Hộp số tự động TOYOTA

Lời nói đầu
Cuốn Tài Liệu Đào Tạo này đợc biên soạn cho các kỹ thuật viên làm việc tại
nhà Phân Phối & Đại Lý của TOYOTA ở nớc ngoài sử dụng. Cuốn này, Ly Hợp và
Hộp Số Thờng là tập 7 của bộ 18 cuốn Tài Liệu Đào Tạo cấu thành Giai Đoạn 2 của
chơng trình đào tạo kỹ năng New TEAM mà tất cả các kỹ thuật viên phải thành thạo.
Giảng viên nên sử dụng cuốn tài liệu này cùng với cuốn Hớng Dẫn Đào Tạo.
Tên của các cuốn Tài Liệu Đào Tạo New TEAM Giai Đoạn 2 nh sau:
Tậ
p
Hớng dẫn đào tạo Tập Hớng dẫn đào tạo
1 Động Cơ Xăng 10 Hệ Thống Treo
2 Hệ Thống Nhiên Liệu 11 Hệ Thống Lái
3 Hệ Thống Đánh Lửa 12 Góc đặt Bánh Xe và Lốp Xe
4 Hệ Thống Kiểm Soát Khí Xả 13 Hệ Thống Phanh
5 EFI (Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử) 14 Kiến Thức Cơ Bản Về Điện
6 Động Cơ Diesel 15 Hệ Thống Khởi Động
7 Ly Hợp và Hộp Số Thờng 16 Hệ Thống Nạp Điện
8 Trục Các Đăng, Vi Sai, Bán Trục và
Cầu Xe
17 Điện Thân Xe
9 Hộp Số Tự Động 18 Hệ Thống Sởi ấm và Điều Hòa
Sẽ là không đủ nếu chỉ biết hay Hiểu - Bạn cần phải thành thạo mỗi bài
thực tập đến mức bạn có thể làm đợc điều đó. Vì lý do này, cuốn Tài Liệu Đào Tạo
này bao gồm cả phần Lý Thuyết và Thực Hành. Phần đầu của các trang có ký hiệu
?? chỉ ra đây là trang lý thuyết hoặc là có ký hiệu ?? chỉ ra rằng đây là trang thực
hành:
Cũng xin lu ý rằng đối với các quy trình đại tu, cuốn Tài Liệu Đào Tạo chỉ bao
gồm những điểm chính cần phải tìm hiểu. Hãy tham khảo cuốn Cẩm Nang Sửa Chữa
tơng ứng để biết thêm chi tiết.
Các chú ý sau thờng xuất hiện trong cuốn tài liệu này với ý nghĩa:
Chú ý Tình trạng nguy hiểm có khả năng gây nguy hiểm cho ngời nếu không

tuân theo các hớng dẫn
Lu ý Có thể xảy ra hỏng hóc cho xe hay các bộ phận nếu không tuân theo các
hớng dẫn
Chú thích Các điều cần chú ý hay các diễn giải mà không nằm trong 2 mục trên
Tham khảo Các thông tin không cần phải vợt qua trong khi kiểm tra chứng chỉ TEAM,
nhng có thể có ích cho giảng viên & học viên để hiểu sâu thêm về chủ đề
TEAM: là viết tắt của Technical Education for Automotive Masrery , một ch ơng trình đào tạo
đợc chia ra thành 3 giai đoạn theo trình độ của kỹ thuật viên. Chơng trình này cho phép kỹ thuật viên
tham gia những khóa đào tạo tơng ứng với trình độ của họ một cách có hệ thống nhờ đó giúp họ đạt đ-
ợc kỹ năng và hiệu quả của một kỹ thuật viên lành nghề trong thời gian ngắn nhất.
Khái quát về hộp số tự động
Cho đến nửa đầu của thập kỷ
70, hộp số đợc TYOTA sử dụng phổ
biến nhất là loại hộp số thờng, nhng
bắt đầu từ năm 1977 với việc giới thiệu
hộp số tự động A40D trên xe CROWN,
số lợng hộp số tự động tăng mạnh (nh
có thể thấy ở trang sau). Ngày nay,
hộp số tự động có thể thấy thậm chí
ngay cả trên xe 4WD (hai cầu chủ
động) và xe tải nhỏ.
Hộp số tự động có thể chia
thành hai loại, chúng khác nhau về hệ
thống sử dụng để điều khiển chuyển
số và thời điểm khóa biến mô. Một loại
là điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực,
nó chỉ sử dụng hệ thống thủy lực để
điều khiển, loại kia là loại điều khiển
điện, nó cũng sử dụng số liệu (chế độ
chuyển số và khóa biến mô) lu trong

Lịch sử của hộp số tự động
ECU (bộ điều khiển điện tử) để điều
khiển.
Loại điều khiển điện bao gồm
cả các chức năng chuẩn đoán và dự
phòng ngoài chức năng điều khiển
chuyển số và thời điểm khóa biến mô
và đợc gọi là ECT (hộp số điều khiển
điện).
Các bộ phận truyền lực của hộp
số tự động điều khiển thủy lực và ETC
vè cơ bản là giống nhau, nhng phơng
pháp điều khiển sang số rất khác
nhau. Do ETC đợc mô tả chi tiết trong
phần khác, nên các mô tả trong chơng
này sẽ chỉ bao gồm hộp số tự động
loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy
lực.
2
(Loại điều khiển hoàn toàn
thủy lực)
AT
AT*
ECT*
Điều khiển chuyển số và thời
điểm khóa
Chuẩn đoán
Dự phòng
Chức năng khác
(loại điều

khiển điện)
Đặc tính kỹ thuật hộp số TOYOTA
Loại: 02-2TD(G)20, 02-2TD23, 02-2TD(G)25
Kiểu Biến mô hỗn hợp, 3 bánh công tác, điều khiển thuỷ lực, cơ cấu hành tinh vi sai.
Có 3 cấp tốc độ tự động
Hệ số biến đổi mômen K
0
= 2,86
Tỷ số truyền: Số 1 = 3,075
Số 2 = 1,567
Số 3 = 1,00
Số lùi = 2,655
Sử dụng dầu GM Dexron

II ,lợng dầu 10 lít
Loại: 02-2TD15, 02-2TD18
Kiểu biến mô hỗn hợp, 3 bánh công tác điều khiển thuỷ lực
Cơ cấu hành tinh vi sai, có 2 cấp tốc độ tự động
Hệ số biến đổi mômen K
0
= 2,86
Tỷ số truyền Số 1 = 1,567
Số 2 = 1,00
Số lùi = 2,655
Sử dụng dầu GM Dexron

II ,lợng dầu 10 lít
Sơ đồ kết cấu, điều khiển thuỷ lực hộp số TOYOTA thể hiện ở trang sau:
3

Khi tài xế đang lái xe có hộp số
thờng, cần sang số đợc sử dụng để
chuyển số khi đạp chân ga nhằm mục
đích tăng tốc độ xe. Khi lái xe lên dốc
hay khi động cơ không có đủ lực để leo
dốc tại số đang chạy, hộp số đợc
chuyển về số thấp.
Vì các lý do trên, nên điều cần
thiết đối với lái xe là phải thờng xuyên
nhận biết tải và tốc độ động cơ để
chuyển số một cách phù hợp.
ở hộp số tự động, những nhận
biết nh vậy của lái xe là không cần
thiết, lái xe không cần phải chuyển số
mà việc chuyển lên hay xuống đến số
thích hợp nhất đợc thực hiện một cách
tự động tại thời điểm thích hợp nhất
theo tải động cơ và tốc độ xe (sức cản
của mặt đờng)
Các u điểm của hộp số tự
động
So với hộp số thờng, hộp số tự
động có các u điểm sau:
Nó làm giảm mệt mỏi cho lái xe
bằng cách loại bỏ các thao tác cắt
ly hợp và thờng 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 kỹ thuật lái xe khó khăn và
phức tạp nh vận hành ly hợp.
Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn
động khỏi bị quá tải, do nó nối
chúng bằng thủy lực (qua biến mô)
tốt hơn so với nối bằng cơ khí.
4
Hộp số tự động là gì?
Thông thờng hộp số tự động có
thể chia làm hai loại, các hộp số sử
dụng trên xe FF (động cơ đặt trớc - cầu
trớc chủ động) và FR (động cơ đặt trớc
- cầu sau chủ động).
Các hộp số sử dụng trên xe FF
đợc thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại lắp
trên xe FR do chúng đợc lắp đặt trong
khoang động cơ.
Các hộp số sử dụng cho xe FR
có bộ truyền động bánh răng cuối cùng
(vi sai) lắp ở bên ngoài, nhng các hộp
số sử dụng trên xe FF lại lắp ở bên
trong. Loại hộp số tự động sử dụng
trên xe FF còn gọi là Hộp số có vi
sai .
Khi mô tả hộp số tự động trong
sách này sẽ bao gồm cả hộp số có vi
sai cho xe cầu trớc chủ động trừ các tr-
ờng hợp đặc biệt.

5
Các loại hộp số tự động
Các bộ phận chính & chức năng cơ bản của chúng
Có nhiều loại hộp số tự động
khác nhau, chúng đợc cấu tạo theo
một vài cách khác nhau nhng các chức
năng cơ bản và nguyên lý hoạt động
của chúng là giống nhau.
Hộp số tự động bao gồm một
vài bộ phận chính. Chúng thực hiện
phần lớn các chức năng của hộp số tự
động, các bộ phận này phải vận hành
chính xác cũng nh phải kết hợp chặt
chẽ với nhau. Để hiểu biết đầy đủ hoạt
động của hộp số tự động, điều quan
trọng là phải nắm đợc các nguyên lý cơ
bản của các bộ phận chính.
Bộ biến mô
Bộ bánh răng hành tinh
Bộ điều khiển thủy lực
Bộ truyền động bánh răng cuối
cùng
Các thanh điều khiển
Dầu hộp số tự động
6
1. Biến mô thủy lực
Biến mô thủy lực đợc lắp ở đầu
vào của chuỗi bánh răng truyền động
hộp số và đợc bắt bằng bu lông vào
trục sau của trục khuỷu thông qua tấm

truyền động.
Bộ biến mô đợc đổ đầy dầu hộp
số tự động, nó làm tăng mômen do
động cơ tạo ra và truyền mômen này
đến hộp số hoặc là đóng vai trò nh một
khớp nối thủy lực truyền mômen đến
hộp số.
Trên xe có lắp hộp số tự động,
bộ biến mô cũng có tác dụng nh bánh
đà của động cơ. Do không cần có một
bánh đà nặng nh vậy trên xe có hộp số
thờng, nên xe có hộp số tự động sử
dụng tấm truyền động có vành bên
ngoài dạng vành răng dùng cho việc
khởi động cơ bằng mô tơ khởi động.
Khi tấm dẫn động quay với tốc độ cao
cùng với biến mô thủy lực, trọng lợng
của nó sẽ tạo nên sự cân bằng tốt
nhằm ngăn chặn rung động khi quay
với tốc độ cao.
Chức năng của bộ biến mô
Tăng mômen do động cơ tạo ra
Đóng vai trò nh một ly hợp thủy lực
để truyền (hay không truyền)
mômen động cơ đến hộp số.
Hấp thụ các dao động xoắn của
động cơ và hệ thống truyền lực
Có tác dụng nh một bánh đà để làm
đều chuyển động quay của động cơ
Dẫn động bơm dầu của hệ thống

điều khiển thủy lực
7
2. Bộ bánh răng hành tinh
Bộ bánh răng hành tinh đợc dặt
trong vỏ hộp số chế tạo bằng hợp kim
nhôm. Nó thay đổi tốc độ đầu ra của
hộp số và/hoặc chiều quay, sau đó
truyền chuyển động này đến bộ truyền
động cuối cùng.
Bộ bánh răng hành tinh bao
gồm: các bánh răng hành tinh để thay
đổi tốc độ đầu ra, ly hợp và phanh hãm
dẫn động bằng áp suất (dầu) thủy lực
để điều khiển hoạt động của bộ bánh
răng hành tinh, các trục để truyền công
suất động cơ, và các vòng bi giúp cho
truyển động quay của trục đợc êm.
Chức năng của bộ bánh răng
hành tinh nh sau:
Cung cấp một vài tỷ số truyền bánh
răng để đạt đợc mômen và tốc độ
quay phù hợp với các chế độ chạy
xe và điều khiển của lái xe.
Cung cấp bánh răng đảo chiều để
chạy lùi
Cung cấp vị trí số trung gian để cho
phép động cơ chạy không tải khi xe
đỗ,
Bộ các bánh răng hành tinh
Một bộ các bánh răng hành tinh

là một loạt các bánh răng ăn khớp
trong bao gồm: bánh răng mặ trời, một
vài bánh răng hành tinh, cần dẫn nối
các bánh răng hành tinh với bánh răng
bao, và một bánh răng bao.
Các bánh răng này đợc gọi là bộ
các bánh răng hành tinh quay tơng tự
nh các hành tinh quay xung quanh
mặt trời.
8
Phanh hãm
Phanh hãm giữ cố định một
trong các bộ phận của bánh răng hành
tinh (bánh răng mặt trời, bánh răng bao
hay cần dẫn) để đạt đợc tỷ số truyền
cần thiết. Nó đợc dẫn động bằng áp
suất thủy lực.
Có hai loại phanh. Một là phanh
nhiều đĩa loại ớt, ở loại phanh này, các
đĩa thép đợc lắp cố định với vỏ hộp số
và đĩa phanh quay liền một khối với
từng bộ phận bánh răng hành tinh,
chúng bị ép vào nhau để giữ cho một
trong các bộ phận của bánh răng hành
tinh bất động.
Loại khác là phanh loại dải. ở
loại phanh này, một dải phanh đợc
quấn quanh trống phanh, trống này đ-
ợc gắn với một trong các bộ phận của
bánh răng hành tinh. Khi áp suất thủy

lực tác dụng lên píttông, píttông sẽ tiếp
xúc với dải phanh, dải phanh sẽ xiết
vào trống phanh để giữ bất độngbộ
phận đó của bộ truyền hành tinh.
9
Ly hợp và khớp một chiều
Các ly hợp sẽ nối bộ biến mô
với các bánh răng bộ truyền hành tinh
để truyền mô men động cơ đến trục
trung gian cũng nh ngắt bộ biến mô
khỏi các bánh răng hành tinh để ngừng
sự truyền mômen.
Ly hợp nhiều đĩa loại ớt thờng đ-
ợc sử dụng trong hộp số tự động của
TOYOTA ngày nay, nó bao gồm: Một
vài đĩa thép và đĩa ly hợp đợc bố trí xen
kẽ, áp suất thủy lực đợc sử dụng để
nối và ngắt ly hợp.
Khớp một chiều bao gồm vòng
trong và vòng ngoài, các con lăn đợc
lắp ở giữa.
Nó chỉ truyền mômen theo một
hớng.
10
3. Hệ thống điều khiển thủy lực
Hệ thống điều khiển thủy lực
bao gồm cácte dầu có tác dụng nh một
bình chứa dầu, bơm dầu để tạo ra áp
suất thủy lực; các loại van với các chức
năng khác nhau; các khoang và ống

dẫn dầu để đa dầu hộp số đến các ly
hợp, phanh và các bộ phận khác của
hệ thống điều khiển thủy lực. Phần lớn
các van trong hệ thống điều khiển thủy
lực đợc đặt vào trong bộ thân van nằm
bên dới các bánh răng hành tinh.
Chức năng của hệ thống điều
khiển thủy lực nh sau:
Cung cấp dầu thủy lực đến bộ biến
mô
Điều chỉnh áp suất thủy lực do bơm
dầu tạo ra
Chuyển hóa tải trọng động cơ và
tốc độ xe thành tín hiệu thủy lực.
Cung cấp áp suất thủy lực đến các
ly hợp và phanh để điều khiển hoạt
động của bánh răng hành tinh.
Bôi trơn các chi tiết chuyển động
quay bằng dầu
Làm mát biến mô và hộp số bằng
dầu.
11
Điều khiển chuyển số
Hệ thống điều khiển thủy lực
chuyển hóa tải động cơ và tốc độ xe
thành tín hiệu thủy lực. Dựa trên các
tín hiệu này, áp suất thủy lực đợc cung
cấp đến các ly hợp và phanh của bộ
truyền hành tinh để tự động thay đổi tỷ
số truyền phù hợp với các chế độ lái

xe. Việc chuyển số đợc thực hiện bằng
bộ điều khiển thủy lực theo phơng
pháp sau:
12
áp suất ly tâm và áp suất b ớm ga
làm cho các van chuyển số trong bộ
điều khiển thủy lực hoạt động; độ
lớn các áp suất này điều khiển độ
dịch chuyển của các van này và đến
l ợt chúng lại điều khiển áp suất thủy
lực tới các ly hợp và phanh trong bộ
truyền hành tinh, kết quả là điều
khiển chuyển số trong hộp số
Bộ điều khiển thủy lực
Van ly tâm điều chỉnh áp suất thủy
lực do bơm dầu tạo ra tỷ lệ với tốc độ
xe; áp suất này đ ợc (gọi là áp suất ly
tâm ) có tác dụng nh một tín hiệu
tốc độ xe đến bộ điều khiển thủy lực.
Tốc độ xe
B ớm ga trong bộ điều khiển thủy lực
sẽ điều chỉnh áp suất thủy lực do
bơm dầu tạo ra tỷ lệ với l ợng nhấn
bàn đạp ga; áp suất này (gọi là áp
suất b ớm ga ) có tác dụng nh một
tín hiệu về độ mở b ớm ga đến bộ
điều khiển thủy lực.
Tải của động cơ
4. Liên kểt điều khiển bằng tay
Hộp số tự động chuyển số lên

cao và xuống số thấp một cách tự
động. Tuy nhiên cũng có 2 liên kết để
cho phép lái xe điều khiển hộp số tự
động bằng tay.
Các liên kết này bao gồm: Cần
và cáp chọn số, cáp chân ga và bớm
ga.
Cần chọn số
Cần chọn số tơng ứng với cần
sang số ở hộp số thờng. Nó đợc nối với
hộp số thông qua cáp hay thanh nối.
Lái xe có thể chọn chế độ lái xe - Tiến
hay lùi, số trung gian hay đỗ xe - bằng
cách dùng cần số chọn số này. Trên
phần lớn các hộp số tự động, chế độ
tiến bao gồm 3 dãy D (Drive - lái xe)
2 (Second - dải tốc độ thứ hai) L
(Low - tốc độ thấp).
Vì lý do an toàn, động cơ không
thể khởi động ở vị trí N (trung gian)
hay P (đỗ xe). Có nghĩa là khi đó
hộp số không thể truyền công suất từ
động cơ đến hệ thống truyền lực.
13
Không bao giờ chuyển cần số lên
vị trí R khi xe đang chạy về phía
tr ớc do nó có thể làm hỏng hộp
số.
Không bao giờ chuyển cần số lên
vị trí P khi xe đang chạy, do nó

có thể làm hỏng hộp số.
Không nhấn ga khi đạp phanh mà
hộp số vẫn đang ở số tiến hay lùi,
do điều đó sẽ làm quá tải và gây
hỏng hộp số.
Để đỗ xe tạm thời khi động cơ
đang chạy, cần chuyển cần chọn
số về vị trí P hay N và kéo
phanh tay. Nếu cần số ở vị trí
khác, xe có thể chuyển động (có
xu h ớng đặc biệt mạnh khi đang
bật điều hòa do tốc độ không tải
của động cơ tăng lên trên tốc độ
tải bình th ờng bằng thiết bị bù
không tải).
Chú ý
Bàn đạp ga
Bàn đạp ga đợc nối với bớm ga
của chế hòa khí (hay cổ họng gió trong
động cơ EFI) bằng dây cáp. Lợng nhấn
bàn đạp ga - có nghĩa là độ mở của b-
ớm ga - đợc truyền chính xác đến hộp
số bằng cáp này.
Hộp số tự động tăng hay giảm
tốc dựa vào tải của động cơ (độ mở
của bớm ga) và lái xe có thể thay đổi
điều đó bằng lợng nhấn bàn đạp ga.
Khi nhấn bàn đạp ga ít, hộp số
việc chuyển lên hay xuống số của hộp
số xảy ra tơng ứng với các tốc độ thấp

của xe.
Khi nhấn thêm bàn đạp ga, việc
chuyển số xảy ra tơng ứng với các tốc
độ cao.
Bàn đạp ga và cáp dây ga phải
đợc điều chỉnh chính xác đến độ dài
tiêu chuần bởi vì để việc chuyển số
diễn ra tại thời điểm chính xác cần phải
chuyển đối tợng nhấn bàn đạp ga
thành góc mở bớm ga chính xác và
truyền chính xác góc mở bớm ga này
đến hộp số.
14
Dầu hộp số tự động (ATF)
Dầu khoáng có gốc dầu mỏ cấp
cao đặc biệt đợc hòa lẫn với một vài
phụ gia đặc biệt dùng để bôi trơn hộp
số tự động.
Loại dầu này đợc gọi là dầu hộp
số tự động (viết tắt là ATF ) để phân
biệt nó với các loại dầu khác.
Loại dầu ATF nhất định phải
luôn đợc dùng cho hộp số tự động. Sử
dụng dầu ATF không đúng tiêu chuẩn
hay sử dụng dầu ATF thích hợp nhng
có hòa trộn với dầu ATF không theo
tiêu chuẩn sẽ làm giảm phẩm cấp của
dầu hộp số tự động.
Để đảm bảo đúng chức năng
của hộp số tự động, mức dầu cũng rất

quan trọng.
Hãy sử dụng que thăm dầu để
kiểm tra mức dầu. Chắc chắn rằng
động cơ đang chạy tại chế độ không tải
và dầu ATF ở nhiệt độ hoạt động bình
thờng.
Chức năng của dầu ATF
Truyền mômen trong bộ biến mô
Điều khiển hệ thống điều khiển thủy
lực, cũng nh hoạt động của ly hợp
và phanh trong phần hộp số.
Bôi trơn các bánh răng hành tinh và
các chi tiết chuyển động khác.
Làm mát các chi tiết chuyển động.
15
5. Bộ truyền động cuối cùng
Trong hộp số tự động có vi sai
đợc đặt nằm ngang, hộp số và bộ
truyền động cuối cùng đợc đặt chung
trong cùng một vỏ. Bộ truyền động
cuối cùng bao gồm một cặp bánh răng
giảm tốc cuối cùng (bánh răng chủ
động và bị động) và các bánh răng vi
sai.
Chức năng của bộ truyền động
cuối cùng cũng giống nh trên xe có cầu
sau chủ động, nhng nó dùng các bánh
răng xoắn làm các bánh răng giảm tốc
cuối cùng (bánh răng nhỏ và bánh
răng lớn). Do vậy, trong bộ truyền động

