TRƯỜNG ĐẠI HỌC
GIAO THÔNG VẬN TẢI
CƠ SỞ 2
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT
MÁY
----------------

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

GVHD : TS.NGUYỄN
HỮU CHÍ
SVTH : THÁI VĂN
CÔNG
TRẦN QUANG HẢI
ĐĂNG
PHAN VĂN GIÁP
L

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ



•
•
•
•
•

Chương 1: Thái Văn Công
Tổng quan về hộp số.
Chương 2: Trần Quang Hải Đăng
Cấu tạo và các cụm chi tiết chính.
Chương 3: Phan văn Giáp
Nguyên lý hoạt động của các loại hộp số tự động.
Chương 4: Lê Văn Hải
Nguyên lý hoạt động của hệ bánh răng hành tinh.
Chương 5: kết luận và đánh giá.

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

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, ô tô
được tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản xuất 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 quan tâm hiện nay khi mua xe ô tô vì những
tiện ích mà nó mang lại khi sử dụng .
Trên xe sử dụng hộp số thường, thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ
động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Khi sử dụng hộp số tự động, những sự
nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp
nhất được thực hiện một cách tự động theo tải động cơ và tốc độ xe. 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.
Một hộp số mà trong đó việc chuyển số 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. 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.
2.

Lịch sử phát triển:

Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã được
các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938, hộp số tự động đầu
tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động.
Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly hợp. Tuy nhiên
do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít được sử dụng.
Đến những năm 70 Hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô
cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã

kết cấu AT.



Sau năm 1978 chuyển sang loại HSTD kiểu EAT (điều khiển chuyển số
bằng thủy lực điện tử), loại này ngày nay đang sử dụng.



Một loại HSTD 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,
(cũng là một dạng HSTD).



Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phép
chuyển số theo thói quen lái xe (thay đổi tốc độ của động cơ băng chân
ga) và tình huống mặt đường, HSTD có 8 số truyền …. Hệ thống truyền
lực sử dụng HSTD được gọi là hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực điện
tử, là khu vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao, sự phát triển rất
nhanh chóng, chẳng hạn, gần đây xuất hiện loại hộp số có khả năng làm
việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay, hay tự động tùy thuộc
vào ý thích của người sử dụng.

Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăng tính an toàn khi sử
dụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển bằng điện tử có thêm
chức năng sang số bằng cần như hộp số thường.

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


cho phép thay đổi tỷ số truyền theo các cấp số nhờ các bộ truyền bánh
răng.

Hình 1.4: Hộp số tự động có cấp
Phân loại theo cách điều khiển:
Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động 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 hoàn toàn bằng thủy lực, loại kia là điều khiển điện tử (ECT), nó sử
dụng ECU để điều khiển và có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng.
Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bỡi sự biến đổi một cách 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 trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống số. Nó
được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực.
Mặt khác, đối với hộp số điều khiển điện tử ECT, các cảm biến phát hiện tốc độ xe
và độ mở bướm ga biến chúng thành tín hiệu điện và gởi chúng về bộ điều khiển

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


ECU. Dựa trên tín hiệu này ECU điều khiển hoạt động các ly hợp, phanh thông
qua các van và hệ thống thủy lực.
- Hộp số tự động điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực : 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.


Loại điều khiển điện tử kết hợp thủy lực

Loại này sử dụng ECU- ECT để điều khiển hộp số thông qua các tín hiệu điều


Sơ đồ 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 .. vv )và tín hiệu điện từ bộ điều khiển thủy lực → ECT độngcơ và
ECT → tín hiệu điện đến các van điện từ → bộ biến mô và bánh răng hành tinh.

Phân loại theo cách bố trí trên xe.
- Loại FF: 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.

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


Hộp số loại FF
- Loại FR: 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.

Hộp số tự động loại FR
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


Điều kiện làm việc của hộp số tự động
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.
6. Ưu , nhược điểm của hộp số tự động
a) Ưu điểm :
- Nó 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 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.
- Nó 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 .
- Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực 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 vì vậy đạt hiệu suất cao ( 98 % ).
- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
- Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc .
b) Nhược điểm
- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí .
- Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí .
- 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.

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


loại thường
chuyển số
bằng Côn
và Phanh.
Điều khiển
thủy lực

Hộp Số Có Cấp loại
điện tử

Số tự động
chuyển số
bằng côn
điều khiển
Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,E
CU)

Số tự động
chuyển số
bằng điều
Côn và
Phanh
khiển
Thủy lực
và Điện
Tử(ECT,E
CU).


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.

Đặc Điểm:

Đặc Điểm:

Đặc Điểm:

Đặc Điểm:

Sử dụng
biến mô và
côn để vào
số một
cách tự

và Điện
Tử(ECT,E
CU).

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).

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


Chương 2: Cấu Tạo Và Các Cụm Chi Tiết Chính
I. Phân 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 (vi sai) 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

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.

III. Bộ truyền bánh răng hành tinh (Bộ truyền hành tinh)
1. Khái quát chung
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 ly hợp và
phanh. Bộ truyền bánh răng hành tinh trước và bộ truyền bánh răng hành tinh sau
được nối với các ly hợp và phanh, là các bộ phận nối và ngắt công suất. Hình vẽ
dưới đây là bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ (loại hộp số A130).

GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


Hình 1.4.2.1b:Cấu tạo của bộ truyền bánh răng hành tinh
1. Cấu tạo
Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao,
bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời và cần dẫn. Cần dẫn nối với trục trung
GVHD: TS.NGUYỄN HỮU CHÍ


tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung
quanh.
Thông thường nhiều bánh răng hành tinh được phối hợp với nhau trong bộ
truyền bánh răng hành tinh.

Hình 1.4.2.2d:bộ truyền bánh răng hành tinh