Trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, việc duy trì và bảo dưỡng các hệ thống trên xe là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự vận hành an toàn và hiệu quả của phương tiện. Đặc biệt, hệ thống truyền lực đóng vai trò then chốt trong việc vận hành xe ô tô. Hệ thống truyền lực giúp xe có thể thay đổi tốc độ và tiến, lùi xe. Sự hư hỏng của bất kỳ chi tiết nào trong hệ thống này đều có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng, FORD RANGER 2022 là một trong những mẫu xe phổ biến tại thị trường Việt Nam, được đánh giá cao về tính ổn định và hiệu suất vận hành. Đề tài “Xây dựng quy trình chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022” được thực hiện nhằm mục tiêu cung cấp các kiến thức cơ bản, phân tích các nguyên nhân hư hỏng thường gặp, cũng như đưa ra quy trình kiểm tra và phương pháp sửa chữa hiệu quả cho hệ thống này. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, các hệ thống có thể gặp phải nhiều vấn đề cần kiểm tra và sửa chữa. Vì vậy, việc nghiên cứu, phân tích và kiểm tra sửa chữa hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiểu biết kỹ thuật mà còn góp phần cải thiện tuổi thọ và hiệu suất của xe. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình từ Giảng viên ThS. Sự chỉ bảo tận tụy và những gợi ý quan trọng của Thầy đã giúp em vượt qua những khó khăn và hoàn thiện công việc một cách tốt nhất. Em vô cùng biết ơn sự đồng hành và tâm huyết của thầy.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Thực trạng về nhu cầu sử dụng các loại ô tô con ở Việt nam
Việt Nam, với dân số trên 96 triệu người và nền kinh tế đang phát triển, đang chứng kiến nhu cầu sử dụng ôtô ngày càng tăng Điều này tạo cơ hội cho các doanh nghiệp ôtô đầu tư sản xuất quy mô lớn Tuy nhiên, thị trường ôtô trong nước vẫn chưa phát triển tương xứng với tiềm năng, do ngành công nghiệp ô tô Việt Nam còn thiếu các điều kiện cần thiết về thị trường và các yếu tố hỗ trợ khác để phát triển như các quốc gia trong khu vực.
Việt Nam hiện có 350 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô, với tổng công suất lắp ráp khoảng 600.000 xe/năm Trong số đó, hơn 40 doanh nghiệp chuyên sản xuất và lắp ráp ô tô, 45 doanh nghiệp sản xuất khung gầm và thân xe, cùng 214 doanh nghiệp sản xuất linh kiện và phụ tùng ô tô Sản lượng lắp ráp trong nước đã đáp ứng khoảng 70% nhu cầu xe dưới 9 chỗ ngồi Tuy nhiên, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang đối mặt với áp lực cạnh tranh và nhiều khó khăn Trước đây, toàn bộ xe ô tô phải nhập khẩu, nhưng hiện nay, một phần nhu cầu đã được các doanh nghiệp trong nước đáp ứng Ngoài việc đối phó với lượng xe nhập khẩu ngày càng tăng, các doanh nghiệp sản xuất ô tô Việt Nam cũng đang nỗ lực mở rộng danh mục sản phẩm để phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Thị trường ô tô Việt Nam năm 2020 đạt quy mô 540 nghìn xe và dự báo sẽ tăng trưởng 15% trong năm 2022, với phân khúc xe con dưới 9 chỗ ngồi dự kiến tăng khoảng 20%, đưa tổng quy mô lên 700 nghìn xe Các thương hiệu ô tô như Toyota, Hyundai, Kia, Mazda, Honda, GM, Ford, và Nissan đang ngày càng phong phú trên thị trường Việt Nam Tuy nhiên, sự gia tăng lượng xe nhập khẩu đang gây khó khăn cho các doanh nghiệp sản xuất ô tô trong nước Thị trường xuất khẩu ô tô Việt Nam cũng phải đối mặt với cạnh tranh mạnh mẽ từ các đối thủ như Trung Quốc, Ấn Độ và các nước ASEAN, dẫn đến việc nhiều mẫu xe phải ngừng sản xuất trong nước để chuyển sang nhập khẩu Năm 2019 ghi nhận kỷ lục kim ngạch nhập khẩu ô tô nguyên chiếc với giá trị khoảng 3 tỷ USD.
Ngành sản xuất và lắp ráp ô tô trong nước đã đạt được một số kết quả nhất định, nhưng vẫn chưa thực sự đáp ứng tiêu chí của một ngành công nghiệp ô tô hoàn chỉnh Hiện tại, phần lớn chỉ dừng lại ở mức lắp ráp đơn giản, thiếu sự hợp tác và chuyên môn hóa giữa các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp và cung cấp phụ tùng Để sản xuất một chiếc ô tô, cần từ 30.000 đến 40.000 chi tiết khác nhau, đòi hỏi sự liên kết chặt chẽ với nhiều ngành công nghiệp khác như cơ khí, điện tử và hóa chất Tuy nhiên, sự hợp tác giữa các ngành này vẫn còn lỏng lẻo, dẫn đến hiệu quả chưa cao Hiện tại, chỉ có một số ít nhà cung cấp trong nước tham gia vào chuỗi cung ứng ô tô tại Việt Nam, với chưa đến 100 nhà cung cấp cấp 1 so với gần 700 của Thái Lan, và chưa đến 150 nhà cung cấp cấp 2 và 3 so với khoảng 1.700 của Thái Lan.
Hình 1.1 Nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô
Ngành công nghiệp phụ trợ tại Việt Nam đang gặp khó khăn do trình độ công nghệ kỹ thuật còn hạn chế, không đáp ứng được yêu cầu của các liên doanh Thiếu chuyên môn hoá trong sản xuất cũng là nguyên nhân khiến giá linh kiện sản xuất tại Việt Nam cao hơn từ 2-3 lần so với các nước trong khu vực Hàng năm, Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 2 - 3,5 tỷ USD linh kiện và phụ tùng phục vụ cho sản xuất lắp ráp và sửa chữa ô tô, chủ yếu là các sản phẩm công nghiệp hỗ trợ có hàm lượng công nghệ và giá trị gia tăng cao.
Theo dự báo mới nhất từ Bộ Công thương, thị trường ô tô Việt Nam dự kiến sẽ bùng nổ vào năm 2025 khi thu nhập bình quân đầu người tăng vượt ngưỡng nhất định.
Với mức giá khoảng 50 triệu, thị trường ô tô trong nước dự kiến sẽ đạt khoảng 800 nghìn xe mỗi năm Trong số đó, Mazda3 nổi bật như một lựa chọn hợp lý, phù hợp với nhiều tiêu chí của người tiêu dùng phổ thông hiện nay.
Hình 1.2 Lượng ô tô con vào giờ tan tầm
Giới thiệu tổng quan về xe FORD RANGER 2022
Hình 1.3 Tổng quan về xe FORD RANGER 2022
Ford Ranger 2022 là mẫu xe bán tải mới, được thiết kế để tái định nghĩa phân khúc bán tải tầm trung Kế thừa sự thành công của các thế hệ trước, xe có nhiều cải tiến về thiết kế, công nghệ, khả năng vận hành và độ bền Với nhiều phiên bản đa dạng, từ bản tiêu chuẩn cho công việc đến các mẫu cao cấp như Wildtrak và Raptor, Ford Ranger 2022 đáp ứng mọi nhu cầu của cá nhân, gia đình và doanh nghiệp.
1.2.1 Bảng thông số kĩ thuật của xe FORD RANGER 2022
Bảng 1.1 Bảng thông số kĩ thuật
1.2.2 Các công nghệ an toàn và trang bị tiện nghi trên xe FORD RANGER 2022
Các công nghệ an toàn:
+ Hệ thống phanh ABS: Giúp ngăn chặn tình trạng bó phanh khi phanh gấp, đảm bảo xe vẫn có thể điều khiển được.
+ Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD): Tự động điều chỉnh lực phanh giữa các bánh xe để tối ưu hóa hiệu suất phanh.
+ Hệ thống kiểm soát ổn định (ESC): Giúp xe giữ thăng bằng và ổn định khi vào cua hoặc trong các tình huống khẩn cấp.
+ Túi khí: Trang bị túi khí cho người lái và hành khách để bảo vệ trong trường hợp va chạm.
+ Cảm biến lùi: Hỗ trợ người lái trong việc lùi xe an toàn hơn bằng cách phát ra âm thanh cảnh báo khi có vật cản.
+ Hệ thống cảnh báo điểm mù: Giúp người lái nhận biết các phương tiện trong vùng điểm mù khi chuyển làn.
+ Kiểm soát hành trình địa hình (Trail Control):
+ Hoạt động như hệ thống "Cruise Control" cho off-road, duy trì tốc độ thấp trên địa hình khó.
Chế độ lái tùy chỉnh:
+ Bao gồm các chế độ Normal, Eco, Tow/Haul, Slippery, Mud/Ruts, và Sand, giúp tối ưu hiệu suất lái trong từng điều kiện địa hình.
Trang biết bị tiện nghi:
+ Hệ thống giải trí: Màn hình cảm ứng lớn, kết nối Bluetooth, hỗ trợ USB và kết nối với điện thoại thông minh.
+ Hệ thống điều hòa tự động: Đảm bảo nhiệt độ cabin luôn thoải mái cho tất cả hành khách.
+ Ghế da cao cấp: có chức năng điều chỉnh điện và nhớ vị trí ghế.
+ Bảng đồng hồ: thiết kế trực quan, dễ đọc.
CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
Truyền và biến đổi mô-men xoắn
Hộp số tự động truyền lực từ động cơ đến hệ dẫn động, đảm bảo khả năng vận hành mượt mà ở mọi điều kiện.
Biến đổi mô-men xoắn theo từng cấp số giúp tối ưu hóa hiệu suất của xe, cho phép tăng tốc mượt mà, vận chuyển tải nặng hiệu quả và duy trì tốc độ cao.
Hộp số tự động trên Ford Ranger 2022 tự động điều chỉnh cấp số dựa trên tốc độ, tải trọng và điều kiện vận hành, mang lại sự tiện lợi và thoải mái cho người lái mà không cần thao tác thủ công.
Hộp số được thiết kế với nhiều cấp số, như hộp số 10 cấp ở một số phiên bản, giúp động cơ hoạt động hiệu quả ở dải tua máy tối ưu, từ đó giảm thiểu mức tiêu hao nhiên liệu.
Cải thiện trải nghiệm lái
Hộp số tự động mang lại trải nghiệm lái mượt mà và giảm thiểu hiện tượng giật khi chuyển số Nhiều phiên bản xe còn được trang bị chế độ lái đa dạng như Normal, Sport, Tow/Haul và Off-Road, giúp tối ưu hóa khả năng vận hành trong từng điều kiện cụ thể.
Hỗ trợ vận hành off-road
Ford Ranger 2022 phiên bản cao cấp được trang bị hộp số tự động và hệ thống dẫn động 4WD thông minh, giúp xe dễ dàng vượt qua địa hình khó khăn Các tính năng như kiểm soát đổ đèo và khóa vi sai cầu sau mang lại sự hỗ trợ tối đa cho những chuyến đi địa hình.
Tính năng vận hành mượt mà
Chuyển số êm ái: Hộp số tự động phải đảm bảo các quá trình chuyển số không bị giật, tăng sự thoải mái cho người lái.
Phù hợp mọi điều kiện vận hành: Hộp số phải hoạt động tốt cả khi tăng tốc, đi tốc độ cao, tải nặng, hoặc chạy địa hình.
Hộp số 10 cấp trên một số phiên bản của Ford Ranger 2022 giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ bằng cách giữ cho động cơ hoạt động trong dải tua máy tối ưu, từ đó giảm tiêu hao nhiên liệu và nâng cao hiệu quả vận hành.
Công nghệ thông minh trong hộp số là yếu tố then chốt giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng bằng cách tích hợp các thuật toán điều khiển để lựa chọn cấp số phù hợp với tải trọng và địa hình Bên cạnh đó, độ bền và khả năng chịu tải của hộp số cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và lâu dài.
Hộp số cho xe bán tải cần được thiết kế chắc chắn để chịu tải cao, có khả năng kéo lớn khi vận chuyển hàng nặng hoặc kéo rơ-moóc Đồng thời, nó cũng phải đảm bảo độ bền lâu dài, hoạt động ổn định và ít hỏng hóc trong các điều kiện khắc nghiệt như địa hình gồ ghề và nhiệt độ cao.
Tích hợp công nghệ hỗ trợ hiện đại
Chế độ lái đa dạng: Cung cấp các chế độ như Normal, Sport, Tow/Haul, và Off-
Road để phù hợp với từng điều kiện sử dụng.
Để đảm bảo hiệu suất off-road tốt nhất, cần kết hợp hệ thống dẫn động 4WD với khóa vi sai cầu sau và các chức năng hỗ trợ địa hình như kiểm soát đổ đèo (Hill Descent Control).
An toàn và đáng tin cậy
Hộp số cần có khả năng phản ứng nhanh nhạy với các thao tác của người lái, điều này rất quan trọng để đảm bảo an toàn khi lái xe ở tốc độ cao hoặc khi thực hiện các thao tác vượt.
Khả năng bảo vệ hệ truyền động được nâng cao với việc tích hợp các chức năng tự bảo vệ, bao gồm giới hạn mô-men xoắn Điều này giúp ngăn chặn hư hại cho hệ thống khi gặp tải nặng hoặc khi vận hành không đúng cách.
Thân thiện với môi trường
Giảm khí thải là nhiệm vụ quan trọng, yêu cầu hộp số phải hoạt động phối hợp hiệu quả với động cơ Điều này giúp đảm bảo mức tiêu hao nhiên liệu và khí thải ở mức thấp, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hiện hành.
Hộp số sàn (Manual Transmission - MT):
Người lái phải chủ động điều khiển cần số và chân côn để chuyển số. Đặc điểm:
- Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ.
- Hiệu suất truyền động cao.
- Yêu cầu kỹ năng lái xe cao hơn.
Hộp số tự động (Automatic Transmission - AT):
Tự động chuyển số dựa trên tốc độ xe và tải trọng mà không cần người lái can thiệp. Đặc điểm:
- Dễ sử dụng, phù hợp với giao thông đô thị.
- Ít tốn công sức nhưng hiệu suất truyền động kém hơn hộp số sàn.
Hộp số bán tự động (Semi-Automatic Transmission):
Hộp số bán tự động là sự kết hợp giữa hộp số sàn và tự động, cho phép người lái chuyển số bằng tay thông qua cần số hoặc lẫy chuyển số trên vô-lăng, mang lại trải nghiệm lái xe linh hoạt và tiện lợi.
- Mang lại cảm giác thể thao.
- Tích hợp sự tiện lợi và kiểm soát tốt hơn.
Hộp số vô cấp (Continuously Variable Transmission - CVT):
Sử dụng dây đai và ròng rọc thay cho các bánh răng cố định, cho phép thay đổi tỉ số truyền liên tục. Đặc điểm:
- Mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu.
- Ít phù hợp với xe hiệu suất cao.
Đặc điểm kết cấu và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
2.3.1 Cấu tạo của hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
Hình 2.1 Tổng quan về hệ thống bôi trơn trên xe NISSAN TEANA J32
1 Ống thoát chất làm mát bộ làm mát chất lỏng truyền động
2 Ống dẫn nước làm mát bộ làm mát chất lỏng truyền động
3 Van điều khiển chất làm mát bộ làm mát chất lỏng truyền động
4 Bộ làm mát chất lỏng truyền động
5 Ống thoát nước làm mát chất lỏng truyền động
6 Ống dẫn nước làm mát chất lỏng truyền động
Ford Ranger 2022 được trang bị hệ thống an toàn chủ động và bị động hiện đại, đảm bảo an tâm tối đa cho người lái và hành khách Mẫu xe bán tải này tiên phong trong việc áp dụng công nghệ hỗ trợ an toàn thông minh, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế.
4 Ly hợp khóa biến mô
Khi động cơ hoạt động, bánh công tác quay và bơm dầu thủy lực vào turbine, tạo ra lực tác động lên turbine Lực này làm turbine quay và truyền năng lượng vào hộp số.
Trong quá trình hoạt động, stator điều chỉnh hướng dòng dầu nhằm tối ưu hóa hiệu quả chuyển động của xe Khi xe di chuyển ở tốc độ thấp, stator tăng cường mô-men xoắn, giúp xe dễ dàng tăng tốc.
Khi xe đạt tốc độ cao, biến mô thủy lực chuyển sang chế độ "lock-up", giúp động cơ và hộp số quay đồng nhất, từ đó cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm nhiệt độ Trong quá trình hoạt động, bánh công tác quay bơm dầu thủy lực vào turbine.
Dòng dầu tác động lên turbine, khiến turbine quay và truyền lực vào hộp số Trong quá trình này, stator điều chỉnh hướng dòng dầu để tối ưu hóa hiệu quả chuyển động, đặc biệt khi xe chạy ở tốc độ thấp, stator giúp tăng mô-men xoắn (torque) để xe dễ dàng tăng tốc.
Khi xe đạt tốc độ cao, biến mô thủy lực sẽ chuyển sang chế độ "lock-up", giúp động cơ và hộp số quay đồng nhất, từ đó cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm nhiệt độ.
2.3.1.2 Bộ bánh răng hành tinh
Hình 2.3 Bộ bánh răng hành tinh
1 Vòng chặn giá đỡ hành tinh số 1
2 Xi lanh( bộ ly hợp và bộ chứa hành tinh
3 Bánh răng vành số 4 vòng chặn
6 Bộ ly hợp E và cụm trục đầu vào
8 Bộ ly hợp CDF và cụm giá đỡ hành tinh
Bánh răng hành tinh trong hộp số tự động của Ford Ranger 2022 là yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh tỷ số truyền động, giúp xe tăng tốc, giảm tốc và lùi lại một cách hiệu quả mà không cần ngắt kết nối giữa động cơ và hệ dẫn động.
Nhiệm vụ chính của bánh răng hành tinh
Thay đổi tỷ số truyền động:
Cụm bánh răng hành tinh có khả năng tạo ra nhiều tỷ số truyền khác nhau, giúp tối ưu hóa hiệu suất xe trong các chế độ vận hành như khởi động, tăng tốc, hành trình và lùi.
Tỷ số truyền trong hệ bánh răng hành tinh có thể được điều chỉnh bằng cách khóa hoặc kiểm soát chuyển động của các thành phần như bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh và vành răng ngoài.
Truyền và chia mô-men xoắn:
Cụm bánh răng hành tinh phân phối mô-men xoắn từ động cơ đến trục đầu ra, tùy theo yêu cầu của hộp số.
Khi xe cần tăng lực kéo, đặc biệt là khi leo dốc, bánh răng hành tinh sẽ cung cấp tỷ số truyền cao hơn, giúp tăng mô-men xoắn Để lùi, cần đảo chiều quay.
Bằng cách điều chỉnh cách truyền lực giữa các bộ phận của cụm bánh răng hành tinh, hệ thống có khả năng đảo chiều quay, cho phép xe lùi mà không cần sử dụng bánh răng lùi riêng biệt.
Hoạt động tự động và mượt mà:
Hệ thống bánh răng hành tinh kết hợp với ly hợp và phanh trong hộp số cho phép việc chuyển số diễn ra mượt mà mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ người lái.
2.3.1.3 Thân van điều khiển chính
Hình 2.4 Thân van điều khiển chính
1 Bu lông giữ dây điện bên trong
3 Bu lông tấm giữ điện từ
7 Bu lông tấm giữ điện từ chuyển số
8 Tấm giữ điện từ chuyển số
Thân van điều khiển là bộ phận quan trọng trong hộp số tự động 10 cấp (10R80) của Ford Ranger 2022, hoạt động như trung tâm điều phối dầu thủy lực Bộ phận này kiểm soát hoạt động của các ly hợp và phanh, đảm bảo quá trình chuyển số diễn ra mượt mà và hiệu quả.
Thân van điều chỉnh áp suất và phân phối dầu thủy lực cho các ly hợp và phanh trong hộp số thông qua hệ thống van và đường dẫn, đảm bảo quá trình chuyển số diễn ra mượt mà và hiệu quả.
Bằng cách kích hoạt hoặc ngắt các ly hợp, thân van giúp thay đổi trạng thái của các cụm bánh răng hành tinh để chuyển số.
Phối hợp với bộ điều khiển điện tử (TCU):
Thân van hoạt động dưới sự kiểm soát của bộ điều khiển điện tử (Transmission Control Unit - TCU).
TCU nhận dữ liệu từ các cảm biến như vị trí bàn đạp ga, tốc độ xe, tải trọng và nhiệt độ dầu, sau đó gửi lệnh cho thân van để điều chỉnh áp suất dầu một cách chính xác.
Tối ưu hóa áp suất dầu:
Sơ đồ nguyên lý của các cảm biến trong hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý của các cảm biến trong hộp số tự động trên xe FORD
1 Thành phần trong sơ đồ:
- PCM (Powertrain Control Module):- Là bộ điều khiển chính của hệ thống truyền động, chịu trách nhiệm điều phối các tín hiệu và giao tiếp với TCM
- Giao tiếp với TCM qua giao thức HS1-CAN (một dạng giao tiếp mạng CAN Bus dùng trong ô tô)
Bộ điều khiển hộp số (TCM) là một phần quan trọng trong hệ thống truyền động của xe, có nhiệm vụ nhận thông tin từ các cảm biến và điều khiển các solenoid hộp số TCM giúp thay đổi bánh răng và thực hiện các chức năng liên quan, đảm bảo hoạt động hiệu quả và mượt mà của hộp số.
- Cảm biến (Sensors): Các cảm biến đưa dữ liệu về tình trạng vận hành của hộp số cho TCM.
- TFT Sensor (Transmission Fluid Temperature Sensor): Cảm biến nhiệt độ dầu hộp số.
- TR Sensor (Transmission Range Sensor): Cảm biến vị trí cần số -TSS Sensor (Turbine Speed Sensor) Cảm biến tốc độ tua-bin (đầu vào hộp số)
-ISSA/ISSB Sensor (Input Shaft Speed Sensors): Cảm biến tốc độ trục đầu vào (thường dùng để tính toán và so sánh với TSS)
The Output Shaft Speed Sensor (OSS Sensor) monitors the rotational speed of the output shaft, providing crucial data for vehicle performance Additionally, transmission solenoids, including types SA, SSB, SSC, SSD, SSE, and SSF, are responsible for controlling oil pressure in specific gears, ensuring smooth and efficient gear shifts.
- LPC Solenoid (Line Pressure Control Solenoid): Điều khiển áp suất dầu chính trong hệ thống hộp số
-TCC Solenoid (Torque Converter Clutch Solenoid): Điều khiển việc khóa bộ biến mô (Torque Converter) để tăng hiệu quả truyền động.
2 Chức năng và cách hoạt động:
Các cảm biến cung cấp dữ liệu về nhiệt độ, tốc độ tua-bin, vị trí cần số và tốc độ đầu ra để TCM đánh giá tình trạng hoạt động của hộp số Dựa trên dữ liệu cảm biến và logic lập trình sẵn, TCM tính toán và gửi tín hiệu điều khiển đến các solenoid trong hộp số Các solenoid này điều chỉnh áp suất dầu hoặc mở/đóng van dầu nhằm thực hiện chuyển số, điều chỉnh áp suất ly hợp hoặc khóa bộ biến mô PCM phối hợp với TCM để đảm bảo hộp số và động cơ hoạt động đồng bộ, đặc biệt trong quá trình tăng tốc hoặc giảm tốc.
CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA- SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN XE FORD RANGER
Những hư hỏng thường gặp của hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
STT Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
Nhiệt độ quá cao do thiếu dầu, dầu bị cạn, hoặc hệ thống làm mát hộp số bị hỏng.
Quá nhiệt có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho các bộ phận bên trong hộp số, bao gồm bánh răng, phớt và vòng bi Tình trạng này cũng dẫn đến sự phân hủy của dầu hộp số, làm giảm khả năng bôi trơn và làm mát, từ đó khiến hộp số mài mòn nhanh hơn Hệ quả là hộp số có thể ngừng hoạt động hoặc không thể chuyển số, gây gián đoạn cho xe và dẫn đến chi phí sửa chữa hoặc thay thế cao.
2 Tiếng kêu lạ từ hộp số
Các bộ phận cơ khí như bánh răng hành tinh, vòng bi hoặc các bộ phận khác có thể bị mài mòn hoặc hỏng hóc
Tiếng kêu lạ từ hộp số có thể chỉ ra sự mài mòn hoặc hư hỏng của các bộ phận như bánh răng và vòng bi Nếu không được kiểm tra và sửa chữa kịp thời, tình trạng này có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng hơn và ảnh hưởng đến các bộ phận khác trong hệ thống truyền động.
3 Hộp số không vào số (hoặc vào số chậm)
Có thể do áp suất dầu không đủ hoặc các van điều khiển bị hỏng, làm giảm khả năng chuyển số.
Khi hộp số gặp vấn đề như không vào số hoặc có độ trễ khi chuyển số, điều này có thể gây ra sự gián đoạn trong quá trình lái xe và tạo cảm giác không an toàn cho người lái Trong những trường hợp nghiêm trọng, xe có thể không di chuyển được hoặc không chuyển số như mong muốn.
Tác động lâu dài của việc không sửa chữa kịp thời có thể gây hư hỏng cho các bộ phận trong hệ thống truyền động, dẫn đến chi phí cao cho việc thay thế các linh kiện lớn như hộp số.
4 Rò rỉ dầu hộp số
Dầu hộp số có thể bị rò rỉ do các gioăng, phớt hoặc các khớp nối bị hỏng hoặc mòn theo thời gian.
Rò rỉ dầu hộp số gây giảm lượng dầu bôi trơn trong hệ thống, dẫn đến việc các bộ phận trong hộp số ma sát trực tiếp với nhau Hậu quả là tình trạng mài mòn và hư hỏng nhanh chóng của các bộ phận này.
Quy trình chẩn đoán hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
1 Kiểm tra các dấu hiệu bên ngoài
Mục tiêu: Phát hiện các dấu hiệu hư hỏng cơ bản như rò rỉ dầu, tiếng ồn lạ, hoặc các vấn đề liên quan đến chuyển số.
- Bước 1: Kiểm tra mức dầu hộp số và kiểm tra màu sắc của dầu (nếu dầu quá cũ hoặc có mùi cháy, cần thay dầu ngay).
- Bước 2: Kiểm tra các ống dẫn dầu hộp số và các phớt để phát hiện rò rỉ.
- Bước 3: Kiểm tra dây cáp và các kết nối điện tử liên quan đến hộp số.
- Bước 4: Lắng nghe tiếng kêu, cọt kẹt khi xe vận hành để xác định các vấn đề cơ học.
2 Kiểm tra mã lỗi bằng thiết bị chẩn đoán (OBD-II)
Mục tiêu: Sử dụng công cụ chẩn đoán OBD-II để xác định mã lỗi có liên quan đến hộp số tự động.
- Bước 1: Kết nối máy chẩn đoán OBD-II với cổng chẩn đoán trên xe (thường nằm dưới bảng điều khiển gần vị trí lái).
- Bước 2: Quét mã lỗi để xác định các lỗi phần mềm hoặc điện tử liên quan đến hệ thống hộp số.
- Bước 3: Ghi lại các mã lỗi và tra cứu ý nghĩa của chúng trong tài liệu sửa chữa của Ford để biết chính xác bộ phận nào gặp vấn đề.
Các mã lỗi thường gặp liên quan đến hộp số tự động có thể là:
- P0700: Lỗi hệ thống hộp số tự động.
- P0730: Lỗi tỷ số truyền động.
- P0750, P0755: Lỗi van điều khiển chuyển số.
- P0780: Lỗi hệ thống chuyển số tự động.
3 Kiểm tra hoạt động của hộp số
Mục tiêu: Kiểm tra thực tế hoạt động của hộp số khi xe di chuyển để xác định các vấn đề về chuyển số, độ trễ hoặc trượt.
- Bước 1: Khởi động xe và lái xe trong các chế độ khác nhau (chuyển số lên, xuống, lùi) để cảm nhận độ mượt mà khi chuyển số.
- Bước 2: Kiêm tra các hiện tượng như giật cục, trượt số, hoặc chuyển số chậm.
Bước 3: Kiểm tra chế độ lock-up là rất quan trọng; hãy đảm bảo rằng khi xe hoạt động ổn định, hộp số tự động chuyển sang chế độ khóa, giúp kết nối trực tiếp giữa động cơ và hộp số.
- Bước 4: Kiểm tra khi lái xe ở tốc độ cao để xem có dấu hiệu mất mô-men xoắn hoặc độ trễ khi chuyển số.
4 Kiểm tra hệ thống bôi trơn và nhiệt độ
Mục tiêu: Đảm bảo hệ thống làm mát và bôi trơn hoạt động tốt.
Để đảm bảo hiệu suất của hộp số, bước đầu tiên là kiểm tra mức dầu, màu sắc và độ nhớt của dầu Nếu phát hiện dầu bị cạn hoặc có màu sắc bất thường như nâu đen, điều này có thể chỉ ra rằng dầu đã bị phân hủy và cần được thay thế ngay lập tức.
- Bước 2: Kiểm tra hệ thống làm mát hộp số (bao gồm bộ tản nhiệt hoặc các ống dẫn làm mát) Đảm bảo không có rò rỉ hoặc tắc nghẽn.
Kiểm tra nhiệt độ hoạt động của hộp số khi lái xe ở tốc độ cao là bước quan trọng để đảm bảo không xảy ra hiện tượng quá nhiệt Thông thường, hộp số được trang bị cảm biến nhiệt độ để theo dõi mức nhiệt độ, giúp người lái dễ dàng nhận biết và xử lý kịp thời.
5 Kiểm tra các cảm biến và hệ thống điện tử
Mục tiêu: Kiểm tra các cảm biến liên quan đến việc điều khiển hộp số tự động.
- Bước 1: Kiểm tra các cảm biến vị trí cần số, cảm biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ dầu, và các cảm biến khác liên quan đến hộp số.
- Bước 2: Đảm bảo rằng các cảm biến này gửi tín hiệu đúng đắn tới hệ thống điều khiển của hộp số.
Kiểm tra kỹ tất cả các kết nối điện tử và dây cáp của hệ thống điều khiển hộp số là bước quan trọng Những dây điện lỏng lẻo hoặc hỏng hóc có thể dẫn đến lỗi trong quá trình chuyển số hoặc thậm chí không thể chuyển số.
6 Kiểm tra các bộ phận cơ học trong hộp số
Mục tiêu: Kiểm tra các bộ phận cơ khí trong hộp số như bánh răng hành tinh, ly hợp, phanh và van điều khiển.
- Bước 1: Tháo hộp số nếu cần thiết để kiểm tra tình trạng của bánh răng hành tinh, ly hợp, phanh, và các bộ phận cơ khí khác.
- Bước 2: Kiểm tra độ mài mòn của các bộ phận này và xác định xem chúng có cần thay thế hay không.
- Bước 3: Kiểm tra các van điều khiển áp suất dầu để đảm bảo rằng chúng hoạt động chính xác và không bị tắc nghẽn.
7 Kiểm tra và kiểm tra lại sau sửa chữa
Mục tiêu: Sau khi đã sửa chữa các hư hỏng, tiến hành kiểm tra lại hộp số để đảm bảo tất cả các vấn đề đã được khắc phục.
Sau khi thực hiện thay dầu hộp số, thay thế bộ phận hỏng hoặc cập nhật phần mềm, bạn nên lái thử xe để kiểm tra hoạt động của hộp số.
- Bước 2: Kiểm tra lại các chế độ lái (thường, lùi, D, S) và cảm nhận sự mượt mà khi chuyển số.
- Bước 3: Sử dụng lại thiết bị chẩn đoán OBD-II để kiểm tra xem các mã lỗi có còn xuất hiện hay không.
Quy trình kiểm tra sửa chữa hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
3.3.1 Quy trình tháo hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
2.3.1.1 Quy trình tháo hộp số từ khoang máy xuống
Bước Nội dung công việc Hình ảnh minh hoạ
1 Tháo tấm che gầm xe
2 Tháo các tấm che phía trước bên phải
Tháo Bu lông ống làm mát ra khỏi đầu xilanh
4 Ngắt đầu kết nối điện của hộp số
5 Tháo bộ phận vỏ giữ và tấm chắn nhiệt
6 Xả dầu và tháo các te dầu hộp số
Tháo bu lông và đặt bộ làm mát chất lỏng sang 1 bên
Tháo bu lông và giá đỡ bộ chuyển đổi xúc tác
9 Sử dụng kích đỡ hộp số
10 Tháo các bu lông bắt hộp số với động cơ
3.3.1.2 Quy trình tháo rời hộp số
Bước Nội dung công việc Hình ảnh minh hoạ
1 Sử dụng giá đỡ cố định hộp số
2 Tháo biến mô ra khỏi hộp số
4 Tháo bu lông và ống bơm phụ trợ
6 Tháo phớt lọc dầu hộp số
7 Tháo thân van điều khiến chính
8 Tháo lắp cover hộp số
Dùng tời kéo cụm bánh răng hành tinh ra ngoài
10 Sử dụng miếng nam châm tháo vòng đệm
Tháo phớt ngoài của đập cân bằng ly hợp
Tháo vòng chặn bánh răng số 3 phía sau
Tháo trục đầu vào và bộ ly hợp khỏi bánh răng mặt trời
Tháo vòng chặn và tháo trục đầu vào khỏi ly hợp
Tháo bỏ phớt trên trục đầu vào đến bánh răng mặt trời số
Sử dụng công cụ máy ép để tháo chốt giữ
3.3.2 Quy trình kiểm tra sửa chữa hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022 a Quy trình kiểm tra biến mô
Hình 3.1 Quy trình kiểm tra biến mô Kiểm tra sự rò rỉ dầu từ biến mô:
Mục tiêu: Phát hiện dấu hiệu rò rỉ dầu từ biến mô, điều này có thể làm giảm hiệu quả làm việc của biến mô và gây hư hỏng.
- Bước 1: Kiểm tra dưới xe để tìm các vết dầu hoặc vết ố do dầu rò rỉ từ khu vực biến mô.
- Bước 2: Kiểm tra các ống dẫn dầu, phớt và gioăng quanh khu vực biến mô để phát hiện các dấu hiệu rò rỉ.
- Bước 3: Nếu phát hiện rò rỉ, cần thay thế các phớt hoặc gioăng bị hỏng để tránh tình trạng thiếu dầu và hư hỏng thêm.
Để kiểm tra cụm bánh răng truyền động, cần thêm 1,9L (2 qt) chất lỏng truyền động sạch vào bộ chuyển đổi, sử dụng loại chất lỏng được khuyến nghị và khuấy bằng tay.
Hình 3.2 Quy trình kiểm tra cụm bánh răng truyền động
Để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hộp số, cần kiểm tra độ trơn tru khi các bánh răng tiếp xúc Nếu phát hiện răng của cụm bánh răng hành tinh bị mòn hoặc gãy, cần thay thế ngay lập tức Quy trình kiểm tra trục truyền động cũng rất quan trọng trong việc duy trì sự ổn định và hiệu quả của hệ thống.
Hình 3.3 Quy trình kiểm tra trục truyền động của hộp số
Kiểm tra trục truyền động để phát hiện vết nứt, hư hỏng vật lý, hoặc sự cong vẹo Nếu phát hiện dấu hiệu như vết nứt hoặc mòn, cần phải thay thế trục ngay lập tức.
- Kiểm tra các đầu nối trục: Kiểm tra các khớp nối, như khớp nối chữ U hoặc các vòng bi, để xem có dấu hiệu mòn, gãy hoặc hỏng không.
Kiểm tra các bộ phận liên kết giữa trục truyền động và hộp số, bao gồm các khớp nối và phớt, là cần thiết để đảm bảo không có rò rỉ dầu hoặc hư hỏng cơ học Đồng thời, quy trình kiểm tra các van điện từ của hộp số cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Hình 3.4 Quy trình kiểm tra các van điện từ của hộp số
- Kiểm tra độ phản hồi của van điện từ
Mục tiêu: Kiểm tra độ phản hồi của van điện từ khi có tín hiệu từ bộ điều khiển.
Để kiểm tra van điện từ, bước đầu tiên là xác nhận tín hiệu điện từ bộ điều khiển Bạn có thể sử dụng máy chẩn đoán hoặc đồng hồ đo điện để theo dõi và kiểm tra tín hiệu này một cách chính xác.
- Bước 2 : Kiểm tra xem van có mở và đóng đúng lúc khi có tín hiệu từ bộ điều khiển không.
Nếu van không hoạt động đúng cách, có thể do hỏng hóc hoặc không nhận đủ điện áp Để khắc phục, cần kiểm tra quy trình các vòng gioăng cao su trong hộp số.
Hình 3.5 Quy trình kiểm tra các vòng gioăng cao su trong hộp số
Sau một thời gian sử dụng, gioăng trong hộp số có thể bị rách hoặc biến cứng do nhiệt độ cao Để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và trơn tru, việc thay mới các gioăng là rất cần thiết.
3.3.3 Quá trình lắp hộp số tự động trên xe FORD RANGER 2022
3.3.3.1.Quy trình lắp các chi tiết trong hộp số
Bước Nội dung công việc Hình ảnh minh hoạ
1 Sử dụng công cụ máy ép để lắp chốt giữ
Lắp phớt trên trục đầu vào đến bánh răng mặt trời số 3
Lắp vòng chặn và lắp trục đầu vào vào ly hợp
Lắp trục đầu vào và bộ ly hợp vào bánh răng mặt trời
6 Lắp vòng chặn bánh răng số 3 phía sau
Lắp phớt ngoài của đập cân bằng ly hợp
9 Sử dụng miếng nam châm tháo vòng đệm
10 Lắp các vòng răng theo đúng thứ tự
11 Thay gioăng mới rồi lắp lại vị trí cũ
Sử dụng các công cụ đặc biệt và thước đo độ sâu để đo khoảng cách từ đỉnh của công cụ đến đỉnh của ổ trục đẩy (T3) tại hai vị trí khác nhau.
Tính trung bình các phép đo Ghi lại phép đo này là phép đo A.
13 Kết nối giắc điện của hộp số
16 Lắp phớt lọc dầu hộp số
Lắp lại các te và siết lực theo thứ tự của nhà sản xuất
3.3.3.2 Quy trình lắp hộp số lên khoang máy
Bước Nội dung công việc Hình ảnh minh hoạ
1 Dùng kích nâng hộp số lên khoang máy
2 Bắt đai ốc vào vỏ bánh đà
3 Bất bu lông hộp số vào thân động cơ
4 Bắt bu lông vào thành khoang động cơ
5 Lắp giá đỡ bộ truyền chất lỏng
6 Lắp đai ốc phía trên
7 Xoay bánh đà và bắt đai ốc từ bánh đà vào biến mô
9 Cố định các đường ống dẫn
10 Lắp tấm che phía trước bên phải
11 Lắp bộ làm mát dầu
12 Lắp tấm che dưới gầm động cơ
Thông số tiêu chuẩn
TT Các chi tiết Thông số tiêu chuẩn
1 Áp suất dầu hộp số 55 đến 100 psi (tương đương 3,8 đến 6,9 bar)
2 Nhiệt độ dầu Thường từ 80°C đến 120°C trong điều kiện hoạt động bình thường.
3 Mức dầu hộp số Nằm giữa vạch "MIN" và "MAX" trên que thăm dầu
4 Các cụm bánh răng Hoạt động trơn tru, sang số mượt