Đề tài hệ THỐNG TRUYỀN lực vô cấp CVT

Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
Uỷ Ban Nhân Dân TP HCM
Trường CĐKT Lý Tự Trọng
Khoa Động lực

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Đề tài: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÔ CẤP CVT
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Hữu Mạnh
Sinh viên thực hiện :
1. Đặng Minh Tuấn
2. Nguyễn Hoàng Minh Trường
3. Lương Anh Tú
Khoa

: Động lực

Lớp

: 12TC-Ô

MSSV : 12B2250072
MSSV : 12B2250063
MSSV : 12B2250065

Khoá học : 2012 – 2014
I. Nội dung:

1. Giới thiệu chung về hệ thống truyền lực.
2. Giới thiệu khái quát về hợp số ,ly hợp ,trục các đăng ,cầu chủ động
3. Hệ thống truyền lực vô cấp cvt.
II. Ngày giao đề tài: 8/10/2013
III. Ngày hoàn thành: 8/01/2014
Trưởng bộ môn

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Hữu Mạnh

Nguyễn Hữu Mạnh

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

2


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

MỤC LỤC
Nhiệm vụ tiểu luận tốt nghiệp...........................................................................................2
Lời nói đầu........................................................................................................................4
Lời cảm ơn........................................................................................................................5
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn...................................................................................6
A. DẪN NHẬP
I. Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................7
II. Ý nghĩa của đề tài...................................................................................................7
III. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................7
B.NỘI DUNG

I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC...........................................................8
1. Giới thiệu về sự phát triển của ô tô và hệ thồng truyền lực …………………..8
2. Giới thiệu về hệ thống truyền lực cơ khí nói chung……………………………12
II. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ HỢP SỐ ,LY HỢP ,TRỤC CÁC ĐĂNG ,CẦU CHỦ ĐỘNG……...13

1.
2.
3.
4.

Hợp số………………………………………………………………………………..13
Ly hợp…………………………………………………………………………………14
Trục các đăng………………………………………………………………………..14
Cầu chủ động…………………………………………………………………………15

III. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÔ CẤP CVT.......................................................................15

1.
2.
3.
4.

Tổng quan về hệ thống truyền lưc kiểu cvt……………………………………15
Nuyên lý hoạt động của hệ thống truyền lực cvt………………………………16
Các dạng truyền lực vô cấp kiểu cvt……………………………………………17
Ưu nhược điểm của HTTL vô cấp kiểu CVT.......................................................21
4.1. Ưu điểm của CVT……………………………………………………….21
4.2. Nhược điểm……………………………………………………………..23

C.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................24

I.KẾT LUẬN..............................................................................................................24
II.KIẾN NGHỊ.............................................................................................................24
D.TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................25

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

3


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

LỜI NÓI ĐẦU
Đề tài nhằm tạo ra nguồn tài liệu bằng tiếng Việt dễ đọc, dễ hiểu phục vụ cho công
tác giảng dạy của giáo viên và công tác nghiên cứu, học tập của sinh viên trong các trường
kỹ thuật để từ đó tạo ra một đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có kiến thức sâu rộng về những hệ
thống trên ô tô, mà cụ thể là hệ thống truyền lực vô cấp cvt.
Được sự hướng dẫn tận tình và xuyên suốt của thầy Nguyễn Hữu Mạnh cùng với sự
nổ lực của bản thân em đã hoàn thành được đề tài của mình. Tuy nhiên, do kiến thức, kinh
nghiệm, thời gian và điều kiện có hạn, nên đề tài của em còn rất nhiều sai xót và còn nhiều
vấn đề chưa giải quyết triệt để. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy
trong khoa để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 8 tháng 01 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Đặng Minh Tuấn
Nguyễn Hoàng Minh Trường
Lương Anh Tú

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

4


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô khoa Cơ Khí Động Lực trường
Cao đẵng Kỹ thuật Lý Tự Trọng đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cũng
như những kinh nghiệm quý báu trong hơn bốn năm học vừa qua.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy trong xuởng động cơ đã giúp
đỡ em trong quá trình thực hiện tiểu luận.
Đặc biệt em xin cảm ơn thầy hướng dẫn KS .Nguyễn Hữu Mạnh đã tận tình
giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận.
Cuối cùng là lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã động
viên khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ tiểu luận
được giao.

Sinh viên thực hiện

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

5


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
Bộ Giáo Dục & Đào Tạo
Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM
Khoa Cơ khí Động lực

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

……………………………
TP.HCM, Ngày ..….. Tháng …… Năm 2011
Giáo viên hướng dẫn

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

6


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

A. DẪN NHẬP
I. MỤC TIÊU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu thuận lợi
• Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện cho giáo viên hướng
dẫn sinh viên trong quá trình thực tập.
• Giúp sinh viên khóa sau có tài liệu học tập và nghiên cứu tốt hơn.
2. Nhiệm vụ
• Nghiên cứu về hệ thống truyền lực vô cấp cvt.

II. . Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài nghiên cứu giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến,
tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như những kiến thức ngoài thực tế,
xã hội.
Tạo nguồn tài liệu bằng tiếng Việt nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo
viên và công tác nghiên cứu của sinh viên.
Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này sẽ giúp cho em có thể
hiểu sâu hơn về hệ thống truyền lực vô cấp cvt, điều kiện làm việc và một số hư hỏng
cũng như phương pháp kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp đó .

III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để đề tài được hoàn thành, người nghiên cứu đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên
cứu, đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, từ đó có cơ sở và tìm ra những ý tưởng
mới để hình thành đề cương cho đề tài. Trong quá trình thực hiện chuơng trình, chúng tôi

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

7


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
còn kết hợp cả phương pháp quan sát , thực nghiệm và tham khảo ý kiến của các thầy và
bạn bè để hoàn thành tốt đề tài này

B.NỘI DUNG
I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

1. Giới thiệu về sự phát triển của ô tô và hệ thồng truyền lực
Chiếc xe ô tô đầu tiên chạy bằng động cơ xăng (động cơ Otto) được Karl Benz
phát minh ra ở Đức năm 1885. Đây là -“chiếc ô tô đầu tiên được thiết kế và chế tạo theo
đúng nghĩa”. Mặc dù Karl Benz được công nhận là người sáng tạo ra chiếc ô tô hiện đại,
nhưng nhiều kỹ sư người Đức khác cũng đã làm việc để chế tạo ra những chiếc ô tô khác
trong cùng thời gian như: Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach ở Stuttgart năm 1886.
Trong số những thiết bị mà Karl Benz phát minh cho xe hơi có chế hoà khí, hệ thống điều
chỉnh tốc độ cũng được gọi là chân ga, đánh lửa sử dụng các tia lửa điện từ một ắc quy,
bugi, khớp ly hợp, sang số, và làm mát bằng nước. Ông đã chế tạo thêm các phiên bản cải
tiến năm 1886 và 1887 – đưa vào sản xuất năm 1888 - chiếc xe đầu tiên trên thế giới
được đưa vào sản xuất. Chúng được lắp các động cơ bốn thì theo thiết kế của riêng ông.
Chiếc ô tô Hoa Kỳ đầu tiên bằng động cơ đốt trong chạy nhiên liệu gas đã được
thiết kế năm 1877 bởi George Selden ở Rochester- New York. Ông đã xin cấp một bằng

sáng chế cho một chiếc ô tô năm 1879.

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

8


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

Hình 1.1. Chiếc xe do George Selden thiết kế vào năm 1877
Ngày 5 tháng 11, 1895, George B. Selden được trao bằng sáng chế của Hoa Kỳ
cho một động cơ ô tô hai thì. Bằng sáng chế này gây trở ngại nhiều hơn là góp phần phát
triển ôtô ở Mỹ. Các ôtô dùng động cơ hơi nước, điện và xăng đã cạnh tranh với nhau
trong nhiều thập kỷ, cuối cùng động cơ xăng đốt trong đã giành ưu thế áp đảo trong thập
niên 1910.
Ransom E. Oldsmobile, người sáng tạo ra dây chuyền lắp ráp và sản xuất ô tô lớn
đầu tiên năm 1902, sau này được Henry Ford phát triển thêm trong thập kỷ 1910. Kỹ
thuật ô tô phát triển nhanh chóng, một phần nhờ sự cạnh tranh lẫn nhau giữa hàng trăm
nhà sản xuất. Những phát triển quan trọng gồm hệ thống đánh lửa và tự khởi động điện,
bộ treo độc lập và phanh bốn bánh. Các loại xe ngày càng được cải tiến và thay đổi về
thiết kế. Xe hơi không chỉ đơn thuần là một công cụ cơ khí được hoàn thiện mà kể từ
những năm 1920 gần như tất cả đã được sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trường
và yêu cầu của người dùng. Alfred P. Sloan là người thiết lập ý tưởng nhiều kiểu xe được
sản xuất bởi một hãng. Những kiểu khác nhau này dùng chung một số linh kiện do vậy số
lượng sản xuất nhiều sẽ làm giảm giá thành cho từng mệnh giá khác nhau.

Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô luôn gắn liền với sự ra đời và phát triển của các
loại HTTL nói chung và hộp số nói riêng. Được ví như trái tim của hệ thống truyền lực,
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

9


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
hộp số biến đổi mô-men, tốc độ làm việc của động cơ sao cho phù hợp với điều kiện làm
việc của bánh xe trên đường. Kể từ khi phát minh nổi tiếng của George Selden về bộ
truyền động cầu trước kết hợp với động cơ 3 xi lanh đặt nằm ngang trở thành thiết kế trên
xe hơi, có rất ít ý tưởng mới phù hợp. Bản phác thảo đầu tiên của hộp số cận đại do hai
kỹ sư người Pháp, Louis-Rene Panhard và Emile Levassor đưa ra vào năm 1894. Thời kì
đó, kết cấu truyền động khá đơn giản bằng bộ truyền đai hoặc bộ truyền bánh răng côn.
Xe chỉ có thể chạy với tốc độ đa 32 km/h. Khi gặp vật cản trên đường, tài xế phải dừng
lại gài số thấp. Panhard and Levassor nổi danh không những chỉ với riêng hộp số mà còn
toàn bộ hệ thống truyền lực. Lần này, họ đã có chiếc xe đầu tiên sẵn sàng chạy khi đạp
ga. Bên cạnh đó họ cũng đã có rất nhiều thay đổi về ý tưởng. Thực tế, nó là một mẫu đã
đáp ứng được hầu hết các yêu cầu của xe được xây dựng vào những năm 90 và cả những
năm sau đó. Không giống như mẫu xe hiện thời, thiết kế mới có động cơ đặt dọc phía
trước, truyền công suất ra cầu sau thông qua ly hợp và hộp số trượt 3 cấp và cầu chuyển
động bằng xích. Nó gần giống như hệ thống truyền lực trên các xe hiện đại, nhưng chưa có
vi sai và bán trục chủ động.
Vào năm 1898, Louis Renault kết nối công suất thành công từ động cơ đặt dọc,
qua hộp số tới cầu sau “sống” bằng trục kim loại. Cầu sau “sống” hay còn gọi là vi sai
cầu sau. Vì đã khắc phục vấn đề mòn lốp, nên phát minh này được hầu hết các nhà sản
xuất ôtô áp dụng. Vi sai bao gồm một cụm bánh răng răng khớp làm nhiệm vụ phân chia
công suất cho hai bánh của cầu sau. Nó cho phép bánh phía ngoài quay nhanh hơn bánh
trong khi xe quay vòng.
Năm 1904, hộp số sàn sang số trượt của Panhard-Levassor đã được hiện thực hóa
bởi hầu hết các nhà sản xuất ôtô. Dù tồn tại dưới dạng này hay dạng khác thì chúng vẫn
còn được sử dụng cho đến thời gian gần đây và đã có những cải tiến, thay đổi quan trọng
nhất là trang bị bộ đồng tốc cho phép quá trình ăn khớp giữa cách bánh răng diễn ra một
cách dễ dàng, không phát sinh va đập. Khoảng thời gian kể từ khi hộp số sàn xuất hiện

cho đến thời điểm phát minh ra bộ đồng tốc, có một
phát minh khác cũng nhằm đơn giản quá trình sang số. Đó chính là hộp số có cấu
tạo từ bộ truyền bánh răng hành tinh, xuất hiện lần đầu tiên trên mẫu Ford Model T 1908.
Ngày nay, bộ truyền hành tinh được sử dụng trên hộp số tự động là chủ yếu.
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

10


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
Kể từ khi hộp số Panhard-Levassor ra đời, tất cả các phát minh hay cải tiến khác
đều nhằm mục đích làm cho quá trình sang số dễ dàng hơn. Tất nhiên dễ nhất là quá trình
chuyển số được thực hiện một cách tự động. Sturtevant, giới thiệu hộp số tự động đầu
tiên vào năm 1904. Quả văng ly tâm điều khiển sự ăn khớp của các bánh răng theo tốc
độ. Quá trình sang số không cần đến sự đóng mở của ly hợp. Tuy nhiên bộ truyền này
gặp lỗi, trọng lượng thường lệch bề một bên.
Reo đã có một sự cố gắng đầy ý nghĩa vào năm 1934 khi cho ra đời hộp số Reo
Self-Shifter gồm hai bộ truyền mắc nối tiếp. Bộ truyền thứ nhất tự động chuyển số bằng
cách điều khiển quá trình đóng mở ly hợp ma sát nhiều đĩa theo tốc độ xe. Bộ truyền thứ
2 được điều khiển bằng tay nhưng chỉ sử dụng khi động cơ cần tỷ số truyền thấp.
Năm 1937, Oldsmobile tung ra hộp số bán tự động 4 cấp được gọi là “ hộp số an
toàn tự động”. Tài xế không cần sử dụng tới bàn đạp ly hợp và cần số khi xe chuyển từ số 1
sang số 2 hoặc từ 3 lên 4. Áp suất dầu điều khiển bộ truyền hành tinh. Điểm sang số được
thiết lập sẵn theo tốc độ động cơ. Đã có 28.000 chiếc Oldsmobile 1938 trang bị hộp số này.
Khía cạnh an toàn mà các nhà sản xuất đưa ra ở đây: lái xe có thể tập trung trên đường
nhiều hơn vì không cần thao tác chuyển số. Trên cơ sở đó hộp số GM Hydra-Matic xuất
hiện vào năm 1939. Hydra-Matic gồm 3 bộ truyền bánh răng hành tinh, điều khiển thủy
lực. Bộ kết nối thủy lực làm nhiệm vụ truyền công suất từ động cơ sang hộp số thay cho ly
hợp. Tuy đây không phải hộp số tự động, nhưng nó là hộp số tiêu chuẩn cùng kết nối thủy
lực, không có ly hợp.

Ý tưởng đã có từ lâu, nhưng đến năm 1948 hộp số tự động hoàn toàn mới xuất
hiện, sử dụng biến mô thủy lực và bộ truyền bánh răng hành tinh như ngày nay. Chiếc
Buick Roadmaster vinh dự là mẫu xe đầu tiên trang bị Dynaflow, một trong những mẫu
hộp số tự động hiện đại.
+ Năm 1490- Leonardo da Vinci phác thảo những ý tưởng đầu tiên về CVT

+ Năm 1886 - Hộp số CVT đầu tiên được Các nhà nghiên cứu về ô tô cho rằng
phát triển cuối cùng có lẽ là hộp số tự động vô cấp kiểu CVT. Một điều thú vị là sau hơn
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

11


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
100 năm phát triển, người ta lại quay trở về với bộ truyền động đai. Quá trình hình thành
và phát triển của CVT có thể tóm tắt như sau:
đăng ký bản quyền.
+ Năm 1935 - Adiel Dodge đã đăng ký bản quyền CVT tại Mỹ.
+ Năm 1939 - Hộp số tự động hoàn toàn đầu tiên dựa trên hệ bánh răng hành tinh.
+ Năm 1958 - Nhà sản xuất xe hơi Daf (Hà Lan) sản xuất CVT cho xe hơi hộp số
với tên gọi Variomatic .
+ Năm 1989 - Subaru Justy GL là chiếc xe đầu tiên được bán tại Mỹ có trang bị
CVT.
+ Năm 2002 - Saturn Vue lắp CVT được giới thiệu.
+ Năm 2004- Ford bắt đầu đưa CVT vào dây truyền sản xuất của mình.
+ Hiện nay Nissan là hãng đi đầu trong công nghệ CVT khi đưa thiết bị này lên
hầu hết các mẫu sedan và thể thao đa dụng SUV.
Như vậy hệ thống truyền lực vô cấp sử dụng bộ truyền đai kiểu CVT đóng một vai
trò đặc biệt quan trọng trong sự phát triển ngành ô tô. Nó được xem là phát minh cuối
cùng, đỉnh cao nhất trong tương lai cho HTTL trên ô tô. Do đó việc nghiên cứu, đánh giá

HTTL vô cấp CVT một cách toàn diện có ý nghĩa to lớn đối với các kỹ sư ngành ô tô.
2. Giới thiệu về hệ thống truyền lực nói chung
HTTL bao gồm các cụm nối giữa động cơ và bánh xe chủ động. Hệ thống truyền
lực của ô tô có tác dụng truyền chuyển động (tốc độ góc, lực hoặc mô men xoắn) từ động
cơ đến các bánh xe chủ động. Trị số của lực hay mô men xoắn này có thể thay đổi, tùy
theo điều kiện làm việc của ôtô ®¶m b¶o thay ®æi lùc kÐo vµ tèc ®é cña xe trong d¶i réng.

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

12


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

Hình 1.2. Hệ thống truyền lực trên ô tô
Có rất nhiều loại HTTL khác nhau, đối với các xe ô tô hiện nay thường sử dụng
hai loại chính là HTTL cơ khí có cấp và HTTL vô cấp.
HTTL cơ khí có cấp thông thường bao gồm: Li hợp, hộp số chính, hộp phân phối,
cầu chủ động, trục các đăng, bánh xe. Còn HTTL vô cấp thường bao gồm các cụm chính
là: Bộ biến mô men, hộp số vô cấp và có thể có ly hợp
Công dụng chính của hệ thống truyền lực là:
- Truyền và biến đổi mô men xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động sao cho phù
hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men cản sinh ra trong quá trình ô tô chuyển
động.
- Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài.
- Thực hiện đổi chiều chuyển động giúp ô tô chuyển động lùi.
- Tạo khả năng chuyển động êm dịu và thay đổi tốc độ cần thiết trên đường
II. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ HỢP SỐ ,LY HỢP ,TRỤC CÁC ĐĂNG ,CẦU CHỦ ĐỘNG……...

1. Hợp số

Mô men sinh ra bởi động cơ hầu như không đổi. Tuy nhiên khi khởi động hoặc khi
lên dốc xe đòi hỏi mô men quay phải lớn hơn, còn khi xe chạy ở tốc độ cao mô men quay
lớn lại không cần thiết nữa. Hộp số là cụm đặt trên ô tô để giải quyết vấn đề này bằng cách
thay đổi tỷ số truyền nhằm biến công suất đầu ra của động cơ thành mô men và tốc độ
quay phù hợp với điều kiện xe chạy. Công dụng chính của hộp số là:
-

Biến đổi mô men xoắn của động cơ truyền tới các bánh xe sao cho phù hợp với
các chế độ tải

-

Tăng mô men dẫn động bánh xe khi ôtô khởi động và leo dốc

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

13


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
-

Dẫn động các bánh xe đạt được tốc độ cao khi cần thiết

-

Đảo chiều chuyển động của ôtô

-

Cắt chuyển động từ động cơ đến bánh xe chủ động (tay số N).

Hiện nay trên các xe ô tô dùng hai loại hộp số là: Hộp số cơ khí thường và hộp số tự
động. Với hộp số tự động lại được chia làm hai loại là hộp số tự động có cấp và hộp số tự
động vô cấp. Khi tài xế dang lái xe có hộp số thường, cần sang số được 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 được chuyển về số thấp.Vì các lý do
trên, nên điều cần thiết với lái xe là phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ để
chuyển số một cách phù hợp. Ở hộp số tự động, những nhận biết như vậy của lái xe là
không cần thiết, lái xe không cần phải chuyển số mà việc chuyển số lên hay xuống đến số
thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ
và tốc độ xe.
2. Ly hợp

Ly hợp được đặt giữa động cơ và hộp số. Có nhiệm vụ đóng và ngắt công suất từ động
cơ đến hệ thống truyền lực. Cắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực nhanh và dứt
khoát trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số một cách êm dịu. Nó cũng cho
phép động cơ hoạt động khi xe dừng và không cần chuyển hộp số về số trung gian.
Công dụng chính của li hợp:
- Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và ngắt truyền động đến
hộp số một cách nhanh chóng, dứt khoát trong những trường hợp cần thiết (khi
chuyển số, khi phanh).
- Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toàn nhằm tránh
quá tải cho hệ thống truyền lực và động cơ.
3. Trục các đăng
Truyền động các đăng dùng để truyền mô men xoắn giữa các trục không nằm trên cùng
một đường thẳng, mà cắt nhau dưới một góc α nào đó (trị số góc α thay đổi), tức là dùng để
truyền mô men quay từ trục của hộp số (hộp phân phối) đến các cầu chủ động và các bánh xe chủ
động.

4. Cầu chủ động
Cầu chủ động nhận công suất từ động cơ truyền tới để phân phối đến các bánh xe theo
phương vuông góc. Cầu xe nâng đỡ các phần gắn lên nó như hệ thống treo, sắc xi.
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

14


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
Công dụng chính của cầu xe:
- Truyền công suất từ trục chủ động đến các bánh xe sau.
- Thay đổi hướng quay của trục chủ động một góc 900 để quay trục bánh xe.
- Tạo ra sự giảm tốc cuối cùng giữa trục truyền động và bánh xe thông qua các bánh răng
truyền động cuối cùng.
- Chia tổng mô men xoắn tới các bánh xe chủ động.
- Cho phép sai lệch tốc độ giữa các bánh xe khác nhau trong khi xe quay vòng.
- Nâng đỡ trọng lượng cầu sau, toàn bộ hệ thống treo và sắt xi.
- Tác động như một thành phần mô men xoắn khi có gia tốc và thắng

III. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÔ CẤP CVT

1. Tổng quan về hệ thống truyền lưc kiểu cvt
Truyền động vô cấp có nhiều loại: truyền động bằng đai, truyền động ma sát,
truyền động thuỷ tĩnh, truyền động hỗn hợp,…Truyền động vô cấp ma sát và một số dạng
truyền động vô cấp khác thì hiệu suất thấp, không đáp ứng được các chỉ tiêu của ngành ô
tô bên cạnh đó lại có những nhược điểm lớn nên ít được sử dụng. Truyền động vô cấp
CVT loại truyền động đai được ứng dụng nhiều hơn cả trong ngành ô tô.
HTTL vô cấp kiểu CVT sử dụng trên ô tô thường bao gồm các cụm chính là: Bộ biến
mô men thủy lực, hộp số vô cấp và có thể có ly hợp

Hình 1.3. Các cụm chi tiết chính của HTTL vô cấp
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

15


Trng CKT Lý T Trng Khoa ng lc- B mụn Gm ụtụ
im khỏc bit ln nht gia HTTL c khớ cú cp v HTTL vụ cp s dng b
truyn ai kiu CVT ú l trong HTTL vụ cp cú s dng hp s vụ cp CVT. Hụp s
CVT cú y chc nng ca mt hp s thụng thng nh: truyền, biến đổi mô men v
số vòng quay từ động cơ đến bánh xe chủ động, ảm bảo khởi động và quay không tải với
thời gian tuỳ ý (cắt dòng công suất từ động cơ đến bánh chủ động với thời gian tuỳ ý) ,
ảm bảo lùi xe, trích công suất ra các cụm chuyờn dng. Ngoi ra hp s CVT cũn cú
mt s tớnh nng khỏc nh:
- Truyn, bin i mụ men v tc mt cỏch liờn lc t khi xut phỏt n khi t
c tc hnh trỡnh.
- Gi cho xe luụn trong di cụng sut ti a bt c tc no ca xe. Do ú mt
mỏt nng lng ớt hn so vi hp s t ng thụng thng.
- iu khin tt hn trong di tc cho phộp ca ng c
2. Nguyờn lý hot ng ca CVT.
Nguyờn lý hot ng ca CVT: Khi ng c hot ng thỡ lm cho bỏnh quay,
li hp nhn chuyn ng t bỏnh v truyn chuyn ng quay ti puli ch ng,
chuyn ng quay hay nng lng c truyn ti puli b ng thụng qua ai truyn.
õy nng lng c truyn ti c cu vi sai v qua cỏc bỏn trc ti bỏnh xe ch ng.
Kt qu l lm cho xe chuyn ng. Vic thay i t s truyn c thc hin bng cỏch
thay i bỏn kớnh lm vic ca h puli do h thng thy lc hay bi vng v xi lanh chõn
khụng iu khin. Vic o chiu quay ca h puli c thc hin bng h bỏnh rng
hnh tinh Hp s CVT loi truyn ng ai cú bỏnh ai ch ng 2, cú th dch chuyn
ra vo na bỏnh ai c nh, quay vi vn tc gúc 1, bỏnh ai di ng 1 cng cú na
bỏnh ai di ng th dch chuyn ra xa hay li gn na c nh, quay vi vn tc gúc 2

v thay i ng kớnh lm vic ca ai, t ú thay i t s truyn ca hp s. T s
truyn l t s ca bỏn kớnh quay trờn bỏnh ai ch ng v bỏn kớnh quay trờn bỏnh ai
b ng
3. Cỏc dng HTTL vụ cp kiu CVT
B phn quan trng nht trong HTTL vụ cp kiu CVT l hp s vụ cp s dng
b truyn ng ai CVT. Do ú khi phõn loi HTTL vụ cp kiu CVT ngi ta cn c
Tiu Lun Tt Nghip

16


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
vào kiểu hộp số CVT. Trên một số xe hiện đại ngày nay thường dùng một số loại hộp vô
cấp CVT sau:
a) Hộp số vô cấp CVT kiểu “VaRiomatic”.

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo hộp số vô cấp kiểu VaRiomatic
Hộp số vô cấp kiểu “VaRiomatic” sử dụng bộ truyền động đai, có khả năng thay đổi
đường kính làm việc. Cấu tạo chính của nó là hai bộ truyền đai hình thang cao su có
bánh đai tự động thay đổi đường kính truyền lực. Hai bánh đai chủ động có bộ truyền
đai cao su riêng, các bánh đai được cấu tạo từ hai nửa. Phần cố định và phần di động,
bằng hệ thống bi văng li tâm, các nửa bánh đai di động có thể tiến gần hay tách xa nửa
bánh đai cố định, thay đổi đường kính làm việc của bộ truyền đai.
Nhờ có thay đổi được tỷ số truyền liên tục, tức là thực hiện biến đổi vô cấp trong
hệ thống truyền lực. Động lực của xe truyền từ động cơ qua li hợp ma sát khô, làm việc
theo nguyên lý li hợp tự động ly tâm. Giữa li hợp và bộ truyền đai có bộ truyền bánh răng
côn gồm hai bánh răng bị động với một bánh răng chủ động, làm việc ở hai chế độ tiến,
lùi.
Bộ truyền bánh răng côn có tỷ số truyền cố định là cặp bánh răng thường khớp
(hình 1.6).

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

17


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

W1

W2
W3

Hình 1.6. Cơ cấu đảo chiều quay của Variomatic.
1. Bánh răng côn dẫn hướng; 2,3. Bánh răng côn quay lồng không trên trục chủ động
của CVT; 4. Trục chủ động của hộp số; 5 bánh đai chủ động.
Các bánh răng côn lớn đặt quay trơn trên trục ngang thông qua các ổ bi. Các bánh
răng côn truyền lực tới các bán trục ngang bằng khớp răng di trượt A. Khớp răng A gắn
then hoa trên trục ngang và có thể di trượt về hai phía nhờ một nạng gạt, tương ứng với
trạng thái tiến và lùi của xe. Các vành răng ngoài của khớp răng ăn khớp với vành răng
trong của bánh răng côn lớn. Khi khớp răng ở vị trí trung gian tương ứng với trạng thái
ngắt dòng truyền lực tới các bộ truyền đai, khi đó hệ thống truyền lực không truyền mô
men tới bánh xe và có thể tiến hành điều chỉnh động cơ. Nếu chuyển sang số tiến hoặc lùi
khi động cơ có số vòng quay nhỏ, xe đứng yên, nếu tăng số vòng quay động cơ có thể
gây nên đóng li hợp tự động và ô tô sẽ chuyển động.
b) Hộp số vô cấp “Continusly variable transaxle”
Vào những năm đầu của thập niên 80, đã sử dụng dây đai bằng kim loại có khả
năng uốn mềm mại thay thế cho dây đai cao su. Để tăng hiệu quả truyền lực kéo cho dây
đai kim loại thì cấu tạo dây đai kim loại có răng và các phần tử làm việc ở trạng thái chịu
nén ban đầu. Hiệu suất truyền lực tăng đáng kể khoảng 95% so với hộp số có cấp.

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

18


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

Hình 1.7. Sơ đồ cấu tạo hộp số
vô cấp kiểu Continusly variable
transaxle
1. Bánh đai chủ động; 2. đai
truyền; 3. vi sai; 4. cơ cấu đảo
chiều quay; 5. bánh đai bị động.
Hộp số này lắp trên xe FORD
FIESTA. Động cơ nằm
ngang, cầu trước chủ động
theo hướng truyền mô men
trên bánh đà động cơ

Hình 1.8. Các trạng thái làm việc hộp số Continusly variable transaxle.
a) Trạng thái khi xe tiến; b) Trạng thái khi xe lùi.
Các li hợp khóa có kết cấu tương tự như trong hộp số hành tinh dạng li hợp nhiều
đĩa và được ép bởi hệ thống điều khiển thủy lực. Li hợp 2 khóa bộ truyền hành tinh lại,
toàn bộ cơ cấu hành tinh thành một khối cứng và tạo nên chuyển động tiến. Mô men
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

19

Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
truyền trực tiếp tới bánh đai chủ động không gây tổn thất truyền lực. Bánh răng ngoại
luân của cơ cấu hành tinh nối với li hợp khóa 4. Khi khóa cứng bánh răng ngoại luân với
vỏ hộp số, đồng thời li hợp khóa 3 mở nên trục bị động của cơ cấu hành tinh cùng các
phần phía sau của hệ thống truyền lực quay ngược chiều, thực hiện chuyển động lùi. Bộ
truyền hành tinh làm nhiệm vụ đổi chiều quay của ô tô.
Cấu tạo chính của hộp số vô cấp kiểu CTX là bộ truyền động đai: Bánh đai có cấu tạo
hai nửa. Với bánh đai chủ động, nửa cố định liên kết cứng trên trục ra của cơ cấu hành
tinh, nửa di động có thể di trượt dọc trục. Với bánh đai bị động nửa cố định gắn liền
với trục ra (tức là bánh răng chủ động của hộp giảm tốc). Nửa di động luôn luôn chịu
lực ép ban đầu bởi lò xo trụ trong buồng thủy lực của xy lanh điều khiển các nửa bánh
đai di động chịu tác động của hệ thống thủy lực.
c) Hộp số vô cấp (Elek . Continously Variable Transmission ) ECVT.
Các bộ phận chính của vô cấp ECVT bao gồm: Bánh đai chủ động, đai

truyền kim loại, bánh đai bị động, li hợp điện từ, cầu chủ động (hình 1.9)

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

20


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
(để ở D hay L) thì li hợp mở, bánh xe không có lực kéo. Khi tăng lượng cung cấp nhiên
Hình 1.9. Hệ thống truyền lực ECVT trên ô tô LANCIA Y 10 Selectronic.
1. Li hợp điện từ; 2.Bánh đai bị động; 3. Dây đai kim loại; 4. Bánh đai chủ động; 5. Bộ
truyền số lùi; 6. Bộ truyền lực cầu xe.
Li hợp dùng cho hộp số này là li hợp điện từ. Li hợp điện từ bao gồm tang
trống ngoài gần với bánh đà động cơ, rôto bên trong có các cuộn dây quấn gắn với hộp
số. Giữa tang trống và rôto là lớp bột kim loại ép. Hoạt động của li hợp điện từ được

thực hiện nhờ bộ điều khiển điện từ theo nguyên lý: điều chỉnh dòng điện trong rôto
và làm thay đổi lực từ tường giữa phần chủ động và bị động phụ thuộc vào các tín
hiệu lấy từ các cảm biến của cần chọn số liệu, dòng điện trong rôto tăng lên, kích hoạt
tấm bột kim loại từ hóa đóng li hợp và dẫn tới khởi hành ô tô
4. Ưu nhược điểm của HTTL vô cấp kiểu CVT
4.1 Ưu điểm
So sánh với số sàn (HTTL cơ khí có cấp) thì thấy CVT có những ưu điểm nổi bật
như tự động đổi số, mô-men được truyền liên tục, động lực không bị ngắt quãng. Thích
nghi với mọi loại đường, điều khiển dễ dàng, an toàn thoải mái cho người sử dụng; tải
trọng động nhỏ, tuổi thọ chi tiết cao. Kết cấu gọn nhẹ, vận hành êm dịu không có hiện
tượng “giật” khi sang số, khả năng đáp ứng tốt với các loại tải trọng cũng như điều kiện
đường xá, không bị tổn hao công suất khi leo lên dốc. Những ưu điểm cụ thể của HTTL
vô cấp kiểu CVT so với HTTL có cấp là:
+ Nâng cao vận tốc trung bình của xe.
HTTL vô cấp CVT có tỷ số truyền biến thiên liên tục nên vận tốc trung bình sẽ
tăng hơn hộp số thường.
+ Nâng cao tính chất động lực học.
Việc nâng cao chất lượng động lực học của hộp số CVT là do hộp số này có tỷ số
truyền thay đổi phù hợp với việc thay đổi nhân tố động lực học.
+ Nâng cao mức độ sử dụng công suất của động cơ.
+ Cải thiện đường đặc tính kéo của xe
Truyền động vô cấp cho phép thay đổi liên tục trong một khoảng giới hạn giá trị
mô men và tốc độ góc của bánh xe chủ động sao cho phù hợp với đường đặc tính kéo.
Nếu người điều khiển giữ nguyên vị trí bàn đạp cung cấp nhiên liệu, công suất động cơ
Tiểu Luận Tốt Nghiệp

