Xây dựng mô hình hệ thống hộp số tự động

Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Mục Lục
Phần I: Tổng quan về hộp số tự động
1, Tổng quan về hộp số tự động
2, Lịch sử phát triển của hộp số tự động
3, Phân loại hộp số tự động
Phần II: Các loại số tự động cụ thể.
1, Số tự động thường điều khiển chuyển số bằng côn.
2, Số tự động thường điều khiển chuyển số bằng côn và phanh.
3, Số tự động chuyển số điều khiển điện tử.(ECU,ECT)
4, Số tự động vô cấp.
PhầnIII: Sửa chữa hộp số tự động(A340E TOYOTA).
1,sơ đồ khối của quy trình kiểm tra sửa chữa số tự động.
2, các chú ý khi tháo lắp,kiểm tra và sửa chữa.
3,Quy trình tháo lắp kiểm tra hộp số A340E(kiểm tra phần cơ khí).
4,kiểm tra sửa chữa phần điện hộp số A340E
4.1,các phương pháp kiểm tra bộ phận điện hộp số A340E.
4.2,Mã chuẩn đoán.
5, Sửa chữa một số bệnh của hộp số A340E.
6, Các thông số sửa chữa của hộp số A340E.
7, Một số chú ý khi sử dụng hộp số tự động.
Phần IV : Xây dựng mô hình hệ thống hộp số tự động.
1, Giới thiệu về mô hình hộp số A140 TOYOTA.
2,Cách sử dụng mô hình hộp số tự động A140

Phần I: Tổng quan về hộp số tự động
Đồ Án Tốt Nghiệp

1

Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

1.1.Giới Thiệu Chung :
Với các xe có hộp số tự động thì người 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.
Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng một ECU (Bộ điều
khiển điện tử) được gọi là ECT-Hộp số điều khiển điện tử, và một hộp số không sử dụng
ECU được gọi là hộp số tự động thuần thuỷ lực. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT.
Đối với một số kiểu xe thì phương thức chuyển số có thể được chọn tuỳ theo ý muốn của lái
xe và điều kiện đường xá. Cách này giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận
hành xe được tốt hơn.

Hình 1.1:Tổng quan về HSTĐ
1.2. Điều kiện làm việc của hộp số tự động
Hộp số tự động làm việc trong điều kiện tỷ số truyền luôn thay đổi vì vậy trong quá
trình làm việc các chi tiết nhanh bị mài mòn.
Hộp số tự động nằm dưới gầm xe nên dễ bị bụi bẩn và có khả năng bị va đập gây hỏng
hóc.
1.3. Ưu , nhược điểm của hộp số tự động
a) Ưu điểm
- Nó giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường
xuyên phải chuyển số.
- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe
do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuật lái xe khó khăn và phức
tạp như vận hành ly hợp.
- Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động được tình trạng quá tải do nó nối chung
bằng thủy lực qua biến mô tốt hơn so với nối bằng cơ khí .
- Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách nối công suất

từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy lực từ cánh bơm sang tua bin mà
Đồ Án Tốt Nghiệp

2


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

không qua một cơ cấu cơ khí nào nên không có sự ngắt quãng dòng công suất vì vậy đạt
hiệu suất cao ( 98 % ).
- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
- Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc .
b) Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí .
- Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí .
- Biến mô nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác động dòng chất lỏng
từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô, khi vận hành có thể gây ra hiện tượng “ Trượt”
hiệu suất sử dụng năng lượng bị giảm,đặc biệt là ở tốc độ thấp.
1.4. Lịch sử phát triển của hộp số tự động:
Hộp số tự động (HSTD), theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tô CHLB Đức, ra đời vào
1934 tại hãng Chysler.
Ban đầu HSTD sử dụng Ly hợp thủy lực và Hộp số hành tinh, điêu khiển hoàn toàn bằng
van con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng Biến mômen thủy lực đến ngày nay, tên gọi
ngày nay dùng là AT.
Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên xô cũ 1949) và các hãng Tây Âu khác (Đức, Pháp, Thụy sĩ).
Phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp số hành tinh 3, 4 cấp trên cơ sở của bộ
truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Willson, kết cấu AT.
Sau những năm 1960 HSTD dùng trên ô tô tải và ô tô buýt với Biến mômen thủy lực và hộp
số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT.
Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTD kiểu EAT (điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện

tử), loại này ngày nay đang sử dụng.
Một loại HSTD khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại (CVT) với các hệ
thống điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử, (cũng là một dạng HSTD).
Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phép chuyển số theo thói
quen lái xe (thay đổi tốc độ của động cơ băng chân ga) và tình huống mặt đường, HSTD có
8 số truyền ….
Hệ thống truyền lực sử dụng HSTD được gọi là hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực điện tử,
là khu vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao, sự phát triển rất nhanh chóng, chẳng hạn,
gần đây xuất hiện loại hộp số có khả năng làm việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng
tay, hay tự động tùy thuộc vào ý thích của người sử dụng.
1.5.Phân loại và đặc điểm của các loại hộp số:
Hiện nay trên thế giới đã sử dụng rộng rãi và sản xuất nhiều loại Hộp Số Tự Động. Để có thể
biết được một cách đầy đủ về các loại hộp số ta có thể trình bày như sau:
Hộp số tự động
Hộp số vô cấp
Đồ Án Tốt Nghiệp

Hộp số tự động có cấp
3


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hộp Số Vô
cấp điều
khiển bằng
dây đai

Hộp Số Vô
cấp điều

khiển bằng
con lăn

Hộp Số Có Cấp loại
thường
Số tự
động loại
chuyển số
bằng Côn
điều khiển
Thủy lực

Số tự động
loại
thường
chuyển số
bằng Côn
và
Phanh.Điều
khiển thủy
lực
Đặc Điểm: Đặc Điểm: Đặc
Đặc Điểm:
Loại hộp số Loại hộp số Điểm:
Sử dụng
CVT vận
CVT vận
Sử dụng
biến mô và
hành trên

hành trên
biến mô
côn, phanh
một hệ
một hệ
và côn để để chuyển
thống pu-li, thống đĩa
vào số
số một
dây đai
con lăn
một cách cách tự
thông
thông
tự
động.Điều
minh, hệ
minh, hệ
động.Điều khiển
thống này
thống này
khiển
chuyển số
cho phép
cho phép
chuyển số bằng Thủy
một khả
một khả
bằng
lực thuần

năng biến
năng biến
thuần
túy
thiên vô
thiên vô
thủy lực
hạn giữa số hạn giữa số túy
thấp nhất
thấp nhất
và số cao
và số cao
nhất mà
nhất mà
không
không
không có
không có
sự ngắt
sự ngắt
quãng giữa quãng giữa
các số.
các số.

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hộp Số Có Cấp loại điện tử

Số tự động
chuyển số

bằng côn điều
khiển Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,ECU)

Số tự động
chuyển số bằng
điều Côn và
Phanh khiển
Thủy lực và
Điện
Tử(ECT,ECU).

Đặc Điểm:
Sử dụng biến
mô và côn để
vào số một
cách tự động.
Chuyển số
bằng côn điều
khiển Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,ECU).

Đặc Điểm:
Sử dụng biến
mô và côn,
phanh để
chuyển số một
cách tự

động.Điều
khiển chuyển
số bằng Thủy
lực và Điện
Tử(ECT,ECU).

4


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Phần II: Các Loại Hộp Số Tự Động

2.1.Số tự động thường điều khiển chuyển số bằng côn:
2.1.1.Sơ đồ cấu tạo của hộp số:

Hình2.1.1:Sơ Đồ Cấu trúc Hộp Số Thường
1- ly hợp khoá biến mô, 2- bộ biến mô, 3- khớp một chiều, 4- côn số 1, 5- côn số 3, 6- côn số
4,7- côn gài số 4 và R, 8- côn số 2, 9- côn số 1, 10- bộ truyền lực cuối cùng, 11- bộ vi sai.
2.1.2. nguyên lý hoạt động của hộp số:

Đồ Án Tốt Nghiệp

5


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình 2.1.2a: Nguyên Lý Hoạt Động Cơ bản Của Hộp Số
Khi xe đang chạy với tốc độ nào đó thì người lái đạp bàn đạp chân ga áp suất chuẩn p 0 được

tạo ra đi vào van ga và van ly tâm, van số của hộp số.
khi đó ở van ga: người điều khiển đạp bàn đạp ga làm cho van ga mở tạo ra áp suất p 1 đi vào
van số của hộp số.
ở van ly tâm tốc độ xe sẽ làm cho van mở cho ta áp suất p 2 đi vào van số.
ở tại van số lúc này có sự so sánh p 1 v à p 2 ( lúc này tuỳ người lái chọn số P,N,R,D,2,1) .tuỳ
thuộc áp suất nào lớn hơn lúc đó piston sẽ mở cửa cho áp suất chuẩn đi vào côn nào đó thực
hiện đi số.

ví dụ:

Hình2.1.3: Các Van Số
Trương hợp 1: (p 1  p 2 )
lúc đó piston sẽ di chuyển sang trái và áp suất chuẩn p 0 sẽ vào côn thứ 2 thực hiện đi số.
Trương hợp 1: (p 1  p 2 )
lúc đó piston sẽ di chuyển sang phải và áp suất chuẩn p 0 sẽ vào côn thứ 3 thực hiện đi số.
- Các trạng thái đi số cụ thể:
+, Số 1:
Đồ Án Tốt Nghiệp

6


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.1.2e: Sơ Đồ Đi Số 1
Mô men được truyền qua bộ biến mô đến trục chính sau đó đến bánh răng quay long không
đến trục trung gian qua côn thứ nhất và côn giữ thứ nhất đến trục trung gian qua bộ truyền
lực cuối cùng đến bộ vi sai ra bánh xe.
+, số R:
Mô men được truyền từ động cơ thông qua côn thứ 4 qua cặp bánh răng nghịch đảo làm

quay ngược chiều quay.truyền qua trục trung gian đến bộ truyền lực cuối cùng và ra vi sai.

Đồ Án Tốt Nghiệp

7


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.1.2d: Sơ Đồ Đi Số R
+, Số 2:
Mômen từ động cơ truyền qua trục chính đến cặp bánh răng quay không sau đó truyền đến
bánh răng thứ 2 của trục trung gian thông qua côn thứ 2 sau đó truyền đến bánh răng truyền
lực cuối cùng rồi mô men truyền ra bánh xe thông qua bộ vi sai

Đồ Án Tốt Nghiệp

8


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.1.2e: Sơ Đồ Xe Đi Số 2

+, số D:
Mô men được truyền tứ bộ biến mô đến cặp bánh răng quay không sau đó truyền đến bánh
răng thứ nhất của trủctung gian thông qua côn thứ nhất sau đó lực được truyền đến bộ truyền
lực cuối cùng và ra bánh xe thông qua bộ vi sai.

Hình2.1.2f: Sơ Đồ Xe Đi Số D

+, Số N:
Áp suất thuỷ lực không tác dụng đến các bộ côn mô men của động cơ không được truyền
đến các trục.
+, Số P:
Áp suất thuỷ lực không tác dụng đến các bộ côn vì thế mô men không được truyền đến các
trục . Các trục bị khoá bởi các chốt phanh các bánh răng quay không không được ăn khớp
với nhau.

Đồ Án Tốt Nghiệp

9


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.2.Số Tự Động Thường với bộ truyền hành tinh và Điều Khiển Bằng Côn Và Phanh:
2.2.1.Khái quát chung:
Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động cơ vào hộp số (Bộ truyền bánh răng
hành tinh) bằng việc sử dụng dầu hộp số tự động (ATF) như một môi chất. Bộ biến mô gồm
bánh bơm, bánh tua bin, khớp một chiều, stato và vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó Bộ
biến đổi được đổ đầy ATF do bơm dầu cung cấp. Động cơ quay và bánh bơm quay, và dầu bị
đẩy ra từ bánh bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tua bin

Hình2.2a: Bộ Biến Mô

Đồ Án Tốt Nghiệp

10

Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2b: Bánh Bơm
2.2.2.Bánh bơm
Bánh bơm được bố trí nằm trong vỏ bộ biến mô và nối với trục khuỷu qua đĩa dẫn động.
Nhiều cánh hình cong được lắp bên trong bánh bơm. Một vòng dẫn hướng được lắp trên mép
trong của các cánh để đường dẫn dòng dầu được êm

Hình2.2c: Bánh Tua Bin
2.2.3.Bánh tua bin
Rất nhiều cánh được lắp lên bánh tua bin giống như trường hợp bánh bơm Hướng cong của
các cánh này ngược chiều với hướng cong của cánh của bánh bơm. Bánh tua bin được lắp
Đồ Án Tốt Nghiệp

11


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh
bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa
Bánh tua bin quay cùng với trục sơ cấp của hộp số khi xe chạy với vị trí của cần số ở dải “D”,
“2”, “L” hoặc “R” Tuy nhiên, nó sẽ không quay khi xe dừng Khi vị trí số ở “P” hoặc “N” thì
bánh tua bin quay tự do khi bánh bơm quay.
2.2.4.Stato
Stato nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin Qua khớp một chiều nó được lắp trên trục stato và
trục này được cố định trên vỏ hộp số.
2.2.4.1. Hoạt động của Stato
Dòng dầu trở về từ bánh tua bin vào bánh bơm theo hướng cản sự quay của bánh bơm Do đó,
stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và

bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó làm tăng mômen
2.2.4.2. Hoạt động của khớp một chiều
Khớp một chiều cho phép Stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động cơ. Tuy
nhiên nếu Stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp một chiều sẽ khoá
stato để ngăn không cho nó quay

Hình2.2.4: Khớp Một Chiều
2.2.5.Sự truyền mô men
Khi tốc độ của bánh bơm tăng thì lực li tâm làm cho dầu bắt đầu chảy từ tâm bánh bơm ra
phía ngoài. Khi tốc độ bánh bơm tăng lên nữa thì dầu sẽ bị ép văng ra khỏi bánh bơm. Dầu va
vào cánh của bánh tua bin làm cho bánh tua bin bắt đầu quay cùng chiều với bánh bơm. Dầu
chảy vào trong dọc theo các cánh của bánh tua bin. Khi nó chui được vào bên trong bánh tua
bin thì mặt cong trong của cánh sẽ đổi hướng dầu ngược lại về phía bánh bơm, và chu kỳ lại
Đồ Án Tốt Nghiệp

12


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

bắt đầu từ đầu.Việc truyền mô men được thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh bơm và
bánh tuabin

Hình2.2.5: Sự Truyền Mô Men Qua Bộ Biến Mô
2.2.6.Khuyếch đại mômen
Việc khuyếch đại mômen do bộ biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó vẫn còn năng
lượng sau khi đã đi qua bánh tua bin trở về bánh bơm qua cánh của Stato. Nói cách khác,
bánh bơm được quay do mô men từ động cơ mà mô men này lại được bổ sung dầu quay về từ
bánh tua bin. Có thể nói rằng bánh bơm khuyếch đại mômen ban đầu để dẫn động bánh tua
bin

Hình2.2.6: Sự Khuếch Đại Mô Men

Đồ Án Tốt Nghiệp

13


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.2.7Tỉ số truyền mômen và hiệu suất truyền
Độ khuyếch đại mômen do bộ biến mô sẽ tăng theo tỉ lệ với dòng xoáy. Có nghĩa là mômen
sẽ trở thành cực đại khi bánh tua bin dừng. Hoạt động của bộ biến mô được chia thành hai dải
hoạt động.Dải biến mô, trong đó có sự khuyếch đại mômen.Dải khớp nối, trong đó chỉ thuần
tuý diễn ra việc truyền mômen và sự khuyếch đại mômen không xảy ra.Điểm li hợp là đường
phân chia giữa hai phạm vi đó. Hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho thấy năng lượng
truyền cho bánh bơm được truyền tới bánh tua bin với hiệu quả ra sao.Năng lượng ở đây là
công suất của bản thân động cơ, tỉ lệ với tốc độ động cơ (vòng/phút) và mômen động cơ. Do
mômen được truyền với tỉ số gần 1:1 trong khớp thuỷ lực nên hiệu suất truyền động trong dải
khớp nối sẽ tăng tuyến.Tuy nhiên, hiệu suất truyền động của bộ biến mô không đạt tính và tỉ
lệ với tỉ số tốc độ được 100% và thường đạt khoảng 95%. Sự tổn hao năng lượng là do nhiệt
sinh ra trong dầu và do ma sát. Khi dầu tuần hoàn nó được bộ làm mát dầu làm mát

Hình2.2.7: Sơ Đồ Tỷ Số Truyền Mô Men
2.2.8.Điểm dừng và điểm li hợp
1. Điểm dừng
Điểm dừng chỉ tình trạng mà ở đó bánh tua bin không chuyển động. Sự chênh lệch về tốc độ
quay giữa bánh bơm và bánh tua bin là lớn nhất.Tỉ số truyền mô men của bộ biến mô là lớn
nhất tại điểm dừng (thường trong phạm vi từ 1,7 đến 2,5). Hiệu suất truyền động bằng 0.
2. Điểm li hợp

Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỉ số truyền tốc độ tăng lên, sự chệnh lệch tốc độ quay giữa
bánh tua bin và bánh bơm bắt đầu giảm xuống.Tuy nhiên, ở thời điểm này hiệu suất truyền
động tăng.Hiệu suất truyền động đạt lớn nhất ngay trước điểm li hợp. Khi tỷ số tốc độ đạt tới
một trị số nào đó thì tỉ số truyền mômen trở nên gần bằng 1:1.Nói cách khác, Stato bắt đầu
quay ở điểm li hợp và bộ biến mô sẽ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực để ngăn không
cho tỉ số truyền mômen tụt xuống dưới 1.

Đồ Án Tốt Nghiệp

14


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.8: Sơ Đồ Thể Hiện Dải Biến Mô Và Dải Khớp Nối
2.2.9.Mô tả
Hướng của dầu đi vào stato từ bánh tuabin phụ thuộc vào sự chênh lệch tốc độ quay giữa
bánh bơm và bánh tuabin.
2.2.9.1. Khi chênh lệch lớn về tốc độ quay
Thì dầu tác động lên mặt trước của cánh stato làm cho stato quay theo chiều ngược lại với
chiều quay của bánh bơm. Tuy nhiên, bánh bơm không thể quay theo chiều
ngược lại vì stato bị khớp một chiều khoá lại. Do đó hướng của dòng dầu được đổi
2.2.9.2. Khi chênh lệch nhỏ về tốc độ quay
Một lượng dầu từ cánh tuabin chảy vào măt sau của cánh rô to. Khi chênh lệch về tốc độ ở
mức nhỏ nhất thì phần lớn dầu từ cánh tuabin ra sẽ tiếp xúc với mặt sau
của cánh stato.Trong trường hợp đó các cánh stato sẽ cản trở dòng dầu. Khớp một chiều làm
cho stato quay trơn cùng chiều với bánh bơm, và dầu sẽ trở về cánh bơm một cách thuận
dòng.

Hình2.2.9: Mô tả Hướng Dòng Dầu

2.2.10.Hoạt động
Dưới đây là mô tả chung về hoạt động của bộ biến mô khi
cần số được chuyển vào “D”,
"2", "L" hoặc "R".
Đồ Án Tốt Nghiệp

15


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.10: Hoạt Động Bộ Biến Mô
2.2.10.1. Động cơ chạy không tải, xe dừng
Khi động cơ chạy không tải thì mômen do động cơ sinh ra là nhỏ nhất. Nếu gài phanh (phanh
tay và/hoặc phanh chân) thì tải trên bánh tuabin rất lớn vì nó không thể quay được. Tuy
nhiên, do xe bị dừng nên tỷ số truyền tốc độ của bánh tuabin so với cánh bơm bằng không
trong khi tỷ số truyền mô men ở trị số lớn nhất. Do đó, bánh tua bin luôn sẵn sàng để quay
với một mômen lớn hơn mômen do động cơ sinh ra.

Hình2.2.10a: Chế Độ Chạy Không Tải, Xe Dừng
2.2.10.2. Xe bắt đầu chuyển động
Khi nhả các phanh thì bánh tuabin có thể quay cùng với trục sơ cấp của hộp số. Do đó, bánh
tuabin quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra khi đạp bàn đạp ga. Như vậy
xe bắt đầu chuyển động

Đồ Án Tốt Nghiệp

16

Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.10b: Khi Xe Bắt Đầu Chuyển Động
2.2.10.3. Xe chạy với tốc độ thấp
Khi tốc độ xe tăng lên, thì tốc độ quay của bánh tua bin sẽ nhanh chóng tiến gần tới tốc độ
quay của bánh bơm
Vì vậy, tỷ số truyền mômen nhanh chóng tiến gần tới 1:1. Khi tỷ số truyền tốc độ giữa bánh
tua-bin và bánh bơm đạt tới điểm li hợp thì stato bắt đầu quay. và sự khuyếch đại mô men
giảm xuống. Nói cách khác, bộ biến mô bắt đầu hoạt động như một khớp nối thuỷ lực. Do đó,
tốc độ xe tăng gần như theo tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ.

Hình2.2.10c: Xe Chạy Tốc Độ Thấp

2.2.10.4. Xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc tốc độ cao.
Bộ biến mô chỉ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực .Bánh tua bin quay ở tốc độ gần đúng
tốc độ của bánh bơm.

Đồ Án Tốt Nghiệp

17


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.10d: Xe Chạy Tốc Độ Trung Bình Hoặc Cao
Ghi chú:
Trong điều kiện bình thường khi xe bắt đầu chuyển động thì bộ biến mô sẽ đạt được điểm li
hợp trong thời gian từ 2 đến 3 giây. Tuy nhiên, nếu tải nặng thì thậm chí cả khi xe chạy ở tốc
độ trung bình hoặc tốc độ cao thì bộ biến mô vẫn có thể hoạt động trong dải biến mô.Khi nhả
các phanh, thậm chí nếu không đạp bàn đạp ga thì xe vẫn từ từ bắt đầu chuyển động. Hiện

tượng này được gọi là hiện tượng trườn.
2.2.11.Mô tả
Cơ cấu li hợp khoá biến mô truyền công suất động cơ tới hộp số tự động một cách trực tiếp
và cơ học. Do bộ biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn
hao công suất.Vì vậy, li hợp được lắp trong bộ
biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số để giảm tổn thất công suất.Khi xe đạt được một
tốc độ nhất định, thì cơ cấu li hợp khoá biến mô được sử dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng
công suất và nhiên liệu .Li hợp khoá biến mô được lắp trong moayơ của bánh tuabin, phía
trước bánh tuabin. Lò so giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp li hợp để ngăn không
cho sinh ra va đập. Một vật liệu ma sát (cùng dạng vật liệu sử dụng trong các phanh và đĩa li
hợp) được gắn lên vỏ biến mô hoặc píttông khoá của bộ biến mô để ngăn sự trượt ở thời điểm
ăn khớp li hợp

Đồ Án Tốt Nghiệp

18


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.11: Cơ Cấu Khoá Ly Hợp
2.2.12.Vận hành
Khi li hợp khoá biến mô được kích hoạt thì nó sẽ quay cùng với bánh bơm và bánh tua-bin.
Việc ăn khớp và nhả li hợp khoá biến mô được xác định từ những thay đổi về hướng của
dòng thuỷ lực trong bộ biến mô khi xe đạt được một tốc độ nhất định.

Hình2.2.12: Ly Hợp Khoá Biến Mô
2.2.12.1. Nhả khớp
Khi xe chạy ở tốc độ thấp thì dầu bị nén (áp suất của bộ biến mô) sẽ chảy vào phía trước của
li hợp khoá biến mô. Do đó, áp suất trên mặt trước và mặt sau của li hợp khoá biến mô trở

nên cân bằng và do đó li hợp khoá biến mô được được nhả khớp

Đồ Án Tốt Nghiệp

19


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.12a: Khi ly Hợp Nhả khớp
2.2.12.2.ăn khớp
Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc cao (thường trên 60 km/h) thì dầu bị nén sẽ
chảy vào phía sau của li hợp khoá biến mô. Do đó, vỏ bộ biến mô và li hợp khoá biến mô sẽ
trực tiếp nối với nhau. Do đó, li hợp khoá biến và vỏ bộ biến mô sẽ quay cùng nhau.(ví dụ, li
hợp khoá biến được đã được ăn khớp).

Hình2.2.12b: Khi ly Hợp Ăn khớp
2.2.13.Khái quát chung
Trong các xe lắp hộp số tự động, bộ truyền bánh răng hành tinh điều khiển việc giảm tốc, đảo
chiều, nối trực tiếp và tăng tốc. Bộ truyền bánh răng hành tinh gồm các bánh răng hành tinh,
các li hợp và phanh. Bộ truyền bánh răng hành tinh trước và bộ truyền bánh răng hành tinh
sau được nối với các li hợp và phanh, là các bộ phận nối và ngắt công suất. Những cụm bánh
răng này chuyển đổi vị trí của phần sơ cấp và các phần tử cố định để tạo ra các tỷ số truyền
bánh răng khác nhau và vị trí số trung gian.

Đồ Án Tốt Nghiệp

20

Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.13: Cấu tạo Của Hộp Số
Ghi chú:
Hình vẽ bên trái là bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ (loại hộp số A130).Về cơ bản mô
hình này sẽ được áp dụng đề giải thích các hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh.
2.2.14.Cấu tạo
Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao, bánh răng hành
tinh và bánh răng mặt trời và cần dẫn. Cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng hành
tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung quanh. Với bộ các bánh răng nối với
nhau kiểu này thì các bánh răng hành tinh giống như các hành tinh quay xung quanh mặt trời,
và do đó chúng được gọi là các bánh răng hành tinh.Thông thường nhiều bánh răng hành tinh
được phối hợp với nhau trong bộ truyền bánh răng hành tinh.

Hình2.2.14: Bộ Truyền Hành Tinh
2.2.15.Nguyên lý vận hành
Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào, đầu ra, phần và các phần tử cố định có thể giảm tốc, đảo
chiều, nối trực tiếp và tăng tốc. Các nét chính của các hoạt động đó được diễn giải dưới đây.

Đồ Án Tốt Nghiệp

21


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Hình2.2.15: Sơ Đồ nguyên Lý
2.2.15.1. Giảm tốc
Đầu vào: Bánh răng bao
Đầu ra: Cần dẫn

Cố định: Bánh răng mặt trời
Khi bánh răng mặt trời bị cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và vận động chung
quanh. Do đó trục đầu ra chỉ giảm tốc độ so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của
bánh răng hành tinh. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ
mômen.Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn vàmũi tên càng rộng thì mô men càng lớn.

Hình2.2.15a: Khi Xe Giảm Tốc
2.2.15.2. Đảo chiều
Đầu vào: Bánh răng mặt trời
Đầu ra: Bánh răng bao
Cố định: Cần dẫn
Khi cần dẫn được cố định ở vị trí và bánhrăng mặt trời quay thì bánh răng bao quay trên trục
Đồ Án Tốt Nghiệp

22


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

và hướng quay được đảo chiều. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều. Mũi tên càng
dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mômen càng lớn.

Hình2.2.15b: Khi Xe Lùi
2.2.15.3. Nối trực tiếp (Truyền thẳng)
Đầu vào: Bánh răng mặt trời, bánh răng bao
Đầu ra: Cần dẫn
Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc độ nên cần dẫn
cũng quay với cùng tốc độ đó. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên
chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mômen càng
lớn.

Hình2.2.15c: Khi Cặp bánh Răng nối Thẳng
2.2.15.4. Tăng tốc
Đầu vào: Cần dẫn
Đầu ra: Bánh răng bao
Cố định: Bánh răng mặt trời
Đồ Án Tốt Nghiệp

23


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng hành tinh chuyển động xung
quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ. Do đó bánh răng bao tăng tốc trên
cơ sở số răng trên bánh răng bao và trên bánh răng mặt trời .Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ
quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và
mũi tên càng rộng thì mô men càng lớn.

Hình2.2.15d: Khi xe Tăng Tốc
2.2.16.Các phanh (B1, B2 và B3)
2.2.16.1. Mô tả
Có hai kiểu phần tử cố định phanh: kiểu dải và kiểu nhiều đĩa ướt.. Kiểu dải được sử dụng
cho phanh B1 và kiểu nhiều đĩa ướt cho phanh B2 và B3. Trong một số hộp số tự động, hệ
thống nhiều đĩa ướt còn được sử dụng cho phanh B1.

Hình2.2.16: Kiểu Phanh Dải
2.2.16.2. Phanh kiểu dải (B1)
Dải phanh được quấn vòng lên đường kính ngoài của trống phanh. Một đầu của dải phanh
được hãm chặt vào vỏ hộp số bằng một chốt, còn đầu kia tiếp xúc với píttông phanh qua cần

đẩy píttông chuyển động bằng áp suất thuỷ lực. Pít tông phanh có thể chuyển động trên cần
đẩy píttông nhờ việc nén các lò xo. Người ta bố trí các cần đẩy pít tông có hai chiều dài khác
nhau để có thể điều chỉnh khe hở giữa dải phanh và trống phanh.
2.2.16.3. Hoạt động của phanh dải (B1)
Đồ Án Tốt Nghiệp

24


Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực.

Khi áp suất thuỷ lực tác động lên pít tông thì pít tông di chuyển sang phía trái trong xi lanh và
nén các lò xo. Cần đẩy pít tông chuyển sang bên trái cùng với pít tông và
đẩy một đầu của dải phanh. Do đầu kia của dải phanh bị cố định vào vỏ hộp số nên đường
kính của dải phanh giảm xuống và dải phanh xiết vào trống làm cho nó không chuyển động
được. Tại thời điểm này, sinh ra một lực ma sát lớn giữa dải phanh và trống phanh làm cho
trống phanh hoặc một phần tử của bộ truyền bánh răng hành tinh không thể chuyển động
được. Khi dầu có áp suất được dẫn ra khỏi xi lanh thì pít tông và cần đẩy pít tông bị đẩy
ngược lại do lực của lò xo ngoài và trống được dải phanh nhả ra. Ngoài ra, lò xo trong có hai
chức năng: để hấp thu phản lực từ trống phanh và để giảm va đập sinh ra khi dải phanh xiết
trống phanh.

Hình2.2.16a: Phanh Dải
2.2.16.4. Phanh kiểu nhiều đĩa ướt (B2 và B3)
Phanh B2 hoạt động thông qua khớp một chiều số 1 để ngăn không cho các bánh răng mặt
trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ. Các đĩa ma sát được gài bằng then hoa vào
vòng lăn ngoài của khớp một chiều số 1 và các đĩa thép được cố định vào vỏ hộp số. Vòng
lăn trong của khớp một chiều số 1 (các bánh răng mặt trời trước và sau) được thiết kế sao cho
khi quay ngược chiều kim đồng hồ thì nó sẽ bị khoá, nhưng khi quay theo chiều kim đồng hồ
thì nó có thể xoay tự do. Mục đích của phanh B3 là ngăn không cho cần dẫn sau quay. Các

đĩa ma sát ăn khớp với moay ơ B3 của cần dẫn sau. Moay ơ B3 và cần dẫn sau được bố trí
liền một cụm và quay cùng nhau. Các đĩa thép được cố định vào vỏ hộp số.

Đồ Án Tốt Nghiệp

25