cuối cùng hộp số tự động có vi sai, dầu
hộp số tự động đợc sử dụng thay cho
dầu bánh răng hypoit.
16
Cụm vi sai và hộp số trong xêri hộp
số tự động có vi sai A100 và A500
đ ợc ngăn ra bằng phớt chắn dầu,
do vậy khi thay dầu hộp số tự động
cả 2 cụm phải đ ợc đổ dầu hộp số
riêng biệt.
Chú ý
7. Vỏ hộp số
Bộ vỏ hộp số bao gồm: vỏ hộp
số có chứa truyền động bánh răng hộp
số và phần lớn hệ thống điều khiển
thủy lực; và đuôi hộp số có chứa trục
thứ cấp (hộp số tự động có vi sai không
có phần đuôi; và truyền động cuối
cùng đợc đặt trong vỏ hộp số phía có vi
sai). Một ống thông hơi đợc lắp ở phía
trên hộp số để ngăn không cho áp suất
trong vỏ tăng lên quá cao.
17
8. Dòng truyền lực của hộp số
Bộ biến mô
Khái quát
Bộ biến mô vừa truyển vừa
khuyếch đại mômen từ động cơ bằng
cách sử dụng dầu hộp số làm môi tr-
ờng làm việc.

Bộ biến mô bao gồm: cánh bơm
đợc dẫn động bằng trục khuỷu, rôto
tuabin đợc nối với trục sơ cấp hộp số,
stato đợc bắt chặt vào vỏ hộp số qua
khớp một chiều vào trục stato, vỏ bộ
biến mô chứa tất cả các bộ phận trên.
Biến mô đợc đổ đầy dầu thủy lực cung
cấp bởi bơm dầu, dầu này đợc văng ra
khỏi cánh bơm thành một dòng truyền
công suất làm quay rôto tuabin.
18
Kết cấu
1. Cánh bơm
Cánh bơm đợc gắn liền với vỏ
biến mô, rất nhiều cánh có dạng cong
đợc lắp theo hớng kính ở bên trong.
Vành dẫn hớng đợc lắp trên cạnh trong
của cánh quạt để dẫn hớng cho dòng
chảy của dẫn đợc êm. Vỏ biến mô đợc
nối với trục khuỷu qua tấm dẫn động.
2. Rôto tuabin
Cũng nh cánh bơm, rất nhiều
cánh quạt đợc lắp trong rôto tuabin:
Hớng cong của các cánh này
ngợc chiều với các cánh trên cánh b-
ớm. Rôto tuabin đợc lắp trên trục sơ
cấp hộp số sao cho các cánh quạt của
nó đối diện với các cánh trên cánh
bơm, giữa chúng có một khe hở rất
nhỏ.

19
Rôto tuabin đ ợc nối trục sơ cấp
hộp số và quay cùng với nó khi xe
chạy ở dãy số D , 2 , L hay
R . Tuy nhiên nó bị ngăn không
cho quay khi xe đang đỗ và hộp số
ở dãy D , 2 , L hay R . Và
nó tự quay tự do cùng với chuyển
động quay của cánh bơm khi hộp
số ở dãy P hay N .
Chú ý
Cánh bơm đ ợc nối với trục khuỷu và
luôn quay cùng với nó
Chú ý
3. Stato
Stato đợc đặt giữa cánh bơm và
rôto tuabin. Nó đợc lắp trên trục stato,
trục này lắp cố định vào vỏ hộp số qua
khớp một chiều.
Các cánh của stato nhận dòng
dầu khi nó đi ra khỏi rôto tuabin và h-
ớng cho nó đập vào mặt sau của cánh
quạt trên cánh bơm làm cho cánh bơm
đợc c ờng hóa .
Khớp một chiều cho phép stato
quay cùng chiều với trục khuỷu động
cơ. Tuy nhiên nếu stato cố gắng quay
theo chiều ngợc lại, khớp một chiều sẽ
khóa stato lại và không cho nó quay.

Do vậy stato quay hay bị khóa phụ
thuộc vào hớng của dòng dầu đập vào
các cánh quạt.
Hoạt động của khớp một chiều
Khi vòng ngoài cố gắng quay
theo hớng nh mũi tên A trong hình dới
đây, nó sẽ ấn vào phần đầu của các
con lăn. Do khoảng cách Luôn luôn
ngắn hơn L nên con lăn bị nghiêng đi,
cho phép vòng ngoài quay.
Tuy nhiên khi vòng ngoài cố
gắng quay theo chiều ngợc lại B, con
lăn không thể nghiêng đi do khoảng
cách Lực lợng ngắn hơn L. Kết quả là
làm cho con lăn có tác dụng nh một
miếng chêm khóa vành ngoài và giữ
không cho nó chuyển động. Lò xo giữ
đợc lắp thêm để trợ giúp cho con lăn,
nó giữ cho các con lăn luôn nghiêng
một chút theo hớng khóa vòng ngoài.
20
Nguyên lý truyền công suất
Nếu chúng ta đặt 2 loại quạt
điện A và B đối diện với nhau ở một
khoảng cách vài cm, sau đó bật quạt
điện A, quạt điện B sẽ bắt đầu quay
cùng một hớng với quạt A thậm chí khi
công tắc của nó không bật. Đó là bởi vì
chuyển động quay của quạt A tạo nên
một dòng không khí lu thông giữa hai