21


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô

ổn định tại một giá trị, khi đó đường đặc tính kéo của ô tô biến thiên gần đúng với đường
hyperpol.
+ Truyền động êm.
Do không có sự ăn khớp giữa các chi tiết truyền động, tỷ số truyền liên tục nên lực
kéo khi thay đổi tỷ số truyền phát ra tại các bánh xe chủ động là thay đổi giá trị không
lớn lắm.
+ Giữ cho các chi tiết trong hệ thống truyền lực an toàn.
Khi tốc độ quay của trục chủ động không thay đổi, lực cản lăn tại các bánh xe chủ
động lớn hơn giá trị của lực kéo phát ra tại các bánh xe chủ động, thì đai truyền sẽ bị
trượt với bánh đai.
+ Khả năng tăng tốc giữa xe lắp CVT cao.
Khi nhấn bàn đạp ga của chiếc xe có lắp CVT thì có sự khác biệt ngay tức thì.
Đồng hồ tăng tốc độ vòng quay động cơ (RPM) tiến về giá trị tốc độ vòng quay mà nó
tạo ra nhiều công suất nhất và dừng lại ở con số này. Ngay sau đó chiếc xe tăng tốc một
cách từ từ mà chắc chắn không cần phải vào số. Theo lý thuyết chiếc xe với CVT có thể
đạt tốc độ 100 km/h nhanh hơn 25% so với xe cùng động cơ nhưng hộp số thường. Bởi vì
hộp số vô cấp CVT luôn tận dụng được tối đa công suất của động cơ. Xe lắp hộp số CVT
cũng có hiệu quả khi lên dốc và xe không bị giật bởi vì CVT có tỷ số truyền thay đổi biến
thiên liên tục trong một giới hạn cố định, do hộp số tự động chuyển số hay do người lái
điều khiển.
So với hộp số tự động có cấp (AT) dùng trên các dòng xe cao cấp kiểu hộp số tự
động vô cấp (CVT) có độ êm dịu tốt hơn hẳn. Vì việc biến đổi tỷ số truyền trong hộp số
tự động kiểu AT vẫn là sự thay đổi tỷ số truyền thống qua cơ cấu bánh răng hành tinh,
trong khi đó hộp số CVT sử dụng bộ truyền đai thay đổi tỷ số truyền vô cấp nên việc
chuyển đổi êm hơn.
4.2 Nhược điểm.
Nhược điểm cơ bản của CVT là kết cấu phức tạp, giá thành cao, và khó sửa chữa.
Kiểu hộp số CVT về cấu tạo có vẻ đơn giản nhưng thực tế công nghệ chế tạo lại hết sức

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

22


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
phức tạp. Các chi tiết kim loại phải được tính toán và chế tác chính xác trong khi hệ
thống điều khiển phải đảm bảo hộp số tương thích với tính năng của động cơ.
Việc tính toán, thiết kế và ghép nối phối hợp làm việc giữa động cơ và CVT để đạt
được chất lượng động lực học tốt nhất cho xe là vấn đề đặc biệt khó khăn, cần phải có
những nghiên cứu sâu rộng để giải quyết điều này.
Bên cạnh đó, một trong những nhược điểm lớn nhất của loại hộp số này là phạm vi
công suất bị giới hạn bởi khả năng tải của dây đai, độ bền và tuổi thọ của dây đai chưa
cao, chính vì vậy, CVT chỉ phổ biến trên xe máy. Hiện nay, cùng với sự phát triển của
khoa học và công nghệ, với những vật liệu được cải thiện giúp tăng tuổi thọ, khả năng
chịu kéo của dây đai, hệ thống thủy lực tân tiến, và mới đây nhất là các bộ cảm biến và
mạch vi xử lý cao tốc đang hứa hẹn một tương mới cho loại HTTL này .

C. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
I. KẾT LUẬN
Được sự hướng dẫn tận tình và xuyên suốt cùng sự quan tâm giúp đỡ của các thầy
và bạn bè cùng với sự nổ lực của bản thân, em đã hoàn thành nội dung đồ án đúng thời
gian quy định và đạt được các yêu cầu, nhiệm vụ đặt ra.
Tuy đã cố gắng xong do điều kiện thời gian không cho phép, lượng kiến thức còn
hạn chế nên đề tài của em còn nhiều thiếu sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy
cô cùng các bạn học sinh, sinh viên trong khoa để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

II. ĐỀ NGHỊ
Nhà trường cần có nhiều hơn những tài liệu đào tạo của các hãng để nâng cao hiệu
quả giảng dạy, giúp sinh viên có nguồn tài liệu phong phú để tìm hiểu, nghiên cứu tốt
hơn.

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

23


Trường CĐKT Lý Tự Trọng – Khoa Động lực- Bộ môn Gầm ôtô
Để tạo điều kiện cho sinh viên nghiên cứu, Nhà trường nên tạo điều kiện về kinh
phí cũng như trang thiết bị hơn nữa và có chính sách khuyến khích quá trình nghiên cứu.

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Toyota.com
2. Từ điển Anh – Việt chuyên ngành công nghệ ô tô – PGS.TS Đỗ Văn Dũng.
3.
4.
5.

Tiểu Luận Tốt Nghiệp

24