Hộp số tự động là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Hộp số tự động hoạt động dựa trên việc điều chỉnh các bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau nhằm tạo ra tỷ số truyền khác nhau ở đầu vào và đầu ra.

menh-kim-nen-mua-xe-mau-gi-trong-nam-2021

Hộp số tự động là gì?

Hộp số tự động (Automatic Transmission – viết tắt AT) là loại hộp số có thể tự động thay đổi tỉ số truyền động mà không cần bất kỳ sự can thiệp điều khiển nào từ người lái. Có nhiều loại hộp số tự động như:

  • Hộp số tự động thuỷ lực (AT) – đây là loại hộp số phổ biến nhất, có thể thấy ở những xe như: Toyota Innova, Toyota Camry…
  • Hộp số tự động vô cấp (CVT) – loại hộp số này ngày càng được ưa chuộng, sử dụng ở những xe như: Toyota Wigo, Honda CR-V…
  • Hộp số ly hợp kép (DCT) – loại hộp số này đang dần phổ biến, có thể thấy ở những xe như: Hyundai Kona, Hyundai Tucson…

Trong đó phổ biến nhất là hộp số tự động thuỷ lực. Loại hộp số này sử dụng áp suất dầu để điều khiển các ly hợp bên trong.

Ưu điểm

Ưu điểm của hộp số tự động là “giải phóng” người lái ra khỏi chân côn và cần số. Điều này giúp các thao tác lái xe trở nên đơn giản hơn. Thấy rõ nhất là khi vận hành trong phố, những khu vực đông đúc. Tuy nhiên so với hộp số sàn thì hộp số tự động ô tô có cấu tạo phức tạp hơn khá nhiều.

Cấu tạo hộp số tự động

Cấu tạo toàn bộ hệ thống truyền động trên xe ô tô sẽ gồm: động cơ, hộp số, vi sai và truyền động cuối. Xe ô tô số sàn sử dụng ly hợp cơ khí. Còn xe ô tô số tự động dùng loại ly hợp thuỷ lục. Do đó trên xe số tự động, dễ nhận ra là xe không có bàn đạp ly hợp (chân côn). Người lái không phải thao tác chuyển số. Mọi thứ đơn giản và tự động khi chọn chế độ D (drive).

Hộp số tự động hoạt động dựa trên việc điều chỉnh các bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau nhằm tạo ra tỷ số truyền khác nhau ở đầu vào và đầu ra.

Cấu tạo của hộp số tự động ô tô gồm:

  • Các bộ bánh răng hành tinh
  • Các bộ ly hợp thuỷ lực
  • Biến mô thuỷ lực
  • Bộ điều khiển điện tử

Bộ bánh răng hành tinh

Cấu tạo:

Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trò quan trọng nhất trong hộp số xe tự động. Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh gồm:

  • Bánh răng mặt trời (còn gọi là bánh răng định tinh): là bánh răng có kích thước lớn nhất, nằm ở vị trí trung tâm.
  • Bánh răng hành tinh: là các bánh răng hành tinh có kích thước nhỏ hơn, ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời.
  • Vành đai ngoài: vành đai ngoài bao quanh toàn bộ bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh. Vành đai này ăn khớp với bánh răng hành tinh. Ở hộp số tự động, mặt ngoài của vành đai ngoài được thiết kế nhiều rãnh để ăn khớp với những đĩa ma sát của ly hợp. Điều này giúp các đĩa ma sát chuyển động cùng với vành đai ngoài.
  • Lồng hành tinh: trục của bánh răng hành tinh liên kết với một lồng hành tinh (cần dẫn) đồng trục với bánh răng mặt trời và vành đai ngoài.

Cơ chế làm việc:

Bất kể bộ phận nào trong 3 bộ phận bánh răng mặt trời, lồng hành tinh và vành đai ngoài đều có thể giữ vai trò dẫn mô men xoắn – đầu vào/sơ cấp. Khi ấy, 1 trong 2 bộ phận còn lại giữ vai trò nhận mô men xoắn – đầu ra/thứ cấp. Bộ phận còn lại giữ cố định. Sự thay đổi của bộ phận đầu vào hoặc bộ phận cố định sẽ cho tỷ số truyền đầu ra khác nhau.

Tỷ số truyền giảm khi tốc độ đầu vào nhỏ hơn tốc độ đầu ra. Tỷ số truyền tăng khi tỷ số đầu vào lớn hơn tỷ số đầu ra. Khi tỷ số giảm đi cùng với chuyển động đầu vào và đầu ra ngược nhau thì cho số lùi.

Giảm tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài chủ động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh bị động. Khi vành đai ngoài quay theo chiều kim đồng hồ, bánh răng hành tinh cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Điều này làm cho tốc độ của lồng hành tinh giảm.

Tăng tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh chủ động. Khi bánh răng hành tinh quay theo chiều kim đồng hồ làm cho vành đai ngoài tăng tốc quay theo.

Đảo chiều: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời chủ động – lồng hành tinh cố định. Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, do lồng hành tinh đang cố định nên bánh răng hành tinh quay ngược chiều kim đồng hồ. Điều này làm vành đai ngoài cũng quay ngược chiều kim đồng hồ.

Bộ ly hợp thuỷ lực

Cấu tạo:

Bộ ly hợp thuỷ lực có cấu tạo gồm:

  • Các đĩa ma sát
  • Các tấm thép ma sát
  • Lò xo
  • Piston

Cơ chế làm việc:

Đĩa mã sát và tấm thép ma sát được thiết kế chồng lên nhau. Đĩa ma sát ăn khớp với vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh nhờ các rãnh. Khi vành đai ngoài chuyển động thì các đĩa ma sát của ly hợp cũng chuyển động theo. Lò xo có nhiệm vụ tách các tấm ma sát với nhau khi áp suất dầu giảm hoặc không có. Khi áp suất dầu tăng, lò xo dịch chuyển qua phải, các tấm ma sát ép lại vào nhau. Lúc này vành đai của bộ bánh răng hành tinh bị giữ lại.

Bộ biến mô thuỷ lực

Biến mô thuỷ lực là loại khớp nối bằng chất lỏng có vai trò truyền mô men xoắn từ động cơ đến trục vào hộp số. Biến mô thuỷ lực nằm ngay giữa động cơ và hộp số.

Cấu tạo của biến mô thuỷ lực gồm:

  • Bộ bánh bơm kết nối với động cơ
  • Stator định hướng môi chất
  • Tuabin kết nối với hộp số

Cơ chế làm việc của biến mô:

Có thể hình dung như việc đặt 2 chiếc quạt máy đối diện nhau. Quạt 1 có vai trò như bộ bánh bơm, quạt 2 có vai trò như tuabin. Không khí như môi chất sẽ chuyển từ quạt 1 đập vào cánh quạt 2 làm cho quạt 2 quay chuyển trả lại cho quạt 1.

Xe dừng: Khi xe dừng, máy vẫn nổ, động cơ vẫn dẫn động bộ bánh bơm nhưng không đủ mạnh để làm tuabin hoạt động. Khi xe bắt đầu bắt đầu chạy, bánh bơm xoay nhanh hơn đủ lực dẫn động cho tuabin. Lúc này sự khuếch đại bắt đầu diễn ra do sự chênh lệch lớn giữa tốc độ bánh bơm và tuabin.

Xe tăng tốc: Khi xe tăng tốc, bánh bơm xoay nhanh hơn dẫn đến tuabin cũng quay nhanh hơn. Sự khuếch đại sẽ giảm khi tốc độ tuabin tăng cao.

Điểm khớp nối: Khi tốc độ tuabin tăng xấp xỉ 90% so với tốc độ bánh bơm (thường ở dải tốc 60 km/h) thì sự khuếch đại mô men xoắn bằng 0. Lúc này, biến mô thực sự đóng vai trò là một khớp nối môi chất giữa động cơ và hộp số.

Ngoài vai trò chính trên, biến mô thuỷ lực còn có nhiệm vụ dẫn động bơm dầu hộp số ô tô. Khi bánh bơm quay thì tuabin cũng quay giúp hút dầu thuỷ lực và chuyển vào hệ thống thuỷ lực bên trong hộp số.

Bộ điều khiển điện tử

Xe có thể chuyển số tự động chủ yếu nhờ vào bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này tiếp nhận thông tin đầu vào từ những cảm biến. Sau đó xử lý thông tin và cung cấp dòng điện đến các van để đóng mở đường dầu đến các ly hợp.

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Mỗi số sẽ có một bộ ly hợp và bộ bánh răng hành tinh.Tương ứng như số 1 sẽ có ly hợp số 1 và bộ bánh răng hành tinh số 1. số 2 có ly hợp số 2 và bộ bánh răng hành tinh số 2… Các cặp ly hợp và bánh răng hành tinh tương ứng được bố trí dài theo trục hộp số. Ngoài ly hợp số còn có thêm cả ly hợp tiến.

Số 1:

Quá trình vào số 1 được thực hiện bằng cách đóng ly hợp số tiền và ly hợp số 1. Ly hợp số tiến cho phép mô men xoắn truyền từ biến mô đến trục vào của hộp số. Đây được xem là “cửa ngõ” đầu vào của hộp số. Ly hợp số 1 được đóng, mô men xoắn truyền qua bộ bánh răng hành tinh số 1 và 2… rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Số 2:

Quá trình sang số 2 cũng tương tự. Ly hợp tiến đóng cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô vào hộp số. Ly hợp số 2 đóng giúp truyền động cho bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3, rồi chuyển đến trục ra của hộp số.

Nguyên lý hoạt động hộp số tự động:

Mô men xoắn từ trục khuỷu của động cơ truyền qua biến mô. Từ biến mô truyền vào trục vào của hộp số. Bộ điều khiển điện tử thông qua tín hiệu từ cảm biến sẽ tiến hành cho đóng mở đường dầu dẫn đến các ly hợp. Để mô men xoắn truyền đến trục ra của hộp số thì phải có 2 ly hợp đóng lại.

Nếu xe di chuyển về phía trước:

Ly hợp tiến và ly hợp số (số 1 hoặc số 2…) tương ứng với tốc độ xe sẽ được đóng.

Nếu xe ở số N trung gian:

Chỉ có 1 ly hợp số 2 đóng lại. Ly hợp tiến không được đóng lại. Đây chính là lý do mô men xoắn không thể truyền đến trục ra của hộp số.

Nếu xe di chuyển lùi:

Ly hợp số 2 và ly hợp số 5 được đóng lại (với loại hộp số tự động có 5 số tiến và 1 số lùi).

Những lỗi hộp số ô tô thường gặp

Với số lùi, ly hợp số 5 đóng cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô sang trục bánh răng mặt trời. Ly hợp số 2 đóng, giữ cố định vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh số 2. Mô men xoắn sẽ đổi chiều khi truyền từ trục bánh răng mặt trời qua bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3 sau đó chuyển đến trục ra của hộp số.

Các hộp số xe tự động ngày nay còn được bổ sung thêm một số chức năng như: kiểm soát tốc độ của động cơ cũng như vị trí bướm ga, giám sát hệ thống phanh ABS…

Xem tiếp:

Vì sao nên lựa chọn Panther4x4 là địa chỉ tin cậy nâng cấp Ford Ranger Raptor của bạn

Panther4x4 Cửa Hàng Độ Xe Chuyên Nghiệp
Panther4x4 Cửa Hàng Độ Xe Chuyên Nghiệp
  • Panther4x4 là công ty lớn, uy tín tại Tp HCM chuyên độ đồ chơi xe Ford Ranger. Đã và đang được nhiều khách hàng tin tưởng.
  • Panther4x4 cam đoan bán hàng có chất lượng tốt nhất với giá tốt nhất thị trường.
  • Đặc biệt mọi sản phẩm mua tại công ty Panther4x4 đều được bảo hành.
  • Panther4x4 có đa dạng mẫu mã và các món đồ chơi khác nhau để bạn lựa chọn.
  • Panther4x4 có cơ sở vật chất tốt, hiện đại và chuyên nghiệp.
  • Nhân viên và thợ của công ty Panther4x4 là những người có kinh nghiệm nhiều năm trong nghề.
  • Đến với Panther4x4 bạn sẽ nhận được sự hỗ trợ. Tư vấn tận tình từ các chuyên gia của chúng tôi.
  • Đặc biệt Panther luôn ưu đãi cho những khách hàng cũ

─────────────────────────────────────────────
Liên Hệ Tư Vấn & Hỗ Trợ Đồ Chơi Tại Showroom
Showroom: 19-21 Đường Số 3, KP7, Hiệp Bình Chánh, Thủ Đức, TP.HCM
Hotline: 0937.356.989

Có thể bạn quan tâm
Kinh nghiệm nâng cấp loa xe ô tô có thể bạn chưa biết
Nâng cấp loa xe ô tô là xu hướng nâng cấp tính năng công nghệ hiện đại được nhiều người ưa chuộng. Bất kỳ ai cũng muốn có được những trải nghiệm tốt và đẳng cấp trên “xế cưng” của mình. Bên cạnh độ đèn ô tô, độ màn hình ô tô thì độ loa, nâng cấp âm thanh xe đang rất “hot”. Bởi đa phần xe ô tô phổ thông ít được nhà sản xuất đầu tư về hệ thống âm thanh. Nên việc độ loa, âm ly, nâng cấp âm thanh sẽ đem đến trải nghiệm âm thanh sống động, đặc sắc hơn.

Nâng cấp loa xe ô tô là xu hướng nâng cấp tính năng công nghệ hiện đại được nhiều người Read more

Những dòng loa ô tô xịn được ưa chuộng nhất
Trước khi các cụ định nâng cấp âm thanh cho xe thì phải tìm hiểu xem những dòng loa ô tô nào được ưa chuộng nhất hiện nay. Với ai đã từng sử dụng âm thanh Home hoặc xem phim thì sẽ hiểu hơn mục đích, định hướng nâng cấp âm thanh cho xe hơi.

Trước khi các cụ định nâng cấp âm thanh cho xe thì phải tìm hiểu xem những dòng loa ô Read more

Các lỗi bị tước giấy phép lái xe đối với ô tô

Tước giấy phép lái xe thực chất là tước quyền sử dụng giấy phép lái xe trong một thời gian Read more

Bị tước giấy phép lái xe khi vi phạm các lỗi này
Sử dụng ma túy khi điều khiển phương tiện giao thông là vô cùng nguy hiểm và trái pháp luật. Người vi phạm sẽ bị tịch thu giấy phép lái xe từ 22 tháng đến 24 tháng nếu mang theo giấy phép lái xe. Nếu người điều khiển phương tiện không mang theo giấy phép lái xe vào lúc đó thì sẽ phải chịu mức phạt hành chính từ 16 đến 18 triệu đồng.

Người ngồi trên xe ô tô và các loại xe tương tự xe ô-tô sẽ bị tước quyền sử dụng Read more

Đào tạo thực hành khi thi bằng lái B2

Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo thực hành lái xe B2 và giảm thiểu tình trạng tai nạn giao Read more

Quy định mới nhất đối với xe tập lái và người ngồi trên xe
Kết quả của một vụ tai nạn ở tốc độ cao thường tồi tệ hơn rất nhiều so với kết quả của một vụ tai nạn tốc độ thấp. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là giảm nguy cơ gặp nạn bằng cách luôn lái xe theo các quy tắc an toàn nhất định.

Quy định mới nhất đối với xe tập lái và người ngồi trên xe có thay đổi như thế nào? Read more

5/5 (1 Review)

2 thoughts on “Hộp số tự động là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

  1. Pingback: Hộp số ô tô là gì? Vai trò và cách bảo dưỡng hộp số ô tô - Panther4x4

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *