Đồ án tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật hộp số tự động lắp trên xe camry 3.0 V

đồ án tốt nghiệp gvhd: ts.nguyễn đức ton
svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
1
Mục lục
Trang
Lời nói đầu 2
Chơng mở đầu: Giới thiệu khái quát về xe Camry 3.0V .. 3
1 Kích thớc và trọng lợng 3
2 Động cơ 3
3 Hệ thống truyền lực và gầm 4
4 Hệ thống điện thân xe 6
5 Hệ thống an toàn 8
Chơng I: Kết cấu và nguyên lý làm việc của hộp số tự động 10
lắp trên xe Camry 3.0V
I.1 Tổng quan về hộp số 10
I.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số 10
I.1.2 u nhợc điểm của hộp số tự động 11
I.1.3 Phân loại hộp số tự động 11
I.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hộp số tự động(HSTĐ) 12
I.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ biến mô 13
I.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số hành tinh (HSHT) 20
I.2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển HSHT 22
I.3 Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh của HSTĐ 26
lắp trên xe Camry 3.0V
I.3.1. Các thông số cơ bản của hộp số tự động . 30
I.3.2 Các bộ phận cơ bản của hộp số 30
I.3.3 Hoạt động của HSTĐ lắp trên xe Camry 3.0V 35
I.4 Hệ thống điều khiển của HSTĐ lắp trên xe Camry 3.0V 43
I.4.1 Hệ thống điều khiển điện tử 44

I.4.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực 48

Chơng II: Bảo dỡng và sửa chữa kỹ thuật đối với hộp số 54
Tự động lắp trên xe camry 3.0V
II.1 Nội dung, định mức thời gian của công tác bảo dỡng và sửa chữa 56
II.2 Các h hỏng và biến xấu trạng thái kỹ thuật hộp số tự động. 60
Chơng III. Thiết bị phục vụ công tác bảo dỡng sửa chữa 65
Kết luận 84
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
2


Lời nói đầu
Trong thời đại công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc. Theo quy luật phát
triển, ôtô đang trở thành phơng tiện giao thông đợc a chuộng và tiến tới
thay dần xe máy,xe gắn máy ở nớc ta. Ô tô chiếm vị trí rất quan trọng đối với
sự phát triển chung của các ngành.Cùng với độ an toàn cao ,tiện ích cho
ngời sử dụng và bảo vệ môi trờng, các thành tựu phát triển của khoa học kỹ
thuật đã đợc ứng dụng cho ngành công nghiệp ôtô để giải quyết các vấn đề
trên.
Hộp số tự động là một trong những cụm tổng thành cơ bản của hệ thống
truyền lực ôtô đã đợc ứng dụng để nâng cao tiện ích cho ngời sử dụng, cải
thiện đặc tính kỹ thuật của xe.
Với đề tài tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật hộp số tự động lắp trên xe
Camry 3.0V để tìm hiểu rõ và giải quyết các vấn đề:
+ Khái quát về đặc tính kỹ thuật xe Camry 3.0V
+ Kết cấu và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động lắp trên xe Camry 3.0V.

+ Các h hỏng và bảo dỡng kỹ thuật đối với hộp số tự động lắp trên xe
Camry 3.0V.
Sau quá trình học tập ở trờng, dới sự hớng dẫn tận tình của thầy Nguyễn
Đức Toàn và các thầy giáo trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Do trình độ nhận thức bản thân còn hạn chế, đề tài tơng đối mới mẻ nên
không tránh khỏi đợc các thiếu xót. Em xin chân thành cảm ơn mọi sự đóng
góp ý kiến, chỉ bảo của các thầy giáo để đề tài của em đợc hoàn chỉnh.


SVTH:Nguyễn Sỹ Tuất


đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
3

Chơng mở đầu:
Giới thiệu khái quát về xe Camry 3.0V
Xe Camry là loại xe cao cấp của hãng
toyota hiện đang có mặt tại Việt
Nam. Xe Camry có ba loại: Camry 3.0V, Camry 3.4 Qvà Camry 2.4G. Cùng
với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhằm nâng cao tiện ích cho ngời sử
dụng, cũng nh tính cạnh tranh trên thị trờng nên các đặc tính kỹ thuật của
xe không ngừng đợc nâng cao để phục vụ lợi ích của con ngời, bảo vệ môi
trờng.
So với xe Camry 2.4G , xe Camry 3.0V có một số u điểm hơn, một trong

số các u điểm đó là Camry 3.0V có trang bị hộp số tự động với 5 số tự động
điều khiển điện tử.
1.1 Kích thớc và trọng lợng.
V
V
T
-
I

CAMRY
L
B
H


Hình A-1. Tuyến hình xe Camry 3.0V
L x B x H mm 4825 x 1810 x 1515
Chiều dài cơ sở mm 2720
Khoảng sáng gầm xe mm 175
Trọng lợng không tải kg 1525
Trọng lợng toàn tải kg 2010
1.2 Động cơ.
Camry mới đợc trang bị động cơ mạnh mẽ bốn kỳ, với công nghệ VVT-I
sử dụng xăng không pha chì hội tụ 3 tính năng u việt:
+ Vận hành mạnh mẽ.
+ Tiết kiệm nhiên liệu.
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton

Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
4
+ Bảo vệ môi trờng.








HìnhA- 2. Động cơ 1MZ-FE lắp trên xe Camry 3.0V

Loại động cơ Xăng, bốn kỳ.
Số xi lanh và cách bố trí 6 xi lanh chữ V
Cơ cấu xupáp 24 xupáp, DOHC, VVT-I
Dung tích 2995 cm
3

Đờng kính x hành trình 87.5 x 83.0 mm
Tỷ số nén 10.5 : 1
Công suất cực đại 212Hp/5800v/p
Mô men xoắn cực đại 298Nm/4400v/p
Hệ thống phun nhiên liệu EFI(phun nhiên liệu điện tử)
1.3 Hệ thống truyền lực và gầm.
Hệ thống truyền lực của xe Camry 3.0V năm 2006 đợc bố trí theo kiểu FF
(động cơ nằm ngang đặt ở đằng trớc, cầu trớc chủ động).

Hình A- 3. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực trên xe Camry 3.0V
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
5
+ Xe Camry 3.0V mới đợc trang bị hộp số tự động U151E với 5 số tự động
điều khiển điện tử sang số cực êm, ngăn ngừa các trờng hợp trợt số khi
xuống dốc và tiết kiệm nhiên liệu.







Hình A- 4. Hộp số tự động U151E lắp trên xe Camry 3.0V
+ Bánh xe sử dụng:

Lốp : 215/60R16
Vành : Bằng nhôm hợp kim, mâm đúc

Hình 1- 5. Bánh xe
+ Hệ thống treo: hai cầu đều sử dụng hệ thống treo độc lập.
Hệ thống treo trớc kiểu Mcpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc
chắn, độ êm và độ bám đờng, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn.








Hình A- 6. Hệ thống treo trớc
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
6
Hệ thống treo sau kiểu đòn treo kép độc lập với thanh cân bằng, tay đòn
dới đợc thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đờng khi xe rẽ,
giảm thiểu tình trạng chúi đầu xe.

Hình A- 7. Hệ thống treo sau

+ Hệ thống phanh: Dùng cơ cấu phanh đĩa có đờng kính lớn cho cả bốn
bánh(đĩa thông gió15*/đĩa14*)dẫn động bằng dầu. Để nâng cao hiệu quả
phanh hệ thống phanh còn đợc trang bị hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
giúp ngăn tình trạng bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp hay lúc đi trên đờng
trơn, giúp xe điều khiển dễ dàng và ổn định. Bộ phận phân bố lực phanh điện
tử (EBD) giúp phân bố lực phanh chính xác cho từng bánh xe, tăng thêm hiệu
quả ABS. Hệ thống hỗ trợ khi phanh gấp (BA) sẽ tự động tăng thêm lực phanh
trong trờng hợp khẩn cấp.
Phanh trớc Đĩa thông gió 15
Phanh sau Đĩa thờng 14
+ Hệ thống lái: Sử dụng cơ cấu lái thanh răng bánh răng, có trợ lực lái.
1.4 Hệ thống điện thân xe.
Hệ thống điện thân xe là hệ thống điện dùng để sử dụng các trang thiết bị
trên xe, thiết bị điều khiển. Trên xe Camry 3.0V hệ thống điện thân xe
+ Hệ thống chiếu sáng và đèn pha:
Hệ thống chiếu sáng đựơc trang bị cho xe camry bao gồm: Đèn soi trần bên
trong, đèn soi tay cửa bên trong, đèn soi chân phía ngoài, đèn soi sàn phía
trớc

đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43

7








Hình A- 8. Hệ thống chiếu sáng của xe Camry 3.0V
Hệ thống đèn pha trang bị cho xe camry 3.0V bao gồm: đèn sơng mù
phản xạ đa chiều, đèn pha với công nghệ HID tự động điều chỉnh góc chiếu
sao cho không làm chói mắt ngời lái xe trên các xe chạy ngợc chiều. Ngoài
ra nó còn đợc trang bị các bóng đèn LED cho đèn báo phanh.
Đèn pha cao áp Đèn phanh LED






Hình A- 9. Hệ thống đèn pha và đèn phanh
+ Hệ thống gạt nớc ma tự động nhờ cảm biến phát hiện nớc ma, hệ thống
này mới đợc trang bị cho xe camry 3.0V

Cảm biến nớc ma

HìnhA- 10. Cảm biến phát hiện nớc ma
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
8
+ Bảng đồng hồ mới với biểu tợng camry hiển thị đầy đủ các thông số: tốc độ
động cơ, tốc độ xe, mức nhiên liệu, nhiệt độ nớc làm mát, áp suất dầu, điện
áp ăc quy, đèn báo xi nhan, đèn báo chế độ pha, đèn báo vị trí số, các đèn báo
hiệu và đèn cảnh báo.





Hình A- 11.Bảng đồng hồ
+Hệ thống chống trộm và khoá cửa điều khiển từ xa giúp phát hiện khi có kẻ
xâm nhập.
+Hệ thống mã hoá khoá động cơ: động cơ chỉ có thể khởi động khi dùng đúng
chìa có gắn chíp điện tử.
Ngoài ra ngời ta còn trang bị các hệ thống khác nh: điều hoà nhiệt độ; hệ
thống âm thanh; hệ thống điều chỉnh độ trợt, ngả của ghế.
1.5 Hệ thống an toàn
TOYOTA
đã trang bị cho xe camry mới một hệ thống an toàn hàng đầu,
xứng đáng với giá trị của đẳng cấp cao. Các biện pháp an toàn chủ động và thụ

động tiên tiến nhất đợc áp dụng để bảo vệ tối đa cho ngời ngồi trong xe.
+ Hệ thống an toàn chủ động: hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS), hệ
thống phân bố lực phanh (EBD), hệ thống hỗ trợ khi phanh gấp (BA).
+ Hệ thống an toàn bị động:
Túi khí
- Hai túi khí cùng với dây an toàn sẽ bảo vệ
hành khách và ngời lái, giảm thiểu tổn thơng
khi có va chạm ở phía trớc.




Hình A-12. Túi khí bảo vệ
đồ án tốt nghiệp

gvhd: Ts nguyễn đức ton


Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
9
- Cấu trúc hấp thụ xung lực đợc lắp đặt ở các trụ và viền nóc xe nhằm giảm
thiểu chấn thơng phần đầu cho hành khách trong trờng hợp xảy ra tai nạn.

Cấu trúc hấp thụ xung lực

Hình A-13. Cấu trúc hấp thụ xung lực
- Thanh chịu lực đợc trang bị ở cả bốn cửa xe, giúp bảo vệ hành khách
an toàn khi có va chạm ở hai bên thân xe.








Hình A-14. Cáu trúc chịu lực ở cửa xe

- Ghế trớc có cấu trúc giảm chấn thơng đốt sống cổ trong trờng hợp
có va chạm từ phía sau.









HìnhA- 15. Cấu trúc an toàn của ghế

đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43

10

Chơng 1:
Kết cấu v nguyên lý lm việc của hộp số
tự động lắp trên xe Camry 3.0V
I.1 Tổng quan về hộp số
I.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số
a, Công dụng:
+ Động cơ đốt trong dùng trong ô tô có hệ số thích ứng rất thấp ,đối với động
cơ xăng hệ số này bằng 1,1
ữ
1,2 và đối với động cơ điêzen hệ số này bằng
1,05
ữ1,15.Do đó mô men quay của động cơ ô tô không thể đáp ứng nổi yêu
cầu mômen cần thiết để thắng sức cản chuyển động thay đổi khá nhiều khi ô
tô làm việc.Muốn giải quyết vấn đề này trên ô tô cần phải đặt hộp số.
+Hộp số thay đổi tỉ số truyền của hệ thống truyền lực để tạo ra các lực kéo ở
các bánh xe chủ động phù hợp với điều kiện chuyển động.Cùng một giá trị
của mômen xoắn và vận tốc góc của động cơ ,mômen và vận tốc góc của
bánh xe chủ động có thể thay đổi đợc bằng cách thay đổi tỉ số truyền của hộp
số .Cụ thể hơn ,nếu sử dụng tay số thấp(tỷ số truyền lớn ) của hộp số thì sẽ có
đợc mômen kéo tại bánh xe chủ động lớn , nhng vận tốc của bánh xe nhỏ
và ngợc lại.
+ Thay đổi chiều chuyển động của ôtô (tiến và lùi).
+ Ngắt dòng truyền lực trong thời gian dài mà không cần tắt máy hoặc cắt bộ
ly hợp.
+ Dẫn động lực ra ngoài cho bộ phận công tác đối với các xe chuyên dụng (xe
có tời kéo, xe có thùng tự đổ ).
b, Phân loại:
Theo phơng pháp thay đổi tỷ số truyền, hộp số đợc chia thành hộp số có

cấp và hộp số vô cấp.
* Hộp số có cấp lại đợc chia theo:
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
11
+ Sơ đồ động học gồm có loại trục cố định (hai trục, ba trục) và loại hành tinh
(một hàng, hai hàng).
+ Dãy tỷ số truyền gồm một dãy tỷ số truyền (ba số, bốn số, năm số) và hai
dãy tỷ số truyền.
+ Phơng pháp sang số chia thành điều khiển bằng tay hoặc tự động. Phơng
pháp sang số điều khiển tự động lại đợc chia thành:
- Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thuỷ lực, nó chỉ sử dụng hệ
thống thuỷ lực để điều khiển.
- Hộp số tự động điều khiển điện tử, nó sử dụng công nghệ điều khiển điện
tử hiện đại để điều khiển hộp số.
* Hộp số vô cấp lại đợc chia theo: Hộp số thuỷ lực (loại thuỷ tĩnh, thuỷ
động), hộp số điện, hộp số ma sát.
c, Yêu cầu:
+ Có dãy tỷ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng động lực học và tính
năng kinh tế của ôtô.
+ Hiệu suất truyền lực cao, khi làm việc không gây tiếng ồn, sang số nhẹ
nhàng không sinh ra lực va đập ở các bánh răng.
+ Kết cấu gọn gàng, chắc chắn, dễ điều khiển, dễ bảo dỡng hoặc kiểm tra khi
có h hỏng.
I.1.2 u nhợc điểm của hộp số tự động
Khi tài xế đang lái xe có hộp số cơ khí, 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.

Đối với HSTĐ, những nhận biết nh vậy là không cần thiết, lái xe không
cần phải chuyển số mà việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất đợc
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
12
thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và
tốc độ xe.








a, b,




Hình 1- 1. a, hộp số thờng; b, hộp số tự động

Ưu điểm: So với hộp số thờng, HSTĐ có các u điểm sau:
+Ngời lái xe không cần phải suy tính khi nào cần lên số hoặc xuống số.Các
bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga
+ Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và
thờng xuyên phải chuyển số.
+ 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.

+ Tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải, do nối chúng
bằng thuỷ lực (qua biến mô) tốt hơn so với bằng cơ khí.
+ Chuyển số liên tục không cắt dòng lực từ động cơ.
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
13

* Nhợc điểm:
+ Công nghệ chế tạo đòi hỏi độ chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp
nhiều vị trí.
+ Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, phanh, ly hợp khoá.
+ Lực ly tâm trên các bánh răng hành tinh lớn do tốc độ góc lớn.
+ Nếu dùng nhiều ly hợp và phanh có thể làm tổn hao công suất khi chuyển
số, hiệu suất giảm.
I.1.3 Phân loại hộp số tự động
Hộp số tự động cũng giống hộp số thờng là có hai loại hộp số tự động sử
dụng cho các xe FF(động cơ phía trớc dẫn động phía trớc)và các xe
FR(động cơ phía trớc dẫn động phía sau).Các hộp số xe FF có bộ dẫn động
cuối cùng lắp bên trong ,còn hộp số xe FR thi bộ dẫn động cuối cùng(vi sai)
đợc lắp bên ngoài.Loại hộp số lắp trong xe FR đợc gọi là hộp số truyền
động.Trong hộp số tự động đặt ngang hộp số truyền động và bộ dẫn động cuối
cùng đc bố trí trong cung một vỏ hộp.Bộ dẫn động cuối cùng gồm một cặp
bánh răng giảm tốc(bánh răng dẫn và bánh răng bị dẫn
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
14


Hộp số điều khiển điện tử(ECT)
Một hộp số điều khiển điện tử gồm các bộ phận sau:

Bộ biến mô
Bộ truyền bánh răng hành tinh
Bộ điều khiển thuỷ lực
Bộ điều khiển điện tử(ECU động cơ và ECT)
Để truyền và khuyếch đại mômen do động cơ sinh ra


đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
15
I.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hộp số tự động(HSTĐ)
Cụm hộp số tự động bao gồm bộ biến mô, hộp số hành tinh và các cơ cấu
điều khiển của hộp số hành tinh. Trong hệ thống truyền lực chức năng của
cụm hộp số tự động thay thế chức năng làm việc của ly hợp ma sát và hộp số
cơ khí.

3 4
2 5
1. Bánh đà. 1
2. Bộ biến mô
3.Cơ cấu điều khiển
4. Bộ truyền lực hành tinh
5. Trục thứ cấp


Hình 1- 2. Sơ đồ cấu tạo chung của hộp số tự động
I.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ biến mô
Biến mô thuỷ lực đợc lắp ở đầu vào hộp số và đợc bắt bằng bulông vào
đầu của trục khuỷu thông qua tấm truyền động.
Bộ biến mô đợc đổ đầy bằng dầu của hộp số tự động, nó làm tăng mô

men do động cơ tạo ra và truyền mô men này đến hộp số hoặc là đóng vai trò
nh một khớp nối thuỷ lực truyền mô men đến hộp số.
a, Cấu tạo của bộ biến mô(BMM)








Hình 1- 3. Cấu tạo của bộ biến mô
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
16






Bộ biến mô bao gồm: phần chủ động đợc gọi là bánh bơm (B) dẫn động
bằng trục khuỷu, phần bị động gọi là bánh tuabin (T) nối với trục sơ cấp của
hộp số, phần phản ứng gọi là bánh dẫn hớng (D).
Biễn mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen vào hộp số(bộ truyền bánh
răng hành tinh )thông qua môi chất là dầu hộp số tự động(ATF)
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
17

Hình 1- 4a Cấu tạo bánh bơm

Hình 1- 4b Cấu tạo bánh tuabin
+ Bánh bơm đợc gắn liền với vỏ biến mô, rất nhiều cánh đợc lắp theo hớng
kính ở bên trong.
+ Cũng nh bánh bơm, bánh tua bin cũng có rất nhiều cánh cong đợc lắp bên
trong bánh tua bin. Hớng cong của các cánh này ngợc chiều với các cánh
trên bánh bơm. Bánh tua bin đợc lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các
cánh quạt của nó đối diện với các cánh trên bánh bơm, giữa chúng có khe hở
rất nhỏ.
+ Bánh dẫn hớng đợc đặt giữa bánh bơm và bánh tuabin. Các cánh của bánh
dẫn hớng nhận dòng dầu đi ra khỏi tuabin và hớng cho nó đập vào mặt sau
của cánh quạt trên bánh bơm làm cho bánh bơm đợc cờng hoá. Bánh dẫn
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
18
hớng đợc nối với vỏ của cụm thông qua khớp một chiều. Khớp một chiều
cho phép bánh dẫn hớng quay cùng chiều với trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên
nếu bánh dẫn hớng cố gắng quay theo chiều ngợc lại, khớp một chiều sẽ
khoá bánh dẫn hớng lại và không cho nó quay. Do vậy bánh dẫn hớng quay
hay bị khoá phụ thuộc vào hớng của dòng dầu đập vào cánh quạt.



Hình 1- 5. Hớng của dòng dầu sau khi ra khỏi bánh tuabin
b, Nguyên lý truyền công suất và khuyếch
đại mômen
Hình 1- 6. Mô hình tạo thành BMM
+ Nguyên lý truyền công suất: Chúng ta liên hệ
sự làm việc của bộ biến mô với sự làm việc của

hai quạt gió. Quạt chủ động đợc nối với nguồn
điện, cánh của nó đẩy không khí sang quạt bị
động (không nối với nguồn điện) đặt đối diện nh hình vẽ. Quạt bị động sẽ
quay cùng chiều với quạt chủ động. Nh vậy sự truyền năng lợng thực hiện
qua không khí.

đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
19
Trong bộ biến mô quá trình cũng xảy ra tơng tự. Trong đó bánh bơm
đợc dẫn động bởi trục khuỷu động cơ giữ vai trò bánh chủ động, bánh tuabin
là bánh bị động nối với trục sơ cấp của hộp số, sự truyền năng lợng đợc
thực hiện qua chất lỏng (dầu áp lực).
+ Nguyên lý khuyếch đại mômen: Việc khuyếch đại mômen bằng biến mô
đợc thực hiện bằng cách sử dụng bộ phận đảo chiều (bánh dẫn hớng). Nếu
không có bánh dẫn hớng thì dòng dầu khi quay trở lại bánh bơm từ bánh
tuabin nó sẽ đối diện với chiều của dòng dầu đi ra từ bánh bơm. Bánh bơm
phải sử dụng một phần mômen từ động cơ để làm thay đổi chiều chuyển động
của dòng dầu đến từ bánh tuabin. Khi sử dụng bánh dẫn hớng, nó điều chỉnh
chiều chuyển động của dòng dầu sau khi ra khỏi bánh tuabin đến bánh bơm có
chiều chuyển động cùng với chiều của dòng dầu đi ra khỏi bánh bơm, do vậy
không có sự hao tổn mômen. Dòng dầu đợc điều chỉnh lại dòng chuyển động
này còn có tác dụng làm cho bánh bơm biến đổi mômen tăng thêm. Vì dòng
dầu này đi vào bánh bơm với một động năng sẵn có, do vậy động năng của
dòng dầu trong bánh bơm tăng lên rất nhanh, sự tăng động năng này sẽ làm
cho dòng dầu văng ra khỏi bánh bơm và đi đến cánh tuabin với một động năng
rất lớn.

Hình 1- 7. Hớng của dòng dầu khi có bánh dẫn hớng
Tuy nhiên không phải lúc nào việc khuyếch đại mômen cũng xảy ra. Việc
khuyếch đại mômen chỉ xảy ra khi sự chênh lệch về tốc độ quay của bánh
bơm và bánh tuabin là lớn. Khi sự chênh lệch này lớn, tốc độ của dầu (dòng
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
20
chảy xoáy) tuần hoàn qua bánh bơm và bánh tuabin là lớn, do vậy dầu chảy từ
bánh tuabin đến bánh dẫn hớng theo hớng sao cho nó ngăn cản chuyển
động quay của bánh bơm, nh hình vẽ (điểm A hình 2-8). Tại đây dầu sẽ đập
vào mặt trớc của cánh quạt trên bánh dẫn hớng làm cho nó quay theo hóng
ngợc với hớng quay của bánh bơm. Do bánh dẫn hớng bị khoá 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
bánh bơm, do đó thực hiện việc khuyếch đại mômen.
B Stato T

Hình 1-8. Hớng của dòng chảy và hoạt động của bánh dẫn hớng khi dòng chảy xoáy lớn

Khi tốc độ quay của bánh tuabin đạt đợc đến tốc độ của bánh bơm, tốc
độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần hoàn qua bánh bơm và bánh tuabin giảm
xuống. Do vậy, hớng của dòng chảy dầu mà đi từ bánh tuabin đến bánh dẫn
hớng cùng hớng với hớng quay của bánh bơm, lúc này dầu đập vào mặt
sau của các cánh trên bánh dẫn hớng nên các cánh này ngăn dòng chảy của
dầu lại. Trong trờng hợp này, khớp một chiều cho phép bánh dẫn hớng quay
cùng với bánh bơm, nh vậy cho phép dầu trở về bánh bơm. Khi bánh dẫn
hớng bắt đầu quay theo cùng hớng với bánh bơm lúc tốc độ quay của bánh
tuabin đạt đến một tỷ lệ nhất định so với tốc độ quay của bánh bơm. Hiện
tợng đó đợc gọi là điểm ly hợp hay điểm nối.

đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
21
Điểm xe đỗ
Điểm ly hợp
00.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1
2
3
0
Vùng biến mô
Vùng khớp nối
K

T
i
T
B D T








Hình1- 9.Hớng của dòng chảy và hoạt động của bánh dẫn hớng khi dòng chảy xoáy nhỏ
c, Đặc tính của biến mô
+ Hệ số biến mômen: K
T
=
B
T
M
M

Trong đó:
M
T
: mômen trên trục bánh tuabin.
M
B
: mômen trên trục bánh bơm.
i

T
=n
T
/n
B
:tỷ số truyền tốc độ.
n
T
, n
B
: là tốc độ quay của trục bánh
tuabin và trục bánh bơm.

Hình 1-10.Đờng đặc tính hệ số biến mômen
Ta thấy việc khuyếch đại mômen tỷ lệ với dòng chảy xoáy, điều đó có
nghĩa việc khuyếch đại mômen lớn nhất khi bánh tuabin đứng yên. Hoạt động
của bộ bién mô chia làm hai giai đoạn: giai đoạn biến đổi mômen, trong giai
đoạn này mômen đợc khuyếch đại; và giai đoạn khớp nối, giai đoạn này chỉ
đơn thuần là truyền mômen mà không khuyếch đại. Điểm ly hợp là đờng
phân cách giữa hai giai đoạn này.
Điểm xe đỗ: khi tỷ số truyền tốc độ (i
T
) bằng không, có nghĩa khi bánh
tuabin không hề quay, sự chênh lệch tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh
tuabin là lớn nhất. Hệ số biến mômen của biến mô là lớn nhất. Nó nằm trong
khoảng (1.7
ữ2.5), đối với biến mô của hộp số U151E thì K
T
=1.8.
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton

Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
22
i
T
Vùng khớp nối
Vùng biến mô
1.0
0.8
0.60.4
0.20
Điểm xe đỗ
Điểm ly hợp
20
40
60
80
100
(%)
Điểm ly hợp: khi bánh tuabin bắt đầu quay tỷ số truyền tốc độ bắt đầu
tăng lên, sự chênh lệch tốc độ giữa bánh tuabin và bánh bơm bắt đầu giảm
xuống. Khi tỷ số truyền tốc độ đạt đến một giá trị nhất định, dòng chảy xoáy
nhỏ nhất, do vậy tỷ số truyền mômen gần bằng 1:1, bộ biến mô bắt đầu có tác
dụng nh một khớp thuỷ lực.
+ Hiệu suất truyền động: hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho biết bao
nhiêu năng lợng đợc truyền một cách hiệu quả từ bánh bơm tới bánh tuabin.
Trong đó:

TT
B
T

B
T
iK
n
n
M
M
==

: hiệu suất truyền động
của biến mô.
M
T
, M
B
: mômen trên trục bánh tuabin
và bánh bơm.
n
T
, n
B
: tốc độ quay của trục bánh tuabin
và bánh bơm.
Tại điểm đỗ xe, bánh bơm đang
quay nhnng bánh tuabin đứng yên.
Mômen lớn nhất do đó đợc truyền
đến bánh tuabin nhng hiệu suất
Hình 1- 11.Đờng đặc tính của hiệusuất truyền
truyền động bằng không do bánh tuabin không quay.
Khi bánh tuabin bắt đầu quay, công suất đầu ra của bánh tuabin, nó tỷ lệ

với số vòng quay và mômen của bánh bơm, gây lên sự tăng đột ngột hiệu suất
truyền động, hiệu suất này đạt giá trị lớn nhất tại tỷ số truyền tốc độ trớc
điểm ly hợp một chút. Sau điểm lớn nhất hiệu suất truyền động bắt đầu giảm
xuống do một phần dòng dầu từ bánh tuabin bắt đầu chảy đến mặt phía sau
của các cánh trên bánh dẫn huớng.
Tại điểm ly hợp, phần lớn dầu từ bánh tuabin đập vào mặt sau của cánh
trên bánh dẫn hớng, bánh dẫn hớng bắt đầu quay để ngăn cản sự giảm thêm
nữa của hiệu suất truyền động, và bộ biến mô bắt đầu thực hiện chức năng nh
một khớp thuỷ lực.
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
23
Do mômen đợc truyền với tỷ số gần bằng 1:1 trong khớp thuỷ lực, hiệu
suất truyền động trong khớp thuỷ lực tỉ lệ thuận với tỷ số truyền tốc độ.
Tuy nhiên, sự tuần hoàn của dầu làm cho một phần động năng của dầu bị
mất mát khi nhiệt độ dầu tăng lên do ma sát và va đập. Do vậy hiệu suất
truyền động của bộ biến mô không đạt đến 100%, nhng nó lớn hơn 95% một
chút.
d, Hoạt động của bộ biến mô
+ Khi xe đang đỗ, động cơ chạy không tải: khi động cơ đang chạy không tải
mômen do chính động cơ tạo ra là nhỏ nhất. Nếu đạp phanh, tải trọng tác
dụng lên bánh tuabin lớn do nó không thể quay. Mặc dù vậy, do xe đang đỗ
nên tỷ số truyền tốc độ giữa bánh tuabin và bánh bơm là bằng không trong khi
hệ số biến đổi mô men là lớn nhất. Do vậy, bánh tuabin luôn sẵn sàng quay
với mômen cao hơn so với mô men do động cơ tạo ra.
+ Khi xe khởi hành: khi phanh đợc nhả ra, bánh tuabin có thể quay cùng với
trục sơ cấp của hộp số. Do vậy khi đạp chân ga sẽ làm cho bánh tuabin quay
với mômen lớn hơn so với mômen do động cơ tạo ra, làm xe bắt đầu chuyển
động.
+ Khi xe chạy với tốc độ thấp: khi tốc độ của xe tăng lên tốc độ quay của

bánh tuabin nhanh chóng bằng với cánh bơm, hệ số biến mômen do đó nhanh
chóng đạt đến giá trị 1. Khi tỷ số truyền tốc độ của bánh tuabin so với bánh
bơm đạt đến một giá trị xác định (điểm ly hợp), bánh dẫn hớng bắt đầu quay
và sự khuyếch đại mômen giảm xuống, biến mô bắt đầu làm việc nh khớp
nối thuỷ lực. Do vậy, tốc độ của xe tăng hầu nh tỷ lệ thuận với tốc độ động
cơ.
+ Khi xe chạy với tốc độ trung bình đến cao: Chức năng của bộ biến mô chỉ
nh một khớp thuỷ lực. Bánh tuabin quay với tốc độ gần bằng tốc độ của bánh
bơm.
I.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số hành tinh (HSHT)
Trong hệ thống truyền lực hộp số hành tinh đợc đặt sau bộ biến mô, có
nhiệm vụ truyền mômen của động cơ từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp của hộp
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
24
số, cung cấp những tỷ số truyền khác nhau để cho xe vận hành trong những
điều kiện khác nhau.
Cấu tạo của hộp số hành tinh dùng trên ôtô đợc tổ hợp từ các cơ cấu hành
tinh (CCHT) cơ bản hoặc từ các cơ cấu hành tinh tổ hợp.
Trên ôtô con dùng ở ba dạng cơ bản:
+ CCHT kiểu wilson độc lập;
+ CCHT theo sơ đồ Sympson;
+ CCHT theo sơ đồ Ravigneaux.
Để có thể sử dụng, chẩn đoán kỹ thuật, sửa chữa hộp số tự động tốt, cần
thiết tìm hiểu kỹ về cấu tạo, nguyên lý làm việc của CCHT trong hộp số tự
động. Tuy nhiên kết cấu của chúng rất đa dạng, song để hiểu đợc chúng cần
lắm vững kết cấu cơ bản trên cơ sở đó có thể khai thác đợc kết cấu phức tạp
của các loại hộp số tự động khác nhau.
a. Cấu tạo của CCHT Wilson độc lập (CCHT cơ bản
Hình 1-12.Các phần tử của cơ cấu hành tinh cơ bản

CCHT kiểu Wilson là bộ truyền bánh răng ăn khớp trong và ngoài, ba trục.
Các chi tiết bao gồm: Một bánh răng mặt trời có vành răng ngoài đặt trên một
trục quay, một bánh răng bao có vành răng trong đặt trên một trục quay khác
cùng đờng tâm với bánh răng mặt trời, các bánh răng hành tinh nằm giữa và
đồng thời ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng bao, trục của các bánh
đồ án tốt nghiệp GVHD: ts.nguyễn đức ton
Svth: nguyễn sỹ tuất lớp ck ô tô b-k43
25
răng hành tinh nối cứng với nhau trên một giá gọi là cần dẫn, cần dẫn là trục
thứ ba của CCHT.
b. Nguyên lý hoạt động của CCHT cơ bản
CCHT cơ bản là cơ cấu có hai bậc tự do, cho nên để xác lập một tốc độ
quay ổn định ở trục vào và một tốc độ quay ổn định ở trục ra, ta phải hạn chế
một bậc tự do của cơ cấu.
Để hạn chế một bậc tự do của cơ cấu có hai cách:

Hình 1-13. Chế độ giảm tốc
+ Khoá một phần tử với vỏ hộp số;
+ Khoá hai phần tử với nhau.
Tuỳ theo việc xác định phần tử chủ
động, phần tử bị động, phần tử khoá của

CCHT khác nhau mà ta có trạng thái làm
việc của CCHT là tăng tốc, giảm tốc,
truyền thẳng hay đảo chiều.

* Giảm tốc
Hoạt động của các bánh răng: Bánh răng bao là phần tử chủ động, bánh
răng mặt trời cố định, cần dẫn là phần tử bị động.
Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ
quay xung quanh bánh răng mặt trời trong khi cũng quay quanh trục của theo
chiều kim đồng hồ. Điều đó làm cho tốc
Hình1-14. Chế độ tăng tốc
độ quay của cần dẫn giảm xuống tuỳ
theo số răng của bánh răng bao và
bánh răng mặt trời.
* Tăng tốc
Hoạt động cảu các bánh răng: Bánh răng
bao là phần tử bị động, bánh răng mặt
trời cố định, cần dẫn là phần tử chủ
động.