Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
I. CHỨC NĂNG CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
Ở hộp số tự động, việc người lái xe phải thường xuyên điều khiển chuyển
số trong quá trình xe chạy là không còn cần thiết nữa. Hộp số tự động sẽ tự
quyết đònh thời điểm và điều khiển quá trình chuyển lên hay xuống số một cách
thích hợp nhất dựa trên hai tín hiệu chính là tải động cơ và tốc độ xe.
Ngoài chức năng điều khiển quá trình chuyển số, ở hộp số tự động điều
khiển bằng điện tử còn có thêm một số chức năng khác như:
- Tự kiểm tra, chẩn đoán và báo lỗi.
- Có chế độ dự phòng (an toàn).
II. ƯU ĐIỂM CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau:
- Giảm mệt mỏi cho người lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly
hợp và thường xuyên phải chuyển số.
- Thời điểm chuyển số chính xác và êm dòu tại các tốc độ thích hợp với
chế độ lái xe.
- Tránh cho động cơ và hệ thống truyền lực khỏi bò quá tải, do nó nối
chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hơn so với bằng cơ khí.
- Hấp thu va đập trên hệ thống truyền lực.
Tuy nhiên, hộp số tự động có giá thành cao, kết cấu phức tạp, khó kiểm
tra, sửa chữa hơn hộp số thường.
III. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
Năm 1938, hộp số tự động đầu tiên ra đời trên xe Oldsmobile của
General Motor. Việc điều khiển ôtô được đơn giản hóa bởi vì không còn bàn
đạp ly hợp. Tuy nhiên, hộp số thường vẫn được sử dụng phổ biến nhờ kết cấu

- Loại điều khiển điện tử.
*. Theo cách truyền động trong hộp số:
- Bộ truyền động bánh răng hành tinh loại đơn (Simpson).
- Bộ truyền động bánh răng hành tinh loại kép (Ravigneaux).
- Bộ truyền động bánh răng trụ.

(a)
(b)
Hình 1.1: Hộp số trên xe FF (a) và trên xe FR (b)
V. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG:
Một hộp sốâ tự động có 3 cụm bộ phận chính:
- Bộ biến mô: Truyền mơment từ động cơ đến trục sơ cấp hộp số.
- Bộ truyền động bánh răng
hành tinh: cung cấp các cấp số có
tỉ số truyền khác nhau để có
mơment và tốc độ phù hợp với
điều kiện và chế độ chuyển động
của ôtô.
- Hệ thống điều khiển thủy
lực và điện tử: nhận biết các tín
hiệu tải động cơ, tốc độ xe và một
số tín hiệu khác để điều khiển quá
trình chuyển số, khóa biến mô, tự
Hình 1.2: Cấu tạo chung
chẩn đoán và báo lỗi,…
của hộp số tự động
Trang 2


Chun


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Chương 2: BỘ BIẾN MÔ
I. CHỨC NĂNG:

Hình 2.1: Bộ biến mô
Bộ biến mô được lắp ở đầu hộp số và được bắt bằng bulông vào đóa dẫn
động của trục khuỷu động cơ.
Chức năng của bộ biến mô:
- Làm tăng mơment xoắn do động cơ tạo ra.
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực truyền mơment xoắn của 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.
- Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.
II. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG:
Bộ biến mô bao gồm các bộ phận sau: cánh bơm, cánh turbine, stator,
khớp một chiều và bộ khóa biến mô.
1. Cánh bơm:
Cánh bơm gắn liền với vỏ biến mô và được dẫn động bằng trục khuỷu
động cơ thông qua tấm dẫn động, vì vậy cánh bơm luôn quay cùng với trục
khuỷu. Cánh bơm được cấu tạo bởi nhiều cánh có dạng cong và được lắp theo
hướng kính ở bên trong vỏ biến mô. Có một vòng dẫn hướng được lắp trên cạnh
trong của cánh bơm để dẫn hướng cho dòng dầu chảy.
2. Cánh turbine:

stator nhận được dòng dầu
khi dầu đi ra khỏi cánh
turbine. Khi tốc độ quay
giữa cánh bơm và cánh
turbine chênh lệch lớn:
stator có tác dụng khuếch
đại mơment. Khi tốc độ
quay giữa cánh bơm và
cánh turbine chênh lệch
nhỏ: stator không có tác
dụng, chỉ quay trơn.
Hình 2.3: Cấu tạo cánh stator.
4. Khớp một chiều:
Khớp một chiều gồm: vòng lăn ngoài, vòng lăn trong và các con lăn
được lắp ở giữa.

