đồ án hộp số tự động

HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
A/T (AUTOMATIC TRANSMISSION)
I.1. Công dụng:
Hộp số tự động cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp
số. Quá trình chuyển số êm dịu, không cần cắt công suất
truyền từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động tự chọn
tỷ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động. Do đó tạo
điều kiện sử dụng gẩn như tối ưu công suất của động cơ.
I.2. Phân loại:
Hiện nay sử dụng trên xe có hai loại hộp số tự động:
- Hộp số tự động có cấp.
- Hộp số tự động vô cấp.
Hộp số tự động vô cấp ít được sử dụng hơn do công nghệ chế
tạo phức tạp giá thành cao.


II.1. Hộp số tự động là gì?
Giống như hộp số thường, Hộp số tự động cho động cơ đặt
dọc và đặt ngang được thiết kế để thích ứng công suất động
cơ với điều kiện tải và đường xá.
Khi tài xế đang lái xe với 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 đối với lái xe là phải
thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ để chuyển số
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.


II.2. ƯU ĐIỂM CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau:
Hộp số tự động thực hiện việc chuyển số chính xác hơn.
Nó làm 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 các chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự
cần thiết phải thành thạo các kỹ thuật lái xe khó khăn và phức
tạp như vận hành ly hợp.
Nó tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do
nó nối chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối
bằng cơ khí.


CAÙC BOÄ
CUÛA HSTÑ

PHAÄN

CHÍNH

Có nhiều hộp số tự động khác nhau, chúng được cấu tạo theo
một vài cách khác nhau nhưng chức năng cơ bản và nguyên lý
hoạt động của chúng là giống nhau. Hộp số tự động bao gồm
một số bộ phận chính.
Để hiểu biết đầy đủ hoạt động của hộp số tự động, điều

quan trọng là phải nắm được các nguyên lý cơ bản của các bộ
phận chính
Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:
- Bộ biến mô.
- Bộ bánh răng hành tinh.
- Bộ điều khiển thủy lực.
- Bộ truyền động bánh răng cuối cùng.
- Các thanh điều khiển.
- Dầu hộp số tự động.


Biến mô thủy lực
Biến mô thủy lực được gắn ở trục vào hộp số và được lắp
bằng bulông vào trục khuỷu thông qua tấm truyền động. Biến
mô có tác dụng như bánh đà của động cơ.
Chức năng của bộ biến mô:
- Tăng mô men do động cơ tạo ra.
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền hay
không truyền mômen động cơ đến hộp số.
- Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống
thủy lực.
- Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.


Bộ bánh răng hành tinh
Bộ bánh răng bao gồm: các bánh răng hành tinh để thay đổi
tốc độ đầu ra, ly hợp và phanh hãm dẫn động bằng áp suất
dầu thủy lực để điền khiển hoạt động của bánh răng hành
tinh, các trục để truyền công suất động cơ, và các vòng bi
giúp cho truyền động quay của trục được êm.

Chức năng của bộ bánh răng hành tinh như sau:
- Cung cấp một vài tỷ số truyền bánh răng để đạt được
mômen và tốc độ quay phù hợp với các chế độ chạy xe và
điều khiển của lái xe.
- Cung cấp bánh răng đảo chiều để chạy lùi.
- Cung cấp vị trí số trung gian để cho phép động cơ chạy
không tải khi xe đỗ..


Hệ thống điều khiển thủy lực
Hệ thống điều khiển thủy lực bao gồm các te dầu, bơm
dầu, các loại van với các chức năng khác nhau, các ly hôïp,
phanh và các bộ phận khác của hệ thống điều khiển thủy lực.
Chức năng của hệ thống điều khiển thủy lực như sau:
- Cung cấp dầu thủy lực đến bộ biến mô.
- Điều chỉnh áp suất thủy lực do bơm dầu tạo ra.
- Cung cấp áp suất thủy lực đến các ly hợp và phanh để điều
khiển hoạt động của bánh răng hành tinh.
- Bôi trơn các chi tiết chuyển động quay bằng dầu.
- Làm mát biến mô và hộp số bằng dầu.


Dầu hộp số tự động
•
•

•
•

Chức năng của dầu hộp số tự động (ATF):

Truyền mômen trong bộ biến mô.
Điều khiển hệ thống điều khiển thủy
lực, cũng như hoạt động của ly hợp và
phanh trong phần hộp số.
Bôi trơn các bánh răng hành tinh và
các chi tiết chuyển động khác.
Làm mát các chi tiết chuyển động.
Automatic Transmission Fluid


Kết cấu Bộ biến mô


Hoạt động Bộ biến mô

Xe dừng

Xe dừng tốc độ động cơ thấp

Xe chạy


Bộ biến mô

Khuếch đại mômen


Đường đặc tính Bộ biến mô

Đặc tính biên mô thủy lực

Tỉ số truyền mô men

iM

MT
=
MB

Tỉ số truyền tốc độ

iω

ωT
=
ωB

Hiệu suất

M T ωT
η=
M Bω B


Ly hợp khoá biến mô


Bộ bánh răng hành tinh

Giảm tốc

(i>1)

n1
i =
n2
n1:: là số vòng quay của trục chủ động
n2 : là số vòng quay của trục bị động


Dẫn động trực tiếp (i=1)


Tăng tốc (i<1)


Đảo chiều (i<0)



Bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ
(kiểu Simpson)

Cần dẫn


Bộ truyền bánh răng hành tinh kép
Ravingeaux

TỈ SỐ TRUYỀN
ω S − ωC
k zR
i SR / C =
= ( − 1)
ω R − ωC

zS

ω
•S : Tốc độ góc bánh răng mặt trời
ω R(1/s)
• C : Tốc độ góc bánh răng bao (1/s)
ω
•Z R : Tốc độ góc cần dẫn (1/s)
• : Số răng của bánh răng bao
Z S (bánh răng bò động)
• : Số răng của bánh răng mặt
trời (bánh răng chủ động)
• K : Số cặp bánh răng ăn khớp ngồi.


TÍNH TÆ SOÁ TRUYEÀN
BRHT
ω − ωC
Z
i S1R1 / C1 =

S1

ω R1 − ω C1

= (−1)

R1

K

Z S1

K: số cặp bánh răng ăn khớp ngoài

Z S1 i

ω R1 ω R Z S 2
ω S1
ω S2 Z R
ω C1 ω C
Z R1
i1
i 2 i3
2

2

S1 R1 / C1

iS 2 R2 / C2 =

=

ωS − ωC1
1

ω R1 − ωC1

ω S − ωC 2
2

ω R2 − ωC2

=−

=−

2

i4

i5

iR

Z R1
Z S1

(1)

Z R2

Z S2

(2)


TÍNH TÆ SOÁ TRUYEÀN
BRHT
i S1R1 / C1 =

ω S − ωC
1

ω R1 − ω C1

= (−1)

K

Z R1

(1)

(2)

Z S1

Z R2

ω C1 ω S1 ω R1
ωC ω S2 ω R

Z S2

i1 i2 i3 i4 i5 i R

Z R1

Z S1

2

2


Ly hợp nhiều đĩa