NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Hưng Yên, ngày..........tháng..........năm 2017
Giáo viên hướng dẫn

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

4


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

5


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, ôtô 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 sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong số
những hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua xe ôtô, vì những tiện ích
mà nó mang lại khi sử dụng. Việc nghiên cứu “hộp số vô cấp” sẽ giúp chúng ta nắm
bắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và
cải tiến chúng. Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục
vụ nghiên cứu trong quá trình học tập và công tác.
Ở nước ta, “hộp số vô cấp” xuất hiện từ khoảng những năm 1990 trên các xe
nhập về từ nước ngoài. Hiện nay, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng,
một số loại xe được lắp ráp trong nước cũng đã trang bị hộp số này ngày càng phổ
biến. Do vậy nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn. Để sử dụng và khai thác có hiệu
quả tất cả các tính năng ưu việt của “hộp số vô cấp” nói riêng và của ôtô nói chung,
việc nghiên cứu và nắm vững “hộp số vô cấp” là cần thiết. Công nghệ điều khiển tự
động ngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng
về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành.
Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiến
hành khảo sát nguyên lý làm việc của “hộp số vô cấp”, của các cụm chi tiết, giải thích
bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của “hộp số vô
cấp”, làm cơ sở cho nghiên cứu hỏng hóc,kiểm tra,chuẩn đoán.
Xuất phát từ thực tế đó em đã được khoa Cơ khí động lực-Trường đại học sư

cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của xe nhằm
đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Để đáp ứng được những yêu cầu đó thì các hệ thống, cơ cấu điều khiển ô tô nói
chung và về “Hộp số vô cấp ” nói riêng phải có sự hoạt động mạnh mẽ trong cải tiến
và việc nghiên cứu và nắm vững “hộp số vô cấp” là cần thiết. Ngoài ra với việc tiến bộ
và phát triển của các hệ thống, cơ cấu khác, nó sẽ đòi hỏi sự kéo theo về các chi tiết
khác, hệ thống khác. Do vậy, đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết học
hỏi, sáng tạo để bắt nhịp với khoa học kỹ thuật tiên tiến để có thể chẩn đoán hư hỏng
và đề ra phương pháp sửa chữa tối ưu.
Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của nước ta hiện nay thì trang thiết bị
cho học sinh, sinh viên còn thiếu thốn rất nhiều, chưa đáp ứng được nhu cầu dạy và
học, đặc biệt là trang thiết bị, mô hình thực tập tiên tiến hiện đại.
Các tài liệu, sách tham khảo về các hệ thống cơ cấu dẫn động điều khiển còn
thiếu, chưa đưa hệ thống hóa một cách khoa học. Các bài tập hướng dẫn thực hành còn
7


thiếu. Vì vậy người kỹ thuật viên khi ra trường gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ với
những kiến thức, trang bị tiên tiến trong thực tế.

1.2. Ý nghĩa đề tài
Đề tài giúp cho những sinh viên năm cuối củng cố lại kiến thức để chuẩn bị cho
sinh viên khi ra trường để đáp ứng được phần nào nhu cầu của công việc. Đề tài
nghiên cứu về “Hộp số vô cấp” giúp cho em hiểu rõ hơn nữa và bổ trợ thêm kiến thức
mới về hệ thống này.
Giúp cho em có một kiến thức vững chắc để không còn bỡ ngỡ khi gặp những
tình huống bất ngờ về hệ thống này. Tạo tiền đề nguồn tài liệu tham khảo cho các bạn
học sinh, sinh viên các khóa sau có thêm tài liệu nghiên cứu và tham khảo.
Những kết quả thu thập được trong quá trình hoàn thành đề tài này trước tiên là
giúp em, một sinh viên của lớp ĐLK11.2 có thể hiểu rõ hơn, sâu hơn về hệ thống này,

+ Đọc tài liệu, tìm hiểu, quan sát hệ thống trên xe.
+ Phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc để hiểu sâu hơn về hệ thống.
- Nghiên cứu thực nghiệm.
+Xây dựng bài kiểm tra chẩn đoán.
-

8


1.5.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
a. Khái niệm
- Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu
các văn bản, tài liệu đã có sẵn và bằng các thao tác tư duy lôgic để rút ra kết luận khoa học
cần thiết.
b. Các bước thực hiện
Bước 1: Thu thập, tìm kiếm các tài liệu viết về “ hộp số vô cấp ” và “hộp số vô cấp
K311”.
Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống lôgic chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “hộp số vô cấp” và “hộp
số vô cấp K311” phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.
Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức
(liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết
đầy đủ và sâu sắc.
1.5.3. Phương pháp phân tích thống kê và mô tả
- Là phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu
để đưa ra kết luận chính xác, khoa học.

9


khoảng cách khe hở của puly chủ động cách xa nhau dây đai chạy xuống.hoắc tiến lại
10


gần nhau làm dây đai căng lên khi hai nửa puly lại gần nhau dây đai chạy lên cao hơn
tạo ra tỉ số truyền tăng giảm của puly chủ động và puly bị động tạo nên các số.
 Hộp số CVT trên cơ sở con lăn

Hình 2.2: Bộ truyền vô cấp dạng con lăn
Các bánh xe có thể xoay theo 2 trục,nó quay quanh trục ngang và lên xuống
quanh trục dọc cơ cấu này cho phép các bánh xe tiếp xúc vào các chỗ khác nhau trên
đĩa. Khi các bánh xe này tiếp xúc gần tâm đĩa chủ động đầu kia của đĩa tiếp xúc với
mép đĩa bị động kết quả là tốc độ giảm nhưng tỉ số truyền tăng,ngược lại khi các bánh
xe tiếp xúc với đĩa chủ động ở gần mép đĩa chúng tiếp xúc với đĩa bị động ở tâm đĩa
kết quả là tốc độ tăng. Sự lên xuống đơn giản của bánh xe tạo nên sự thay đổi của tỉ số
truyền gần như tức thời.
 Hộp số CVT dạng thủy tĩnh

Hình 2.3: Bộ truyền vô cấp dạng thủy tĩnh
Khi động cơ hoạt động,truyền động quay của động cơ sẽ vận hành bơm thủy lực
dạng thể tích ở đầu chủ động,biến truyền động quaycuar động cơ thành dòng chất
lỏng, ở đầu còn lại 1 mô tơ thủy lực biến dòng chẩy của chất lỏng thành chuyển động
quay.
Ưu điểm của loại truyền động CVT kiểu thủy tĩnh là truyền được dòng công
suất cao nên được sửu dụng cho các dòng xe hạng nặng.
11


2.1.2. Lịch sử phát triển của hộp số CVT
Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền ông suất lớn ở vận tốc cao để trang bị



2.1.3. So sánh hộp số CVT và hộp số tự động
a. Về cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Bảng 2.1: So sánh giữa hộp số CVT và hộp số tự động
So sánh

Cấu tạo

Hộp số CVT
Gồm 3 bộ phận cơ bản
- Puly sơ cấp
- Puly thứ cấp
- đai kim loại hoặc cao

- Sử dụng 2 puly va 1 dây đai
thông minh bằng việc tịnh tiến
thay đổi độ mở rộng của puly và
Hoạt
sự biến thiên của dây đai ma
động
biến thiên vô hạn từ số nhỏ nhất
tới số lớn nhất không bị ngắt
quãng.
b. Tỉ số truyền tốc độ

Hộp số tự động
Gồm nhiền bộ bánh răng ăn khớp
với nhau
- Bộ truyền hành tinh

tinh tiêu hao tối ưu hơnđiều này giúp cho động cơ sử dụng hộp số CVT tiết kiệm được
nhiên liệu hơn so với hộp số CVT.
d. Tính năng tăng tốc độ của CVT và AT

Hình 2.6: Biểu đồ tốc độ động cơ khi đạp hoàn toàn bàn đạp ga
Nhìn vào biểu đồ ta có thể thấy CVT sử dụng hiệu quả vùng công suất cao để
tối ưu hóa lực dẫn động của động cơ đảm bảo quá trình tăng tốc trong khi vẫn giữ
được tốc độ động cơ một cách hiệu quả
Hộp số AT có cùng thời gian để đạt công suất cực đại với hộp số CVT nhưng
không được ổn định vì quá trình sang số làm cho tốc độ động cơ giảm đi phần nào
e. Đặc tính chuyển số

14


Hình 2.7: Đồ thị đường đặc tính chuyển số
Mỗi khi chuyển số cho hộp số AT (vùng mầu xanh) xẩy ra hiện tượng “hẫng”
do các bánh răng ăn khớp và thay đổi lực truyền.đặc điểm của hộp số AT là phải tăng
giảm tốc độ mới vào được số.
Điều này không xẩy ra với hộp số CVT,do sử dụng dây đai và puly biến thiên
nên tốc độ xe thay đổi nhưng không xẩy ra hiện tưỡng “hẫng” vì tỉ số truyền tăng hay
giảm được tạo ra bởi sự ra vào của puly.
2.1.4. Đặc điểm kết cấu
a. Cấu tạo chung hộp số vô cấp

Hình 2.8: Cấu tạo chung hộp số CVT
Hộp số vô cấp (CVT) có các bộ phận cơ bản:
-

Bộ truyền động vô cấp: dây đai dẫn động có tác dụng truyền momen từ puli sơ


-

Các cặp ly hợp và phanh: Tạo tỷ số truyền thay đổi và số lùi.

-

Cụm van điều khiển thủy lực: Điều khiển dòng thủy lực đến puli sơ cấp, puli
thứ cấp, phanh, ly hợp,…

-

Bộ vi sai: Truyền momen quay tới các bán trục bên trái và bên phải.

-

Các cảm biến tốc độ và cảm biến áp suất dầu.

b. Nguyên lý làm việc chung của hộp số CVT

16


Hình 2.10: Hoạt động của CVT
- Có 2 puli chủ động và bị động.các puly có thể thay đổi khoảng cách làm cho puly
thây đổi đường kính làm việc. Mỗi puli có 2 mặt côn chế tạo quay vào nhau. Một sợi
dây đai có thể chậy trong rãnh của hai mặt côn này.Khi hai mặt côn cách xa nhau
đường kính làm việc giảm xuống dây đai sẽ chạy ở vị trí thấp của rãnh và bán kính
cong của vòng đai xung quanh puli nhỏ lại.Khi hai mặt côn sát vào nhau đường kính
làm việc tăng lên dai đai tiếp xúc ở vị trí cao của rãnh bán kính vòng đai trở lên lớn

-

Bộ truyền vô cấp gồm có puly chủ động và puly bị động được nối với nhau
bằng 1 dây đai. Việc ra vào của puly và truyền công suất của dây đai tạo ra các
dải tỉ số truyền tốc độ khác nhau.
Cụm ly hợp: Bộ ly hợp có chức năng kết nối hoặc ngắt kết nối giữa các bộ phận

-

trong bộ truyền bánh răng hành tinh.
Phanh được sử dụng trong hộp số vô cấp có tác dụng giữ 1 phần tử của bộ

-

truyền hành tinh với mục đích tạo số đảo chiều (số lùi trong hộp số).
Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hành

-

-

tinh, cần dẫn, bánh răng bao.
Bộ truyền lực cuối: Giảm tốc độ trên trục đầu ra và khuếch đại tỉ số truyền một
lần nữa
Vi sai: Truyền moomen quay đến các bán trục bên trái và bên phải,là cơ cấu
giảm tốc cuối cùng trước khi truyền tới bánh xe,tạo ra sự chênh lệch tốc độ
quay giữa các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải giúp cho xe chuyển động
êm ái khi vào đường vòng.

b. Nguyên lý hoạt động của hộp số vô cấp K311

Momen được truyền từ trục sơ cấp. Ly hợp số tiến ở vị trí OFF cắt truyền động
từ trục sơ cấp tới bánh răng mặt trời. Lực được truyền tới cần dẫn và quay trên không.
Đảo chiều

20


Hình 2.15: Bộ truyền ở vị trí số R
Mômen được truyền tới từ trục sơ cấp. Ly hợp số tiến ở vị trí OFF không cho
momen truyền tới bánh răng mặt trời. Phanh số lùi ở vị trí ON khóa chặt cần dẫn, lực
được truyền từ cần dẫn tới bánh răng bao tới bánh răng hành tinh tới bánh răng mặt
trời tới bộ truyền vô cấp và quay ngược chiều với chiều của trục sơ cấp tạo ra chuyển
động lùi.

c. Thông số kỹ thuật của hộp số vô cấp K311
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của hộp số vô cấp K311

Loại

Tỉ số
truyền

Loại hộp số

K311

Kiểu động cơ

1NZ-FE



Thể tích dầu
8.6
(Liter)
2.2.2. Các cụm chi tiết chính trên hộp số vô cấp K311
2.2.2.1. Bộ biến mô

Hình 2.16: Kết cấu bộ biến mô hộp số vô cấp K311
 Nhiệm vụ: Khuếch đại mô men từ động cơ vào hộp số (bộ truyền bánh răng hành tinh)
bằng việc sử dụng dầu như một môi chất thông qua bộ biến mô làm thay đổi momen
truyền momen sẽ được biến đổi và truyền tới trục sơ cấp của động cơ.
Cấu tạo

Hình 2.17: Cấu tạo của bộ biến mô
a. Bánh bơm
22


Được bố trí nằm trong vỏ của bộ biến mô được 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 dẫn dòng dầu được êm.

Hình 2.18: Nguyên lý hoạt động của bánh bơm
b. Bánh tua bin
Có nhiều cánh được lắp trên bánh tua bin giống trường hợp của bánh bơm
hướng cong của cấc cánh thì ngược chiều với bánh bơm.

Hình 2.19: Nguyên lý hoạt động của bánh tuabin
c. Stato
Nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin qua khớp 1 chiều được lắp trên trục stato

chiều B vì khoảng cách l nhỏ hơn nên các con lăn dưới tác dụng trợ giúp của lò xo
sẽ khóa cứng vành ngoài và vành trong với nhau, ngược lại khi vành ngoài có xu
hướng quay theo chiều A thì các con lăn luôn cho hai vành trong và ngoài quay tương
đối với nhau.
e. Khớp khóa biến mô
- Chức năng
Cơ cấu ly hợp khoá biến mô truyền công suất từ động cơ một cách trực tiếp
giống như một khớp nối cơ khí. Do biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyến
công suất nên gây ra sự tổn hao công suất. Vì vậy ly hợp được lắp bên trong biến mô
để nối trực tiếp động cơ với hộp số nhằm giảm tổn thất công suất.
- Kết cấu

Hình 2.22: Kết cấu khóa biến mô
Kết cấu khóa biến mô bao gồm một khung thép, trên khung này có bố trí các lò
xo giảm chấn và một vành khăn bằng vật liệu sợi atbet hay hợp kim gốm để tạo lực ma
sát khi cần thiết. Ở mặt đối diện với vành khăn này về phía vỏ hộp số có một bề mặt
kim loại được thiết kế để tỳ vành khăn ma sát này lên. Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ
mômen xoắn khi ly hợp ăn khớp để tránh va đập.
- Hoạt động

25