành tinh và cơ cấu chuyển số (ly hợp và phanh đai).
-Hệ thống điều khiển chuyển số (thường là hệ thống thủy lực hoặc hệ
thống thủy lực điện từ) để điều khiển các ly hợp và phanh đai.

Hình 1.9 Hộp số tự động
Sơ đồ cấu tạo (cơ cấu hành tinh Wilson):

Hình 1.10 Sơ đồ cơ cấu hành tinh Wilson
Nguyên lý hoạt động chung của hộp số tự động là sử dụng các phanh
để hạn chế một bậc tự do của cơ cấu hành tinh.
Ưu điểm:

Page 15


Đồ án tốt nghiệp

Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp
và thường xuyên phải chuyển số. Xe đua được trang bị hệ thống ly hợp kép
của Porsche đã giành được nhiều thành công trong các giải đua xe thế giới.
Tuy nhiên hệ thống ly hợp kép chỉ được hạn chế lắp đặt trong các mẫu
xe đua và hệ thống này chỉ được thương mại hóa khi Volkswagen là hang
tiên
-Chuyển sớ mợt cách tự động và êm dịu tùy thuộc vào chế độ loạt
động của động cơ và sức cản của mặt đường.
- Do có sử dụng biến mơ nên thay đổi được momen do động cơ phát
ra một cách liên tục trong khoảng nhỏ.
- Giảm đợ ồn khi làm việc.

- Kích thước nhỏ gọn.
- Chuyển số liên tục không ảnh hưởng tới dòng lực từ động cơ.
- Kết cấu phức tạp.
- Hiệu suất thấp.
- Cơng nghệ chế tạo đòi hỏi có đợ chính xác cao.
- Khả năng tăng tớc kém hơn hộp số thường.
- Việc sửa chữa hộp số tự động khá phức tạp và tốn kém.
1.2.3. Hộp số ly hợp kép (DCT)
Người đã sáng tạo ra hệ thống ly hợp kép là một kỹ sư ôtô người Pháp
tên là Adolphe Kegresse được biết đến nhiều nhất trong vai trò người đã
phát triển loại xe half-track (với bánh lốp đằng trước và bánh xích phía
sau), giúp chiếc xe có thể vượt qua nhiều loại địa hình phức tạp. Năm 1939,
Kegresse đã có những ý tưởng đầu tiên về hệ thớng hợp sớ trang bị ly hợp
kép. Nhưng khơng may là tình hình tài chính bất lợi đã ngăn cản kế hoạch
phát triển xa hơn của dự án này.
Đến đầu những năm 80 khi hệ thống điều khiển điện tử phát triển,
máy tính đã tham gia vào q trình chuyển sớ và DCT đã có điều kiện

Page 16


Đồ án tốt nghiệp

thuận lợi để phát triển xa hơn và Porsche đã đặt những nền tảng đầu tiên
của mình trong việc nghiên cứu và phát triển hệ thống ly hợp kép. Năm
1982, những mẫu xe phong trong việc sản xuất đại trà hộp số ly hợp kép.
Hiện nay những chiếc xe trang bị công nghệ DCT được bán chủ yếu ở thị
trường Châu Âu với các hang sản xuất lớn như: Volkswagen, Audi,
Porsche…

Hình 1.11 Hộp số DCT
1: Bánh răng xoắn ăn khớp với bộ vi sai; 2: bánh răng thuộc bộ vi sai; 3:
trục sơ cấp số1; 4: trục khuỷu động cơ; 5: trục sơ cấp số 2; 6: Ly hợp 2; 7:
Ly hợp 1; 8: bánh răng xoắn ăn khớp với bộ vi sai; 9: bánh răng ăn khớp
với bộ đồng tốc; BR: Cặp bánh răng số

Page 17


Đồ án tốt nghiệp

1.2.4. Hộp số vô cấp CVT (continuously variable transmission)

Hình 1.12 Hộp số CVT
1: bánh đai đầu vào
CVT

là

viết

tắt

của

2: bánh đai đầu ra
CONTINUOUSLY

3: đai
VARIABLE

TRANSMISSION – dịch ra nguyên nghĩa: TRUYỀN ĐỘNG BIẾN ĐỔI
LIÊN TỤC hay HỘP SỐ BIẾN THIÊN LIÊN TỤC. Vì nó biến thiên liên
tục mà khơng có giới hạn cấp sớ nên ta gọi nó là Truyền động vô cấp hay
Hộp số vô cấp – sau đây chúng ta gọi ngắn gọn là CVT.
CVT là hệ thống truyền đợng đợc đáo có có thể thay đổi vơ cấp thông
qua số lượng tỷ số truyền liên tục và vô hạn giữa các giá trị lớn nhất và nhỏ
nhất. Điều này trái ngược với các hệ thống truyền động cơ khí khác chỉ cho
phép mợt vài tỷ sớ truyền khác nhau. Tính linh hoạt của CVT cho phép trục
dẫn đợng (chủ đợng) duy trì mợt vận tớc góc cụ thể trong một phạm vi vận
tốc đầu ra xác định. Điều này có thể cung cấp khả năng tiết kiệm nhiên liệu

Page 18


Đồ án tốt nghiệp

tốt hơn so với các hệ thống truyền động khác bằng cách cho phép động cơ
chạy với tốc độ RPM hiệu quả nhất trong một loạt tốc độ của xe.
Hộp vô cấp – CVT còn được gọi là hộp số tốc độ đơn (singlespeed transmission), hộp số không không bánh răng (gearless
transmission), hộp số tự động một cấp (one-speed automatic), hộp số puli
biến thiên (variable pulley transmission),…
Không giống như những hộp số tự động truyển thống, hộp sớ vơ cấp
CVT khơng có các cặp bánh răng ăn khớp để tạo tỷ sớ truyền. Điều này có
nghĩa là nó khơng có sự ăn khớp giữa các bánh răng. Loại CVT thông
thường nhất hoạt động trên một hệ thống bánh đai và dây đai truyền cho
phép một sự thay đổi vô cấp và liên tục giữa giới hạn thấp nhất và cao nhất
mà khơng có sự tách biệt riêng rẽ các vị trí sớ.
Cấu tạo của hợp sớ vơ cấp gồm:
- Đai truyền bằng kim loại hay cao su có cơng suất cao.

- Mợt hệ bánh đai có đầu vào thay đổi gắn với trục quay động cơ.
- Một hệ bánh đai đầu ra dẫn đến bánh xe.
- CVT cũng có bợ vi xử lí và các cảm biến để theo dõi và điều khiển.
- Mỗi bánh đai được tạo thành từ hai khới hình nón có góc nghiêng 22
độ và đặt đối diện với nhau. Một dây đai chạy trong rãnh giữa hai khới hình
nón này. Dây đai hình chữ V có ưu điểm hơn nếu chúng được làm từ cao su
vì có ma sát cao, hạn chế trượt tuy nhiên lai có nhược điểm là khơng truyền
được công suất lớn và tuổi thọ không cao. Hai khối hình nón này có thể
thay đổi khoảng cách giữa chúng. Khi hai khới hình nón tách ra xa nhau,
dây đai ngập sâu vào trong rãnh và bán kính của dây đai quấn quanh bánh
đai sẽ giảm đi. Khi hai khối hình nón này ở gần nhau thì bán kính của dây
đai tăng lên. CVT có thể sử dụng áp suất thủy lực hoặc lò xo để tạo ra lực
cần thiết thay đổi khoảng cách giữa hai khới hình nón.

Page 19


Đồ án tốt nghiệp

- Hệ bánh đai và dây đai có đường kính thay đổi này thường đi với
nhau thành mợt cặp. Mợt trong sớ đó là bánh đai chủ động được nối với
trục quay của động cơ. Bánh đai chủ động cũng được gọi là bánh đai đầu
vào bởi vì nó nhận năng lượng trực tiếp từ đợng cơ đưa vào hộp số. Bánh
đai thứ hai gọi là bánh đai bị động nối với bánh đai chủ động hay còn gọi là
bánh đai đầu ra và nó truyền momen đến trục truyền động dẫn đến bánh xe.
- Khi một bánh đai tăng bán kính của nó và cái khác giảm bán kính để
giữ cho dây đai ln bám chặt vào giữa hai khới hình nón, chúng sẽ tạo ra
vơ số các tỷ số truyền từ mức thấp nhất cho đến cao nhất. Về mặt nguyên
lý, hộp số CVT hoạt đợng với vơ sớ cấp đợ có thể chạy ở bất cứ thời điểm
nào, đối với bất cứ loại động cơ và tốc độ xe nào của xe.

Điều đặc biệt là CVT vẫn có chế đợ sang sớ bằng tay. Bợ điều khiển
có thể ra lệnh cho dây đai chuyển lên vị trí khác mợt cách đợt ngợt, khơng
theo kiểu tuần tự. Tuy nhiên, các hãng vẫn khuyến cáo khả năng tiết kiệm
xăng chỉ tốt ở kiểu tự động.

Page 20