Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY Sự phát triển cơ bản của hộp SỐ tự động Sơ đồ vị trí của hộp SỐ tự động trên xe Dòng truyền công suất trên xe có sử dụng hộp số tự độn
Trang 1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
Trang 2Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
Đà Nẵng - 2010
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Việt Hải
Giáo viên duyệt: ThS Nguyễn Văn Đông
Trang 3Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
¬ Đà Nẵng - 2010_ - -
ĐẠI HỌC ĐÀ NÀNG CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM
KHOA CO KHi GIAO THONG
BO MON OTO VA MAY CONG TRINH
NHIEM VU THIET KE DO AN TOT NGHIEP
Họ và tên sinh viên: Trần Công Quan
Lớp: 05C4A, Khóa 2005
Ngành: Cơ khí Động lực
1 Tên đề tài:
KHẢO SÁT HỘP SÓ TỰ ĐỘNG A140E TRÊN XE TOYOTA CAMRY
2 Các số liệu ban đầu:
- Tra cứu catalog xe TOYOTA CAMRY LE
3 Nội dung chính của các phần thuyết minh:
- Mục đích ý nghĩa đề tài
- Tổng quan về hộp số tự động
- Giới thiệu ôtô Toyota Camry trang bị hộp số tự động A140E
- Khảo sát hộp số tự động A140E
- Tính toán kiểm tra một bộ ly hợp của hộp sỐ tự động A140E
- Chân đoán hư hỏng và biện pháp khắc phục
- Kết luận
4 Các bản vẽ và đồ thị:
- Tổng thể ôtô Toyota Camry LE (01 A3)
Trang 4Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
- Kết cau tong thé hộp số tự động A140E (01 A3, 01 A1)
- Kết cầu biến mô thủy lực sử dụng trong hộp số tự động A140E (01 A3)
- Sơ đồ nguyên lý hộp số tự động A140E (01 A3)
- Sơ đồ nguyên lý các tay số trong hộp số tự động A140E (07 A3)
- Sơ đồ điều khiến thủy lực và điện tử trong hộp số tự động A140E (01 A3)
5 Cán bộ hướng dẫn: ThS Nguyễn Việt Hải
6 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:
7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ :
Thông qua Bộ môn
Ngày 22 tháng 02 năm 2010
Tổ trưởng Bộ môn
TS Lé Van Tuy
22/02/2010 04/ 06/2010
Cán bộ hướng dẫn
ThS Nguyễn Việt Hải
Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ
bao cao cho Bộ môn Ngày tháng năm 2010
Trang 5Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
MUC LUC Trang bia
Nhiém vu dé an
Muc luc
Danh sach hinh vé
Danh sach ban biéu
2.3.2 Theo vi tri AG¢ thé ho nh se ĐA 4
2.3.3 Theo cấp số TEN CUA XC cccccccccccceccescsscescsseescssessessesssssestiesisseesisevssesessesses 5 2.4 Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động 0Q Hee 5
3 Giới thiệu ôtô Toyota Camry LE - L2 2220112111121 1121111211111 11 1112k 6 3.1 Sơ đồ tông thể và các thông số kỹ thuật chính 5-52 S22 zzzzsze2 6
3.2 Giới thiệu về động cơ 5S - EE - 5 s22 1211212112112211221 21 set 7
3.3 Hệ thông truyền 2 9
3.4 Hệ thống treO + s11 121 1121121111111211 1212111112101 0 11 11a 12 3.5 Hệ thống lái - S5 s2 2 1121121111121 1122 1111012121211 21a ru 13
3.7 Hệ thống túi khí an toản - 2s 1 1EE15112112111112121111212111 111g 14 3.8 Hệ thống điều hòa không khií 2 SE E9212E1 1111521112111 21 x2 15
Trang 6Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
4 Khảo sát hộp số tự động A140E - ST 1101221222101 222 are 17 4.1 Giới thiệu chung về hộp số tự động A 140E 5c S222 z6 17 4.2 Sơ đồ kết cầu và nguyên lý hoạt động hộp số tự động A 140E 18 4.2.1 Sơ đồ kết cấu hộp số tự động 4L140E 5s 5s 2 21221212112 y6 18
4.2.2 Nguyên lý hoạt động hộp số tự động A140E S5 ScE E2 19 4.2.2.1 Giới thiệu bộ truyền hành tỉnh hộp SỐ tự động A1140E 19
4.3.2 Hệ thống điều khiến thủy Ïực se ST HH n TH H112 re 36
4.3.3 Hệ thống điều khiển điện tHứ c2 2221k 42
4.4 Các cụm chỉ tiết chính trong hộp sỐ tự động A140E c2 ssằ: 53 4.4.1 Bién mé THUY NEC eee ccccccccc cece cc cnecetecseeeceseecusessseesseueseseeeessusueeessssnaeeeees 53
4.4.2 Bộ truyền bánh răng hành tỉnh 5s SE E111 11111212 xe 60
TT RA°.1iiẢ 63
4.4.4 Các phanh sử dụng trong hộp số 5s 5c 212 E212 22 65
FT N( 21.0 n ga Ả ÔÔ 67
5 Tính toán kiểm tra một bộ ly hợp của hộp số tự động A140E 68
5.1 Mômen ma sát của ly hợp - c1 2 121122211211 1211121 1211111111521 1 11g key 69 5.2 Bán kính vành ngoài của bề mặt ma sát đĩa bị động coc.ccce 69 5.3 Lực ép tác dụng lên cơ In 71
6 Chân đoán hư hồng và biện pháp khắc phục - 2-52 21t s22 xe 71 6.1 Phân tích khiếu nại của khách hàng ác 220122122 1122 11551212122 xe 72 6.2 Xác định các triệu chứng - c1 1222112111211 1123 1111221151111 111 1111121 cay 72
6.3 Kiểm tra và điều chỉnh sơ bộ 2252: 2222222122122 ee 72
S9 vi e 73
6.4.1 H i75 l5 a nổ ốố.ố e 73
6.4.2 Phép thời gian H"Ể ác cc E112 2112222221222 r re 74
Trang 7Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
Sự phát triển cơ bản của hộp SỐ tự động
Sơ đồ vị trí của hộp SỐ tự động trên xe
Dòng truyền công suất trên xe có sử dụng hộp số tự động
Hình vẽ tông thể 6t6 Toyota Camry LE
Kết cấu động cơ 5Š — EF trên ôtô Toyota Camry LE
Sơ đồ bố trí hệ thông truyền lực ôtô Toyota Camry LE
Kết cầu ly hợp - hộp SỐ fự động trên ôtô Toyota Camry LE
Cơ cẩu treo trước trén 616 Toyota Camry LE
Cơ cấu treo sau trén 6t6 Toyota Camry LE
Sơ đồ hệ thống lái trên ôtô Toyota Camry LE
Sơ đô hệ thông phanh trên ôtô Toyota Camry LE
Sơ đồ hệ thống túi khí an toàn trên 6t6 Toyota Camry LE
Sơ đô hệ thống điễu hòa không khí trên ôtô Toyota Camry LE
Kết cấu mặt cắt đọc hộp SỐ tự động Al40E
Sơ đồ nguyên lÿ hộp số tự động A140E
Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tình hộp SỐ tự động 1140E
Mô hình hoạt động ở dãy “” hoặc “2” s6 1
Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dãy “D” hoặc “2” số 1
Mô hình hoạt động ở dãy “D” số 2
Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dấy “D” số 2
Mô hình hoạt động ở dãy “D” số 3
Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dấy “D” số 3
Mô hình hoạt động ở đầy “D” số truyền tăng Ol
Sơ đồ nguyên lý lam viéc 6 day “D” sé truyén ting OD
M6 hinh hoat déng 6 day “2” số 2
Mô hình hoạt động ở dãy “L” số 1
M6 hinh hoat dong ở dãy “R” „
Sơ đồ khôi hệ thông điều khiên thuy lực hộp số tự động A140E
Trang 8Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
Sơ đô khói hé thong diéu khién điện tử hộp số tự động A140E
Cau tao bom dau
Van diéu khién
Van diéu dp so cap
Cảm biến vị trí bướm sa loại tuyến tính
Cách gửi tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga kiểu gián tiếp
Cảm biến tốc độ xe và cảm biến tốc độ trục thứ cấp
Khi các tín hiệu tốc độ đều giống nhau
Khi các tín hiệu tốc độ khác nhau
Cách gửi tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ
Công tắc khởi động trung gian
Công tắc chọn chế độ hoạt động
Công tắc đèn phanh và mạch điện
Công tắc chính OD
ECU diéu khién chạy tự động
Sơ đồ khối điều khiên thời điểm chuyển số
Sơ đồ khối điều khiến khóa biến mô
Mặt cắt của biến mô thủy lực hộp số tự động A140E
Sơ đồ vị trí bánh bơm trong biến mô
Sơ đồ vị trí bánh tuabin trong biến mô
Sơ đồ vị trí lắp bánh phản ứng trong biễn mô thủy lực
Hình mô tả chức năng của bánh phản ứng
Tiêu đề hình
Hoạt động của khóp một chiều dạng con lăn trong bánh phản ứng Hoạt động khóp một chiều trong bánh phản ứng
Kết cẩu khóa biễn Imô
Điều khiển đóng khóp khóa biến mô
Điều khiển nhà khớp khóa biến Imô
Sơ đồ giảm tốc của cụm bánh răng hành tỉnh
Sơ đô tăng tốc của cụm bánh răng hành tỉnh
Sơ đô đảo chiễu quay của cụm bánh răng hành tỉnh
Hoạt động của ly hợp
Deng truyền cong suất khi ly hop C) hoạt động
Deng truyền cong suất khi C› hoạt động
Dòng truyền công suất khi cả hai ly hợp cùng hoạt động
Trang 9Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
Kí hiệu
Hoạt động của phanh dải B,
Hoạt động của phanh ướt nhiễu đĩa
Mốc thời gian ứng dụng hộp số tự động của TOYOTA
Các thông số kỹ thuật chính của ôtô Toyota Camry LE
Các thông số kỹ thuật chính của động cơ 5Š - EF
Các ty số truyền của hộp SỐ tự động A1140E
Các thông số kỹ thuật của hệ thống lái ôtô Toyota Camry LE
Hoạt động của phanh và ly hợp trong hộp số tự động A1140E
Chức năng dự phòng van điện từ
Trang
12
14
34 52
Trang 10Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
Kr [-] Hệ số tỉ lệ gitra ban kinh trong (Ri), ban kinh ngoai (R2)
Ra [m] Bán kính trung bình của đĩa bị động
Mans [N.m] Mémen ma sat cần thiết của ly hợp
Memax [N.m] Mémen xoắn lớn nhất của động cơ
p [MN/m'|] Áp suất pháp tuyến của đôi bề mặt ma sát
ECT Electronie Controlled Transmission (#ôp số điều khiển điện)
ECU Electronic Controlled Unit (B6 diéu khién dién tử trung tâm)
Trang 11Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
CTV Continuosly Variable Transmission (Hép s6 tue déng v6 cap)
MMT Multi-Matic Transmission (H6p số tự động vô cấp sử dụng đây đai kim loại và một cặp puly có độ rộng có thể thay đồi được)
FF Front wheell drive /2án động cấu trước)
“Pp” Park (Sw dung khi dé xe)
“N” Neutral (Vi tri trung gian sử dụng khi xe dừng tạm thời động cơ vẫn hoạt động)
“R” Reverse (Swe dung khi lui xe)
“D” Drive (Sử dụng khi cẩn chuyển SỐ một cách tự động)
“2” Manual Second (Swe đựng khi chạy ở đường bằng)
“L7 Manual Low (Sử đựng khi chạy ở đoạn đèo đốc)
LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang đứng trước nhiều khó khăn, thử thách và cả những cơ hội đầy tiềm năng Ngành ôtô Việt Nam
cũng không ngoại lệ Khi thế giới bắt đầu sản xuất ôtô chúng ta chỉ được nhìn thấy
chúng trong tranh ảnh, hiện nay khi công nghệ về sản xuất ôtô của thế giới đã lên tới đỉnh cao chúng ta mới bắt đầu sửa chữa và lắp ráp Bên cạnh đó thị trường ôtô Việt Nam là một thị trường đây tiềm năng theo như nhận định của nhiều hãng sản xuất ôtô trên thế giới nhưng hiện nay chúng ta mới chỉ khai thác được ở mức độ buôn bán, lắp ráp và sửa chữa
Với sự phát triên mạnh mẽ của tin học trong vai trò dẫn đường, quá trình tự động hóa đã đi sâu vào các ngành sản xuất và các sản phẩm của chúng, một trong số
đó là ôtô, không chỉ làm cho người sử dụng cảm thấy thoải mái, gần gũi với chiếc
xe của mình, thê hiện phong cách của người sở hữu chúng Mà sự tự động hóa còn nâng cao hệ số an toàn trone sử dụng Đây là lý do tại sao các hệ thông tự động luôn được trang bị cho dòng xe cao cấp và dần áp dụng cho các loại xe thông dụng Vì Vậy với đề tài chọn là nghiên cứu, khảo sát hộp số tự động em rất mong với đề tài này em sẽ củng có tốt hơn kiến thức đã được truyền thụ đề khi ra trường em có thể tham gia vào ngành ôtô của Việt Nam để góp phần vào sự phát triển chung của
ngảnh.
