Khai thác kỹ thuật hộp số tự động trên xe Toyota Corolla Altis 2016 ( bản word)

Khai thác kỹ thuật hộp số tự động trên xe Toyota Corolla Altis 2016

TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TRÊN Ô TÔ

Công dụng, yêu cầu, phân loại hộp số

+ Truyền công suất từ động cơ tới bánh xe chủ động.

+ Thay đổi tỉ số truyền và mô men.

+ Cho phép ô tô chuyển động lùi, ô tô dừng mà không cần tắt máy hoặc cắt ly hợp. + Trích công suất cho các bộ phận công tác khác.

Dãy tỷ số truyền được tối ưu hóa giúp nâng cao hiệu suất động lực học và tính kinh tế Hệ thống truyền lực hoạt động hiệu quả, êm ái, cho phép sang số nhẹ nhàng mà không phát sinh tiếng ồn hay lực va đập ở các bánh răng.

+ Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, dễ điều khiển, dễ bảo dưỡng, dễ kiểm tra.

+ Không có hiện tượng tự nhảy số, hóc số, gài 2 số 1 lúc.

+ Chế tạo đơn giản, lắp ráp thuận tiện, giá thành hạ.

1.1.3.1 Theo cách điều khiển a Hộp số cơ khí

Hình 1.1: Hộp số cơ khí

Hộp số cơ khí: Có cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ… Kết cấu như hình 1.1 b Hộp số tự động (hộp số hành tinh)

Hình 1.2: Hộp số tự động

Hộp số tự động cho phép chuyển số liên tục mà không cần ngắt dòng truyền lực từ động cơ, giúp kéo dài tuổi thọ nhờ tải trọng được truyền đồng thời qua nhiều cặp bánh răng Công nghệ này giảm độ ồn khi hoạt động, mang lại tỷ số truyền cao và kích thước bộ truyền nhỏ gọn Tuy nhiên, yêu cầu về độ chính xác trong chế tạo là rất cao, và cấu trúc phức tạp với nhiều bánh răng, trục lồng nhau và ly hợp khóa khiến giá thành sản phẩm tăng Việc sử dụng ly hợp khóa hoặc phanh trong quá trình chuyển số có thể dẫn đến tổn hao công suất và giảm hiệu suất.

● Hộp số hành tinh trên ô tô thường dụng 3 loại :

+ Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập

Hình 1.3:Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson độc lập N: Khâu bánh răng ngoại luân; H: Khâu bánh răng hành tinh;

G: Giá hành tinh; M: Khâu bánh răng mặt trời.

Kiểu Wilson là một hệ thống truyền động bánh răng ba trục, bao gồm một bánh răng mặt trời (răng ngoài) và một bánh răng ngoại luân (răng trong) đặt trên một trục quay khác Các bánh răng hành tinh nằm giữa, ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng ngoại luân, được cố định trên "giá hành tinh" Hệ thống này cho phép các bánh răng hành tinh quay quanh trục của chúng đồng thời quay quanh trục của cơ cấu hành tinh, tạo ra sự chuyển động đồng bộ và hiệu quả.

+ Cơ cấu hành tinh kiểu Simpson

Hình 1.4: Cơ cấu hành tinh kiểu Simpson

N 12 : Bánh răng ngoại luân; H 12 : Bánh răng hành tinh; G 12 : Giá hành tinh;

Cơ cấu hành tinh kiểu Simpson gồm hai cơ cấu hành tinh kiểu Wilson Các phần tử

M1, N1, H1, G1 thuộc dãy hành tinh thứ nhất, M2, N2, H2, G2 thuộc dãy hành tinh thứ 2. Chúng đã được ghép nối như sau:

+ Hai bánh răng mặt trời M1, M2 đặt trên cùng một trục quay (liên kết cứng)

+ Giá hành tinh G2 liên kết cứng với bánh răng ngoại luân N1.

+ Cơ cấu hành tinh kiểu Ravigneaux

Hình 1.5: Cơ cấu hành tinh kiểu Ravigneaux

Trục chủ động kết nối với M1 và M2, trong khi trục bị động liên kết với N, tạo nên một cấu trúc hợp lý cho hộp số ô tô Khi M1 và M2 khóa cứng với nhau, hệ thống sẽ thiết lập chế độ truyền thẳng (D).

1.1.3.2 Theo cách thay đổi tỷ số truyền a Hộp số có cấp

Hình 1.6: Hộp số có cấp

Hộp số có cấp dùng cho các ô tô có công suất lớn. b Hộp số vô cấp

Hình 1.7: Hộp số vô cấp

+ Ưu điểm: Giảm những cú sốc khi chuyển số qua đó có thể tăng đáng kể khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

+ Nhược điểm: Giảm hiệu suất truyền lực, dây đai có tuổi thọ thấp.

1.1.3.3 Theo trục hộp số a Hộp số 2 trục

Hình 1.8: Hộp số hai trục

So sánh ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của hộp số tự động với hộp số cơ khí

1.1.3.5 Theo nhiệm vụ của hộp số

1.2 So sánh ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của hộp số tự động với hộp số cơ khí

+ Tiết kiệm nhiện liệu khi xe lưu thông qua mọi địa hình.

+ Có giá thành rẻ hơn so với loại hộp số tự động.

+ Việc bảo trì thường ít tốn kém hơn.

+ Giúp bạn kiểm soát xe dễ dàng hơn.

+ Việc sử dụng 2 chân khi lái xe giúp bạn tập trung hơn khi lái xe.

+ Giúp bạn chứng tỏ được độ cứng của tay lái và cho cảm giác lái thú vị hơn.

Việc xử lý tình huống với hộp số sàn thường khó khăn hơn so với hộp số tự động Người lái có thể cảm thấy căng thẳng khi phải vừa quan sát đường đi vừa thao tác nhiều trên hộp số cơ khí, do cần liên tục chuyển số.

+ Gây khó chịu trong trường hợp tặc đường, kẹt xe.

Làm việc liên tục với bộ ly hợp có thể gây đau nhức chân, đặc biệt khi phải lái xe trong thời gian dài Điều này trở nên khó khăn hơn đối với người lớn tuổi hoặc những người mắc bệnh về chân, khiến việc điều khiển xe với hộp số sàn trở nên bất tiện.

+ Do đó việc có hay không sử dụng xe hộp số sàn còn phụ thuộc vào vấn đề sức khỏe, và sở thích của bạn.

Hộp số sàn là lựa chọn phổ biến cho xe tải và xe đầu kéo có công suất và mô men xoắn lớn, thích hợp cho việc vận chuyển tải trọng nặng Nó cũng được sử dụng trên xe đua và các phương tiện hoạt động trong điều kiện địa hình phức tạp và khắc nghiệt.

+ Giúp cho người lái dễ dàng điều khiển.

+ Chế độ điều khiển điện tử nên xe cũng tiết kiệm nhiên liệu.

+ Không có bàn đạp ly hợp nên giúp cho người lái dễ dàng thao tác.

+ Chế độ chuyển số tự động nên giúp cho xe vận hành êm dịu.

+ Điều khiển bằng các tín hiệu điện từ do đó dễ dàng nhận biết các thông số.

Hộp số tự động được trang bị bộ chuyển đổi mô men, hoạt động như một "khớp nối" dầu giữa động cơ và hộp số, thay thế cho ly hợp trong hộp số sàn Điều này cho phép động cơ quay độc lập với hộp số mà không cần ngắt dòng truyền công suất.

+ Hộp số tự động có giá thành cao hơn nhiều với hộp số cơ khí.

+ Kết cấu khá phức tạp nên tốn chi phí bảo dưỡng, sửa chữa.

+ Các bộ phận của hộp số tự động cũng nhanh hỏng và chóng mòn hơn.

+ Công suất chịu tải của hộp số tự động thường không cao bằng hộp số sàn.

+ Mất an toàn khi xe điều khiển ở những đoạn đường xấu, đường dốc những đoạn đường cần đi ở 1 tay số nhất định.

Hệ thống tự động chuyển số dựa vào tín hiệu từ bàn đạp chân ga có thể gây ra tình huống nguy hiểm nếu người lái mất tập trung hoặc nhầm chân ga Điều này có thể dẫn đến việc xe tăng tốc đột ngột, khiến người lái khó kiểm soát và tăng nguy cơ xảy ra tai nạn.

+ Trải nghiệm lái không thú vị vì ít thao tác, đơn điệu.

Hộp số hiện nay được sử dụng phổ biến trên nhiều loại xe con như coupe, sedan, SUV, CUV, crossover và cả một số dòng xe tải hạng nặng Ngoài ra, một số xe còn được trang bị ly hợp kép hoặc hộp số CVT, điển hình là các mẫu xe hybrid hiện đại và một số dòng xe sang.

Lý do chọn đề tài

1.3.1 Tính cấp thiết của đề tài

Bước vào thế kỷ 21, khoa học kỹ thuật đã đạt được những tiến bộ vượt bậc, mang lại nhiều thành tựu và phát minh có tính ứng dụng cao.

Việt Nam, với nền kinh tế đang phát triển, đang thực hiện các cải cách mở cửa nhằm thúc đẩy sự phát triển kinh tế Việc áp dụng các thành tựu khoa học vào cải tạo và phát triển các ngành công nghiệp mới là một trong những mục tiêu quan trọng, giúp chuyển đổi đất nước từ một nền nông nghiệp kém phát triển thành một quốc gia công nghiệp hiện đại.

Sau nhiều năm nỗ lực phát triển, Việt Nam đã gia nhập Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO), mở ra cơ hội giao lưu và học hỏi từ các quốc gia có nền kinh tế phát triển Việc này giúp chúng ta tiếp thu và ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiến, từ đó thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế trong nước và tiến bước vững chắc trên con đường xây dựng chủ nghĩa xã hội.

Ngành công nghiệp ô tô đang được nhà nước chú trọng phát triển mạnh mẽ nhờ vào tiềm năng to lớn và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về an toàn và độ tin cậy, các hãng sản xuất như FORD, TOYOTA, MESCEDES, và KIA MOTORS đã không ngừng cải tiến mẫu mã, công nghệ và chất lượng phục vụ Việc nghiên cứu và cải tiến hệ thống điều khiển ô tô, đặc biệt là “Hộp số vô cấp”, là rất cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động Đồng thời, sự phát triển của các hệ thống khác cũng yêu cầu kỹ thuật viên phải nâng cao kiến thức và khả năng sáng tạo để chẩn đoán hư hỏng và đưa ra phương pháp sửa chữa hiệu quả.

