Khía quát về hộp số tự động

Khái quát về hộp số tự động
Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu về hộp số tự động. Chúng ta sẽ bắt đầu với
điểm mấu chốt của toàn bộ hệ thống Trong hộp số tự động
Trong xe hơi, bên cạnh hộp số thường khá phổ biến, các nhà sản xuất còn chế tạo hộp số tự động
với những tính năng và ưu điểm vượt trội so với loại hộp số thường như chuyển số êm ái nhẹ
nhàng hơn, tiết kiệm nhiên liệu, cải thiện khả năng tăng tốc… 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.
Trong hộp số tự động, việc chuyển số hay ăn khớp giữa các 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.
ECU động cơ & ECT điều khiển thời điểm chuyển số và khoá biến mô (bộ chuyển đổi momen) bằng
cách điều khiển các van điện từ của bộ điều khiển thuỷ lực để duy trì điếu kiện lái tối ưu thông qua
các tín hiệu từ các cảm biến và các công tắc lắp trên động cơ và hộp số tự động.
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.
Các loại hộp số tự động
Các hộp số tự động có thể được chia thành 2 loại chính, đó là các hộp số được sử dụng trong các xe
FF (động cơ ở phía trước, dẫn động bánh trước) và các xe FR (động cơ ở phía trước, dẫn động bánh
sau). Các hộp số của xe FF có một bộ dẫn động cuối cùng được lắp bên trong, còn các hộp số của
xe FR thì có bộ dẫn động cuối cùng lắp bên ngoài. Loại hộp số tự động dùng trong xe FR được gọi là
hộp truyền động.
Trong hộp số tự động đặt ngang, hộp truyền động và bộ dẫn động cuối cùng được bố trí trong cùng
một vỏ hộp. Bộ dẫn động cuối cùng gồm một cặp bánh răng giảm tốc (bánh răng dẫn và bánh răng
bị dẫn), và các bánh răng vi sai.
Một hộp số tự động điều khiển điện tử (ECT) gồm các bộ phận sau:
- Bộ biến mô: Để truyền và khuyếch đại mômen do động cơ sinh ra.
- Bộ truyền động bánh răng hành tinh: Để để điều khiển việc chuyển số như giảm tốc, đảo chiều,
tăng tốc, và vị trí số trung gian.
- Bộ điều khiển thuỷ lực: Để điều khiển áp suất thuỷ lực sao cho bộ biến mô và bộ truyền bánh răng

hành tinh hoạt động êm.
- Các ECU động cơ và ECT: Để điều khiển các van điện từ và bộ điều khiển thuỷ lực nhằm tạo ra
điều kiện chạy xe tối ưu.
Hộp số này sử dụng áp suất thuỷ lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều khiển của ECU.
ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ cảm biến xác định,
từ đó điều khiển áp suất dầu thuỷ lực.
Ngoài ra cón có loại hộp số tự động thuần thuỷ lực. Kết cấu của một hộp số tự động thuần thuỷ lực
về cơ bản cũng tương tự như của ECT. Tuy nhiên, hộp số này điều khiển chuyển số cơ học bằng
cách phát hiện tốc độ xe bằng thuỷ lực thông qua van điều tốc và phát hiện độ mở bàn đạp ga từ
bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp bướm ga.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh
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. Các ly hợp và phanh này đóng vai trò 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.
C1, C2 - Các ly hợp
B1, B2, B3 - Các phanh
F1, F2 - Các khớp 1 chiều
Cấu tạo
Bộ truyền bánh răng hành tinh có các phần chính: bánh răng bao, bánh răng hành tinh, cần dẫn và
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 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.
Nguyên lý
Bộ truyền bánh răng hành tinh thay đổi tốc độ truyền động và chiều quay bằng cách thay đổi vị trí
đầu vào, đầu ra và các phần tử cố định để giảm tốc, tăng tốc, đảo chiều hoặc truyền trực tiếp đến

bộ phận chấp hành. Sau đây ta có thể diễn giải lần lượt từng hoạt động đó như sau:
Giảm tốc:
Khi bánh răng mặt trời bị cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và quay xung quanh bánh
răng mặt trời. Do đó trục đầu ra giảm tốc độ quay so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của
bánh răng hành tinh. Quan sát hình vẽ trên độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay lớn hay nhỏ và chiều
rộng của mũi tên tướng ứng với độ lớn của mômen.
Tăng tốc:
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 mômen càng lớn.
Dẫn động trực tiếp:
Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc độ nên cần dẫn (đầu ra)
cũng quay với cùng tốc độ đó. Kết quả là động lực được truyền trực tiếp đến bộ phận chấp hành
thông qua cần dẫn. Ta nhận thấy ở đây mômen không thay đổi độ lớn từ đầu vào cho đến đầu ra.
Đảo chiều quay: