Nghiên cứu khai thác hộp số tự động

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1. Mục đích ý nghĩa đề tài.
Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải là một phần không thể thiếu
trong cuộc sống con người. Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện
nay, Ôtô được tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản suất
với chiều hướng ngày càng tăng. Hộp số tự động sử dụng trong hệ thống truyền
lực của xe là một trong số những hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay
khi mua Ôtô, vì những tiện ích mà nó mang lại khi sử dụng. Việc nghiên cứu hộp
số tự động sẽ giúp chúng ta nắm bắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu
quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng. Ngoài ra nó còn góp phần
xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trong quá trình học
tập và công tác.
Các dòng xe ra đời với các bước đột phá về nhiên liệu mới và tiêu chuẩn khí
thải được chấp thuận trong ngành sản xuất Ôtô nhằm bảo vệ môi trường thì bên
cạnh đó công nghệ sản xuất không ngừng ngày càng nâng cao, công nghệ điều
khiển và vi điều khiển ngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có
kiến thức vững vàng về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành cũng phải
nâng lên tương ứng mới mong có thể nắm bắt các sản phẩm được sản xuất cũng
như dây chuyền công nghệ.
Ở nước ta, hộp số tự động xuất hiện từ khoảng những năm 1990 trên các
Ôtô nhập về từ nước ngoài. Hiện nay, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua
sử dụng, một số loại xe được lắp ráp trong nước cũng đã trang bị hộp số này
ngày càng phổ biến. Do vậy nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn. Để sử dụng
và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của hộp số tự động nói riêng
và của Ôtô nói chung, việc nghiên cứu và nắm vững hộp số tự động là cần thiết.
Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiến
hành khảo sát nguyên lý làm việc của hộp số tự động, của các cụm chi tiết, giải

Page 1

thích bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của hộp
số tự động, làm cơ sở cho quá trình thiết kế và chế tạo mô hình.
Vì những lý do trên em chọn đề tài "Nghiên cứu khai thác hộp số tự động
AW55-52LE lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva" để làm đề tài tốt nghiệp.
1.2. Tổng quan về hộp số tự động.
1.2.1. Lịch sử phát triển của hộp số tự động.
Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền công suất lớn ở vận tốc cao để trang
bị trên các chiến hạm dùng trong quân sự, truyền động thủy cơ đã được nghiên
cứu và sử dụng từ lâu. Sau đó, khi các hãng sản xuất Ôtô trên thế giới phát triển
mạnh và bắt đầu có sự cạnh tranh thì từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất
lượng xe của mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ
vững thị trường đã có cùng tham vọng mở rộng thị trường các hãng sản xuất xe
trên thế giới đã bước vào cuộc đua tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe
xuất xưởng như: hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh
góc đèn xe tự động, hệ thống treo khí nén, hộp số tự động, hệ thống camera cảnh
báo khi lùi xe, hệ thống định vị toàn cầu,…Đây là bước tiến quan trọng thứ hai
trong nền công nghiệp sản xuất ôtô sau khi động cơ đốt trong được phát minh và
Ôtô ra đời.
Cho đến nửa đầu thập kỷ 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất
là hộp số cơ khí điều khiển bằng tay bình thường. Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự
động được sử dụng lần đầu tiên trên Ôtô CROWN và số lượng hộp số tự động
được sử dụng trên xe tăng mạnh. Ngày nay hộp số tự động được trang bị thậm
chí trên cả xe hai cầu chủ động và xe tải nhỏ của hãng. Còn các hãng chế tạo Ôtô
khác trên thế giới như: HONDA, BMW, MERCEDES, GM,…Cũng đưa hộp số
tự động áp dụng trên xe của mình ở gần mốc thời gian này.
Trên hình là sơ đồ phát triển của hộp số tự động.

Page 2

1

AT

AT Loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực
Điều khiển chuyển số và thời điểm khóa
Chuẩn đoán
ECT
Dự phòng
Các chức năng khác

Hình 1-1: Sự phát triển cơ bản của hộp số tự động
AT: Hộp số tự động (Automatic Transmission).
AT1: Loại hộp số này có bộ phần truyền lực cơ bản giống loại ECT.
ECT: Hộp số điều khiển điện (Electronic Controlled Transmission).
Trên bảng 1-l 1à các mốc thời gian hãng TOYOTA đưa hộp số tự động sử
dụng trên các dòng xe của mình.
1.2.2. Các ưu điểm của hộp số tự động.
1.2.2.1. Vì sao phải sử dụng hộp số tự động .
Khi tài xế đang lái xe có hộp số thường, cần sang số được sử dụng để
chuyển số để tăng hay giảm mômen kéo ở các bánh xe. Khi lái xe lên dốc hay
khi động cơ không có đủ lực kéo để vượt chướng ngại ở số đang chạy, hộp số
được chuyển về số thấp hơn bằng thao tác của người lái xe.
Vì lý do này nên điều cần thiết đối với người lái xe là phải thường xuyên nhận
biết tải và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Ở Ôtô sử dụng hộp số
tự động những nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết vì việc chuyển đến
số thích hợp nhất luôn được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp
nhất theo tải động cơ và tốc độ xe.

Page 3

Bảng 1-1: Mốc thời gian ứng dụng hộp số tự động của TOYOTA
1.2.2.2. Các ưu điểm của hộp số tự động
So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau:
- Giảm mệt mỏi cho người lái qua việc loại bỏ thao tác ngắt và đóng ly hợp
cùng thao tác chuyển số.

Page 4


- Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái
xe.
- Tránh cho động cơ và dẫn động khỏi bị quá tải vì ly hợp cơ khí nối giữa
động cơ và hệ thống truyền động theo kiểu cổ điển đã được thay bằng biến mô
thủy lực có hệ số an toàn cao hơn cho hệ thống truyền động ở phía sau động cơ.
- Tối ưu hóa các chế độ hoạt động của động cơ một cách tốt hơn so với xe
lắp hộp số thường, điều này làm tăng tuổi thọ của động cơ được trang bị trên xe.
1.3. Phân loại hộp số tự động.
1.3.1. Theo hệ thống sử dụng điều khiển.
Theo hệ thống sử dụng điều khiển hộp số tự động có thể chia thành hai loại,
chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa
biến mô. Một loại là điều khiển bằng thủy lực hoàn toàn, nó chỉ sử dụng hệ
thống thủy lực để điều khiển và loại kia là loại điều khiển điện, dùng ngay các
chế độ được thiết lập trong ECU (Electronic Controlled Unit: bộ điều khiển điện
tử) để điều khiển chuyển số và khóa biến mô, loại này bao gồm cả chức năng
chẩn đoán và dự phòng, còn có tên gọi khác là ECT (Electronic Controlled
Transmission: hộp số điều khiển điện).
1.3.2. Theo vị trí đặt trên xe.
Ngoài phân loại theo cách điều khiển thủy lực hay điều khiển điện hộp số tự

động còn được phân loại theo vị trí đặt trên xe. Loại dùng cho các xe động cơ đặt
trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động (Hình 1-2).
Các hộp số được sử dụng trên xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động thiết kế
gọn nhẹ hơn so với loại lắp trên xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động do
chúng được lắp đặt trong khoang động cơ nên bộ truyền động bánh răng cuối
cùng (vi sai) lắp ở ngay trong hộp số, còn gọi là “hộp số có vi sai”. Hộp số sử
dụng cho xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động có bộ truyền động bánh răng
cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài.

Page 5


Hình 1-2: Sơ đồ bố trí của hộp số tự động.
a.Dẫn động cầu trước ; b.Dẫn động cầu sau
1.Động cơ ; 2.Hộp số
Cả hai loại động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước cầu sau chủ động đều được xây dựng và phát triển trên các dòng Ôtô du lịch đầu
tiên khi yêu cầu tự động hóa cho xe ôtô phát triển, nhưng hiện nay hộp số tự
động còn được dùng cho cả xe tải và xe có hai cầu chủ động hay xe sử dụng ở
địa hình không có đường đi.
1.3.3. Theo cấp số tiến của xe.
Ngoài cách phân loại trên còn có một số cách phân loại khác như theo cấp
số tiến của hộp số có được đa phần hộp số tự động có 4 cấp và một số nhà sản
xuất đang chuyển dần sang thế hệ hộp số mới 5 cấp, 6 cấp. Và hiện nay số cấp
mà hộp số tự động có được cao nhất là 7 cấp. Phân loại theo thiết kế cho dòng xe
lắp đặt chúng như Ôtô du lịch, xe tải, xe siêu trọng.
Một kiểu hộp số tự động khác hiện đang dần được ứng dụng rộng rãi là
hộp số tự động vô cấp CVT (Continuosly Variable Transmission: hộp số tự động
vô cấp). Loại hộp số này sử dụng dây đai bằng kim loại và một cặp pulley với độ
rộng có thể thay đổi để mang lại tỷ số truyền khác nhau, như loại hộp số MMT
Page 6

(Multi-Matic Transmission) lắp trên mẫu Civic của Honda hay trên mẫu Lancer
Gala của Mitsubishi. Với loại hộp số này, tỷ số truyền được thay đổi tùy thuộc
vào vòng tua của động cơ cũng như tải trọng.
1.4. Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động.
Dòng công suất truyền từ động cơ qua biến mô đến hộp số và đi đến hệ
thống truyền động sau đó (Hình 1-3), nhờ cấu tạo đặc biệt của mình biến mô vừa
đóng vai trò là một khớp nối thủy lực vừa là một cơ cấu an toàn cho hệ thống
truyền lực, cũng vừa là một bộ phận khuyếch đại mômen từ động cơ đến hệ
thống truyền lực phía sau tùy vào điều kiện sử dụng.

Trục khuỷu động cơ
Tấm dẫn động
Biến mô thủy lực
Trục sơ cấp của hộp số
Bộ truyền hành tinh, các ly hợp
Trục thứ cấp của hộp số

Hình 1-3: Dòng truyền công suất trên Ôtô có sử dụng hộp số tự động.
Hộp số không thực hiện truyền công suất đơn thuần bằng sự ăn khớp giữa
các bánh răng mà còn thực hiện truyền công suất qua các ly hợp ma sát, để thay
đổi tỷ số truyền và đảo chiều quay thì trong hộp số sử dụng các phanh và cơ cấu
hành tinh đặc biệt với sự điều khiển tự động bằng thủy lực hay điện tử.

Page 7


Trên thị trường hiện nay có nhiều loại hộp số tự động, phát triển theo xu
hướng nâng cao sự chính xác và hợp lý hơn trong quá trình chuyển số, kèm theo

là giá thành và công nghệ sản xuất, tuy nhiên chức năng cơ bản và nguyên lý
hoạt động là giống nhau. Trong hộp số tự động sự vận hành tất cả các bộ phận và
kết hợp vận hành với nhau ảnh hưởng đến toàn bộ hiệu suất làm việc của cả hộp
số tự động nên yêu cầu về tất cả các cụm chi tiết hay bộ phận cấu thành nên hộp
số điều có yêu cầu rất khắt khe về thiết kế cũng như chế tạo.
1.5. Giới thiệu về Ôtô Chevrolet Captiva.
1.5.1. Sơ đồ tổng thể và các thông số kỹ thuật chính.
Chevrolet Captiva là dòng xe đa dụng thể thao, phù hợp với mọi điều kiện
địa hình, được thiết kế dựa trên những đặc tính ưu việt của xe du lịch và xe thể
thao. Chevrolet Captiva là dự án chiến lược toàn cầu của GM . Theo đó GM
chính thức đưa vào thị trường Việt Nam sản phẩm toàn cầu mới, dòng xe đa
dụng Chevrolet Captiva. Chevrolet Captiva đã được bán rộng rãi khắp Châu Âu,
Bắc Mỹ và Châu Á Thái Bình Dương.
Chevrolet Captiva là dòng sản phẩm có công nghệ tân tiến nhất, được trang bị
hệ thống ổn định điện tử(EPS), hệ thống chống trượt khi xuống dốc(DCS) và hệ
thống chống lật xe(ARP). Ô tô Chevrolet Captiva đạt tiêu chuẩn Châu Âu về
nồng độ khí thải. Hệ thống tái nạp khí xả(EGR) giúp động cơ tiết kiệm nhiên
liệu, thân thiện với môi trường, và đạt tiêu chuẩn khí thải Euro II. Captiva đã
được giới thiệu tại triển lãm ô tô Geneva tháng 03 năm 2006 và bắt đầu xuất hiện
khắp thị trường Châu Âu từ tháng 06 năm 2006.

Page 8


200

1720
920

2705

1010

1562

1850

4635

Hình 1-4: Sơ đồ tổng thể Ôtô Chervolet Captiva.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Thông số
Chiều dài tổng
Chiều rộng tổng
Chiều cao tổng
Chiều dài cơ sở
Trước
Vệt bánh xe
Sau

Trước
Góc thoát
Sau
Khoảng sáng gầm xe
Trọng lượng toàn bộ
Số chỗ ngồi ( kể cả người lái )

Kí hiệu
L
B
H
L0
α1
α2
a
G
n

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
mm
mm
độ
độ
mm
kg
Chỗ

Giá trị
4635
1850
1720
2705
1562
1572
27
27
200
2340
7

Bảng 1-2: Các thông số về kích thước và trọng lượng.
1.5.2. Giới thiệu về động cơ Fam II 2.4D lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva.
Động cơ Fam II 2.4D trên Ôtô Chevrolet Captiva là động cơ xăng 2.4L, 4
xylanh thẳng hàng. Đây là một trong những động cơ hiện đại, với đầy đủ các hệ

Page 9


thống như: Hệ thống nhiên liệu phun xăng điều khiển hoàn toàn bằng điện tử.
Mỗi xi lanh có 4 xupáp trong đó có 2 xupáp nạp và 2 xupáp thải. Hệ thống phân
phối khí được trang bị trục cam kép(DOHC), một trục cam điều khiển xupáp
nạp, còn trục kia điều khiển các xupáp xả. Bánh căng đai trục cam được điều
khiển tự động có nhiệm vụ duy trì lực căng đai đúng cho đai cam., các biên dạng
cam được bôi trơn bằng dầu từ các con đội thuỷ lực. Nắp máy được chế tạo bằng
nhôm , có các cổng nạp và xả. Trên trục khuỷu có các đối trọng cân bằng, các lỗ
dầu chạy xuyên tâm trục để cấp dầu cho thanh truyền, bạc khuỷu, bạc biên... Cổ

xả gồm 4 cổng, được thiết kế để thải trực tiếp khí xả từ buồng đốt với áp suất
nhỏ nhất, cảm biến ôxy được đặt ở trên cổ xả và dùng để đo lượng ôxy có trong
khí xả. Cổ hút cũng gồm 4 cổng. Động cơ Fam II 2.4D còn được trang bị van
tuần hoàn khí xả EGR dùng để giảm lượng Ôxít Nitơ có trong khí xả, cá chi tiết
chính của hệ thống là van EGR và được điều khiển bằng điện tử. Van EGR cho
phép một lượng khí xả đi vào cổ hút và làm giảm nhiệt độ của buồng đốt. Lượng
khí xả quay ngược trở lại đường nạp được điều khiển bởi ECM và thay đổi theo
tải trọng động cơ.

Hình 1-5: Động cơ Fam II 2.4D trên Ôtô Chevrolet Captiva

Page 10


Thông số kỹ thuật
Kiểu động cơ
Dung tích xi lanh
Đường kính xylanh
hành trình piston

×

Ký hiệu

Đơn vị

cc

cm3

DxS

×

mm mm

Cơ cấu phân phối khí
Công suất cực đại
Mô men xoắn cực đại
Tỷ số nén
Tốc độ không tải

Nemax
Memax
ε
n0

KW/(V/p)
N.m/ (V/p)
Vòng/phút

Giá trị
4 xi lanh thẳng hàng
2405
×

87,5 100
DOHC 16 - xupap
Dẫn động đai
100/ 5000

220/ 2200
9,6:1
690

Bảng 1-3: Thông số kỹ thuật của động cơ Fam II 2.4D
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ là hệ thống phun xăng điện tử đa điểm
MPI. Ở hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin
dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ cho
một thiết bị tính toán thường được gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung
tâm(ECM). Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định
lượng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được
lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và
thời gian phun). Nhờ đó lượng nhiên liệu sử dụng trên động cơ được tiết kiệm tối
đa, nâng cao hiệu suất kinh tế của động cơ.Có 2 cảm biên chính điều khiển cho
việc cấp xăng là MAP cảm biến ôxy HO2S1 và HO2S2. Cảm biến MAP đo áp
suất cổ nạp, ECM lấy tín hiệu từ đây để điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho
động cơ.
ECM nằm ở trong khoang động cơ và dùng để điều khiển phun xăng động
cơ. ECM nhận các tín hiệu cảm biến gồm: cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến
vị trí trục cam cảm biến ôxy O2S, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm bến
nhiệt độ khí nạp, cảm biến vị trí bướm ga, cảm bến áp suất cổ hút, cảm biến

Page 11


tiếng gõ. ECM còn có chức năng chẩn đoán hệ thống và là chi tiết không sửa
chữa được, nó cung cấp nguồn 5V và 12V cho các cảm biến và công tắc.
Kim phun được ECM điều khiển bằng cách đóng mở các viên bi hoặc chốt
van. Mỗi kim phun có 6 lỗ để phun xăng.
Động cơ Fam II 2.4D có hệ thống làm mát bao gồm két nước, các đường

ống nước, van hằng nhiệt, bơm nước và đai dẫn động bơm nước. Khi động cơ
lạnh, hệ thống làm mát sẽ không hoạt động hoặc làm mát với tốc độ rất chậm.
Bơm nước hút nước từ két nước, sau đó nước đi vào các áo nước trong thân máy,
cổ hút và nắp máy. Nước làm mát còn đi qua các đường ống và bộ sấy để sấy
kính chắn gió.
Hệ thống đánh lửa đặc biệt. ECM sử dụng tín hiệu của cảm biến trục khuỷu
để điều khiển đánh lửa, rồi điều khiển tín hiệu và thời điểm đánh lửa đến từng
máy. Trong một chu kì, hệ thống đánh lửa hai lần: trong kỳ nén và đầu kỳ xả. Để
điều khiển đánh lửa, ECM sử dụng các tín hiêu sau: tải của động cơ, áp suất khí
quyển, nhiệt độ động cơ, nhiệt độ khí nạp, vị trí trục cam, tốc độ động cơ.
1.5.3. Hệ thống truyền lực.
Hệ thống truyền lực của Ôtô Chevrolet Captiva được bố trí theo kiểu FF
(động cơ nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động). Ôtô Chevrolet
Captiva đang khảo sát có cầu trước chủ động dẫn hướng.

Page 12


Hình 1-6: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực trên Ôtô Chevrolet Captiva
1.Động cơ; 2.Bán trục; 3.Hộp số
Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mô thuỷ
lực đảm nhiệm luôn vai trò là ly hợp. Phần hộp số gồm có các cơ cấu bánh răng,
các phanh, ly hợp, khớp một chiều... Và truyền lực chính cũng tích hợp luôn
trong đó
Hộp tự động AW55-52LE lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva là hộp số tự động
5 cấp số tiến và 1 cấp số lùi. Do Ôtô có cầu trước là cầu chủ động nên hộp số đặt
nằm ngang. Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua bộ truyền lực
hành tinh đến hộp vi sai rồi ra hai bánh xe trước. Do đó, hộp vi sai được đặt bên
trong hộp số, vì thế hộp số có kết cấu nhỏ gọn.
Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được

điều khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động
cơ.
Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến
đặt trên xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu
ra điều khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp
số.

Page 13


Biến mô thuỷ lực đóng vai trò là ly hợp, cũng có tác dụng truyền và ngắt
công suất.
Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bộ biến mô, làm quay trục sơ cấp
của hộp số tự động. Phần bánh bơm của biến mô (được lắp ghép trực tiếp với
trục khuỷu động cơ) có tốc độ quay cùng với tốc độ động cơ và dẫn động bơm
dầu của hộp số, dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nối thuỷ lực,
làm quay bánh tuabin và truyền lực đến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ
truyền lực của cơ cấu bánh răng hành tinh.
Loại ly hợp này có nhiều ưu điểm hơn so với loại ly hợp ma sát.
1.5.4. Hệ thống treo.
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc
vỏ ôtô với các cầu hay hệ thống truyền động.
Hệ thống treo trước và sau trên Ôtô Chevrolet Captiva đều là hệ thống treo
độc lập nhưng có kết cấu khác nhau.
Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc
chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn.
Hệ thống treo trước hấp thụ các xung lực từ mặt đường thôg qua lốp và triệt
tiêu các năng lượng này. Hệ thống treo trước được thiết kế cho phép các bánh xe
dịch chuyển theo phương thẳng đứng khi xe hoạt động ở đường có bề mặt xấu,
đồng thời duy trì sự liên kết theo phương ngang của các bánh xe.

Giảm chấn được thiết kế để dập tắt dao động của lò xo. Giảm chấn sử dụng
cho hệ thống treo trước là giảm chấn loại ống, thuỷ lực. Các đầu của giảm chấn
được hạn chế bởi lò xo và tiếp xúc với đế lò xo, cho phép giảm chấn hạn chế
được hành trình của lò xo. Hệ thống treo trước có thanh ổn định ngang, nối giảm
chấn bên trái với giảm chấn bên phải. Thanh này có nhiệm vụ kiểm soát các
chuyển động riêng biệt của hệ thống treo khi xe quay vòng.

Page 14


Giá đỡ trước là giá đỡ hình vòng khép kín, được lắp với thân xe. Giá này có
nhiệm vụ chịu các rung động từ mặt đường và hệ thống truyền động, được thiết
kế để đỡ hệ thống truyền động với hệ thống đỡ 4 điểm, các chi tiết của hệ thống
treo và hệ thống lái.
1

2

3

Hình 1-7: Sơ đồ hệ thống treo trước trên Ôtô Chevrolet Captiva
1.Lò xo trụ; 2 .Ống cân bằng; 3.Đòn dưới.
Hệ thống treo sau là hệ thống liên kết độc lập. Hệ thống treo sau có nhiệm
vụ duy trì mối liên kết giữa cầu sau và thân xe, kiểm soát các phản ứng mômen
khi tăng tốc hoặc khi phanh.

Page 15


1

2

4

3

Hình 1-8: Sơ đồ hệ thống treo sau trên Ôtô Chevrolet Captiva
1. Đòn trên; 2. Lò xo trụ; 3. Giảm chấn; 4. Đòn dưới
1.5.5. Hệ thống lái.
Cơ cấu lái trên ôtô Chevrolet Captiva là cơ cấu lái loại thanh răng - bánh
răng có cường hoá lái.

25

26

8

9

24

7

10

22

6

23

11
13

21

20

19

18

17

16

15

5
4

12

14
3

1
2

Hình 1-9: Sơ đồ hệ thống lái trên ôtô Chevrolet Captiva

Page 16


1. Đai ốc hãm; 2. Khớp cầu; 3. Đòn quay đứng; 4. Đai ốc dầu; 5. Đường
dầu từ bơm đến; 6. Đường dầu hồi về bình chứa; 7. Hộp điều khiển lái; 8. Vô
lăng; 9. Trục lái; 10. Trục các đăng; 11. Khớp các đăng; 12. Đai ốc định vị trục
van điều khiển; 13. Cơ cấu lái; 14. Gân tăng cứng; 15. Đường dầu nối khoang
phải xy lanh với van xoay; 16. Đường dầu nối khoang trái xy lanh với van xoay;
17. Xy lanh trợ lực; 18. Đai ốc dầu; 19. Thanh kéo ngang; 20. Thanh kéo bên;
21. Đai ốc hãm; 22. Bánh xe; 23. Puly; 24. Bơm; 25. Bình chứa dầu; 26. Đai ốc
dầu

Thông số kỹ thuật
Loại cơ cấu lái

Đơn vị

Giá trị

Thanh răng – bánh răng có cường hoá lái

Tỷ số truyền cơ cấu lái

18.5:1

Đường kính vô lăng

mm

Bánh Góc chụm
trước
Góc nghiêng dọc

độ
độ

Góc nghiêng ngang

độ

Bánh Góc chụm
sau
Góc nghiêng ngang

độ

Thể tích dầu trợ lực

L

độ

390
±

0,1 0,08
2,18 0,73

±

±

-0,55 0,75
±

0,09 0,1
±

-0,35 0,5
1,1

Bảng 1-4: Thông số kỹ thuật của hệ thống lái trên Ôtô Chevrolet Captiva
Cơ cấu thanh răng bánh răng có nhiệm vụ xoay các van điều khiển để điều
khiển dòng dầu thuỷ lực từ hai phía của piston thanh răng. Các piston thanh răng
sẽ chuyển đổi áp lực dầu thành chuyển động tịnh tiến để dịch chuyển thanh răng
sang phải hoặc trái. Chuyển động này thông qua các thanh rôtuyn và rôtuyn tới
khuỷu lái và làm quay các bánh xe dẫn hướng.

Page 17


Hệ thống trợ lực lái bao gồm 3 tổng thành: Bơm trợ lực lái, bình dầu và cơ
cấu lái. Bơm cung cấp dầu cho cơ cấu lái khi xe quay vòng. Các van của trợ lực
lái điều khiển áp suất của hệ thống trợ lực lái. Cơ cấu lái sẽ điều khiển các van
của cơ cấu để cho dầu đi vào xy lanh của cơ cấu khi xe quay vòng. Áp suất của
dầu sẽ trợ lực cho việc dịch chuyển đòn kéo của cơ cấu lái sang phải hoặc trái.
Ngoài ra, trên Ôtô Chevrolet Captiva còn trang bị hệ thống cảm biến trợ lái
SSPS, có nhiệm vụ làm thay đổi lực điều khiển của lái xe trên vô lăng phù hợp

với các tốc độ khác nhau của xe. Tại tốc độ thấp, hệ thống sẽ hỗ trợ tối đa để lực
khi đánh lái là nhỏ nhất. Ở tốc độ cao, hệ thống cảm biến trợ lái SSPS sẽ làm
tăng lực điều khiển vô lăng cho người lái để đảm bảo an toàn khi đổi hướng. Khi
xe đứng yên, hệ thống SSPS sẽ cấp áp lực dầu lớn nhất tới cơ cấu lái.
1.5.6. Hệ thống phanh.
Hệ thống phanh trên ôtô Chevrolet Captiva dùng cơ cấu phanh đĩa có
đường kính lớn cho cả bốn bánh, dẫn động bằng dầu. Để nâng cao hiệu quả
phanh hệ thống phanh còn được 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 đường
trơn, giúp xe điều khiển dễ dàng và ổn định. Hệ thống phsnh trang bị trên
Chevrolet Captiva là hệ thống phanh 2 dòng.

Page 18


6

5

4

3

2

1

7

8

9

10

11

Hình 1-10: Sơ đồ hệ thống phanh trên Ôtô Chevrolet Captiva
1. Bàn đạp phanh; 2. Công tắc bàn đạp phanh; 3.Bầu trợ lực phanh;
4. Xylanh phanh chính; 5. Cảm biến tốc độ; 6. Cơ cấu phanh trước;
7. Bộ chấp hành ABS; 8. ECU điều khiển ABS; 9. Giắc chẩn đoán;
10. Đèn báo trên bảng táp lô; 11. Cơ cấu phanh sau.
Thông số kỹ thuật
Đường kính xy lanh tổng phanh

Đơn vị

Giá trị

mm

25,4

Tỷ số trợ lực

7,5:1

Đường kính đĩa phanh trước

mm

296

Đường kính đĩa phanh sau

mm

303

Thể tích dầu phanh

L

0,67

Đường kính bầu trợ lực chân không

in

9

Bảng 1-5 Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh trên Ôtô Chevrolet
Captiva
Hệ thống TCS có nhiệm vụ cân bằng mômen ở các bánh chủ động có tốc độ
quay lớn hơn bánh kia, vì vậy tăng khả năng dẫn động của bánh xe chủ động khi

Page 19


các bánh xe sa lầy.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 ABS MK25E bao gồm các van điện, bơm dầu và bộ điều khiển
điện tử ECU. Mỗi dòng phanh đều có 2 van điện( van vào và van ra) để điều
khiển áp lực phanh cho các bánh xe trước và sau. Hệ thống ABS MK25E gồm
môđun thuỷ lực HECU(điều kiển thuỷ lực bằng điện tử), cầu chì, 4 cảm biến
bánh xe, dây điện, đèn báo ABS, chỉ thị DDRP(giảm tải cho các bánh sau). Phần
cơ bản của môđun thuỷ lực bao gồm các van, 2 van điện cho các bánh xe, bơm
dầu, hai bộ tích hợp, nó cấp dầu áp suất cao cho các xylanh của bánh trước và
sau, rồi qua các môđun chống hãm cứng bánh xe.
Bộ điều khiển thuỷ lực điện tử HECU kiểm tra tốc độ của các bánh xe để
phát hiện bánh xe nào bị trượt. Nếu phát hiện có bánh xe bắt đầu bị trượt, HECU
lệnh cho van tương ứng tới mô đun áp suất dầu có bánh xe bi trượt để ngăn chặn
sự trượt của bánh xe đó. HECU tiếp tục kiểm soát áp suất trong các mạch áp suất
cho đến khi không còn hiện tượng trượt.
1.5.7. Hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống điều hoà nhiệt độ chủ yếu có tác dụng đưa không khí đã được
làm lạnh vào trong xe khoảng 19oC ÷ 25oC (tuỳ theo mức độ hoạt động) để tăng
tiện nghi cho hành khách đi đường xa, trời nóng (khi nhiệt bên ngoài trời lên trên
35oC ÷ 40oC).

Page 20


9

8

7

Ga th? khí

Hóa l?ng

Th? l?ng

1

2

3

4

5

6

Hình 1-11: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hoà Ôtô Chevrolet Captiva
1. Giàn nóng; 2. Khí vào giàn nóng; 3. Quạt làm mát giàn nóng; 4. Bình lọc ẩm
môi chất; 5. Van giãn nở; 6. Giàn lạnh; 7. Khí từ giàn lạnh đi ra; 8. Quạt giàn
lạnh; 9. Máy nén
Hệ thống điều hòa trên Ôtô Chevrolet Captiva gồm có máy nén, bộ hoá
hơi, van điều khiển lưu lượng, bình chứa, két ngưng tụ. Để tăng hiệu quả của quá
trình trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, người ta đặt
các quạt hút không khí lưu thông qua bộ hoá hơi cũng như bộ ngưng tụ. Van
điều khiển lưu lượng kiểu ống van giãn nở điều khiển được lưu lượng ga lỏng
hoá hơi qua van tuỳ theo nhiệt độ hiện thời trong khoang xe. Các đường ống dẫn
phía cao áp thường làm bằng kim loại, các đường ống dẫn phía thấp áp làm bằng
cao su tổng hợp. Bộ hoá hơi, quạt hút van giãn nở và lỗ xả nước thải thường
được lắp trong cùng một kết cấu thường gọi là khối làm lạnh.

Page 21


CHƯƠNG 2: CẤU TẠO CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG AW55-52LE
2.1. Giới thiệu hộp số tự động AW55-52LE.
Được tập đoàn GM(General Motors) đặt hàng với hãng AISIN của Nhật
Bản sản xuất. Hộp số tự động AW55-52E được thiết kế dành riêng cho Ôtô
Chevrolet Captiva, đã đáp ứng được những tính năng cần thiết của một hộp số tự
động đối với dòng xe thể thao đa dụng. Thành công này góp một phần quan
trọng đưa dòng xe này lên một vị trí đáng kể trên thị trường ô tô thế giới (trên thị
trường Ôtô thế giới, Chevrolet Captiva đứng cùng phân đoạn thị trường với
Toyota RAV 4, Honda CRV, Hyundai Tucson), xúc tiến dự án chiến lược toàn
cầu của GM.
Hộp số tự động thế hệ mới AW55-52LE là hộp số tự động 5 cấp tốc độ(số
tiến) và một cấp số lùi, và được điều khiển bằng điện tử . Các bộ phận chính của
hộp số là bộ chuyển đổi mô men, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển
thuỷ lực và điện từ.
* Các dãy số trong hộp số tự động AW55-52LE:
- Dãy “P”: Sử dụng khi xe đỗ.
- Dãy “N”: Vị trí trung gian sử dụng khi xe dừng tạm thời động cơ
vẫn hoạt động.
- Dãy “R”: Sử dụng khi lùi xe.
- Dãy “D”: Sử dụng khi cần chuyển số một cách tự động, dùng
trong điều kiện lái xe thông thường, cho phép chuyển 5 số.
- Dãy “4”: Cho phép chuyển 4 số đầu, nhưng không dùng bộ phận
tăng tốc, sử dụng khi lên dốc, địa hình đồi núi hoặc khi đi chậm trong thành phố,
hoặc khi xuốngdốc.
- Dãy “2”: Cho phép chuyển từ số 1 sang số 2, và không cho phép
tự động chuyển sang số 3,4 hoặc 5. Chọn vị trí 2 để tăng công suất động cơ khi

leo dốc, kìm động cơ khi xuống dốc..
Page 22


Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được
điều khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động
cơ.
Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến
đặt trên xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu
ra điều khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp
số.
2.2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hộp số tự động AW55-51LE.
2.2.1. Sơ đồ hộp số tự động AW55-52LE.

Page 23


1

2

3

4

6

5

11

10

13

8

7

9

12

18

17 16

15 14

Hình 2-1: Sơ đồ tổng thể hộp số AW55-52LE
1. Ly hợp số tiến C1 ; 2. Ly hợp trực tiếp C2; 3. Phanh số 1 và số lùi B3; 4.
Khớp một chiều F2; 5. Khớp một chiều F1; 6. Trục sơ cấp ; 7. Bơm dầu; 8. Biến
mô; 9. Phanh B1; 10. Phanh B2; 11. Bánh răng đảo chiều chủ động; 12. Bánh
răng dẫn động vi sai; 13. Trục thứ cấp; 14. Bánh răng đảo chiều bị động; 15. Ly
hợp truyền giảm C3; 16. Phanh dải B4; 17. Phanh B5; 18. Truyền lực chính
Kết cấu sơ bộ của hộp số AW55-52 LE được giới thiệu qua sơ đồ trên. Trục
sơ cấp được nối với bánh tuabin của biến mô. Mô men được truyền từ động cơ,
Page 24

qua biến mô, trục sơ cấp hộp số, rối mới thông qua các cơ cấu bánh răng bên
trong hộp số. Biến mô được bố trí ở bên trong vỏ hộp số. Về phần các cơ cấu
bánh răng hành tinh sẽ giới thiệu kĩ ở phần sau. Trục sơ cấp của hộp số có thể
nối trực tiếp với bánh răng mặt trời hoặc vành răng ngoài của cơ cấu Wilson phía
sau trên trục sơ cấp.Vành trong của bánh răng đảo chiều bị động chính là vành
răng bao của cơ cấu Wilson trước trên trục thứ cấp Giá hành tinh trên trục sơ cấp
lắp ghép đồng trục với bánh răng đảo chiều chủ động và nối cứng với nó. Trong
khi đó, trên trục thứ cấp, giá hành tinh của bộ bánh răng hành tinh sau được ghép
cứng với trục thứ cấp của hộp số. Cuối trục thứ cấp có bố trí một bánh răng dùng
để truyền động cho bánh răng vành chậu thuộc cơ cấu vi sai. Như mọi hộp số tự
động khác, hộp số AW55-52LE cũng sử dụng các phanh kí hiệu là B, các ly hợp
kí hiệu là C, và các khớp một chiều kí hiệu là F. Việc bố trí các phanh, ly hợp và
khớp một chiều trình bày như trên hình. Chức năng của chúng như sau:
- Ly hợp số tiến C1 sử dụng để nối trục sơ cấp với vành răng sau thuộc cơ
cấu hành tinh trên trục sơ cấp.
- Ly hợp trực tiếp C2 sử dụng để nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời sau
thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp.
- Ly hợp C3 sử dụng để nối bánh răng mặt trời với giá hành tinh trước trong
cơ cấu hành tinh trên trục thứ cấp.
- Phanh B1 sử dụng để khoá hãm bánh răng mặt trời trước trên cơ cấu hành
tinh thuộc trục sơ cấp.
- Phanh B2 sử dụng để hãm chiều quay theo ngược chiều kim đồng hồ của
bánh răng mặt trời trước trong cơ cấu hành tinh thuộc trục sơ cấp.
- Phanh B3 dùng để khoá hãm vành răng trong cơ cấu hành tinh Ravigneux.
- Phanh B4 sử dụng để khoá hãm bánh răng mặt trời trong cơ cấu hành tinh
Simson.

Page 25