Hiện nay, các trường kỹ thuật tại Việt Nam vẫn còn thiếu thốn trang thiết bị cho học sinh, sinh viên, điều này không đáp ứng được nhu cầu dạy và học Đặc biệt, sự thiếu hụt các mô hình thực tập tiên tiến và hiện đại càng ảnh hưởng đến chất lượng giáo dục.

Nội dung tài liệu và sách tham khảo về các hệ thống cơ cấu dẫn động điều khiển hiện còn thiếu sót, chưa được hệ thống hóa một cách khoa học Bên cạnh đó, các bài tập hướng dẫn thực hành cũng chưa đầy đủ, gây khó khăn cho việc học tập và nghiên cứu trong lĩnh vực này.

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.

1.3.2 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 Khai thác về “Hộp số vô cấp” giúp cho em hiểu rõ hơn nữa và bổ trợ thêm kiến thức mới về hệ thống này.

Cung cấp kiến thức vững chắc giúp học sinh, sinh viên tự tin đối mặt với các tình huống bất ngờ liên quan đến hệ thống này Đồng thời, tạo nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho các khóa học sau, phục vụ cho việc nghiên cứu và học tập.

Kết quả thu thập được từ đề tài này giúp tôi, sinh viên lớp 67DCOT11, hiểu rõ và sâu sắc hơn về hệ thống, bao gồm cấu trúc, điều kiện làm việc, các hư hỏng có thể xảy ra, cũng như phương pháp kiểm tra và sửa chữa hiệu quả.

1.3.3 Mục tiêu của đề tài

Hộp số vô cấp trên ô tô, đặc biệt là mẫu Corolla Altis 2016, là một hệ thống truyền động tiên tiến giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu Đặc điểm nổi bật của hộp số này là khả năng thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục mà không có bước nhảy, mang lại trải nghiệm lái mượt mà Nguyên lý hoạt động của hộp số vô cấp dựa trên sự điều chỉnh linh hoạt giữa các bộ phận cơ khí, cho phép xe vận hành êm ái và hiệu quả trong nhiều điều kiện khác nhau.

Xây dựng quy trình tháo lắp.kiểm tra, chẩn đoán “hộp số vô cấp trên xe Corolla Altis 2016”

Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của “Hộp số vô cấp”.

Tổng hợp các phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa của “Hộp số vô cấp”.

Nghiên cứu và khảo sát các thông số ảnh hưởng đến "Hộp số vô cấp" là rất cần thiết Để thực hiện, chúng tôi kết hợp giữa thực tiễn tại xưởng ô tô và các tài liệu lý thuyết Qua đó, chúng tôi xây dựng hệ thống bài tập thực hành nhằm bảo dưỡng, sửa chữa và khắc phục hư hỏng của "Hộp số vô cấp".

Các phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ 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.

+Xây dựng bài kiểm tra chẩn đoán.

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Phương pháp nghiên cứu này tập trung vào việc thu thập thông tin khoa học từ các văn bản và tài liệu có sẵn, kết hợp với tư duy logic để rút ra những kết luận khoa học cần thiết Các bước thực hiện bao gồm: xác định tài liệu cần nghiên cứu, phân tích nội dung và áp dụng các phương pháp tư duy để đạt được kết quả chính xác.

Bước 1: Thu thập, tìm kiếm các tài liệu viết về “hộp số vô cấp”, cụ thể là hộp số vô cấp dung trên xe Altis 2016.

Bước 2: Tổ chức các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic chặt chẽ, phân chia theo từng bước, từng đơn vị kiến thức và từng vấn đề khoa học có cơ sở rõ ràng và bản chất nhất định.

Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “hộp số vô cấp” phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.

Bước 4: Tổng hợp và hệ thống hóa các kết quả phân tích để tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc, liên kết chặt chẽ giữa các mặt và bộ phận thông tin đã được phân tích.

1.4.3 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.

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: “Khai thác kĩ thuật hộp số tự động xe Corolla Altis

Phạm vi nghiên cứu: Hộp số xe Toyota Corolla Altis 2016 – CVT.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1 Giới thiệu về xe Toyota Corolla Altis 2016

2.1.1 Giới thiệu chung về xe

Hình 2.1: Thiết kế bên ngoài xe Corolla Altis 2016

Corolla Altis là mẫu xe sedan hạng C chiến lược của Toyota, rất quen thuộc với thị trường Việt Nam, nhưng thế hệ hiện tại đã ra mắt từ năm 2014.

Hình 2.2: Đuôi xe Corolla Altis 2016

Phần đuôi xe được thiết kế hài hòa và tinh tế, nổi bật với hệ thống đèn LED cho cụm đèn sau Thiết kế liền mạch kết hợp với khối nẹp trang trí biển số mạ Crom sáng bóng, tạo nên vẻ đẹp sang trọng cho tổng thể xe.

KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN XE COROLLA ALTIS 2016

Giới thiệu về xe Toyota Corolla Altis 2016

2.1.1 Giới thiệu chung về xe

Hình 2.1: Thiết kế bên ngoài xe Corolla Altis 2016

Corolla Altis, một mẫu sedan hạng C chiến lược của Toyota, đã trở thành một cái tên quen thuộc trên thị trường Việt Nam Tuy nhiên, thế hệ hiện tại của xe đã được ra mắt từ năm 2014, khiến nhiều người tiêu dùng mong chờ sự đổi mới và nâng cấp.

Hình 2.2: Đuôi xe Corolla Altis 2016

Phần đuôi xe được thiết kế hài hòa với cụm đèn sau trang bị LED, tạo nên sự liền mạch qua nẹp trang trí biển số mạ crom sang trọng.

Đầu xe Corolla Altis 2016 được thiết kế mới với bộ lưới tản nhiệt kéo dài, ôm trọn đèn sương mù, tạo nên sự thu hút ngay từ cái nhìn đầu tiên Cụm đèn trước của xe cũng góp phần làm nổi bật vẻ đẹp hiện đại và tinh tế của mẫu xe này.

Hình 2 4: Cụm đèn trước xe Corolla Altis 2016

Cụm đèn trước phiên bản 1.8 hiện đại với thiết kế đèn hoàn toàn mới cùng 4 bóng đèn Bi-Led. d Đèn sương mù

Hình 2 5: Đèn sương mù xe Corolla Altis 2016

Thiết kế đèn sương mù liền mạch với lưới tản nhiệt cho dáng vẻ trẻ trung cũng phong thái mạnh mẽ. e Gương chiếu hậu ngoài

Hình 2.6: Gương chiếu hậu ngoài xe Corolla Altis 2016

Gương chiếu hậu ngoài được sơn cùng màu với thân xe, không chỉ tích hợp đèn báo rẽ mà còn được điều chỉnh bằng điện, mang lại sự tiện lợi tối đa cho người lái.

Hình 2.7: Mâm xe Corolla Altis 2016

Mâm xe 16 inch với thiết kế góc cạnh thu hút mọi ánh nhìn. g Cụm đèn sau

Hình 2.8: Cụm đèn sau xe Corolla Altis 2016

Cụm đèn sau sử dụng đèn LED dài mạnh mẽ cùng thiết kế sắc nét.

2.1.1.2 Nội thất và tiện nghi

Hình2.9: Nội thất tổng quan xe Corolla Altis 2016

Nội thất rộng rãi, tiện nghi với những công nghệ hiện đại. b Tay lái ( vô lăng )

Hình 2.10: Tay lái xe Corolla Altis 2016

Thiết kế 3 chấu bọc da, mạ bạc tích hợp các nút điều khiện đa thông tin. c Bảng đồng hồ và hiện thị (bảng taplo)

Hình 2.11: Bảng hiển thị xe Corolla Altis 2016

Bảng hiển thị được chia thành ba khu vực riêng biệt, mỗi khu vực cung cấp các thông số quan trọng Viền mạ crom kết hợp với ánh sáng phản quang màu xanh dương tạo nên sự nổi bật Hệ thống âm thanh cũng được chú trọng để mang đến trải nghiệm tốt nhất cho người sử dụng.

Hình 10.12: Hệ thống ấm thanh xe Corolla Altis 2016

Hệ thống âm thanh hiện đại với màn hình 7 inch tích hợp nhiều tính năng như kết nối AUX, USB, Bluetooth, AM/FM và hỗ trợ đàm thoại rảnh tay Bên cạnh đó, hệ thống điều hòa cũng được trang bị để mang lại trải nghiệm thoải mái cho người sử dụng.

Hình 11.13: Hệ thống điểu hòa xe Corolla Altis 2016 Điều hòa tự đông, sử dụng công tắc điều khiển dạng lẫy hiện đại và tiện dụng. f Ghế ngồi

Hình 2.14: Ghế ngồi xe Corolla Altis 2016

Toàn bộ ghế ngồi được bọc da sang trọng, ghế lái tích hợp chỉnh điện hướng.

2.1.1.3 Các tính năng nổi bật a Chế độ lái Sport

Hình 12.15: Chế độ lái Sport xe Corolla Altis 2016

Chế độ lái Sport chỉ bằng 1 nút bấm tăng khả năng tăng tốc cho bạn cảm giác phấn khích chưa từng có. b Cấu trúc giảm tiếng ồn

Hình 2.16: Cấu trúc giảm tiếng ồn xe Corolla Altis 2016

Sử dụng vật liệu cách âm mới tại nhiều vị trí trên khung sườn xe. c Hệ thống treo

Hình 13.17: Hệ thống treo xe Corolla Altis 2016

Hệ thống treo trước được thiết kế theo kiểu McPherson, kết hợp với hệ thống treo sau dạng dầm xoắn và thanh cân bằng, giúp hấp thu xung lực hiệu quả Xe còn được trang bị hộp số tự động vô cấp, mang lại trải nghiệm lái mượt mà và linh hoạt.

Hình 2.18: Bố trí hộp số xe Corolla Altis 2016

Hộp số tự động vô cấp CVT hoạt động dựa trên hệ thống bánh đai và dây thép, cho phép thay đổi tỷ số truyền một cách linh hoạt và liên tục mà không có sự ngắt quãng giữa các cấp số Tay lái trợ lực điện giúp cải thiện khả năng điều khiển và mang lại trải nghiệm lái xe dễ dàng hơn.

Hình 14.19: Tay lái trợ lực điện trên xe Corolla Altis 2016

Tay lái trợ lực điện với khả năng điều chỉnh 4 hướng cho phép chủ sở hữu phản ứng nhanh, linh hoạt và chính xác. f Động cơ 1.8L

Động cơ 2ZR-FE của xe Corolla Altis 2016 được trang bị hệ thống điều phối van biến thiên thông minh kép Dual VVT-I và hệ thống điều khiển biến thiên đường ống nạp ACIS, mang lại khả năng vận hành mạnh mẽ và tăng tốc êm ái cho xe.

2.1.2 Các thông số kĩ thuật của xe Corolla Altis 2016

Hình 2.21: Kích thước bao của xe Altis 2016 Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật của xe

Kích thước D x R x C (mm x mm x mm) 4620 x 1775 x 1460

Chiều dài cơ sở (mm) 2700

Chiều rộng cơ sở (Trước/ sau) (mm) 1520/1520

Khoảng sáng gầm xe (mm) 130

Bán kính vòng quay tối thiểu (m) 5.4 Trọng lượng không tải (kg) 1250

Trọng lượng toàn tải (kg) 1655

Dung tích bình nhiên liệu (L) 55 Động cơ Loại động cơ "2ZR-FE, 16 van

Dung tích xy lanh (cc) 1798

Công suất tối đa (kW) (Mã lực)

Mô men xoắn tối đa (Nm) (vòng/phút) 173/4000

Hệ thống truyền động Dẫn động cầu trước

Hộp số Tự dộng vô cấp

Trước Mc Pherson với thanh cân bằng

Sau Bán phụ thuộc, dạng thanh xoắn với thanh cân bằng

Trợ lực tay lái Trợ lực điện

Hệ thống tay lái tỉ số truyền biến thiên (VGRS) Không có

Mâm xe Loại mâm Đúc

Lốp xe Kích thước lốp 205/55R16

Đặc điểm kết cấu hộp số tự động vô cấp trên xe Corolla Altis 2016 1.8L

2.2 Đặc điểm kết cấu hộp số tự động vô cấp trên xe Corolla Altis 2016 1.8L

2.2.1 Cấu tạo hộp số vô cấp

Hình2.22: Mô hình hộp số CVT

Hộp số CVT gồm các cụm bộ phận chính sau:

Bộ truyền vô cấp bao gồm puly chủ động và puly bị động, được kết nối với nhau qua một dây đai Sự di chuyển của puly và quá trình truyền công suất qua dây đai tạo ra nhiều dải tỷ 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 trong hộp số vô cấp đóng vai trò quan trọng trong việc giữ một phần tử của bộ truyền hành tinh, giúp tạo ra số đảo chiều, tức là 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 là cơ cấu quan trọng trong hệ thống truyền động của xe, có nhiệm vụ truyền momen quay đến các bán trục bên trái và bên phải Đây là bộ phận giảm tốc cuối cùng trước khi momen được truyền tới bánh xe, giúp tạo ra sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh xe dẫn động Nhờ vào vi sai, xe có thể di chuyển êm ái và linh hoạt hơn khi vào các đoạn đường cong.

2.2.2 Nguyên lý làm việc của hộp số CVT

Hình 2.23: Puly và dây đai hộp số CVT

Có 2 puly chủ động và bị động.các puly có thể thay đổi khoảng cách làm cho puly tha y đổi đường kính làm việc Mỗi puly 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 puly 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 hơn CVT có thể dùng áp suất thủy lực, lực ly tâm hoạc lực của lò xo tạo ra lực cần thiết để điều chỉnh hai nửa của puly.

Kết cấu các cụm chi tiết chính

Bán kính dốc là khoảng cách từ tâm puly đến điểm tiếp xúc của dây đai Khi hai mặt puly cách xa, dây đai truyền xuống thấp và bán kính dốc giảm Ngược lại, khi hai nửa puly lại gần nhau, dây đai chạy lên cao hơn và bán kính dốc tăng Tỷ số truyền giữa bán kính dốc của puly chủ động và puly bị động tạo ra các tốc độ khác nhau cho xe.

Khi puly chủ động thay đổi bán kính dốc, puly bị động cũng sẽ thay đổi bán kính dốc theo tỷ lệ nghịch, giúp dây đai bám chặt hơn Sự khác biệt trong bán kính dốc giữa hai puly tạo ra nhiều tỷ số truyền khác nhau Ví dụ, khi puly chủ động có bán kính dốc nhỏ, tốc độ quay của puly bị động sẽ giảm, tạo ra số "chậm" Ngược lại, khi bán kính dốc puly chủ động lớn và bán kính dốc puly bị động nhỏ, tốc độ quay của puly bị động sẽ tăng, tạo ra số "nhanh" Do đó, hộp số CVT có khả năng tạo ra vô số tỷ số truyền ở bất kỳ tốc độ nào của động cơ.

2.3 Kết cấu các cụm chi tiết chính

 Cấu tao puly chủ động và bị động

Hình 2.24:Cấu tạo của puly

Puly được cấu tạo bởi hai khoang dầu và một piston Khi thêm dầu vào một khoang, piston sẽ di chuyển và tạo áp suất dầu sang khoang bên cạnh, từ đó làm thay đổi khoảng cách khe hở của puly.

Bộ ECU-CVT nhận tín hiệu từ các cảm biến áp suất và tốc độ của puly sơ cấp, puly thứ cấp cùng với cảm biến bàn đạp ga để xác định nhu cầu tăng tốc của ô tô Dựa trên tín hiệu này, ECU sẽ điều khiển puly chủ động tăng đường kính puly sơ cấp và giảm đường kính puly bị động, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành.

Trạng thái giảm tốc :Ngược lại với trạng thái tăng tốc ECU điều khiển van SL DS1,

DS2 làm việc giảm áp suất đường kính puly chủ động đồng thời puly bị động tăng đường kính lên.

Hình 2.25: Điều khiển sự ra vào của Puly 2.3.2 Dây đai truyền động

Dây đai trên Altis 2016 là loại dây đai kim loại.

Hình 2.26: Dây đai kim loại

Hình 2.27:Cấu tạo dây đai kim loại

Dây đai bằng kim loại được cấu thành từ nhiều phần tử đai bằng thép liên kết với nhau, mang lại ưu điểm vượt trội về độ truyền động ma sát lớn Sản phẩm này có thời gian làm việc lâu dài và ít bị co dãn, đảm bảo độ ổn định trong chiều dài Tuy nhiên, nhược điểm lớn của loại dây đai này là khó chế tạo và có giá thành cao.

Hình 2.28:Sơ đồ kết cấu bộ biến mô

Nhiệm vụ chính là khuếch đại mô men từ động cơ vào hộp số thông qua bộ truyền bánh răng hành tinh Quá trình này sử dụng dầu như một môi chất, với bộ biến mô giúp thay đổi và truyền mô men tới trục sơ cấp của động cơ.

Bộ biến mô bao gồm bánh bơm nằm trong vỏ, kết nối với trục khuỷu qua đĩa dẫn động nhiều cánh cong Bên trong bánh bơm, có một vòng dẫn hướng được lắp trên mép trong của các cánh, giúp dẫn dòng dầu một cách êm ái.

Hình 2.30: 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 2.31: 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 và trục này được cố định trên vỏ hộp số.

Hoạt động của stato liên quan đến việc dòng dầu trở về từ bánh tuabin và bánh bơm theo hướng cản quay của bánh bơm Điều này khiến stato thay đổi hướng dòng dầu, tác động lên phía sau các cánh của bánh bơm, từ đó làm tăng mô men.

Khớp 1 chiều cho phép stato quay theo chiều hoạt động của động cơ, nhưng nếu stato cố gắng quay ngược lại, khớp 1 chiều sẽ khóa stato lại, ngăn chặn sự quay này.

Hình 2.32:Nguyên lý hoạt động stato

 Nguyên lý hoạt động của bộ biến mô

Khi tốc độ của bánh bơm tăng, lực ly tâm khiến dầu chảy từ tâm bánh bơm ra ngoài Khi tốc độ tiếp tục tăng, dầu sẽ bị ép văng ra khỏi bánh bơm Dầu vào cánh của tua-bin làm cho tua-bin quay cùng chiều với bánh, và mặt cong của bánh sẽ hướng dầu trở lại về phía bánh bơm, bắt đầu chu kỳ mới.

Hình 2.33:Sơ đồ nguyên lý hoạt động của biến mô

Khuếch đại momen là quá trình mà bộ biến mô thực hiện để tăng cường lực quay, khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đi qua bánh tua bin và trở về bánh bơm qua cánh stato Điều này có nghĩa là bánh bơm được quay nhờ vào momen này, được bổ sung từ dầu quay trở lại từ bánh tua bin.

Hình 2.34:Nguyên lý khuếch đại momen của biến mô

2.3.4 Bộ truyền bánh răng hành tinh

Hình 2.35: Bộ truyền bánh răng hành tinh

Bộ truyền bánh răng hành tinhtrên các xe lắp hộp số vô cấp có nhiệm vụ khếch đại mô men và thay đổi chiều chuyền động của xe.

Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, cần dẫn, bánh răng bao.

Ly hợp trong hộp số vô cấp có vai trò tương tự như ly hợp cơ khí, giúp truyền và cắt lực từ động cơ đến hộp số Khi trục sơ cấp của hộp số quay mà các lá đĩa ly hợp không hoạt động, trục thứ cấp sẽ không quay Ngược lại, nếu các đĩa ly hợp được đóng lại, trục thứ cấp sẽ quay theo trục sơ cấp.

Hình 2.36: Các bộ phận của ly hợp nhiều đĩa1.Trục ly hợp; 2 Vòng đệm; 3 Bạc lót; 4 Vòng chặn; 5.Vòng phản ứng 6.Đĩa phanh;

+ Các đĩa ma sát :Ăn khớp bằng then hoa với bánh răng bao.

Các đĩa có độ dày từ 1.6 đến 2.18mm, trong khi lớp ma sát dày từ 0.38 đến 0.76mm Bề mặt ma sát có thể được thiết kế với nhiều kiểu rãnh khác nhau, giúp tăng tốc độ dòng dầu vào giữa đĩa ma sát và đĩa ép, từ đó cải thiện khả năng làm mát.

Nguyên liệu chung để chế tạo đĩa ma sát là giấy đặc biệt, đó là hỗn hợp của: cotton, than chì, và các chất vô cơ khác.

Hình 2.37:Một số dạng rãnh của đĩa ma sát

+ Các đĩa ép: Ăn khớp bằng then hoa với trống của ly hợp.

Các đĩa ép có bề dày khoảng 1.78 ÷ 2.54mm, phía ngoài đĩa ép có nấc để ăn khớp với trống của ly hợp.

Các đĩa ép được sản xuất với bề mặt nhẵn mịn đạt độ chính xác 25 micro inch, trong khi độ nhám lý tưởng dao động từ 12 đến 15 micro inch Ngoài ra, đĩa ép còn có khả năng tản nhiệt hiệu quả từ các đĩa ma sát.

Để bộ ly hợp hoạt động hiệu quả, các đĩa ma sát cần được lắp đặt xen kẽ với các đĩa ép và ghép phía sau bộ lò xo hồi vị.

Tính kiểm nghiệm bền chi tiết – Trục

D = 40 mm; d1= 32 mm; d2 = 15 mm. Đường kính trục được xác định theo công thức:

Trong đó: M emac : là mômen xoắn lớn nhất M emac = 173 (Nm) τ : là ứng xuất xoắn cho phép: τ = 25 (MPa)

Khi đó ta có đường kính trục:

Vậy D thỏa mãn yêu cầu.

Ta có sơ đồ lực:

Các lực ép do xi lanh thủy lực triệt tiêu Chỉ còn lực vòng có hợp lực là Fy gây uốn trục.

Gọi các lực đặt lên các ổ O1 và O2 lần lượt là:

Fx1, Fy1, Fz1 và Fx2, Fy2, Fz2 khi đó ta có hệ:

Dấu âm chứng tỏ lực có chiều ngược lại.

2.4.3 Tính trục theo độ bền uốn

Tính trục theo độ bền uốn tại tiết diện nguy hiểm tính theo công thức

M là momen chống uốn tổng hợp tại tiết diện nguy hiểm của trục:

Trong đó Mn là momen uốn trong mặt phẳng yox

Md là mômen uốn trong mặt phẳng zox

Wu mômen chống uốn đối với trục: ƯW u =π d 3 j

1,526.10 −6 0,8(MPa) Khi chọn vật liệu thép C45 chế độ tôi cải thiện có HB 192…240 có: Ưσ ch E0(MPa)

Khi đó ta có giới hạn bền: Ư [ σ ]=0,8σ ch =0,8 45060(MPa)

Kết luận trục đủ bền uốn.

2.4.4 Tính trục theo bền xoắn

Trong đó Mz mômen xoắn trục: Mz = 150 (Nm).

Wz mômen chống xoắn đối với trục đặc:

Kết luận: trục đủ bên xoắn. Ứng suất uốn và xoắn tổng hợp

Và ta có τ z ,5(MPa ) Ưσ u 0,8(MPa)

Khi đó ứng suất uốn xoắn tổng hợp là: Ưσ t =√ 120 , 8 2 + 4 17 , 5 2 Ưσ t 5,5(MPa)

Kết luận trục đủ bền.

KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN

Những hư hỏng thường gặp

Bảng 2.1: Những hư hỏng thường gặp trên hộp số

Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

Hiện tượng hộp số có tiêng ồn.

- Dây dai puly bị mòn

- Hộp số thiếu dầu hoặc dùng dầu không đúng loại.

- Làm cho các dây dai puly nhanh mòn hỏng.

- Gây tiếng ồn khi xe chạy, khó đi số.

Hộp số phát ra tiếng ồn ở vị trí số

- Dây đai bị mòn có khe hở - Gây ồn khi khởi động.

Hộp số phát ra tiếng ồn ở vị trí số lùi.

- Hư hỏng ở bộ phận bánh răng - Khi xe chuyển động lùi phát ra tiếng ồn.

- Khó chuyển sang số lùi ảnh hưởng tới việc điều khiển xe.

Hộp số bị chảy dầu.

- Mức dầu cao quá quy định.

- Các gioăng đệm bị rách.

- Vỏ hộp số bị nứt vỡ.

- Các mặt bích bắt không chặt, bulông bị lỏng.

- Các phớt dầu trục bị hỏng.

- Chế độ bôi trơn các chi tiết không được thường xuyên.

- Bôi trơn hiệu quả không cao, gây mài mòn các chi tiết.

Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

Hộp số bị nóng quá.

- Thiếu hoặc không có dầu bôi trơn.

- Đường dẫn dầu bôi trơn bị tắc.

- Bị tắc lỗ thông hơi của hộp số.

- Làm cho chất lượng dầu bôi trơn giảm, tốn dầu bôi trơn.

- Nhanh làm mòn hỏng các chi tiết của hộp số.

Quy trình chẩn đoán phát hiện hư hỏng hộp số CVT

3.2.1 Phương pháp chẩn đoán bằng kinh nghiệm

Hộp số có tiếng ồn

Khi chuyển số, có thể nghe thấy tiếng ồn nhưng không xác định được nguồn gốc Nguyên nhân có thể do dầu hoặc chất lỏng truyền dẫn không đạt yêu cầu Đối với dầu động cơ, cần tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất Tiếng ồn từ hộp số khi ở số đỗ có thể chỉ ra vấn đề nghiêm trọng, như các bộ phận cơ khí cần thay thế Nguyên nhân có thể là do bánh răng bị mòn hoặc vỡ.

Kiểm tra nhiệt và sự chảy dầu

Bằng mắt thường ta có thể quan sát xem hộp số có bị chảy dầu hay không,quan sát vỏ hộp số xem có vết rạn nứt không.

3.2.2 Chẩn đoán bằng thiết bị a Chẩn đoán bằng máy chẩn đoán IT II (Intelligent tester II)

Hệ thống chẩn đoán trên xe theo chuẩn M-OBD sử dụng đường truyền CAN để truyền dữ liệu từ ECM đến thiết bị chẩn đoán Toyota hỗ trợ quá trình chẩn đoán này bằng máy chẩn đoán thông minh (Intelligent Tester II), giúp thu thập nhiều thông số hoạt động của hệ thống và cung cấp các chức năng hỗ trợ, từ đó nâng cao độ chính xác và tốc độ của kết quả chẩn đoán.

Hình 3.1: Máy chẩn đoán Intelligent Tester II

Khi hệ thống điều khiển gặp sự cố, đèn MIL (Check Engine) sẽ sáng lên, và mã lỗi sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ của ECM cho đến khi sự cố được khắc phục và mã lỗi được xóa bỏ.

Kiểm tra, mã lỗi hư hỏng:

Có hai phương pháp kiểm tra mã lỗi hư hỏng:

+ Dùng máy chẩn đoán: Nối máy chẩn đoán IT-II vào giắc DLC3 bật khóa điện ON Bật máy chẩn đoán và vào Menu Powertrain/ Engine/ DTC

+ Không dùng máy chẩn đoán: Nối tắt chân TC-CG của giắc DLC3bật khóa điện ON đọc số lần chớp của đèn MIL.

Hình 3.2: Đèn check động cơ

Hình 3.3:Đèn cảnh báo và vị trí nối máy IT-II

Hình 3.4: Sơ đồ chân giắc DLC3

Nếu không có mã lỗi, đèn MIL sẽ nháy đều theo chu kỳ như hình dưới:

Hình 3.5: Không có mã lỗi

Nếu có mã lỗi, mã lỗi sẽ được xuất từ nhỏ đến lớn, cách đọc mã lỗi như hình chỉ bên dưới (VD cho mã lỗi 13 và 31)

Hình 3.6: Có mã lỗi b Chẩn đoán bằng thiết bị chẩn đoán SCAN VG:

Hình 3.7: Máy chẩn đoán CARMAN SCAN VG

 Các bước chẩn đoán bằng máy chẩn đoán CARMAN SCAN VG:

Bước 1: Kết nối giắc chẩn đoán với máy.

Hình 3.8: Kết nối giắc chẩn đoán tới máy SCAN VG

Bước 2: Kết nối giắc chẩn đoán tới xe.

Hình 3.9: Kết nối giắc chẩn đoán tới giắc DLC3

Bước 3: Trên thiết bị chẩn đoán, chọn chương trình chẩn đoán VEHICLE DIAGNOSIS Tiếp theo, chọn nước sản xuất, dòng xe, đời xe và loại động cơ cần kiểm tra Máy sẽ tự động chẩn đoán tình trạng của bộ phận cần kiểm tra và đưa ra kết quả sau khi hoàn tất quá trình chẩn đoán.

Bảng 3.2: Một số mã lỗi thường gặp

P0705 Sự trục trặc mạch cảm biến phạm vi hoạt động của hộp số.

P0712 Cảm biến nhiệt độ dầu đầu vào "A” thấp.

P0713 Cảm biến nhiệt độ dầu đầu vào "A” cao.

P0715 Bộ cảm biến tốc độ trục sơ cấp "A" (Cảm biến tốc độ NT).

P0717 Bộ cảm biến tốc độ trục sơ cấp "A" không có tín hiệu (Cảm biến tốc độ NT).

P0720 Cảm biến tốc độ puli thứ cấp (Cảm biến NOUT).

P0722 Cảm biến tốc độ puli thứ cấp không có tín hiệu (Cảm biến NOUT). P0842 Cảm biến/công tắc điện áp suất truyền tải dầu “A” thấp.

P0843 Cảm biến/công tắc điện áp suất truyền tải dầu “A” cao.

P0962 Điều khiển áp suất thủy lực vào puli sơ cấp "A" thấp (Sự thay đổi van DS1).

P0963 Điều khiển áp suất thủy lực vào puli sơ cấp "A" cao (Sự thay đổi van DS1).

P0966 Điều khiển áp suất thủy lực ra khỏi puli sơ cấp “B" thấp (Sự thay đổi van DS2).

P0967 Điều khiển áp suất thủy lực ra khỏi puli sơ cấp “B” cao (Sự thay đổi van DS2).

P2716 Điện điều khiển áp suất li hợp số tiến và phanh số lùi “D” (Sự thay đổi van SLT).

P2763 Bộ điều khiển áp suất thủy lực của li hợp áp lực cao (Sự thay đổi van DSU).

P2764 Bộ điều khiển áp suất thủy lực của li hợp áp lực thấp (Shift Solenoid

P2767 Cảm biến tốc độ puli sơ cấp không có tín hiệu (Cảm biến tốc độ

P2829 Hiệu suất điều khiển áp suất thủy lực puli thứ cấp "K” (Sự thay đổi van SLS).

P282B Điện điều khiển áp suất thủy lực puli thứ cấp "K” (Sự thay đổi van

Quy trình tháo lắp hộp số

Bảng 3.3: Quy trình tháo lắp hộp số

Tháo cảm biến trên xe (NT)

Tháo cảm biến tốc độ trục sơ cấp

Tháo cảm biến tốc độ trục thứ cấp

Tháo cảm biến áp suất dầu

Tháo bộ làm mát dầu

Tháo ốc định vị vỏ hộp số

Tháo rời thân hộp số ra

Tháo vỏ nắp các te dầu

Tháo các bánh răng bị động trên bơm

Tháo vòng chặn ly hợp

Tháo thanh gẩy phanh tay

Quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo, khi tháo lắp cần chú ý:

+ Đánh dấu vị trí các chi tiết (chiều, vị trí ăn khớp …).

+ Tránh làm bẩn, xước chi tiết…