quạt,do vậy dòng không khí sẽ đập vào
các cánh của quạt B làm cho nó cũng
quay.
Nói một cách khác, việc truyền
công suất giữa quạt A và quạt B đợc
thực hiện nhờ vào môi trờng không khí.
Bộ biến mô cũng làm việc nh
vậy, cánh bơm đóng vai trò của quạt A
và rôto tuabin đóng vai trò quạt B. Môi
trờng làm việc trong trờng hợp này là
dầu thủy lực sẽ tốt hơn so với không
khí.
Truyền công suất
Khi cánh bơm đợc dẫn động bởi
trục khuỷu của động cơ, dầu trong
cánh bơm sẽ quay với cánh bơm theo
cùng một hớng.
Khi tốc độ của cánh bơm tăng
lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu
chảy ra phía ngoài tâm của cánh bơm
dọc theo bề mặt của cánh quạt và bề
mặt bên trong của cánh bơm. Khi tốc
độ của cánh bơm tăng lên nữa, dầu sẽ
bị đẩy ra khỏi cánh bơm.
Dầu sẽ đập vào các cánh quạt
của rôto bắt đầu quay cùng một hớng
với cánh bơm.
Sau khi dầu mất năng lợng do
va đập vào các cánh quạt của rôto
tuabin. Nó chảy vào trong dọc theo các

cánh của rôto tuabin. Khi nó chạm vào
phần trong của rôto, bề mặt cong bên
trong của rôto sẽ hớng dòng dầu chảy
ngợc trở lại cánh bơm và chu kỳ lại bắt
đầu.
Nh mô tả ở trên, việc truyền
mômen đợc thực hiện bởi dòng dầu
chảy qua cánh bơm và rôto tuabin.
21
Nguyên lý khuyếch đại mômen
Trong phần trớc, việc truyền
mômen trong khớp thủy lực đã đợc giải
thích thông qua việc sử dụng 2 quạt
điện làm ví dụ. Nó cũng nói lên rằng,
một khớp nối bao gồm 2 quạt điện có
thể truyền mômen nhng không thể
khuyếch đại mômen. Tuy nhiên nếu
nh nối thêm một ống (nh hình vẽ),
không khí sẽ đi qua quạt B (quạt bị
động) và quay trở lại quạt A (quạt chủ
động) từ phía bên của ống nh trong
hình vẽ. Điều đó sẽ tăng cờng dòng
không khí do cánh quạt của quạt A thổi
ra do năng lợng đợc giữ lại trong không
khí sau khi nó đi qua quạt B sẽ tợ giúp
cho chuyển động
quay của các cánh quạt trên quạt A.
Trong bộ biến m, stato đóng vai trò ống
nối này.
Khuyếch đại mômen

Việc khuyếch đại mômen bằng
biến mô đợc thực hiện bằng cách hồi
dòng dầu đến cánh bơm, sau khi nó đi
qua Rôto tuabin nh mô tả ở trên (trang
19), nhờ sử dụng các cánh quạt của
một stato.
Nói theo một cách khác, cánh
bơm đợc quay bởi mômen từ động cơ
và nó đợc thêm vào một mômen của
dầu thủy lực chảy hồi về từ rôto tuabin.
Điều đó có nghĩa là, cánh bơm sẽ
khuyếch đại mômen đầu vào ban đầu
để truyền đến rôto tuabin.
22
Chức năng của khớp một chiều stato
Khi dòng chảy xoáy* lớn
Hớng của dòng dầu đi từ rôto
tuabin vào stato phụ thuộc vào sự
chênh lệch về tốc độ quay của cánh
bơm và rôto tuabin.
Khi sự chênh lệch này quá lớn,
tốc độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần
hoàn của cánh bơm và rôto tuabin là
lớn, do vậy dầu chảy từ rôto tuabin đến
stato theo hớng sao cho nó ngăn cản
chuyển động quay của cánh bơm, nh
trong hình vẽ sau (điểm A). Tại đây
dầu sẽ đập vào mặt trớc của cánh quạt
trên stato làm cho nó quay theo hớng
ngợc lại với hớng quay của cánh bơm.

Do stato bị khóa cứng bởi khớp một
chiều nên nó không quay, nhng các
cánh của nó làm cho hớng của dòng
dầu thay đổi sao cho chúng sẽ trợ giúp
cho chuyển động quay của cánh bơm.
* Dòng chảy xoáy:
Dòng chảy xoáy là dòng chảy của dầu đợc bơm bằng cánh bơm khi nó đi qua
rôto tuabin vào stato sau đó lại trở về cánh bơm. Dòng chảy này lơn hơn khi chênh
lệch về tốc độ giữa cánh bơm và rôto tuabin lớn hơn, nh khi xe bắt đầu chạy.
Khi dòng chảy xoáy nhỏ
Khi tốc độ quay của rôto tuabin
đạt đợc đến tốc độ của cánh bơm, tốc
độ của dầu (dòng quay*) mà quay
cùng một hớng với rôto tuabin tăng lên.
Nói theo cách khác, tốc độ của
dầu (dòng chảy xoáy) tuần hoàn qua
cánh bơm và rôto tuabin giảm xuống.
Do vậy hớng của dòng chảy dầu
mà đi từ rô to tuabin đến stato cùng h-
ớng với hớng quay của cánh bơm.
Do lúc này, dầu đập vào mặt
sau của các cánh trên stato nên các
cánh này ngăn dòng chảy của dầu lại.
Trong trờng hợp này, khớp một chiều
cho phép stato quay cùng hớng với
cánh bơm, nh vậy cho phép dầu trở về
cánh bơm.
23
Nh mô tả ở trên, sato bắt đầu
quay theo cùng một hớng với cánh

bơm khi tốc độ quay của rôto tuabin
đạt đến một tỷ lệ nhất định so với tốc
độ quay của cánh bơm . Hiện tợng đó
đợc gọi là điểm ly hợp hay điểm nối.
Sau khi đạt đợc điểm ly hợp, mômen
không khuyếch đại và chức năng của
biến mô tơng tự nh một khớp thủy lực
thông thờng.
* Dòng quay
Dòng quay là dòng chảy của dầu bên trong biến mô có cùng một hớng với h-
ớng quay của biến mô. Dòng này lớn khi chênh lệch về tốc độ giữa cánh bơm và rôto
tuabin trở nên nhỏ, nh khi xe đang chạy tại một tốc độ không đổi, và trở nên nhỏ hơn
tỷ lệ với sự chênh lệch về tốc độ giữa cánh bơm & rôto tuabin.
Đặc tính của biến mô
1. Tỷ số truyền mômen
Nh đã nói ở trên, việc khuyếch
đại mômen do biến mô lớn hơn tỷ lệ với
dòng chảy xoáy. Điều đó có nghĩa là
nó lớn nhất khi rôto tuabin đứng yên.
Hoạt động của biến mô đợc chia
thành 2 giai đoạn; giai đoạn biến đổi
mômen, trong giai đoạn này mômen đ-
ợc khuyếch đại; và giai đoạn khớp nối,
giai đoạn này chỉ đơn giản là truyền
mômen mà không khuyếch đại. Điểm
ly hợp là một đờng phân cách giữa 2
giai đoạn này.
ở đây:
tỷ số truyền mômen (t) =
Mômen đầu ra của rôto tuabin

Mômen đầu vào của cánh bơm
tỷ số truyền tốc độ (e) =
Tốc độ của rôto tuabin
Tốc độ của cánh bơm
Điểm xe đỗ
Khi tỷ số truyền tốc độ (e) bằng
không, có nghĩa là khi rôto tuabin
24
không hề quay (ví dụ: khi động cơ
đang chạy và cần chọn số đặt ở vị trí
D nh ng xe bị ngăn không chạy đợc),
sự chênh lệch giữa tốc độ quay của
cánh bơm và rôto tuabin là lớn nhất.
Điểm ly hợp
Khi rôto tuabin bắt đầu quay và
tỷ số truyền tốc độ tăng lên, sự chênh
lệch tốc độ quay giữa rôto tuabin và
cánh bơm bắt đầu giảm xuống.
Khi tỷ số truyền tốc độ đạt đến
một giá trị xác định, dòng chảy xoáy là
nhỏ nhất, do vậy tỷ số truyền mômen
gần bằng 1 : 1. Do dầu chảy ra khỏi
rôto tuabin đập vào mặt sau của các
cánh trên stato tại tỷ số truyền tốc độ
cao hơn, khớp một chiều làm cho stato
quay cùng với chiều quay của cánh
bơm.
Nói theo cách khác, tại điểm ly
hợp, bộ biến mô bắt đầu có tác dụng
nh một khớp thủy lực để tránh cho tỷ

số truyền mômen giảm xuống dới 1.

25