nguyên lý hoạt động của hệ thống bánh răng hành tinh trong các loại hộp số tự động

LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật và công nghệ ngày càng phát triển, nhắm đáp ứng nhu
cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Trong
ngành cơ khí hiện nay thì các hệ thống bánh răng hành tinh được sử dụng
rộng rãi trong các máy móc thiết bị, đặc biệt là được dùng trong hộp số của
động với vai trò quan trọng của nó.
Hệ thống bánh răng hành tinh trong các hộp số đặc biệt là trong hộp số tự
động ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các động cơ để giúp điều khiển
giảm tốc độ hay đảo chiều hay tăng tốc cho động cơ, giúp cho động cơ hoạt
động theo ý muốn của người sử dụng, góp phần vào sự đa dạng của các hệ
thống bánh răng được sử dụng trong các loại hợp số.
Tập thiết kế môn học này có thể là tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm
đến vấn đề liên quan nguyên lý hoạt động của hệ thống bánh răng hành tinh
trong các loại hộp số tự động.

Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều nên việc
thiệt kế môn học này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự
đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè.Chúng em xin chân thành cảm ơn!!!

2


Nội dung bản thiết kế môn học truyền động công suất:
Đề Tài: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BÁNH RĂNG
HÀNH TINH TRONG CÁC LOẠI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Đề tài được nghiên cứu bởi nhóm 1 :
Chương 1: Lê Đức Anh
Tổng quan về hộp số.
Chương 2: Lưu Văn Bắc,Bùi Văn Bình
Cấu tạo và các cụm chi tiết chính.
Chương 3: Phạm Minh Chiến, Nguyễn Hoàng Duy

Nguyên lý hoạt động của các loại hộp số tự động.
Chương 4: Nguyễn Ngọc Định, Vũ Trường Giang
Nguyên lý hoạt động của hệ bánh răng hành tinh.
Chương 5: Kết luận và đánh giá.

3


LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
……., ngày…tháng…năm 2015

4


MỤC LỤC
Chương 1: Tổng quan về hộp số……………….................................................6
Chương 2: Cấu tạo và các cụm chi tiết chính………………………………….18
Chương 3: Nguyên lý hoạt động của các loại hộp số tự động…………………41
Chương 4: Nguyên lý hoạt động của hệ bánh răng hành tinh…………………65
Chương 5: kết luận và đánh giá………………………………………………..66

5


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
1.Khái quát
Trong cuộc sống con người hiện nay , các hoạt động giao thông vận tải cũng như các
phương tiện giao thông vận tải đóng vai trò rất quan trọng và là một phần không thể thiếu .
Hiện nay một trong những phương tiện phổ biến là oto đã được tích hợp thêm các hệ thống
tự động trên các dòng xe đã và đang sản xuất số lượng ngày càng tăng . Hộp số tự động
được sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe có rất nhiều những tiện ích , chính vì thế mà
chúng là một trong những hệ thống được quan tâm nhất hiện nay.
Trên những xe sử dụng hộp số thường thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ
chuyển động của động cơ để xử lý nhưng khi sử dụng hộp số tự động thì người lái xe không
cần phải thực hiện hoạt động nhận biết động cơ nữa, mà thay vào đó việc chuyển đến vị trí
số thích hợp nhất sẽ được thực hiện tự động dựa trên các thông số tải động cơ và tốc độ xe.
Khi sử dụng hộp số tự động người lái xe không cần phải suy nghĩ là lúc nào nên chuyển số
xe(lên hoặc xuống), công việc đó được các bánh rang tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc
độ xe và mức đạp ga.
Trong một hộp số, việc chuyển bánh răng được điều khiển bởi một bộ điều khiển từ (ECU)

thì hộp số đó gọi là ECT- Hộp số điều khiển từ. Hộp số mà không không sử dụng ECU
được gọi là hộp số tự động thuần thủy lực. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT ,
ngoài ra có một số loại xe muốn tiết kiệm nhiên kiệu, tính năng và vận hành xe tốt hơn thì
phương thức chuyển số tùy theo ý muốn của lái xe và điều kiện địa hình.
2. Lịch sử phát triển của hộp số tự động
Từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã được nhóm kỹ sư
hàng hải người Đức nghiên cứu chế tạo. Năm 1904 Sturtevant giới thiệu về hộp số tự động
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. Đến năm 1934 hộp số Reo Self-Shifter đã được Reo cho ra đời 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.
Đến năm 1938, hãng GM giới thiệu chiếc Oldesmobile được trang bị hộp số tự động đánh
dấu sự ra đời của hộp số tự động đầu tiên giúp cho việc điều khiển oto đơn giản hóa vì
6


không còn bàn đạp ly hợp nhưng do cấu tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít
được sử dụng.
Hộp số tự động như được hồi sinh vào những năm 1970 khi hàng loạt các hãng oto cho ra
mắt các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó hộp số tự động đã phát triển không
ngừng và dần dần thay thế các loại hộp số thông thường. Khi mới xuất hiện, hộp số tự động
được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực và là loại có cấp. Để chính xác thời điểm chuyển
số đồng thời làm tăng tính an toàn khi sử dụng , hộp số tự động có cấp điều khiển bằng điện
tử(ECT) được ra đời.
Tuy nhiên do vẫn chưa hài lòng với các cấp tỷ số truyền của hộp số điều khiển bằng điện tử
(ECT) nên vào những năm cuối thế kỉ XX các nhà sản xuất oto đã nghiên cứu và chế tạo
thành công một loại hộp số truyền tự động với vô số cấp tỉ số truyền (hộp số tự động vô

cấp), cụ thể :
-Hộp số tự động (HSTĐ), theo công bố của tài liệu công nghiệp ô tô CHLB Đức ra đời
năm 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTĐ sử dụng ly hợp thủy lực và hộp số hành tinh,
điều khiển hoàn toàn bằng van con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng biến momen
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 sỹ).
Phần lớn các HSTĐ 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 Wilson, kết cấu AT.
- Sau những năm 1960, HSTĐ dùng trên ô tô tải, ô tô bus với momen thủy lực và hộp số cơ
khí có cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT.
- Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTĐ kiểu EAT (điều khiển chuyển số bằng thủy lực
điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng.
- Một loại HSTĐ 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 (nó cũng là một dạng HSTĐ).
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và tăng tính an toàn khi sử dụng , các nhà chế
tạo đã cho ra đời hộp số điều khiển bằng điện tử có thêm chức năng sang số bằng cần như
hộp số thường

7


Hình 1.1 Hộp số tự động
Hiện nay hộp số tự động đã được sử dụng khá rộng rãi trên các loại xe du lịch và một số xe
4WD và loại xe tải nhỏ.
Ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từ những năm 1990 trên các loại xe được nhập từ
Mỹ và châu Âu. Tuy nhiên, do công nghệ nước ta còn hạn chế nên việc sửa chữa và bảo
dưỡng rất khó khan nên ít sử dụng. Hiện nay cùng với sự tiến bộ của nền khoa học và công
nghệ việc chế tạo hộp số tự động trở nên hoàn chỉnh và ưu việt hơn, dần dần đã thay thế cho
hộp số thường.
3. Phân loại hộp số tự động

Có nhiều cách để phân loại hộp số tự động :
3.1.Phân loại theo cấp số truyền
3.1.1. Hộp số tự động vô cấp
- Là loại hộp số có khả năng thay đổi tự động và liên tục tỷ số truyền nhờ sự thay đổi của
bán kính quay của các puly

Hình 1.2 Hộp số tự động vô cấp
8


3.1.2 Hộp số tự động có cấp
- Khác với hộp số điều khiên vô cấp, hộp số điều khiển có cấp cho phép thay đổi tỷ số
truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh răng.

Hình 1.3 Hộp số tự động có cấp
3.2 Phân loại theo cách điều khiển
Phân loại theo cách điều khiển có thể chia thành hai loại là loại điều khiển hoàn toàn bằng
thủy lực và một loại điều khiển bằng điện tử (ECT) sử dụng ECU để điều khiển và có thêm
chức năng chẩn đoán và dự phòng. Như vậy là chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để
điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô.
Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động dựa trên sự biến đổi cơ khí tốc độ xe
thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga rồi dùng các áp suất thủy
lực này để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh
nhờ đó điều khiển được thời điểm chuyển số.
Hộp số điêu khiển bằng điện tử lại dùng các cảm biến để phát hiện tốc độ của xe và độ mở
bướm ga biến chúng thành tín hiệu và gửi về bộ điều khiển ECU. Qua đó ECU điều khiển
các ly hợp, phanh thông qua các van và hệ thống thủy lực.
3.2.1 Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực
3.2.1.1 Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực
Hộp số được điều khiển thông qua các tín hiệu điều khiển điện tử từ bộ ECU-ECT

*Sơ đồ tín hiệu điều khiển
9


Hình 1.4. Hộp số tự động Toyta
3.2.1.2 Loại điều khiển điện tử hoàn toàn thủy lực
Hộp số tự động được điều khiển bởi cáp bướm ga và các tín hiệu điện tử điều khiển .
Sơ đồ tín hiệu điều khiển
Bàn đạp ga→Cáp dây ga→Cáp bướm ga→van bướm ga, van ly tâm→Van sang số→Bộ
truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô.

Hình 1.5 Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực
10


3.2.2 Hộp số tự động điều khiển bằng điện tử
Hộp số này sử dụng áp suất thủy lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều khiển của
ECU. ECU điều khiển các van điện từ tùy theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ
cảm biến xác nhận, từ đó điều khiển áp suất dầu thủy lực.
*Sơ đồ của tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điện từ các cảm biến ( cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp số, cảm biến tốc độ
động cơ, cảm biến tốc độ xe, cảm biến đếm vòng quay, cảm biến tốc độ tuabin...) và tín
hiệu điện từ bộ điều khiển thủy lực→ECT động cơ và ECU→tín hiệu điện đến các van điện
từ→bộ biến mô và bánh răng hành tinh.

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý hộp số tự động điều khiển bằng điện tử
3.3. Phân loại theo tỷ số truyền
Hộp số tự động hiện nay có nhiều loại nhiều tỷ số truyền khác nhau nhưng thông dụng nhất
là loại hộp số có tỷ số truyền 4 cấp, 5 cấp và 6 cấp. Bên cạnh đó cũng có những loại xe
trang bị hộp số tự động có tỷ số truyền 8,9 cấp.

Hình 1.7 Hộp số 4 cấp tỉ số truyền
11


3.4 Phân loại theo cách bố trí hộp số trên xe
3.4.1 Loại FF
-Đây là loại hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu trước chủ động. Loại
này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở khoang động cơ (Thường dùng trong xe thể
thao).

Hình 1.8 Hộp số đặt ở phía trước,cầu dẫn động bánh trước (FF)

Hình 1.9 Hộp số FF (loại 8 cấp của Trung Quốc)

12


3.4.2 loại FR
-Đây là loại hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu sau chủ động. Loại
này có bộ truyền bánh răng cuối cùng( vi sai ) lắp ở bên ngoài nên nó dài hơn (Thường
dùng trong các loại xe bán tải).

Hình 1.10 Hộp số đặt phía trước, cầu sau dẫn động(FR)

Hình 1.11 Hộp số tự động loại FR

13

4. Nguyên lí làm việc chung của hộp số tự động
Dòng công suất truyền động từ động cơ qua biến mô đến hộp số và di chuyển đến hệ thống
truyền động sau đó, nhờ cấu tạo đặc biệt của mình biến mô vừa là một khớp nối thủy lực
vừa là một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực cũng vừa là một bộ phận khuếch đại mô
men từ động cơ đến hệ thống truyền lực phía sau tùy vào điều kiện sử dụng. 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 đặc biệt bằng thủy
lực hay điện tử

14


5. Chức năng của hộp số tự động
Về cơ bản hộp số tự động có chức năng như hộp số thường, tuy nhiên hộp số tự động cho
phép đơn giản hóa việc điều khiến hộp số, quá trình chuyển số êm dịu, không cần ngắt
đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động tự chọn tỉ số truyền
phù hợp với điều kiện chuyển động của ô tô, do đó tạo điều kiện sử dụng gần như tối ưu
công suất động cơ. Vì vậy, hộp số tự động có những chức năng cơ bản sau: - Tạo ra các cấp
tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi moment xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động phù
hợp với moment cản luôn thay đổi và nhằm tận dụng tối đa công suất động cơ. - Giúp cho
xe thay đổi chiều chuyển động. - Đảm bảo cho xe dừng tại chỗ mà không cần tắt máy hoặc
tách ly hợp. Ngoài ra ECT còn có khả năng tự chẩn đoán.

6. Ưu nhược điểm của hộp số tự động
6.1 Ưu điểm
- Giảm mệt mỏi cho người lái xe do đã loại bỏ được các bước chuyển số gạt cần, cắt ly hợp
so với hộp số thông thường.
- 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.
- Hộp sô tự động 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 .
- Hiệu suất cao do 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 không qua một cơ cấu cơ khí nào nên không có
sự ngắt quãng dòng công suất (sử dụng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực).
- Chuyển số nhanh, hành trình gia tốc nhanh.
- Không cần bộ đồng tốc, ít bị va đập khi sang số.

6.2 Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp
- Tốn nhiều nhiên liệu hơn so với hộp số cơ khí do sử dụng biến mô thủy lực.
15


- 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.
- 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.
7. Kết luận tóm tắt tổng quan về đặc điểm của hộp số tự động
* Gồm hộp số vô cấp và hộp số tự động có cấp
7.1 hộp số vô cấp
7.1.1 Hộp số vô cấp điều khiển bằng dây đai
Đặc điểm : Loại hộp số CVT vận hành trên một hệ thống pu-li, dây đai thông minh, hệ
thống này cho phép một khả năng biến thiên vô hạn giữa số thấp nhất và số cao nhất mà
không không có sự ngắt quãng giữa các số.
7.1.2 Hộp số vô cấp điều khiển bằng con lăn

Đặc điểm : Loại hộp số CVT vận hành trên một hệ thống đĩa con lăn thông minh, hệ thống
này cho phép một khả năng biến thiên vô hạn giữa số thấp nhất và số cao nhất mà không
không có sự ngắt quãng giữa các số.
7.2 Hộp số tự động có cấp
7.2.1 Hộp số tự động có cấp loại thường
7.2.1.1 Số tự động loại chuyển số bằng Côn điều khiển Thủy lực
- Đặc điểm : Sử dụng biến mô và côn để vào số một cách tự động.Điều khiển chuyển số
bằng thuần túy thủy lực .
7.2.1.2 Số tự động loại thường chuyển số bằng Côn và Phanh. Điều khiển thủy lực
- Đặc điểm : Sử dụng biến mô và côn, phanh để chuyển số một cách tự động.Điều khiển
chuyển số bằng Thủy lực thuần túy
7.2.2 Hộp số có cấp loại điện tử
7.2.2.1 Số tự động chuyển số bằng côn điều khiển Thủy lực và Điện Tử(ECT,E CU)
16


- 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).
7.2.2.2 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, phanh để chuyển số một cách tự động.Điều khiển
chuyển số bằng Thủy lực và Điện Tử(ECT,E CU).

17


Chương 2: Cấu Tạo Và Các Cụm Chi Tiết Chính
2.1 Các loại hộp số tự động thông dụng
Hộp số là bộ phận chính truyền công suất, momen xoắn từ động cơ tới các bánh xe giúp xe
chuyển động khi vận hành. Giúp người lái cảm nhận được sức mạnh do khối động cơ tạo ra.

Ngày nay, việc lái xe không chỉ là đáp ứng nhu cầu đi lại mà còn là sự trải nghiệm về tốc
độ, thích nghi trên các địa hình.....vv. Các hãng chế tạo ô tô ngày càng nhiều dẫn đến sự
cạnh tranh gay gắt, để đáp ứng các vấn đề trên họ đã không ngừng thúc đẩy cải tiến công
nghệ sản xuất hộp số cho xe. Từ hộp số sàn đến hộp số tự động. Để làm sao cho hiệu suất
truyền động tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ, hỗ trợ người lái xe một cách tốt nhất.
Hộp số tự động ra đời đã phần nào đáp ứng được các vấn đề này.
Các loại hộp số tự động được sử dụng rộng dãi
2.1.a. Hộp số tự động có cấp loại (AT).
Hiện nay, đa số các mẫu xe ô tô đang lưu thông đều sử dụng loại hộp số tự động. Hệ thống
sử dụng bộ biến mô thủy lực phức tạp để truyền chuyển động quay từ động cơ đến các bộ
bánh răng hành tinh trong thân hộ số. Toàn bộ quá trình cài đặt tỷ số truyền đều được tính
toán và điểu khiển bởi máy tính một cách chính xác.
Tuy quá trình vận hành trên hệ thống rất phức tạp, nhưng công việc của người lái khá đơn
giản. Chúng ta chỉ cần chọn các chế độ như P-R-N-D-L trên cần số để điều khiển xe của
mình di chuyển theo ý muốn.
Chính vì thế, ưu điểm lớn nhất của hệ thống này là sự đơn giản và tính tiện nghi trong quá
trình sử dụng. Để có được những điều tuyệt vời này, bù lại, hộp số được kế cầu kỳ, phức tạp
và rất khó để sửa chữa cũng như chi phí thay thế đắt đỏ. Mặc dù thế hệ hộp số tự động chưa
thể chạy đua kịp với hộp số sàn về mảng tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, khoảng cách này
đã dần được rút ngắn lại nhờ vào các thế hệ hộp số tự động thế hệ mới với 8, 9 hoặc thậm
chí 10 cấp số

18


Hình 2.1: Hộp số AT (nguồn internet)

2.1.b. Hộp số tự động vô cấp (CVT).
Mang đến trải nghiệm lái xe tương tự như loại hộp số tự động có cấp nhưng hoạt động theo
nguyên lý hòan toàn khác. Hộp số CVT không hề có các cấp số, thay vào đó, hệ thống sử

dụng hai bu-li có thể thay đổi đường kính, được kết nối với nhau qua một dây đai kim loại.
Nhờ vào việc thay đổi đường kính bu-li, hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền một cách êm
dịu. Việc thay đổi này được điều khiển chính xác bởi máy tính, dựa vào điều kiện thực tế
của xe như tải trọng, độ dốc…Nhờ vào sự biến thiên tỷ số truyền liên tục, mượt mà, hộp số
CVT mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt bậc chiếc xe.
Do được thiết kế với nguyên tắc hoạt động đơn giản, hộp số CVT ít gặp vấn đề về kỹ thuật
và chi phí sửa chữa cũng thấp hơn so với hộp số tự động thông thường. Nhược điểm lớn
nhất của hộp số CVT: Do sử dụng dây đai nên sẽ xảy ra hiện tượng trượt tương đối giữa buli và dây đai.Và cảm giác lái. Chính vì việc không xuất hiện quá trình chuyển số, quá trình
hoạt động mượt mà, quá trình tăng tốc không tạo cảm giác phấn khích đã khiến cho những
người mê cảm giác lái xe tưởng tượng như họ đang vận hành một thiết bị điện tử, hơn là
cảm giác điều khiển thật sự.

19


Hình 2.2 : Hộp số CVT(nguồn internet)

2.2 Các bộ phận chính trong hộp số tự động & chức năng cơ bản của chúng.
Về cơ bản các loại hộp số tự động đều hoạt động trên một nguyên lý chung.Để bám sát vào
chương đã học, ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu và nghiên cứu về loại hộp số có cấp AT. Đây là
loại hộp số phổ biến được dùng trên các loại ô tô hiện nay.
Hộp số tự động bao gồm 3 bộ phận chính sau:
- Bộ biến mô.
- Bộ bánh răng hành tinh.
- Bộ điều khiển thuỷ lực hoặc điện.

2.2.1 Bộ biến mô

20

Hình 2.3 : Bộ biến mô thủy lực (nguồn iternet)
Bộ biến mô gồm: Bánh bơm, Bánh tuabin, Khớp một chiều (bao gồm giảm chấn bên trong),
Stato, Ly hợp khóa và Vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó. Bộ biến mô được điền đầy
ATF do bơm dầu cung cấp.

21


Hình 2.4 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ biến mô thủy lực
( nguồn internet)
2.2.1.a Cấu tạo 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.

22


Hình 2.5 : Bánh bơm (nguồn internet)

2.2.1.b Cấu tạo bánh tua bin

Hình 2.6 : Bánh tua bin (nguồn internet)
Rất nhiều cánh được lắp lên bánh tuabin giống như trường hợp bánh bơm. Hướng cong của
các cánh này ngược chiều với hướng cong của cánh bánh bơm. Việc bố trí các cánh dẫn
hướng sẽ tận dụng được tối đa được năng lượng dòng dầu do bánh bơm tạo ra. Việc này
làm cho công suất nhận được trên bánh tua bin có thể bằng khoảng 2,8-3 lần khi xe bắt đầu
khởi động.
23

2.2.1.c 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. Việc thiết kế stato hẳn là có lý do của nó, nó
là bộ phận dẫn hướng cho dòng dầu từ bánh bơm truyền đến bánh tua bin. Nó tạo ra một
góc nghiêng hợp lý để tránh sự va đập trực diện vào bánh tua bin. Giảm hao phí năng
lượng của dòng dầu.
2.2.1.d 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.

Hình 2.7 : vị trí của khớp 1 chiều (nguồn internet)

2.2.1.e Ly hợp khóa
24


Hình 2.8 : Ly hợp khóa hoạt động (nguồn internet)
Ly hợp khóa được lắp ở phần đầu của bộ biến mô, đằng trước bánh tua bin. Nó có tác dụng
khóa chặt bánh tua bin và bánh bơm thành một khớp nối cứng khi xe hoạt động ở tốc độ ổn
định, không cần đến sự biến đổi công suất giữa bánh bơm và bánh tua bin. Điều này làm
giảm hao phí công suất do động cơ tạo ra khi truyền đến hộp số.

=>> Các chức năng của bộ biến mô:
- Tăng mômen do động cơ tạo ra.
vai trò như một ly hợp để truyền hay không truyền mômen từ động cơ đến hộp số.
- Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực.
- Có tác dụng như một bánh đà để làm đều chuyển động quay của động cơ.

- Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thuỷ lực.

- Đóng

2.3: Bộ truyền bánh răng hành tinh (Bộ truyền hành tinh)
Bộ bánh răng hành tinh được đặt trong vỏ hộp số chế tạo bằng hợp kim nhôm. Nó có trể
thay đổi tốc độ đầu ra hoặc chiều quay của hộp số, sau đó truyền chuyển động này đến bộ
truyền động cuối cùng. Có rất nhiều cơ cấu bánh răng hành tinh như kiểu Wilson, Simson,
Ravigneaux,....vv. Nhưng vẫn trên một nguyên lý chung và cấu tạo tương tự như nhau.
Nó có một ưu điểm rất lớn là có thể biến đổi được nhiều tỷ số truyền, với cùng một số
lượng bánh răng rất ít và có thể đổi chiều quay của các trục chỉ với việc thay đổi đầu vào và
đầu ra của hệ hoặc khóa một hoặc hai trong ba phần tử với nhau hay với vỏ hộp số. Nhưng
đi cùng với ưu điểm là nhược điểm của nó là chế tạo đòi hỏi độ chính xác cao và độ bền của
vật liệu làm bánh răng phải tốt vì có đồng thời các cặp ăn khớp trong và ngoài. Nhưng với

25


sự phát triển của công nghệ vật liệu thời kỳ mới và máy móc gia công hiện đại đã khắc
phục phần nào được nhược điểm này.
2.3.1 Cấu tạo của hệ bánh răng hành tinh.

Hình 3.9: Hệ bánh răng hành tinh (nguồn internet).
Cấu tạo của 1 hệ bánh răng hành tinh gồm 3 phần chính:
+ Bánh răng bao (bánh răng vành).
+ Bánh răng hành tinh gắn trên cần dẫn.
+ Bánh răng mặt trời.
Cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành
tinh xoay xung quanh.Thông thường nhiều bánh răng hành tinh được phối hợp với nhau
trong bộ truyền bánh răng hành tinh.

Các trục nối với các bánh răng trong hệ bánh răng hành tinh có thể thiết kế lồng vào nhau,
hoặc nhờ các bộ truyền trung gian để có thể thay đổi đầu ra và đầu vào của hệ.

26