Nghiên cứu về kết cấu, đặc tính kỹ thuật của hộp số tự động trên ô tô

MỤC LỤC

CHƯƠNG I:
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, VẬN HÀNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
1.1.
1.1.1.

NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
Nhiệm vụ:
Hộp số dùng để:

-

Truyền, biến đổi tốc độ và mô men truyền (hay lực kéo) tới các bánh xe phù

hợp với tải động cơ và tốc độ của ô tô,
- Thay đổi chiều chuyển động (tiến hoặc lùi) cho ô tô,
- Ngắt động cơ lâu dài khỏi hệ thống truyền lực.
1.1.2. Yêu cầu:
- Có dãy tỷ số truyền hợp lý, phân bố các khoảng thay đổi tỷ số truyền tối ưu,
-

•

phù hợp với tính năng động lực học yêu cầu và tính kinh tế vận tải,
Phải có hiệu suất truyền lực cao,
Khi làm việc không gây tiếng ồn không phát sinh các tải trọng động,

chuyển số nhẹ nhàng,
- Kết cấu nhỏ gọn, dễ bảo dưỡng, sửa chữa,
- Có khả năng bố trí cụm trích công suất để dẫn động các thiết bị phụ khác.

1.1.3. Phân loại:
Theo cách bố trí:
Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động (FF):

1


1.
2.
3.
4.
5.
6.

Bánh xe
Động cơ
Hộp số
Bán trục
Khớp các đăng
Biến mô

Hình 1.1: Bố trí động cơ đặt trước, cầu trước chủ động (FF)
•

Động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (FR):
1. Động cơ

2, 5. Bánh xe
3. Biến mô
4. Hộp số hành tinh

6. Bán trục
7. Cầu chủ động
Hình 1.2: Bố trí động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (FR)

Các hộp số sử dụng trên ôtô FF được thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại sử
dụng trên ôtô FR do chúng được lắp đặt cùng một khoang với động cơ.
Các hộp số sử dụng cho ôtô FR có bộ truyền động bánh răng cuối cùng với
vi sai lắp bên ngoài. Còn các hộp số sử dụng trên ôtô FF có bộ truyền bánh răng
cuối cùng với vi sai lắp ở bên trong, vì vậy loại hộp số tự động sử dụng trên ôtô
FF còn gọi là hộp số có vi sai.
•

Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truyền:
Hộp số vô cấp được dùng để tạo thành hệ thống truyền lực vô cấp, trong đó hộp
số có tỷ số truyền biến đổi liên tục, trong khoảng tỷ số truyền định sẵn, từ thấp
đến cao và ngược lại. Loại này thường được bố trí trên ô tô con có thể tích làm
việc của động cơ nhỏ hơn 1 dm3 và trên xe chuyên dụng có tốc độ thấp.

2


Hình 1.3: Hộp số vô cấp
•

Hộp số có cấp, tạo thành hệ thống truyền lực có cấp, tỷ số truyền trong hộp số
thay đổi với các giá trị cố định khác nhau. Kết cấu này được bố trí trên nhiều ô tô
hiện nay (kể cả ô tô con, ô tô tải, ô tô buýt và ô tô chuyên dùng).

Hình 1.4: Hộp số có cấp
•

Theo cấu trúc truyền lực giữa các bánh răng:
Các bánh răng ăn khớp ngoài với trục cố định (hộp số thông thường).

3


Hình 1.5: Các bánh răng ăn khớp ngoài với trục cố định
•

Các bánh răng ăn khớp trong và ăn khớp ngoài có trục di động (hộp số hành
tinh).

Hình 1.6: Các bánh răng ăn khớp trong và ngoài có trục di động
•
•
•

Theo phương pháp điều khiển chuyển số của hộp số:
Điều khiển bằng tay,
Điều khiển tự động,
Điều khiển bán tự động.
1.1.4. Bố trí:
Trên xe ô tô dùng hộp số cơ khí thì dòng truyền mô men từ động cơ sang
hộp số phải đi qua ly hợp, ly hợp chỉ có khả năng truyền hết mô men do động cơ
sinh ra. Trong khi đó với xe sử dụng hộp số tự động, dòng truyền mô men từ
4


động cơ xuống hộp số phải thông qua biến mô thủy lực. Mô men từ động cơ tới

hộp số được tăng lên K lần (K là hệ số biến mô).

Hình 1.7: Hệ thống truyền lực của xe lắp hộp số cơ khí

Hình 1.8: Hệ thống truyền lực của xe lắp hộp số tự động

1.2.
1.2.1.

ĐẶC ĐIỂM VẬN HÀNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
Đặc điểm vận hành:
Đối với xe ôtô có hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số

nhằm thay đổi lực kéo tại bánh xe cho phù hợp với điều kiện chuyển động. 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 thế lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc
độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Điều đó sẽ gây nên sự mất mát công
suất động cơ một cách không cần thiết, ngoài ra nó còn gây nên sự khó khăn khi
điều khiển và sự tập trung quá mức đối với người lái.
Ở hộp số tự động, những nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết, lái
xe chỉ cần lựa chọn dãy số, sau đó việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp
nhất được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động
5


cơ và tốc độ xe. Việc chuyển số tự động đã làm tăng tính tiện nghi của xe. Ngoài
ra trong quá trình vận hành có thể dừng xe mà không phải đóng ngắt ly hợp và
về số N. Hộp số tự động thủy cơ có tốc độ truyền thẳng cũng như truyền tăng.
Ưu điểm của hộp số tự động:
Quá trình chuyển số là tự động nên giảm thao tác điều khiển ly hợp và hộp số so

1.2.2.
-

với hộp số thường. Do vậy tạo điều kiện cho người lái xử lý các tình huống khác
-

trên đường. Điều này làm tăng tính tiện nghi cho ô tô.
Trong hộp số cơ khí: Các bánh răng khi sang số mới gài vào nhau (gài trực tiếp
hoặc qua bộ đồng tốc). Ở hộp số tự động: Các bánh răng luôn ăn khớp sẵn với
nhau, quá trình sang số thông qua việc đóng mở các phanh và ly hợp. Vì vậy quá

-

trình sang số êm dịu, không gây tải trọng động.
So với hộp số thường thì hộp số tự động sử dụng áp suất thủy lực để truyền mô
men xoắn êm dịu tới các bánh xe. Do vậy giảm tải trọng động, tăng tuổi thọ cho
các chi tiết trong hệ thống truyền lực.

Hình 1.9: Đặc tính kéo của xe sử dụng hộp số thường

6


Hình 1.10: Đặc tính kéo của xe sử dụng hộp số tự động
-

Qua 2 đồ thị trên ta thấy: xe sử dụng hộp số thường chỉ hoạt động ổn định ở nửa
vùng tay số bên phải do ở nửa vùng bên trái thì lực cản tăng trong khi lực kéo lại
giảm. Với xe sử dụng hộp số tự động đảm bảo lực kéo luôn tăng khi lực cản

-

tăng.
Trong hộp số thường, việc chuyển số được tiến hành khi tạm thời ngắt dòng
truyền mô men nhờ mở ly hợp ma sát, điều này dẫn tới việc thay đổi đột ngột mô
men chuyển động trên bánh xe và không tận dụng được quán tính chuyển động
của xe. Nhờ vào việc chuyển số tự động và liên tục, hộp số tự động đã khắc phục

-

được nhược điểm trên ở hộp số thường.
Nhờ có hệ thống điều khiển điện tử, hộp số tự động điều khiển chuyển số vào
thời điểm gần với điểm tối ưu nhất phù hợp với chế độ tải trọng động cơ và tốc
độ ô tô.
1.2.3. Đặc điểm chế độ chuyển số:
Hộp số tự động thực hiện chuyển số thông qua việc đóng mở các cơ cấu
chấp hành: ly hợp, phanh.
Trạng thái làm việc được thiết lập trên cơ sở vị trí cần chọn số và các tín
hiệu tải của động cơ, tốc độ ô tô.