Trang 12Khảo sát hộp số tự động A 140E trên xe TOYOTA CAMRY
nghiép dé em hoan thanh that tốt đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng ngày thang năm
2010
Sinh viên thực hiện
Trần Công Quan
Trang 13Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
1 Mục đích ý nghĩa đề tài
Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải là một phần không thé thiếu trong cuộc sông con người Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện nay, ôtô được tích hợp các hệ thông tự động lên các dòng xe đã và đang sản suất 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 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 tự động 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
vu nghién cứu trong quá trình học tập và công tác
Các dòng xe ra đời với các bước đột phá về nhiên liệu mới và tiêu chuẩn khí thai
được chấp thuận trong ngành sản xuất ôtô nhằm bảo vệ môi trường thì bên cạnh đó công nghệ sản xuất không ngừng ngày càng nâng cao, công nghệ điều khiển và vi điều khiển ngày cảng 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 cũng phải nâng lên tương ứng mới mong có thể nắm bắt các sản phâm được sản xuất cũng như dây chuyên công nghệ
Ở nước ta, hộp số tự động 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 cảng phô biến Do vậy nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn Đề sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của hộp số tự động nói riêng và của ôtô nói chung, việc nghiên cứu và nắm vững hộp số tự động là cần thiết 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 tự động, của các cụm chỉ tiết, giải thích bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của hộp số tự động, làm cơ sở cho quá trình thiết kế và chế tạo mô
hình
Vì những lý do trên em chọn đề tài "Khảo sát hộp số tự động A140E lắp trên xe
TOYOTA CAMRY LE" dé lam dé tài tốt nghiệp
Trang 14Khảo sât hộp số tự động A140E trín xe TOYOTA CAMRY
dụng từ lđu Sau đó, khi câc hêng sản xuất ôtô trín thế giới phât triển mạnh vă bắt đầu
có sự cạnh tranh thì từ yíu cầu thực tế muốn nđng cao chất lượng xe của mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đê có cùng tham vọng mở rộng thị trường câc hêng sản xuất xe trín thế giới đê bước văo cuộc đua tích hợp câc hệ thống tự động lín câc dòng xe xuất xưởng như: hệ thống chống hêm cứng
bânh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đỉn xe tự động, hệ thống treo khí nĩn, hộp số
tự động, hệ thống camera cảnh bâo khi lùi xe, hệ thống định vị toăn cđu Đđy lă bước tiễn quan trọng thứ hai trong nền công nghiệp sản xuất ôtô sau khi động cơ đốt trong được phât minh vă xe ôtô ra đời
Cho đến nửa đầu thập ký 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất lă hộp
số cơ khí điều khiển bằng tay binh thường Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự động được
sử dụng lần đầu tiín trín xe CROWN vă số lượng hộp số tự động được sử dụng trín
xe tăng mạnh Ngăy nay hộp số tự động được trang bị thậm chí trín cả xe hai cầu chủ động vă xe tải nhỏ của hêng Còn câc hêng chế tạo xe khâc trín thế giới như: HONDA, BMW, MERCEDES, GM, Cũng đưa hộp số tự động âp dụng trín xe của mình ở gần mốc thời gian năy
Trín hình 2.1 lă sơ đồ phât triển của hộp số tự động
AT ' loaÖđiêñ khiể hoantoan bằg thưý laí
aiad khida chuyaa satwaithai aiden khoa
AT: Hộp sỐ tự dong (Automatic Transmission)
AT!: Loai hộp số năy có bộ phần truyền lực cơ bản giống loai ECT
ECT: Hĩp số điều khiến điện (Electronic Controlled Transmission)
Trín bảng 2.1 lă câc mốc thời gian hêng TOYOTA đưa hộp số tự động sử dụng trín câc dòng xe của mình
2.2 Câc wu điểm của hộp số tự động
2.2.1 Vì sao phải sử dụng hộp số tự động
Khi tăi xế đang lâi xe có hộp số thường, cần sang số được sử dụng đề chuyín số
để tăng hay giảm mômen kĩo ở câc bânh xe Khi lâi xe lín dốc hay khi động cơ không
Trang 15
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
có đủ lực kéo để vượt chướng ngại ở số đang chạy, hộp số được chuyền về số thấp hơn
bằng thao tác của người lái xe
Vi lý do nảy nên điều cần thiết đối với người lái xe là phải thường xuyên nhận
biết tải và tốc độ động cơ để chuyến số một cách phù hợp Ở xe sử dụng hộp số tự động những nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết vì việc chuyên đến số thích hợp nhất luôn được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe
Bảng 2.1 Mốc thời gian ứng dụng hộp số tự động của TOYOTA
Loại hộp Model xe lap
A440F Land Cruiser
A442F Land Cruiser
Trang 16Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
2.2.2 Các 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 qua việc loại bỏ thao tác ngắt và đóng ly hợp củng thao tác chuyên số;
Chuyển số một cách tự động và êm du tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe: Tránh cho động cơ và dẫn động khỏi bị quá tải vì ly hợp cơ khí nối giữa động cơ
và hệ thống truyền động theo kiểu cổ điển đã được thay bằng biến mô thủy lực có hệ
số an toàn cao hơn cho hệ thống truyền động ở phía sau động cơ;
Tối ưu hóa các chế độ hoạt động của động cơ một cách tốt hơn so với xe lắp hộp
số thường, điều này làm tăng tuôi thọ của động cơ được trang bị trên xe
2.3 Phân loại hộp số tự động
2.3.1 Theo hệ thống sử dụng điều khiến
Theo hệ thống sử dụng điều khiển hộp số tự động có thể chia thành hai loại, chúng khác nhau về hệ thông sử dụng đề điều khiến chuyên số và thời điểm khóa biến
mô Một loại là điều khiển bằng thủy lực hoàn toàn, nó chỉ sử dụng hệ thông thủy lực
để điều khiến và loại kia là loại điều khiến điện, dùng ngay các chế độ được thiết lập trong ECU (Electronic Controlled Unit: bd diéu khién dién tử) để điều khiên chuyên số
và khóa biến mô, loại này bao gồm cả chức năng chân đoán và đự phòng, còn có tên gọi khác là ECT (Electronie Controlled Transmission: hộp số điều khiến điện) 2.3.2 Theo vị trí đặt trên xe
Ngoài phân loại theo cách điều khiển thủy lực hay điều khiển điện hộp số tự
động còn được phân loại theo vị trí đặt trên xe Loại dùng cho các xe động cơ đặt trước
- cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động (hình 2.2) Các hộp số được sử dụng trên xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động thiết kế gon nhe hon so với loại lắp trên xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động do chúng được lắp dat trong khoang động cơ nên bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở ngay trong hộp