Hình 2.4: Khớp một chiều.
*. Hoạt động của khớp một chiều:
Khi vành ngoài quay theo hướng A, nó có xu hướng cuốn đầu con lăn
xoay về phía l1 < l nên con lăn nghiêng đi làm cho vành ngoài quay.
Ngược lại, khi vành ngoài quay theo hướng B, nó có xu hướng cuốn đầu
con lăn xoay về phía l2 > l , làm cho con lăn có tác dụng như một miếng chêm
khóa vành ngoài và giữ cho nó không chuyển động.
Trang 6


Chun

:H ps t


biến mô: Được thực hiện bằng cách
hồi dòng dầu đến cánh bơm, sau khi

Hình 2.6: Nguyên lý khuếch đại
mơment trong bộ biến
Trang 7


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

nó đi qua cánh turbine nhờ sử dụng cánh quạt của một stator. Nói cách khác,
cánh bơm được quay bởi mơment từ động cơ và nó được thêm vào một mơment
của dòng dầu thủy lực chảy hồi về từ cánh turbine. Điều đó có nghóa là, cánh
bơm khuếch đại mơment đầu vào ban đầu để truyền đến cánh turbine.
Khi trục khuỷu động cơ quay làm cho cánh bơm quay theo. Khi tốc độ
quay của cánh bơm tăng lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu chảy ra phía ngoài
của cánh bơm dọc theo bề mặt bên trong của cánh bơm. Khi cánh bơm quay
nhanh hơn nữa lực ly tâm càng lớn làm cho dầu bò đẩy ra khỏi cánh bơm.
Sau khi dầu ra khỏi cánh bơm sẽ đập vào cánh turbine, làm cho các cánh
turbine bắt đầu quay cùng một hướng với cánh bơm. Sau khi va đập vào cánh
turbine dòng dầu sẽ bò mất năng lượng, làm cho nó chảy vào trong dọc theo các
cánh turbine, bề mặt cong bên trong cánh turbine sẽ hướng dòng dầu chảy
ngược lại cánh bơm, và quá trình cứ vậy diễn ra.â
- Khi xe đang đỗ, động cơ làm việc không tải: Cánh bơm quay chậm nên
chỉ có một lượng nhỏ dầu đưa vào cánh turbine, không đủ làm quay cánh
turbine làm cho ôtô vẫn đứng yên mặc dù đang gài số. Mặc dù vậy, rotor

ng……………………………………………………………...............˜

- Giai đoạn khớp nối: Giai đoạn này biến mô chỉ làm nhiệm vụ truyền
mơment mà không khuếch đại. Điểm ly hợp phân cách giữa hai giai đoạn này.

- Khi tỉ số truyền tốc độ (e) bằng không, có nghóa là khi cánh turbine
không quay (động cơ đang chạy và cần số đặt ở vò trí “D” nhưng xe bò ngăn
không chạy được), sự chênh lệch giữa tốc độ quay của cánh bơm và cánh
turbine là lớn nhất.
- Tiû số truyền mơment của biến mô là lớn nhất, thường ở khoảng 1,7 –
2,5.
*. Điểm ly hợp:
- Khi cánh turbine bắt đầu quay làm tiû số truyền tốc độ (e) tăng lên, sự
chênh lệch tốc độ quay giữa cánh bơm và cánh turbine bắt đầu giảm.
- Khi tiû số truyền tốc độ (e) đạt đến một giá trò xác đònh lúc mà dòng dầu
chảy xoáy nhỏ nhất. Và lúc này thì tỉ số truyền moment (t) gần bằng 1:1.
- Ở thời điểm ly hợp, bộ biến mô có tác dụng như một khớp nối thủy lực
tránh cho tỉ số truyền mơment giảm xuống dưới 1.

Trang 9


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

IV. CƠ CẤU KHÓA BIẾN MÔ:
Cơ cấu khóa bộ biến mô có tác dụng để khóa cánh bơm và cánh turbine

- Bộ bánh răng hành tinh kiểu đơn (Simpson).
- Bộ bánh răng hành tinh kiểu kép (Ravigneau).
Trang 11


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Hình 3.2: Cấu tạo bộ bánh răng hành tinh kiểu đơn.
Một bộ bánh răng hành tinh kiểu đơn bao gồm:
- Một bánh răng bao.
- Một bánh răng mặt trời.
- Các bánh răng hành tinh.
- Một cần dẫn trên đó có lắp trục hành tinh.
Tốc độ và chiều quay của bộ bánh răng hành tinh có thể được tóm tắt như
sau:

Trang 12


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

III. BỘ LY HP:


a. Ăn khớp
b. Nhả khớp
Hình 3.4: Sơ đồ hoạt động ly hợp nhiều đóa.
*. Nhả khớp: Khi dầu thủy lực có áp suất được xả ra, áp suất dầu trong
xilanh giảm xuống. Cho phép viên bi van một chiều tách ra khỏi đế van, điều
này được thực hiện bằng lực ly tâm tác dụng lên nó và dầu trong xilanh được xả
ra qua van một chiều này. Kết quả là pittông trở về vò trí cũ bằng lò xo hồi làm
ly hợp nhả ra.
IV. BỘ PHANH:
1. Công dụng: Cố đònh một bộ phận nào đó của bộ bánh răng hành tinh.
2. Phân loại:
Trong hộp số tự động có 2 loại phanh:
- Phanh đai.
- Phanh nhiều đóa.
3. Phanh đai:

Trang 14


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Hình 3.5: Phanh đai.
Đai phanh được quấn quanh vòng ngoài của trống phanh. Một đầu của đai
phanh được bắt chặt vào vỏ của p số bằng chốt, đầu còn lại tiếp xúc với
pittông phanh qua cần đẩy pittông, cần này được dẫn động bằng áp suất thủy

đầu bằng lò xo hồi vò làm cho phanh nhả ra.

Trang 16


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Hình 3.7: Sơ đồ hoạt động phanh nhiều đóa.
V. KHỚP MỘT CHIỀU:
*. Công dụng:
- Chỉ cho phép các bộ phận lắp trên nó quay một chiều.
- Giúp chuyển số êm dòu.
Cấu tạo của khớp một chiều tương tự như trong bộ biến mô.

Trang 17


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Hình 3.8: Cấu tạo các loại khớp một chiều.

Trang 18

Trang 20


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

II. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG:
1. BƠM DẦU:
Bơm dầu được thiết kế để đưa dầu đến bộ biến mô, bôi trơn bộ bánh răng
hành tinh và cung cấp áp suất hoạt động đến hệ thống điều khiển thủy lực.
Bơm dầu được dẫn động bỡi vỏ bộ biến mô. Có 2 loại bơm dầu thường
được sử dụng là kiểu bơm bánh răng và kiểu bơm cánh gạt.

Hình 4.2: Cấu tạo

a b m d u.

Trang 21


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

2. THÂN VAN:

ấn van đi xuống. Áp suất chuẩn được điều chỉnh bằng sự cân bằng của 2 lực
trên. Khi xe chạy ở vò trí R hoặc L, áp suất chuẩn được điều khiển cao hơn so
với khi ở dãy “D” và“2”. Nó tránh cho các phanh và ly hợp khỏi bò trượt do
moment xoắn cao. Hơn nữa, áp suất bộ điều biến thấp cao hơn so với áp suất bộ
điều biến bướm ga tại vò trí 1 tác dụng ở dãy L, nên áp suất chuẩn trong dãy L
cao hơn so với dãy “D” hay”2”, D, và L tương ứng với dòch chuyển của cần
sang số này.

Trang 24


Chun

:H ps t

ng……………………………………………………………...............˜

Hình 4.4: Cấu tạo van điều áp sơ cấp.
4. VAN ĐIỀU ÁP THỨ CẤP:

Hình 4.5: Cấu tạo van điều áp thứ cấp.
Van này điều chỉnh áp suất bộ biến mô và áp suất bôi trơn . Lực căng của
lò xo tác dụng theo hướng lên trên, trong khi (A x Áp suất biến mô ) có tác
dụng như một lực ấn xuống. Sự cân bằng của hai lực này sẽ điều chỉnh áp suất
dầu của biến mô và áp suất bôi trơn.
5. VAN BƯỚM GA:
Van bướm ga tạo ra áp suất bướm ga tương ứng với góc nhấn bàn đạp ga
(công suất đầu ra của động cơ). Khi đạp chân ga, chốt chuyển số xuống thấp bò
ấn lên trên qua cáp dẫn động bướm ga và cam bướm ga. Do đó van bướm ga
dòch chuyển lên trên bằng lò xo, mở khoang áp suất để tạo ra áp suất bướm ga.