7


Hình 1.11: Đồ thị ngưỡng chuyển số

Qua đồ thị ngưỡng chuyển số ở trên ta thấy:
•

Với cùng một giá trị tải động cơ thì ngưỡng tăng và giảm số không trùng nhau,
điều này tránh được hiện tượng liên tục tăng và giảm số tại một vùng làm việc

•

hẹp nào đó,
Ở chế độ tải động cơ cố định, nếu tốc độ tăng dần tới 1 giá trị nào đó, hộp số sẽ
chuyển sang số cao hơn. Ngược lại nếu tốc độ giảm dần tới 1 giá trị nào đó, hộp

•

số sẽ chuyển sang số thấp hơn,
Giá trị tải động cơ (độ mở của bướm ga) và tốc độ động cơ được xác định thông
qua các cảm biến, sau đó thông tin đưa về bộ điều khiển trung tâm ECU, ECU sẽ
xử lý thông tin và điều khiển hệ thống thủy lực.
1.2.4. Cơ chế đảm bảo quá trình chuyển số không rung, giật:
Ở hộp số thường, quá trình chuyển số được thực hiện khi tạm thời ngắt
dòng truyền mô men nhờ mở ly hợp ma sát (đạp côn), bộ đồng tốc giúp san đều
tốc độ của các bánh răng gài số vì vậy tránh hiện tượng rung, giật khi chuyển số.
Ở hộp số tự động, quá trình chuyển số được thực hiện thông qua việc đóng
mở các ly hợp, phanh trong hộp số hành tinh. Để tránh hiện tượng rung giật
trong quá trình chuyển số, người ta bố trí các cơ cấu sau:

8


Bình tích năng: Với nhiệm vụ điều
chỉnh áp suất dầu cấp tới điều khiển
các ly hợp, phanh phù hợp với các
chế độ vận hành của xe. Điều này
giúp tránh hiện tượng rung giật
trong quá trình chuyển số, đồng thời

tránh hiện tượng trượt của phanh và
ly hợp trong quá trình làm việc,

Hình 1.12: Bình tích năng
-

Bố trí các khớp một chiều trên cơ cấu hành tinh.

Hình 1.13: Khớp một chiều

9


CHƯƠNG II: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U340E
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG:
Hộp số tự động U340E được lắp trên xe Toyota Vios là loại hộp số thủy cơ
sử dụng bộ truyền hành tinh có điều khiển điện tử.

Hình 2.1: Hộp số tự động U340E lắp trên Toyota Vios

Hộp số U340E được tổ hợp từ 2 cơ cấu hành tinh Wilson ghép với nhau
kiểu CR–CR (cần dẫn của cơ cấu này nối với bánh răng bao của cơ cấu kia).

Hình 2.2: Hộp số U340E
10


Hình 2.3: Sơ đồ động hộp số tự động U340E

Chi tiết kỹ thuật hộp số U340E:

C1
C2
C3
B1
B2
B3
F1
F2

Ly hợp số tiến
Ly hợp số truyền thẳng
Ly hợp số lùi
Phanh OD và số 2
Phanh số 2
Phanh lùi và số 1
Ly hợp 1 chiều số 1
Ly hợp 1 chiều số 2

Bộ truyền HT trước

Bộ truyền HT sau
Bộ truyền cuối cùng

Số đĩa

Số cam
Số con lăn
Số răng bánh răng trung tâm zS1
Số răng bánh răng hành tinh zP1
Số răng bánh răng bao zR1

Số răng bánh răng trung tâm zS2
Số răng bánh răng hành tinh zP2
Số răng bánh răng bao zR2
Số răng bánh răng chủ động zCd1
Số răng bánh răng bị động zCd2

4
3
2
2
3
4
16
15
46
21
85
32
21
75
52
53

2.2. KẾT CẤU HỘP SỐ U340E:
2.2.1. Cấu tạo chung:
•

Biến mô thủy lực: được bố trí ngay tiếp sau động cơ, nhận mô-men từ động cơ
và truyền tới các trục của hộp số cơ khí,
11

•

Các bánh răng ăn khớp với tỷ số truyền xác định: thường sử dụng các cơ cấu

•

bánh răng hành tinh,
Hệ thống điều khiển chuyển số: hệ thống bao gồm các cảm biến tốc độ xe, cảm

•

biến vị trí bướm ga, các van điện từ,
Mạch dầu của hộp số: các đường dầu điều khiển các phanh, khớp một chiều, ly
hợp ma sát, cung cấp dầu cho biến mô.
Khi xe hoạt động, động cơ truyền mô-men qua biến mô tại đầu ra của biến
mô (bánh tua-bin) truyền vào hộp số cơ khí, hộp số cơ khí thay đổi được tỷ số
truyền, việc thay đổi tỷ số truyền được điều khiển tự động nhờ các ly hợp,
phanh, khớp một chiều. Đầu ra của hộp số cơ khí được ăn khớp với bộ truyền lực
chính qua vi sai truyền tới các bánh xe chủ động.

Hình 2.4: Hộp số U340E

12


2.2.2. Biến mô thủy lực:

Hình 2.5: Biến mô thủy lực

Biến mô được bố trí sát động cơ, nhận mô men động cơ và biến đổi mô men
tùy theo tốc độ của trục ra trước khi đưa vào hộp số hành tinh phía sau.
a)

Nhiệm vụ biến mô:

Hình 2.6: Đặc tính phối hợp động cơ – biến mô
13


-

Truyền và biến đổi mô men động cơ tới hệ thống truyền lực, giá trị tỷ lệ
MT/MB có thể đạt lớn hơn 2 khi nT/nB = 0,

-

Do truyền và biến đổi mô men thông qua áp suất thủy lực nên biến mô hấp
thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực, giúp làm tăng
tuổi thọ các chi tiết của hệ thống,

b)

-

Đóng vai trò như bánh đà giúp làm đều chuyển động của động cơ,

-

Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.
Cấu tạo của biến mô:

Hình 2.7: Cấu tạo biến mô

Cấu tạo biến mô được trình bày như trên hình 2.7
Biến mô gồm: bánh bơm B, bánh tuabin T và bánh phản ứng P. Bánh B,
bánh T và bánh P xếp với nhau tạo thành hình xuyến và được đặt trong vỏ kín
chứa đầy dầu. Các bánh của biến mô đều có cánh nghiêng hướng kính (để dẫn
hướng dòng dầu) và được quay trên trục của nó.
14


•

Bánh bơm B

Hình 2.8: Bánh bơm

Bánh bơm B được nối cứng với bánh đà động cơ thông qua giá bắt 1 là
phần chủ động của biến mô.Trên bề mặt của bánh bơm có các cánh bơm, các
cánh có biên dạng cong hướng kính được lắp bên trong bánh bơm có tác dụng
tạo động năng cho dòng chất lỏng. Vòng dẫn hướng được lắp trên mép trong của
các cánh để dẫn hướng cho dòng chảy của dầu được êm.
•

Bánh tuabin T

Hình 2.9: Bánh tuabin
15

Bánh tuabin T nối với trục ra 5 của biến mô (trục chủ động của hộp số hành
tinh) là phần bị động của biến mô. Bánh tuabin có nhiệm vụ chuyển đổi động
năng của dòng chất lỏng thành mô men tại trục ra của biến mô men, trên bánh
tuabin bố trí nhiều cánh quạt có hướng cong ngược chiều với các bánh bơm.
Bánh tuabin được lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho nó đối diện với các cánh
trên cánh bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa.
•

Bánh phản ứng P

Hình 2.10: Bánh phản ứng
Bánh phản ứng được đặt giữa bánh bơm và bánh tuabin, trục bánh phản ứng
được lắp cố định vào vỏ hộp số qua khớp một chiều, các cánh của bánh phản ứng
nhận dòng dầu khi nó đi ra khỏi bánh tuabin và hướng cho nó đập vào mặt sau
của cánh quạt trên bánh bơm làm cho bánh bơm được cường hóa.
•

Khớp một chiều

Hình 2.11: Khớp một chiều
16


Khớp một chiều được bố trí giữa bánh phản ứng và vỏ cố định hộp số. Sơ
đồ cấu tạo của khớp một chiều như hình vẽ. Khi bánh phản ứng (vòng ngoài)
quay ngược chiều kim đồng hồ, lực ma sát đẩy cam xoay, chèn giữa vòng 1 và 2
không cho quay tương đối với nhau, thiết lập trạng thái khóa bánh phản ứng.
Khi bánh phản ứng quay cùng chiều kim đồng hồ, các cam được lực ma sát đẩy

quay theo, cho phép vòng 1 và 3 quay tương đối với nhau, bánh phản ứng được
quay trên khớp.
•

Bơm dầu

Hình 2.12: Bơm dầu

Biến mô sử dụng chung bơm dầu với hộp số hành tinh (HSHT). Bơm dầu 7
cấp cho biến mô với áp suất cao (tối đa 20–25 bar) nhờ van điều áp 12. Dầu có
áp suất được đưa vào trong biến mô 8. Sau khi làm việc, dầu được đưa trở về
thùng dầu 11 và trích ra một dòng dầu đưa về ket làm mát 10.
c)

Nguyên lý làm việc:
Khi cánh bơm được dẫn động bởi trục khuỷu của động cơ dầu trong cánh

bơm sẽ quay với cánh bơm theo cùng một hướng.
Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên lực li tâm làm cho dầu bắt đầu chảy ra
phía ngoài tâm của cánh bơm dọc theo bề mặt của cánh quạt và mặt bên trong
của cánh bơm.
17


Hình 2.13: Khi tốc độ quay nhỏ

Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên nữa dầu sẽ bị đẩy ra khỏi cánh bơm rồi
đập vào các cánh quạt của rôto tuabin làm cho rôto bắt dầu quay cùng hướng với
cánh bơm. Sau khi dầu mất năng lượng do va đập vào các canh quạt của roto
tuabin, nó chẩy vào trong dọc theo các cánh của roto tuabin khi nó chạm vào

phần trong của rôto bề mặt cong của bên trong roto sẽ hướng dòng chảy ngược
trở lại cánh bơm và dòng chảy lại bắt đầu. Như vậy việc truyền mômen được
thực hiện bởi dòng dầu chảy qua cánh bơm và roto tuabin.

Hình 2.14: Khi tốc độ quay lớn

Nguyên lý khuyếch đại mômen:
Việc khuyếch đại mômen do bộ biến mô thực hiện bằng cách dẫn dòng dầu
khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đi qua bánh tuabin trở về bánh bơm qua cánh
của bánh phản ứng. hay nói cách khác là bánh bơm được quay do mômen quay
18


từ động cơ mà mômen này lại được bổ xung dầu quay về từ bánh tuabin, có thể
nói bánh bơm khuyếch đại mômen quay ban đầu để dẫn động bánh tuabin.

Hình 2.15: Nguyên lý khuyếch đại mômen
Chức năng của khớp một chiều stato (bánh phản ứng) là: Hướng của dòng
dầu đi vào stato từ hướng của tuabin phụ thuộc vào sự chênh lệch tốc độ quay
giữa bánh bơm và bánh tuabin.
Khi chênh lệch về tốc độ quay là lớn: tốc độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần
hoàn qua cánh bơm và rôto tuabin là lớn, do vậy dầu từ rôto tuabin đến stato theo
hướng sao cho nó ngăn cản chuyển động quay của cánh bơm, như hình 2.11, tại
đây dầu sẽ đập vào mặt trước của cánh quạt trên stato làm cho nó quay theo
hướng ngược lại với hướng quay của cánh bơm. Nhưng do bánh phản ứng bị
khóa cứng bởi khớp một chiều nên nó không quay. Nhưng các cánh của nó làm
cho hướng của dòng dầu thay đổi sao cho chúng sẽ trợ giúp cho chuyển động
quay thực của cánh bơm.
19

Hình 2.16: Khi khớp 1 chiều bị khóa

Khi dòng chảy xoáy nhỏ: tốc độ quay của rôto tuabin đạt được đến tốc độ
của cánh bơm, tốc độ của dầu mà quay cùng hướng với rôto tuabin tăng lên. Nói
cách khác tốc độ của dầu (dòng chảy xoáy) tuần hoàn qua cánh bơm và rôto
tuabin giảm xuống. Do vậy mà hướng của dòng dầu đi từ rôto tuabin đến bánh
phản ứng cùng hướng quay của cánh bơm. Do lúc này dầu đập vào mặt sau của
các cánh trên stato lên các cánh này ngăn dòng chảy của dầu lại trong trường hợp
này khớp một chiều cho phép bánh phản ứng quay cùng hướng với cánh bơm do
vậy cho phép dầu trở về cánh bơm
Bánh phản ứng bắt đầu quay cùng hướng 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
tượng đó gọi là điểm ly hợp hay diểm nối sau khi đạt được điểm ly hợp mômen
không khuyếch đại chức năng của biến mô như một khớp nối thuỷ lực thông
thường.

Hình 2.17: Khi khớp 1 chiều quay tự do
20


d)

Ly hợp khóa biến mô:

Hình 2.18: Đặc tính không thứ nguyên của biến mô

Khi tốc độ bánh T tăng xấp xỉ bằng tốc độ bánh B, hiệu suất bộ truyền giảm
nhanh. Do vậy trong biến mô bố trí ly hợp khóa biến mô (khóa Loch – up) để
khóa cứng bánh T và bánh B với nhau (khi n T/nB = 0,8–0,9). Nhờ ly hợp khóa

biến mô mà hiệu suất làm việc của biến mô η tếp tục tăng lên xấp xỉ bằng 100%,
giá trị MT/MB ≈ 1.
Ly hợp khóa biến mô là loại ly hợp ma sát một hay nhiều đĩa làm việ trong
dầu, được điều khiển bằng áp suất thủy lực. Nguyên lý làm việc như hình vẽ.
Trạng thái đóng hay mở tùy thuộc vào dòng dầu cấp vào biến mô.

Hình 2.19: Ly hợp khóa biến mô mở
21


Hình 2.20: Ly hợp khóa biến mô khóa

Ở chế độ khóa biến mô, mô men của động cơ truyền đến HSHT được thực
hiện thông qua ly hợp khóa. Để hạn chế dao động của hệ thống truyền lực, trên
ly hợp khóa còn bố trí giảm chấn giống như ly hợp chính.
Các thông số cơ bản và đặc tính của biến mô thủy lực:

e)

Các thông số cơ bản đặc trưng cho biến mô thủy lực gồm có: mô men trên
các bánh công tác, hệ số biến mô, tỷ số truyền của biến mô, công suất và hiệu
suất biến mô.
-

Mô men: M1 = λ1.ρ.g.n12.Da2;
k=

-

Hệ số biến mô:

i=

-

Tỷ số truyền:

-

Hiệu suất:

n2
n1

M2
M1

;

;

N
M .ω
η = 2 = 2 2 = ki
N1 M 1 .ω1

.

22

Trong đó: ρ là khối lượng riêng của chất lỏng công tác, λ 1 là hệ số mô men
trên bánh bơm, n1 là số vòng quay của bánh bơm, g là gia tốc trọng trường, D a là
đường kính hiệu dụng của biến mô.
Đặc tính làm việc của biến mô
được đánh giá theo các tỷ lệ số vòng
quay nT/nB khác nhau với giá trị mô
men MB không đổi thông qua các quan
hệ như hình bên.
MT, MB là giá trị mô men bánh
tuabin và bánh bơm,
Hiệu suất η truyền năng lượng
từ bánh B sang bánh T,

Hình 2.21: Đặc tính làm việc của biến mô
-

Giá trị lớn nhất MT/MB gần bằng 2,5 (khi nT/nB = 0), sau đó η tăng dần và
đạt lớn nhất ở nT/nB = 0,7 – 0,8.
Hiệu suất η biểu thị phần tổn thất động năng của chất lỏng cho ma sát: giữa

các lớp chất lỏng, chất lỏng với các cánh, vỏ và tổn thất cơ khí trong biến mô.
Kèm theo với tổn thất này, sẽ phát sinh nhiệt nung nóng các chi tiết và đặc biệt là
nung nóng chất lỏng, giảm độ nhớt của dầu, đồng thời giảm hiệu suất truyền
năng lượng η và tuổi thọ của dầu ATF. Khắc phục điều này, cần đưa một lượng
dầu sau làm việc về két làm mát dầu và bố trí đèn báo nhiệt độ dầu (đèn báo
nhiệt độ AT) trên bảng điều khiển của xe.
2.2.3. Hộp số hành tinh U340E:
a) Nhiệm vụ hộp số hành tinh:
-

Tạo nên các tỷ số truyền nhằm thay đổi mô men và tốc độ tới các bánh xe,

-

Thay đổi chiều chuyển động (số lùi),

-

Ngắt động cơ lâu dài khỏi hệ thống truyền lực (số N).
b) Cấu tạo:
23


Hộp số U340E được tổ hợp từ 2 cơ cấu hành tinh Wilson ghép với nhau
kiểu CR–CR: cần dẫn của bộ truyền HT thứ nhất nôi với bánh răng bao bộ
truyền HT thứ 2 và ngược lại.

Hình 2.22: Cơ cấu hành tinh Wilson

Cơ cấu hành tinh Wilson gồm 3 khâu cơ bản: bánh răng trung tâm S, bánh
răng bao R và giá dẫn liên kết với ba trục dẫn riêng biệt.
Các bánh răng hành tinh H được bố trí quay trơn trên giá dẫn (trục di động),
làm nhiệm vụ ăn khớp đồng thời với bánh răng S và R.
Cơ cấu hành tinh Wilson có hai bậc tự do, để cơ cấu làm việc với một tỷ số
truyền xác định, kết cấu cần có một trục chủ động, một trục bị động và hạn chết
bớt một bậc tự do bằng phần tử khóa. Phần tử khóa là phanh đai hoặc ly hợp,
dùng để cố định một khâu hay nối hai khâu với nhau.
c) Các thông số cơ bản của hộp số hành tinh:

24

-

Tỷ số truyền được tính theo quan hệ của số vòng quay trên trục chủ động (n vào)
với trục bị động (nra) ở trạng thái xét:
i=

-

nvào M ra
=
nra M vào

Quan hệ giữa vận tốc góc các khâu trong cơ cấu hành tinh:
ωa1 − pωb1 = ( 1 − p1 ) ωh1

ωa 2 − pωa 2 = ( 1 − p2 ) ωh 2

......................................
ω − pω = ( 1 − p ) ω
bm
m
hm
 am

Trong đó:
•
•
•

•
-

m là số cơ cấu hành tinh 3 khâu,
ωa, ωb là vận tốc góc của các bánh răng mặt trời a và bánh răng bao b,
ωh là vận tốc góc của cần dẫn h,
p là động học của cơ cấu hành tinh (tỷ số truyền giữa các bánh răng a và b
khi cần dẫn đứng yên).
Quan hệ mô men giữa các cơ cấu hành tinh suy rộng 3 khâu:
MI + MII + MT = 0
25