số, còn sọ! là “hộp số có vi sai” Hộp số sử dụng cho xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động có bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài
Cả hai loại động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động đều được xây dựng và phát triển trên các dòng xe du lịch đầu tiên khi yêu cầu tự động hóa cho xe ôtô phát triển, nhưng hiện nay hộp số tự động còn được dùng cho cả xe tải và xe có hai cầu chủ động hay xe sử dụng ở địa hình không có đường đi
Trang 17
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
2.3.3 Theo cấp số tiễn của xe
Ngoài cách phân loại trên còn có một số cách phân loại khác như theo cấp số tiến của hộp số có được đa phần hộp số tự động có 4 cấp và một số nhà sản xuất đang chuyền dân sang thế hệ hộp số mới 5 cấp, 6 cấp Và hiện nay số cấp mà hộp số tự động
có được cao nhất là 7 cấp Phân loại theo thiết kế cho dòng xe lắp đặt chúng như ôtô
1— Mặt trước; 2— Cụm cẩu và hộp sO tue dong; 3 — Truc dan dong;
4— Hộp số tự động; Š— Trục các đăng; 6— Truyền động cuối cùng của vi sai Một kiểu hộp số tự động khác hiện đang dần được ứng dụng rộng rãi là hộp số
tự động vô cấp CVT (Continuosly Variable Transmission: hộp số tự động vô cấp) Loại hộp số này sử dụng dây đai bằng kim loại và một cặp pulley với độ rộng có thể thay đổi dé mang lại tỷ số truyền khác nhau, như loại hộp số MMT (Multi-Matic
Transmission) lap trên mau Civic cua Honda hay trên mau Lancer Gala cua
Mitsubishi Với loại hộp số này, tỷ số truyền được thay đổi tùy thuộc vào vòng tua của động cơ cũng như tải trọng
2.4 Nguyên {ý làm việc chung của hộp số tự động
Dòng công suất truyền từ động cơ qua biến mô đến hộp số và đi đến hệ thống truyền động sau đó (hình 2.3), nhờ cầu tạo đặc biệt của mình biến mô vừa đóng vai trò
là một khớp nối thủy lực vừa là một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực, cũng vừa
là một bộ phận khuyếch đại mômen 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, dé thay đổi tý số
Trang 18
Khảo sât hộp số tự động A140E trín xe TOYOTA CAMRY
truyền vă đảo chiều quay thì trong hộp số sử dụng câc phanh vă cơ cấu hănh tinh đặc
biệt với sự điều khiến tự động bằng thủy lực hay điện tử
Trín thị trường hiện nay có nhiều loại hộp số tự động, phât triển theo xu hướng nđng cao sự chính xâc vă hợp lý hơn trong quâ trình chuyền số, kỉm theo lă giâ thănh
vă công nghệ sản xuất, tuy nhiín chức năng cơ bản vă nguyín lý hoạt động lă giống nhau Trong hộp số tự động sự vận hănh tất cả câc bộ phận vă kết hợp vận hănh với nhau ảnh hưởng đến toăn bộ hiệu suất lăm việc của cả hộp số tự động nín yíu cầu về tất cả câc cụm chỉ tiết hay bộ phận cầu thănh nín hộp số điều có yíu cầu rất khắt khe
Tândẫ đôñg
Trudsa cĩp cua hap sat
Bôữuyêñ hahtinh, cđ ly hap
Hinh 2.3 Dòng truyền công suất trín xe có sử dụng hộp số tự động
về thiết kế cũng như chế tạo
3 Giới thiệu ôtô Toyota Camry LE
3.1 Sơ đồ tong thĩ vă câc thông số kỹ thuật chính
Ôtô Toyota Camry LE lă loại xe cao cấp được sản xuất từ năm 1996 của hêng TOYOTA hiện đang có mặt tại Việt Nam Cùng với sự phât triển của khoa học kỹ thuật, nhằm nđng cao tiện ích cho người sử dụng, cũng như tính cạnh tranh trín thị trường nín câc đặc tính kỹ thuật của xe không ngừng được nđng cao đề phục vụ lợi ích của con người, bảo vệ môi trường Kiểu dâng mới, sắc sảo với những chỉ tiết mạ Crôm Những thiết kế phía trước mới như lưới tản nhiệt vđy cả dọc, cản trước lớn, đỉn sương mù được thiết kế lớn hơn, cần sat nước cảm ứng tự động, cụm đỉn sau với công nghệ LED va phan trang trí phía sau rộng hơn Nội thất xe sử dụng nhiều thiết kế mới như đồng hồ, chiếu sâng khi mở cửa, ghế da sang trọng vă câc lỗ thông hơi tăng cảm giâc thoải mâi kết hợp với điều chỉnh phế theo ý muốn, bảng điều khiển ốp vđn gỗ
Trang 19
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật chính của ôtô Toyota Camry LẺ
STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiêu dài tong L mm 4751
2 Chiêu rộng tông B mm 1770
3 Chiêu cao tông H mm 1399
4 Chiêu dài cơ sở Lo mm 2618
5 Chiéu rong Trước mm 975
Hinh 3.1 Hinh vé tong thể ôtô Toyota Camry LE
3.2 Giới thiệu về động cơ 5S — FE
- Dong co 5S - FE trên ôtô Toyota Camry LE là động cơ xăng 2.2L, 4 xilanh thẳng hàng Đây là một trong những động cơ hiện đại, với đầy đủ các hệ thống như:
Hệ thống nhiên liệu phun xăng đa điểm điều khiển hoàn toàn bằng điện tử Mỗi xi lanh
có 4 xupáp trong đó có 2 xupáp nạp và 2 xupáp thải Hệ thống phân phối khí có 2 trục cam dẫn động trực tiếp xupáp thông qua con đội thủy lực
Kết cấu động cơ 5S - EF trang bị trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.2
Trang 20
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Hình 3.2 Két cau dong co 5S - EF trên ôtô Toyota Camry LE
- Hệ thống nhiên liệu trên động cơ là hệ thống phun xăng điện tử đa điểm EEI
Các bộ phận của hệ thống phun xăng điện tử động gồm: thùng xăng, bơm xăng điện (đặt trong thùng xăng), lọc xăng, bộ ôn định áp suất xăng, đường ống góp xăng, các vòi phun và đường ống dẫn xăng
Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật của động cơ 5S - EF
Thông số kỹ thuật Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Duong kinh xylanh x mm
DxS 87x91 hanh trinh piston
A 2 2117 DOHC 16 - xupap
Co cau phân phôi khí Dẫn động đại
Công suất cực đại Ne@mnax HP/ RMP 125/ 5400
Mômen xoăn cực đại Mermax Lb ft/ RMP 145/ 4400
Trang 21Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động
cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun) Nhờ đó lượng nhiên liệu sử dụng trên động cơ được tiết kiệm tối đa, nâng cao hiệu suất kinh tế của động cơ
- Động cơ 5S - EF có hệ thông làm mát bằng nước kiêu kín, tuần hoàn cưỡng bức
bao gồm: áo nước xi lanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van hằng nhiệt, quạt gió và các đường ống dẫn nước Hệ thống làm mát có quạt gió làm mát nước ở két nước được điều khiển bằng điện tử, cảm biến nhiệt độ nước làm mát sẽ đo nhiệt độ của nước
làm mát và truyền tín hiệu về hộp điều khiển động cơ (ECU), ECU xử lý tín hiệu và
điều khiến quạt gió làm việc hay ngừng hoạt động, ngoài ra trên động cơ còn có bộ sấy nóng nước làm mát giúp cho khi động cơ khởi động, nhiệt độ nước làm mát tăng nhanh đến nhiệt độ làm việc (ECU mặc định nhiệt độ nước làm mát từ 80°C + 90°C)
- Hệ thống đánh lửa điện tử, 4 cuộn đánh lửa được lắp trực tiếp trên mỗi bugi nên không còn sử dụng dây cao áp, mạch điện tích hợp điều khiến đánh lửa (IC) được lắp bên trone cuộn đánh lửa
- Hệ thống thải trên động cơ được bô sung thêm nhiều bộ phân khác như: bộ xúc tác 3 chức năng, cảm biến nồng độ ôxy nhằm hạn chế tối đa nồng độ khí ô nhiễm trong khí thải động cơ
Trang 22Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
đặt trong khoang động cơ nên bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở ngay trong hộp số, còn gọi là “hộp số có vi sai”
Kết cầu ly hợp - hộp số tự động A140E trang bị trên ôtô Toyota Camry LE như
hình 3.4
Hình 3.4 Kết cấu ly hợp - hộp số tự động A140E trên 616 Toyota Camry LE
]— Trục khuWu động cơ; 2— Bánh phản ứng; 3— Bánh Tuabin; 4— Bánh bơm,
5 — Bánh răng truyền lực đến bộ vi sai, 6— Bánh răng trung gian;
Z— Bánh răng bán trục; 8— Trục bánh răng vi sai
Ly hợp dùng trên ôtô Toyota Camry LE là loại ly hợp thuỷ động Mômen xoắn từ trục khuýu động cơ qua bộ biến mô, làm quay trục sơ cấp của hộp số tự động Phần bánh bơm của biến mô (được lắp phép trực tiếp với trục khuýu động cơ) có tốc độ quay cùng với tốc độ động cơ và dẫn động bom dau của hộp số, dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nối thuỷ lực, làm quay bánh tuabin và truyền lực đến
Trang 23
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ truyền lực của hộp số hành tính Với loại ly hợp
này có những ưu điểm hơn so với loại ly hợp ma sát:
- Cho phép khởi động động cơ và dừng ôtô khi đang sài số, vì giữa động cơ và truyền lực chính không có sự nối cứng Khi tăng sức cản chuyên động của ôtô thậm chí đến lúc dừng lại thì động cơ vẫn không bị tắt;
- Đảm bảo khi khới động và gài số của ôtô êm dịu Tăng khả năng chuyên động của ôtô nhờ sự tăng tốc từ từ tốc độ chuyến động từ số không đến cực đại ở mỗi số truyền không gây ra giật
Tuy nhiên, ly hợp thuỷ động có những nhược điểm là phải sử dụng một loại dầu
đặc biệt, có độ nhớt thấp và có nhiệt độ đông đặc thấp Không thê phanh ôtô khi dừng
tại chỗ bằng phương pháp gài số
Hộp số trên ôtô Toyota Camry LE là hộp số tự động 4 cấp Do ôtô có cầu trước là cầu chủ động nên hộp số đặt nằm ngang Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua bộ truyền lực hành tỉnh đến hộp vi sat rồi ra hai bánh xe trước Do đó, hộp vi sai được đặt bên trong hộp số, vì thế hộp số có kết cầu nhỏ gọn
Việc thay đối tý số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được điều
khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động cơ
Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt
trên xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyên đổi thành những tín hiệu ra điều khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp SỐ
Với loại hộp số tự động này, so với hộp số cơ khí có những ưu điểm sau:
- Có thể sang số mà không cần cắt công suất truyền động từ động cơ, việc sang
số lựa chọn tỷ số truyền thích hợp cho chế độ làm việc của ôtô được hộp điều khiển hộp số tự động tính toán và điều khiển nên thời gian và hành trình gia tốc ngắn hơn so với hộp số thông thường và có hiệu suất cao hơn;
- Không có bộ đồng tốc, làm việc êm dịu;
- Kết câu nhỏ gọn hơn so với hộp số thông thường khi có cùng số cấp và tỷ số
truyền;
- Có chức năng chân đoán
Tuy nhiên, hộp số tự động có kết cầu phức tạp, giá thành cao, đòi hỏi công nhân sửa chữa có trình độ tay nghề cao
Bảng 3.3 Các tỷ số truyền của hộp số tự động A140E trên ôtô Toyota Camry LE
Trang 24
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Tý sô truyền vi sai 3,944
Loai dau béi tron ATF DEXRON * II
Hệ thống treo trên ôtô Toyota Camry LE đều sử dụng hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo trước kiêu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn,
độ êm và độ bám đường, giúp điều khiến xe đễ dàng và thoải mái hơn
Co cau treo trước kiêu Macpherson trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.5
Hình 3.5 Cơ cấu treo trước trén 6t6 Toyota Camry LE
T— Lò xo tru; 2 - Ông cân bằng; 3— Đôn dưới; 4— Thanh cân bằng
Hệ thống treo sau kiểu đòn treo kép độc lập với thanh cân bằng, tay đòn đưới được thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đường khi xe rể
Co cau treo sau trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.6
SVTH: Trần Công Quan - Lớp: 05C4A
Trang 25Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Hình 3.6 Cơ cấu treo sau trên ôtô Toyota Camry LE
T— Lò xo trụ; 2- Ông giảm chấn; 3, 6— Các tay don;
4— Thanh cân bằng; 5— Thanh dẫn hướng
3.5 Hệ thông lái
Cơ cấu lái trên ôtô Toyota Camry LE là cơ cấu lái loại thanh răng - bánh răng có cường hoá lái Sơ đồ hệ thống lái trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.7
Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống lái trên 616 Toyota Camry LE
1~ Bộ phận phân phối; 2— Xi lanh lực; 3— Cơ cấu lái; 4, 5— Các khớp bản lè,
6 Đòn lắc; 7— Thanh kéo bên; 8— Bộ phận hướng hệ thong treo
Bang 3.4 Các thông số kỹ thuật của hệ thống lái trên ôtô Toyota Camry LẺ
Trang 26
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị
Loại cơ câu lái Thanh răng - bánh răng có cường hóa lái
Tỷ số truyén cơ cầu lái 174:1
Bán kính quay vòng nhỏ nhật mm 10790
3.6 Hệ thông phanh
Hệ thống phanh trên ôtô Toyota Camry LE: Dùng cơ cấu phanh đĩa có đường
kính lớn cho cả bốn bánh, dẫn động bằng dầu Để nâng cao hiệu quả phanh hệ thống
phanh còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) giúp ngăn tình trạng bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp hay lúc đi trên đường trơn, giúp xe điều khiển dễ
dàng và ôn định Bộ phận phân bố lực phanh điện tử (EBD) giúp phân bố lực phanh
chính xác cho từng bánh xe, tăng thêm hiệu quả ABS
Sơ đồ hệ thống phanh trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.8
1~ Bàn đạp phanh; 2 — Công tắc bàn đạp phanh; 3— Bầu trợ lực phanh;
4— Xvlanh phanh chính, 3 — Cảm biến tốc độ; 6_— Cơ cấu phanh trước;
7 — B6 chap himh ABS; 8 — ECU điều khiển ABS; 9— Giắc chẩn đoán;
10— Đèn báo trên bang tap 16; 11 — Co cau phanh sau
3.7 Hệ thông túi khi an toan
Hệ thống túi khí được trang bị trên xe bảo vệ cho lái xe và người ngôi trên ghế phụ tránh những tai nạn trong quá trình xảy ra va chạm
Trang 27
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Bộ điều khiến túi khí (RCM) đặt ở sản xe trong khoang cabin nằm ở phía dưới
tay số Khi va chạm xảy ra, bộ điều khiến RCM xử lý và tính toán tín hiệu vào từ những cảm biến (cảm biến va chạm lắp ở bên ngoài và cảm biến va chạm nằm bên trong bộ điều khiển RCM) để xác định lực va chạm sau đó đưa ra quyết định chính xác
Cảm biến phía trước đầu xe được đặt phía sau giá đỡ két nước Dữ liệu từ cảm
biến luôn được giám sát bởi bộ điều khiến túi khí, bộ điều khiển túi khí so sánh thông
tin từ cảm biến đặt ở đầu xe với cảm biến đặt bên trong bộ điều khiển, nếu mức độ va chạm (lực va chạm) vượt quá giá trị qui định, bộ điều khiến túi khí sẽ cho bung túi khí
và rút bộ dây đai an toản
Cảm biến va chạm sườn xe được đặt ở chân cột bên của sườn xe Khi va chạm ngang xảy ra, bộ điều khiển RCM so sánh mức độ va chạm thu được từ đữ liệu của cảm biến va chạm ngang với dữ liệu trong chương trình của bộ điều khiến RCM Nếu
mức độ va chạm vượt giá trị qui định thì bộ điều khiên RCM điều khiển cho bung túi
khí và rút bộ dây đai an toàn
Sơ đồ hệ thống túi khí an toàn trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.9
Hình 3.9 Sơ đồ hệ thống túi khí an toàn trén 6t6 Toyota Camry LE
A- Cảm biễn va chạm phía trước xe; B — Cảm bién va cham suon xe;
C~ Bộ điều khiển túi khí; D— Túi khí bảo vệ người lái;
E - Tui khí bảo vệ người ngồi trên ghế phụ
3.8 Hệ thông điều hòa không khí
Hệ thống điều hoà nhiệt độ chủ yếu có tác dụng đưa không khí đã được làm lạnh vào trong xe khoảng 19°C + 255C (tuỳ theo mức độ hoạt động) để tăng tiện nghi cho
Trang 28
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
hành khách đi đường xa, trời nóng (khi nhiệt bên ngoài trời lên trên 35°C + 40°C)
Cảm biến nhiệt độ không khí trong xe là một cảm biến đề hút khí trong xe và xác
định nhiệt độ không khí trong khoang hành khách
Cảm biến nhiệt độ không khí môi trường: cảm biến này được đặt kín trong một
vỏ nhựa đúc được thiết kế để không phản ứng với những thay đổi đột ngột về nhiệt độ,
nó cho phép nhận biết chính xác nhiệt độ môi trường
Cảm biến giàn lạnh: cảm biến giàn lạnh phát hiện nhiệt độ của khí di qua gian lạnh
Cảm biến nhiệt độ nước: cảm biến này được đặt dưới két sưởi dé phát hiện nhiệt
độ nước làm mát
Bộ điều khiển điều hoà sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến nảy và truyền tín hiệu điều khiến:
- Điều khiến nhiệt độ:
- Điều khiên tốc độ quạt thôi;
- Điều khiển chế độ thối (điều khiển khí ra)
Sơ đồ hệ thông điều hòa không khí trên ôtô Toyota Camry LE như hình 3.10
1— Môi chất lạnh; 2— Ông bút về; 3— Ông bom di; 4— May nén;
3 — Bộ ly hợp điện từ, 6 - Bộ ngưng tụ; 7 - Ông dân môi chất lỏng;
Trang 29
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
8 — Van giãn nở; 9— Bình lọc hút âm; 10 — Bộ bốc hơi
Giàn lạnh trên ôtô Toyota Camry LE được bố trí ở phía đưới bản táp lô Đặc điểm của kiểu này là không khí lạnh từ cụm điều hoà được thổi thang đến mặt trước
người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất điều hoà, có các
lưới cửa ra của không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh
4 Khảo sát hộp số tự động A140E
4.1 Giới thiệu chung về hộp số tự động A140E
Được phát triên dựa trên những phiên bản hộp số tự động đã được chế tạo trước
đó và đưa vào sử dụng lần đầu tiên vào năm 1984 lắp trên dòng xe CAMRY của
TOYOTA Dòng hộp số tự động A140E đã thê hiện được những gì mà nhà thiết kế của
TOYOTA mong đợi Không những nâng cao vị thế của dòng xe nảy trên thị trường xe cao cấp mà còn øiúp TOYOTA khẳng định vị thế của mình trước các hãng xe lớn khác như FORD, GM, MECEDES Điều nảy là rất quan trọng trong bối cảnh đang lên kế
hoạch mở rộng thị trường xe của TOYOTA sang MỸ và CHÂU ÂU trong những năm
của thập kỷ 80
A140E là một hộp số tự động điều khiến điện tử 4 cấp số tiến (nhờ có thêm bộ
truyền hanh tinh OD) va mot cap số lùi vào thời điểm này đây là hộp số hiện đại nhất của thị trường xe thế giới lúc bấy giờ Tăng thêm một tỷ số truyền tăng là tăng thêm một sự lựa chọn tay số cho người lái, hoạt động của động cơ sẽ ôn định hơn, tiêu hao nhiên liệu sẽ giảm đi kèm với ô nhiễm do ôtô sản sinh cũng sẽ giảm và đặc biệt hơn là trước khi hộp số A140E ra đời các tỷ số truyền tăng chỉ được thiết kế cho xe ôtô sử dụng hộp số điều khiến cơ khí Điều này giúp cho dòng xe CAMRY khăng định vị thé của mình trước các đối thủ và TOYOTA cũng đã kiếm được một lợi tức khổng lồ do dòng xe này đem lại vao thoi diém lic bay giờ
Các dãy số trong hộp số tự động A140E:
- “P”: Sử dụng khi xe đỗ
- “N”: Vị trí trung gian sử dụng khi xe dừng tạm thời động cơ vẫn hoạt động
- “R”: Sử dụng khi lùi xe
- “D”: Sử dụng khi cần chuyên số một cách tự động
- “2”: Sử dụng khi chạy ở đường bằng
- “L”: Sử dụng khi xe chạy ở đoạn đèo dốc
Trang 30
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
4.2 Sơ đồ kết cẩu và nguyên lý hoạt động hộp số tự động A1140E
4.2.1 Sơ đò kết cấu hộp số tự động A140E
Kết cấu mặt cắt đọc hộp số tự động A140E như hình 4 I
1~ Vỏ biến mô; 2— Bơm dau; 3 - Ong thong hơi; 4— Ly hợp truyền thắng C›; Š— Ly hợp số
tiễn Cụ 6 —Phanh ma sat uét By; 7— Khép mé6t chiéu Fy; 8 — Phanh ma sat wot B;;
9— Xvlanh điều khiển phanh B›; 10— Bánh răng chủ động trung gian; 11 — Xvlanh điều khiển
phanh Bo; 12 —Phanh ma sat wot số truyền tang Bo; 13 —Xylanh diéu khién ly hop Co
14— Truc trung gian hép s6; 15 — Lo xo héi vi; 16 — Truc thik cap cua hép sé; 17 — Banh rang
bị động trung gian, 18— Phóớit chắn dâu; 19 - O bi d&; 20 — Vi sai; 21 — Cảm biến tốc độ
Trang 31
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Sơ đỗ nguyên lý hộp số tự động A140E như hình 4.2
4—Phanh ma sat ướt B;, 3— Khóớp một chiều F›; 6— Phanh ma sát ưới B;; 7— Ly hop C;;
8 —Phanh dai B,; 9— Ly hop C›; 10— Bơm đầu; 11 — Biến mô thủy lực; 12— Trục sơ cấp của
hộp số; 13— Trục trung gian của hộp số, 14— Khóp một chiều Fị; 15 — Truyền lặc chính;
16— Trục thứ cấp của hộp số, 17 — Khóp một chiều Fy
4.2.2 Nguyên lý hoạt động hộp số tự động 1140E
4.2.2.1 Giới thiệu bộ truyền hành tỉnh hộp SỐ tự động Al40E
Trong hộp số tự động A140E của TOYOTA sử dụng một bộ bánh răng hành tỉnh
3 tốc độ loại SIMPSON và một bộ truyền hành tính OD loại WILLD cho số truyền tăng như trên hình 4.3
- Bộ bánh răng hành tính 3 tốc độ lọai SIMPSON là một bộ truyền có hai bộ
bánh răng hành tính đơn giản được bố trí trên cùng một trục Chúng được bồ trí ở vị trí
SVTH: Trần Công Quan - Lớp: 05C4A
Trang 32Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
trước và sau trong hộp số và được nối với nhau thành một khối bằng bánh răng mặt trời Mỗi bánh răng hành tính của bộ truyền hành tính được lắp trên trục hành tinh cua cần dẫn và ăn khớp với bánh răng bao, bánh răng mặt trời của bộ truyền
- Bộ truyền hành tính cho số truyền tăng được lắp bên cạnh bộ truyền hành tính 3 tốc độ, nó chủ yếu một bộ truyền hành tính đơn giản (loại WILLD), một phanh số truyền tăng (Ø,) để giữ bánh răng mặt trời, một ly hợp số truyền tăng (C¿) để nối bánh răng mặt trời và cần dẫn, một khớp một chiều cho số truyền tăng (#;) như hình 4.3 Công suất được đưa vào cần dẫn số truyền tăng và đi ra từ bánh răng bao của bộ truyền
hành tính này
So dé bé tri các bộ truyền hành tính hộp số tự động A140E như hình 4.3
Hình 4.3 Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tỉnh hộp số tự động A140E
1 — Truc sơ cấp của hộp số; 2— Cần dân bộ truyền hành tỉnh trước; 3- Bánh răng hành tỉnh
wudc,; 4— Banh rang bao trước; 3 — Bánh răng mặt trời rước va sau;
6 — Bánh răng bao sau; 7 — Trục trung gian; 8— Cân dân số truyền tăng OD; 9~— Bánh răng bao số truyền tăng OD; 10 — Bánh răng mặt trời OD; 11 — Bánh răng chủ động trung gian; 12 — Bánh răng bị động trung gian; 13 ~ Cần dân bộ truyền hành tỉnh sau;
14— Bánh răng hành tỉnh sau; 15 — Trục thứ cấp hộp số
Bánh răng trung gian chủ động tương ứng với trục thứ cấp của hộp số, được lắp ghép bằng mối ghép then hoa với trục trung gian và ăn khớp với bánh răng bị động trung gian Bánh răng mặt trời trước và sau quay cùng một khối với nhau Cần dẫn bộ
truyền hành tỉnh trước và bánh răng bao bộ truyền hành tỉnh sau ăn khớp bằng then hoa với trục trung gian như hỉnh 4.3
Chức năng của các bộ phận:
SVTH: Trần Công Quan - Lớp: 05C4A
Trang 33Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
- Ly hợp số truyền thắng OD (C¿) nối cần dẫn bộ truyền OD với bánh răng mặt
- Phanh dai (87) khóa bánh răng mặt trời trước và sau không cho chúng quay theo
cả hai chiều thuận và ngược chiều kim đồng hồ
- Phanh ma sát wot (82) khóa bánh răng mặt trời trước và sau, không cho chung quay theo chiều kim đồng hồ trong khi khớp một chiều Z#; đang hoạt động
- Phanh ma sat wot (B;) khóa cần dẫn bộ truyền hành tính sau ngăn không cho chúng quay cả chiều thuận và nguoc chiéu kim đồng hồ
- Khớp một chiều (#;) khi (8›) hoạt động, nó khóa cứng bánh răng mặt trời trước
và sau không cho chúng quay ngược chiều kim đồng hồ
- Khớp một chiều OD (7;) khóa cần dẫn bộ truyền hành tinh OD, ngăn không
cho nó quay cả thuận và ngược chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời
- Khớp một chiều (#›) khóa cần dẫn bộ truyền hành tính sau, ngăn không cho nó quay ngược chiều kim đồng hồ
Trang 34
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
răng hành tính sau quay theo chiều kim đồng hỗ làm cho bánh răng bao sau quay theo
chiều kim đồng hồ
Cùng lúc đó, do các bánh răng hành tính trước đang quay theo chiều kim đồng hồ nên cần dẫn trước cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ Do bánh răng bao sau và cần dẫn trước điều được lắp then hoa lên trục trung gian nên trục trung gian sẽ quay theo chiều kim đồng hỗ Trục trung gian lại được lap then hoa với bánh răng chủ động trung gian nên sẽ kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay theo chiều kim đồng hồ Cần dẫn của số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ Các bánh răng hành
tinh số truyền tăng bị quay cường bức theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng
mặt trời số truyền tăng vả quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc
độ quay vành trong của khớp một chiều số truyền tăng (7›) (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời số truyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp (Z›;) đang quay cùng với cần dẫn của số truyền tăng khi (#›) bị khóa Mặt khác cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nối bằng ly hợp số truyền tăng (C¿) Do vậy cần dẫn
số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh răng hành tính số truyền tăng quay như
Hình 4.4 Mô hình hoạt động ở đấy “D” hoặc “2” số 1
1 — Truc sơ cấp của hộp số; 2— Cần dân bộ truyền hành tỉnh trước; 3- Bánh răng hành tỉnh
wudc,; 4— Banh rang bao trước; 3 — Bánh răng mặt trời rước va sau;
6 — Bánh răng bao sau; 7 — Trục trung gian; 8— Cân dân số truyền tăng OD;
Trang 35
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
9~— Bánh răng bao số truyền tăng OD; 10 — Bánh răng mặt trời OD; 11 — Bánh răng chủ động trung gian; 12 — Bánh răng bị động trung gian; 13 ~ Cần dân bộ truyền hành tỉnh sau;
Ở các vị trí “D” và “2” phanh động cơ không bị tác động do hoạt động của Fo Ở
vị trí “L” đường dẫn từ B; được mở và phanh bằng động cơ hoạt động
Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở đãy “D” hoặc “2” số Ï
A— Mãn điện từ số 1 (tắt; B— Van điện từ số 2 (bật);
C, D, E— Van chuyén sé 3 — 4, 2-3, 1 — 2; F —Xa; B3 — T6i B; (chi cho day “L.”); C0~ Tới Cạ; 1 — Ấp suất cơ bản; 2 — Ấp suất cơ ban (tie bom dau);
3— Áp suất cơ bản (từ van điều khiển dấy “L ")
Trang 36Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Ly hợp số tiễn (C;) đang hoạt động như khi ở số 1 Chuyển động quay của trục sơ
cấp được truyền đến bánh răng bao trước làm quay các bánh răng hành tính trước theo chiều kim đồng hồ, đồng thời kéo cần dẫn trước quay theo chiều kim đồng hồ Cùng lúc đó chuyên động của các bánh răng hành tỉnh trước làm hai bánh răng mặt trời có
xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ Tuy nhiên, do các bánh răng mặt trời trước
và sau bị phanh số 2 (Ö;) và khớp một chiều (#,) ngăn không cho quay theo chiều kim đồng hồ Cùng lúc đó, do các bánh răng hành tính trước đang quay theo chiều kim đồng hồ nên cần dẫn trước cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ Do bánh răng bao sau và cần dẫn trước điều được lắp then hoa lên trục trung gian nên trục trung gian sẽ quay theo chiều kim đồng hồ, trục trung gian lại được lắp then hoa với bánh răng chủ động trung gian nên sẽ kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay theo chiều kim đồng hồ Tốc độ quay của bánh răng hành tỉnh trước xung quanh bánh răng mặt trời lớn hơn so với khi ở số 1, chuyên động quay này sau đó được truyền đến bánh răng đảo chiều chủ động qua cần dẫn trước và trục trung gian như hình 4.6
Hình 4.6 Mô hình hoạt động ở đấy “D” s6 2
1 — Truc sơ cấp của hộp số; 2— Cần dân bộ truyền hành tỉnh trước; 3- Bánh răng hành tỉnh
wudc,; 4— Banh rang bao trước; 3 — Bánh răng mặt trời rước va sau;
6 — Bánh răng bao sau; 7 — Trục trung gian; 8— Cân dân số truyền tăng OD; 9~— Bánh răng bao số truyền tăng OD; 10 — Bánh răng mặt trời OD; 11 — Bánh răng chủ động trung gian; 12 — Bánh răng bị động trung gian; 13 ~ Cần dân bộ truyền hành tỉnh sau;
14— Bánh răng hành tỉnh sau; 15 — Trục thứ cấp hộp số
Cần dẫn của số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ Các bánh răng hành
tinh số truyền tăng bị quay cường bức theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng
Trang 37
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
mặt trời số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ
quay vành trong của khớp một chiều số truyền tăng (Z;) (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời số truyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp (#›) đang quay cùng với cần dẫn của số truyền tăng khi (Z;) bị khóa Mặt khác, cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nối bằng ly hợp số truyền tăng (C¿) Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh răng hành tính số truyền tăng quay như một
Tat Tat
A_ Chỉ cho dãy "L"
Hoạt động® ÁÀ Chỉ cho dãy "2"
Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở đấy “Д số 2
A— Mãn điện từ số 1 (bậU; B— Van điện từ số 2 (bật);
C, D, E— Van chuyén sé 3— 4, 2-3, 1 — 2; F —Xa; BI— Tới Bị (chi ding cho day “2”); B2
~ Tới B›; C0— Tới Cụ 1 — Áp suất cơ bản; 2— Áp suất cơ bản (từ bơm dâu);
3— Áp suất cơ bản (từ van điều khiển dấy "2")
Van điện từ số 2 được chuyên tir tat “OFF” sang bat “ON” theo tin hiégu tr ECU
(van điện từ số 1 bật và van điện từ số 2 bật) như hình 4.7
Trang 38
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Áp suất thủy lực cấp lên phía trên các van chuyền số 1 - 2 và 3 - 4 được xả ra và van chuyên s6 1 — 2 duoc day lên do lực lò xo Do đó, đường dẫn dầu mở vào Ba, C¡
và B¿ (F¡) hoạt động để chuyên sang số 2
Ở dãy “D” phanh bằng động cơ không bị tác động do hoạt động của F¡ G day
“2” đường dẫn dầu vào B„ được mở và phanh động cơ được tác động
Hình 4.8 Mô hình hoạt động ở dãy “D” s6 3
1 — Truc sơ cấp của hộp số; 2— Cần dân bộ truyền hành tỉnh trước; 3- Bánh răng hành tỉnh
wudc,; 4— Banh rang bao trước; 3 — Bánh răng mặt trời rước va sau;
6 — Bánh răng bao sau; 7 — Trục trung gian; 8— Cân dân số truyền tăng OD; 9~— Bánh răng bao số truyền tăng OD; 10 — Bánh răng mặt trời OD; 11 — Bánh răng chủ động trung gian; 12 — Bánh răng bị động trung gian; 13 ~ Cần dân bộ truyền hành tỉnh sau;
14— Bánh răng hành tỉnh sau; 15 — Trục thứ cấp hộp số
Ở số 3 ly hợp số tiễn (C;) và ly hợp số truyền thăng (C›) điều hoạt động Chuyến động quay của trục sơ cấp do đó được truyền trực tiếp đến bánh răng bao phía trước bằng ly hợp (C;) và đến bánh răng mặt trời trước và sau bang ly hop (C>) Diéu nay làm cho bánh răng bao phía trước quay cùng với trục sơ cấp, do các bánh răng mặt trời trước bị khóa và bộ truyền hành tính trước quay củng một khối với trục sơ cấp Cũng như ở số 1 và 2 chuyển động quay của cần dẫn trước được truyền đến bánh răng trung
gian chủ động làm nó quay theo chiều kim đồng hồ như hình 4.8
SVTH: Trần Công Quan - Lớp: 05C4A
Trang 39Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Cần dẫn của số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ Các bánh răng hành
tinh số truyền tăng bị quay cường bức theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng
mặt trời số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ quay vành trong của khớp một chiều số truyền tăng (Z;) (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời số truyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp (#›) đang quay cùng với cần dẫn của số truyền tăng khi (Z;) bị khóa Mặt khác, cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nối bằng ly hợp số truyền tăng (C;) Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh răng hành tính số truyền tăng quay như một
khối cứng như hình 4.8
Trên hình 4.9 là sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển thủy lực — điện tử khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 3
Van điện từ số 1 được chuyên tr bat “ON” sang tat “OFF” theo tin hiéu tr ECU
(Van điện từ số 1 tat “OFF’ va van dién từ số 2 bật “ON”) như hình 4.9
Áp suất thủy lực bắt đầu được tác động lên phía trên van chuyên số 2 _ 3 và đây van chuyên số 2 - 3 xuống Do đó, đường dẫn dầu mở vào C;, C¡ và C; hoạt động để chuyền sang số 3
Trang 40
Khảo sát hộp số tự động A140E trên xe TOYOTA CAMRY
Hoạt động® Á Chỉ cho dãy "2"
Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở đấy “D” số 3
A— Mãn điện từ số 1 (tắt; B— Van điện từ số 2 (bật);
C,D,E— Van chuyển số 3— 4, 2— 3, 1— 2; F— Xá; B2- Tới Bx C0— Tới Cụ C2~ Tới C;; 1 — Áp suất cơ bản; 2 — Ấp suất cơ ban (từ bơm dẫu)
d Day “D” số truyền tăng OD
Trên hình 4.10 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số truyền tăng OD
Ở số truyền tăng OD ly hợp số tiễn (C;) và ly hợp số truyền thắng (C›) điều hoạt động Chuyển động quay của trục sơ cấp do đó được truyền trực tiếp đến bánh răng bao phía trước bằng ly hợp (C;) và đến bánh răng mặt trời trước và sau bằng ly hợp (C;) Điều này làm cho bánh răng bao phía trước quay cùng với trục sơ cấp, do các bánh răng mặt trời trước bị khóa và bộ truyền hành tình trước quay củng một khối với
trục sơ cấp
Ở số truyền tăng, phanh OD (Bo) sẽ khóa bánh răng mặt trời OD nên khi cần dẫn mang bánh răng hành tính của bộ số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tính OD quay xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ,