giáo trình sủa chữa bảo dưỡng hộp số tự động

1.1.1 Cấu tạo chung của hộp số tự ñộng Hộp số tự ñộng dùng trên xe ô tô bao gồm 3 bộ phận chính là: biến mô men thuỷ lực, hộp số hành tinh và cụm ñiều khiển thuỷ lực hoặc ñiều khiển ñiện

Trong nhiều năm gần đây tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ơ tơ ở nước ta khá nhanh Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ơ tơ nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của giao thơng vận tải Trong đĩ hộp số tự động được thiết kế cho các dịng xe gọn và nhẹ nhằm tăng khả năng hoạt động trơn tru, tính cơ động và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu cho xe Hộp số được điều khiển điện tử về thời điểm sang số và áp suất dầu để hộp số tư động chọn số với các điều kiện và tốc độ khác nhau của xe Vì vậy xe cĩ thể hoạt động trơn tru tại các tốc độ khác nhau của xe

Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ơ tơ những kiến thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động Với mong muốn đĩ giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài:

Bài 1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động

Bài 2 Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự động

Bài 3 Kỹ thuật kiểm tra và chẩn đốn hộp số tự động

Bài 4 Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động

Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục

Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp số

tự động đến cách phân tích các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình

thực hành sửa chữa Do đĩ người đọc cĩ thể hiểu một cách dễ dàng

Xin chân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, khoa Động lực trường Cao đẳng nghề Cơ khí Nơng nghiệp cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp

đã giúp tác giả hồn thành giáo trình này

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn khơng tránh khỏi sai sĩt, tác giả rất mong nhận được ý kiến đĩng gĩp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được hồn thiện hơn

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2012

Tham gia biên soạn

1 Chủ biên: Phạm Ngọc Anh

Lời giới thiệu

Mục lục

Bài 1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động 6

Bài 2 Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự động 54

Bài 3 Kỹ thuật kiểm tra và chẩn đốn hộp số tự động 77

Bài 4 Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động 95

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

Mã mơ đun: MĐ 32

I Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun:

Mơ đun được bố trí dạy sau các mơ đun sau:MH 08, MH 09, MH 10, MĐ 20,

MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27, MĐ 28, MĐ 29, MĐ

30, MĐ 31

- Là mơ đun chuyên mơn nghề

II Mục tiêu của mơ đun:

+ Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ, phân loại hộp số tự động trong ơ

tơ

+ Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

+ Phân tích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và trình bày các phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa

+ Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đúng quy trình

+ Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an tồn

+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ơ tơ

+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

III Nội dung chính của mơ đun

Mã bài Tên chương mục/bài Loại bài dạy Địa điểm Thời lượng

Tổng LT TH KT

MĐ 32 - 01

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp

số tự động

Tích hợp

Phịng học chuyên mơn

35 15 20 0

MĐ 32- 02

Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự động

Tích hợp

Phịng học chuyên mơn

35 5 28 2

MĐ 32- 03

Kỹ thuật kiểm tra và chẩn đốn hộp số tự động

Tích hợp

Phịng học chuyên mơn

25 5 20 0

MĐ 32- 04

Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động

Tích hợp

Phịng học chuyên mơn

25 5 18 2

IV Yêu cầu về đánh giá hồn thành mơ đun

1 Phương pháp kiểm tra, đánh giá khi thực hiện mơ đun:

kỹ năng và thái ñộ

2 Nội dung kiểm tra, ñánh giá khi thực hiện mô ñun:

- Về Kiến thức: Được ñánh giá qua bài viết, kiểm tra, vấn ñáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận của giáo viên và tập thể giáo viên ñạt các yêu cầu sau:

+ Trình bày ñược ñầy ñủ các yêu cầu, nhiệm vụ cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng

+ Giải thích ñúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng của hộp số tự ñộng

- Về kỹ năng: Được ñánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua chất lượng sản phẩm qua sự nhận xét, tự ñánh giá của học sinh, và của hội ñồng giáo viên, ñạt các yêu cầu sau:

+ Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñược các sai hỏng chi tiết, bộ phận của hộp số tự ñộng

+ Sử dụng ñúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa ñảm bảo chính xác và an toàn

+ Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh an toàn và hợp lý

+ Qua quá trình thực hiện, áp dụng các biện pháp an toàn lao ñộng và vệ sinh công nghiệp ñầy ñủ ñúng kỹ thuật

CHƯƠNG 1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA

HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng MĐ 32 - 01

Giới thiệu chung

Hộp số tự ñộng là một hộp số hiện ñại ñược áp dụng trên ô tô nhằm giúp cho người lái tham gia giao thông ñược thuận tiện hơn trong quá trình tham gia giao thông Nội dung phần này sẽ trình bày những kiến thức cơ bản của hộp số tự ñộng

Mục tiêu

- Phát biểu ñúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hộp số tự ñộng

- Giải thích ñược cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số tự ñộng

- Chấp hành ñúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

Nội dung chính

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hộp số

1.2 Sơ ñồ cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của hộp số

1.2.1 Cấu tạo hộp số tự ñộng

1.2.2 Hoạt ñộng hộp số tự ñộng

1.3 Các bộ phận cơ bản trong hộp số tự ñộng

1.3.1 Biến mô

1.3.1.1 Cấu tạo của biến mô

1.3.1.2 Nguyên lý biến ñổi mô men

1.3.1.3 Sơ ñồ nguyên lý làm việc của cơ cấu khóa biến mô

1.3.2 Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh

1.3.2.1 Sơ ñồ cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh

1.3.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ truyền bánh răng hành tinh

1.3.3 Cấu tạo ly hợp chuyển số

1.3.4 Cấu tạo phanh chuyển số

1.3.5 Cấu tạo khớp một chiều

1.3.6 Cấu tạo mạch ñiều khiển thủy lực

1.3.6.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống ñiều khiển thủy lực 1.3.6.2 Cấu tạo của các bộ phận chính hệ thống ñiều khiển thủy lực

1.3.6.3 Nguyên lý làm việc của các bộ phận chính hệ thống ñiều khiển thủy lực

Khái quát về hộp số tự ñộng

Hộp số tự ñộng là một cụm thuộc hệ thống truyền lực của ô tô bao gồm hai bộ phận chính là biến mô men và hộp số hành tinh Hai bộ phận này ñược lắp chung vỏ và ñược lắp liền sau ñộng cơ Ngoài ra, cụm hộp số tự ñộng còn

1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

Hộp số trên ô tô dùng ñể thay ñổi lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ ñộng cho phù hợp với lực cản tổng cộng của ñường Đặc tính kéo của ô tô có hộp số thường ñược thể hiện trên hình sau:

Hình 1.1 Đặc tính kéo của ô tô

Đặc tính trên thể hiện cho ôtô có lắp hộp số cơ khí bốn cấp Mỗi tay số

sẽ cho một ñường ñặc tính thể hiện mối quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ ñộng với tốc ñộ của xe Với ñặc tính này, ngay cả khi người lái

xe chọn ñiểm làm việc của tay số phù hợp với lực cản chuyển ñộng của ñường thì kết quả là ñiểm làm việc cũng chưa phải là tối ưu Điểm làm việc ñược coi

là tối ưu khi nó nằm trên ñường cong A là tiếp tuyến với tất cả các ñường ñặc tính của hộp số cơ khí bốn cấp, ñường cong ñó gọi là ñường ñặc tính lý tưởng Đường cong lý tưởng có ñược chỉ khi sử dụng hộp số vô cấp Và khi ñó chúng ta sẽ tránh ñược những mất mát công suất so với sử dụng hộp số có cấp

Hộp số tự ñộng dùng trên ô tô chưa cho ñường ñặc tính kéo trùng với ñường ñặc tính lý tưởng nhưng cũng cho ra ñược ñường ñặc tính gần trùng với ñường ñặc tính lý tưởng Với hộp số tự ñộng việc gài các số truyền ñược thực hiện một cách tự ñộng tuỳ thuộc vào chế ñộ của ñộng cơ và sức cản của mặt ñường Vì vậy nó luôn tìm ñược một ñiểm làm việc trên ñường ñặc tính phù hợp với sức cản chuyển ñộng bảo ñảm ñược chất lượng ñộng lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô

1.1.1 Cấu tạo chung của hộp số tự ñộng

Hộp số tự ñộng dùng trên xe ô tô bao gồm 3 bộ phận chính là: biến mô men thuỷ lực, hộp số hành tinh và cụm ñiều khiển thuỷ lực hoặc ñiều khiển ñiện tử Ngoài ba bộ phận chính trên, hộp số tự ñộng còn có thể có bộ vi sai giữa các bánh ñối với xe có ñộng cơ ñặt phía trước và cầu trước chủ ñộng và

vi sai giữa các cầu ñối với ô tô có hai cầu chủ ñộng

Hình 1.2 Cấu tạo của hộp số tự ñộng

Biến mô men là bộ phận dùng ñể truyền mô men từ ñộng cơ qua hộp số hành tinh Ngoài chức năng như một li hợp thuỷ lực biến mô men còn có khả năng tăng ñược mô men truyền từ ñộng cơ sang hộp số Biến mô men cũng có vai trò như một bánh ñà của ñộng cơ và có khả năng dập tắt ñược dao ñộng xoắn từ ñộng cơ Biến mô men gồm có: bánh bơm (Impeller) ñược dẫn ñộng

từ trục khuỷu ñộng cơ, bánh tua bin (Turbine) ñược nối với trục sơ cấp từ hộp

Hình 1.3 Cấu tạo biến mô men

Hộp số hành tinh ñược tổ hợp từ các cơ cấu hành tinh cùng các phanh, các li hợp, các khớp một chiều, các trục truyền mô men ñể thực hiện thay ñổi các số truyền từ tín hiệu ñiều khiển từ cụm ñiều khiển

Hình 1 4 Bộ truyền hành tinh

Trong hộp số tự ñộng, việc ñiều khiển sang số hay khoá biến mô men, khoá trục truyền ñược thực hiện tự ñộng nhờ bộ phận ñiều khiển hộp số Có hai loại ñiều khiển hộp số tự ñộng trên ô tô là:

Loại ñiều khiển thuỷ lực là dùng các van ñiều khiển thuỷ lực ñược tác ñộng bởi những tín hiệu ñầu vào như: vị trí cần chọn số, vị trí bướm ga và tốc

ñộ của ô tô ñể thực hiện ñiều khiển hộp số tự ñộng

Loại ñiều khiển ñiện tử bao gồm: các cảm biến tín hiệu ñầu vào, bộ ñiều khiển trung tâm, các bộ ñiều khiển liên hợp ñiện từ thuỷ lực, cụm báo lỗi

trạng thái Bộ ñiều khiển trung tâm sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến và tính toán ñể ñưa ra tín hiệu ñiều khiển thích hợp, ñồng thời nó cũng ghi lại những

sự cố ñể dự báo những hư hỏng xảy ra trong hộp số

1.1.2 Phân loại hộp số tự ñộng

Thông thường hộp số tự ñộng có thể chia làm hai loại:

Loại hộp số sử dụng trên ô tô FF (ñộng cơ ñặt trước, cầu trước chủ ñộng) Loại hộp số sử dụng trên ô tô FR (ñộng cơ ñặt trước, cầu sau chủ ñộng)

Các hộp số sử dụng trên ôtô FF ñược thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại

sử dụng trên ôtô FR do chúng ñược lắp ñặt cùng một khối với ñộng cơ

Các hộp số sử dụng cho ôtô FR có bộ truyền ñộng bánh răng cuối cùng với vi sai lắp ở bên ngoài Còn các hộp số sử dụng trên ôtô FF có bộ truyền bánh răng cuối cùng với vi sai lắp ở bên trong, vì vậy loại hộp số tự ñộng sử dụng trên ôtô FF còn gọi là "hộp số có vi sai" Hai loại hộp số tự ñộng nói trên ñược thể hiện như sau:

Hình 1.5 Hai kiểu hộp số FF và FR lắp trên ô tô

Phân loại dựa vào cách ñiều khiển hộp số tự ñộng người ta phân chia thành hai loại:

Hộp số tự ñộng ñiều khiển hoàn toàn bằng thuỷ lực

Hộp số tự ñộng ñiều khiển ñiện tử

Hộp số tự ñộng ñiều khiển thuỷ lực ñược ñiều khiển thông qua các van thuỷ lực ñể chuyển số Nhược ñiểm của hộp số này là không tự ñộng chuyển

phức tạp

Loại điều khiển điện tử là việc chuyển số được máy tính trung tâm dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến để tính tốn và đưa ra kết quả tối ưu để điều khiển chuyển số và khố biến mơ men Loại này cịn bao gồm cả chức năng chẩn đốn và dự phịng ngồi chức năng điều khiển số và khố biến mơ men

1.1.3 Ưu nhược điểm của hộp số tự động

Ưu điểm:

So với hộp số cơ khí thơng thường thì hộp số tự động cĩ những tính năng vượt trội sau đây:

Chuyển số liên tục khơng cần cắt dịng lực từ động cơ:

Biến mơ men truyền dịng động lực thơng qua động năng của dịng dầu thuỷ lực nên truyền động êm dịu, khơng gây tải trọng động Ngồi ra, cơ cấu hành tinh cùng với các kết cấu li hợp khố, phanh dải được điều khiển tự động cũng làm cho việc chuyển số nhẹ nhàng, liên tục

Tuổi thọ của các chi tiết trong hộp số tự động cao hơn do các chi tiết thường xuyên được ngâm trong dầu, do đĩ việc bơi trơn và làm mát các chi tiết là rất tốt Việc truyền động giữa các chi tiết là êm dịu, khơng gây tải trọng động và lực truyền đồng thời qua một số cặp bánh răng ăn khớp nên ứng suất trên răng nhỏ Cơ cấu hành tinh ăn khớp trong nên đường kính vịng trịn ăn khớp lớn Các bánh răng hành tinh bố trí đối xứng nên triệt tiêu được lực hướng trục

Giảm độ ồn khi làm việc

Hiệu suất làm việc cao, vì các dịng năng lượng cĩ thể là song song, ma sát sinh ra tiêu hao năng lượng chủ yếu là do chuyển động tương đối cịn khơng chịu ảnh hưởng của chuyển động theo

Cho tỉ số truyền cao nhưng kích thước lại khơng lớn:

Với kết cấu của cơ cấu hành tinh là bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh nằm gọn bên trong Bánh răng bao nên kích thước của bộ truyền hành tinh là rất nhỏ gọn với 1 tỉ số truyền khá lớn Bên cạnh đĩ, biến mơ men thuỷ lực cịn cĩ thể làm cho mơ men từ động cơ tăng lên đến 2,5 lần

Ngồi ra, việc bố trí hộp số tự động trên xe ơ tơ cịn làm cho việc điều khiển xe dễ dàng và thuận tiện Do khơng bố trí li hợp và việc chuyển số hồn tồn tự động cho nên người lái xe bớt được rất nhiều thao tác mỗi khi phải chuyển số Nhất là khi khởi hành và lái xe ở trong thành phố…

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu ñiểm mà hộp số tự ñộng mang lại như ñã nêu ở trên không thể không kể ñến những nhược ñiểm của nó:

Giá thành của hộp số tự ñộng cao

Công nghệ chế tạo ñòi hỏi chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp nhiều vị trí

Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, trục lồng, phanh dải, li hợp khoá, các khớp một chiều, … Do ñó việc tháo lắp và sửa chữa sẽ rất khó khăn và phức tạp

Lực li tâm sinh ra trên các bánh răng hành tinh lớn do tốc ñộ góc lớn Nếu dùng nhiều li hợp và phanh có thể làm tăng tổn hao công suất khi chuyển số, hiệu suất sẽ giảm

Các nhược ñiểm này sẽ dần dần ñược khắc phục khi lựa chọn tối ưu sơ

ñồ cơ cấu và công nghệ chế tạo máy phát triển

1.1.4 Ứng dụng của hộp số tự ñộng

Hộp số tự ñộng ñược nghiên cứu và ñưa vào sử dụng trên ô tô từ những năm 1940 và ngày càng ñược phát triển và ứng dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô Về cơ bản hộp số tự ñộng cho ñến ngày nay vẫn bao gồm ba bộ phận chính là biến mô men, hộp số hành tinh và bộ phận ñiều khiển Những thành tựu mới của hộp số tự ñộng ngày nay chủ yếu là hoàn thiện về kết cấu, nâng cao ñược số tay số và tỉ số truyền Và một thành tựu ñáng kể nữa là hệ thống ñiều khiển sang số của hộp số tự ñộng ngày nay là ñược ñiều khiển tự ñộng hoàn toàn nhờ máy tính và các thiết bị ñiện tử thông minh lắp trên xe Nhờ những thành tựu mới của khoa học nhất là ñiện tử, hộp số tự ñộng ngày nay ñã khắc phục ñược rất nhiều nhược ñiểm và phát huy nhiều ưu ñiểm như kết cấu ñơn giản, nhỏ gọn, giá thành chế tạo giảm, công tác kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng và cho ra ñường ñặc tính gần giống với ñường ñặc tính lí tưởng

Trên ô tô hiện ñại, hộp số tự ñộng ñược sử dụng rộng rãi cho các loại

xe con của hầu hết các hãng ô tô trên thế giới như MERCEDES, BMW, TOYOTA, FORD, HONDA, AUDI… Với những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng ñộng học, ñộng lực học của xe ñặc biệt là ñộ êm dịu chuyển ñộng, tính kinh tế nhiên liệu và sự thuận tiện khi sử dụng càng làm việc ứng dụng hộp số tự ñộng trên xe càng rộng rãi Vì thế hộp số tự ñộng vẫn là một lựa chọn số một cho xu thế phát triển xe ô tô trong tương lai

Ngày nay, ta không chỉ thấy hộp số tự ñộng trên các xe du lịch, các xe

có hai cầu chủ ñộng mà ta còn bắt gặp ở những xe ña dụng, xe ñịa hình có hai cầu chủ ñộng (4WD) Ngoài ra, trên một số xe chuyên dùng với tải trọng và kích thước lớn cũng dùng hộp số tự ñộng ñể tránh hiện tượng rung giật mỗi

Hộp số tự ñộng ñiều khiển thuỷ lực của hãng TOYOTA bao gồm một số bộ phận chính sau

- Bộ biến mô thuỷ lực

- Hộp số hành tinh

- Bộ ñiều khiển thuỷ lực

- Bộ truyền ñộng bánh răng cuối cùng

- Các thanh ñiều khiển

- Dầu hộp số tự ñộng

1.2.1 Bộ biến mô men thuỷ lực

Bộ biến mô men thủy lực trong hộp số tự ñộng nhằm thực hiện các chức năng sau:

- Tăng mômen do ñộng cơ tạo ra;

- Đóng vai trò như một ly hợp thuỷ lực ñể truyền (hay không truyền) mô men

từ ñộng cơ ñến hộp số;

- Hấp thụ các dao ñộng xoắn của ñộng cơ và hệ thống truyền lực;

- Có tác dụng như một bánh ñà ñể làm ñồng ñều chuyển ñộng quay của ñộng

cơ

- Dẫn ñộng bơm dầu của hệ thống ñiều khiển thuỷ lực

Hình 1.6 Cấu tạo hộp số tự ñộng của hãng TOYOTA

1.2.1.1 Cấu tạo của biến mô men thuỷ lực

Về cấu tạo, biến mô bao gồm: bánh bơm, bánh tuabin, stato, khớp một

chiều và ly hợp khoá biến mô

Hình 1.7 Bộ biến mô men thuỷ lực

a Bánh bơm

Bánh bơm ñược gắn liền với vỏ biến mô Bánh bơm có rất nhiều cánh

có biên dạng cong ñược bố trí theo hướng kớnh ở bờn trong Vành dẫn hướng

ñược bố trí trên cạnh trong của cánh bơm ñể dẫn hướng cho dòng chảy của

dầu Vỏ biến mô ñược nối với trục khuỷu của ñộng cơ qua tấm dẫn ñộng

Dưới ñây là sơ ñồ cấu tạo và vị trí của bánh bơm trong bộ biến mô men thuỷ

lực:

Hình 1.8 Bánh bơm

b Bánh tua bin

Cũng như bánh bơm, bánh tua bin có rất nhiều cánh dẫn ñược bố trí bên

trong bánh tua bin Hướng cong của các cánh dẫn này ngược chiều với cánh

Hình 1.9 Bánh tuabin

c Stator và khớp một chiều

Stato ñược ñặt giữa bánh bơm và bánh tua bin Nó ñược lắp trên trục stato, trục này lắp cố ñịnh vào vỏ hộp số qua khớp một chiều Các cánh dẫn của stato nhận dũng dầu khi nó ñi ra khỏi rô to tua bin và hướng cho nó ñập vào mặt sau của cánh dẫn trên cánh bơm làm cho cánh bơm ñược cường hoá

Khớp một chiều cho phép stato quay cùng chiều với trục khuỷu ñộng

cơ Tuy nhiên nếu stato có xu hướng quay theo chiều ngược lại, khớp một chiều sẽ khóa stato lại và không cho nó quay Do vậy stato quay hay bị khóa phụ thuộc vào hướng của dòng dầu ñập vào các cánh dẫn của nó Sơ ñồ cấu tạo của stato và khớp một chiều ñược thể hiện trên hình sau

Hình 1.10 Stator và khớp một chiều

1.2.1.2 Nguyên lý làm việc của biến mô men

a Nguyên lý truyền công suất

Chúng ta liên hệ sự làm việc

của biến mô men với sự làm việc của

hai quạt gió Quạt chủ ñộng ñược nối

với nguồn ñiện, cánh của nó ñẩy

không khớ sang quạt bị ñộng (không

nối với nguồn ñiện) ñặt ñối diện

Quạt bị ñộng sẽ quay cùng chiều với

quạt chủ ñộng nhờ không khí ñập

vào

Hình 1.11 Nguyên lý truyền năng lượng qua cánh quạt gió

Trong biến mô men, quá trình cũng xảy ra tương tự nhưng thực hiện qua chất lỏng Khi bánh bơm ñược dẫn ñộng quay từ trục khuỷu của ñộng cơ, dầu trong bánh bơm sẽ quay cùng với bánh bơm Khi tốc ñộ của bánh bơm tăng lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt ñầu văng ra và chảy từ trong ra phía ngoài dọc theo các bề mặt của các cánh dẫn Khi tốc ñộ của bánh bơm tăng lên nữa, dầu sẽ bị ñẩy ra khỏi bánh bơm và ñập vào các cánh dẫn của rô to tua bin làm cho rô to tua bin bắt ñầu quay cùng một hướng với bánh bơm Sau khi dầu giảm năng lượng do va ñập vào các cánh dẫn của rô to tua bin, nó tiếp tục chảy dọc theo màng cánh dẫn của rô to tua bin từ ngoài vào trong ñể lại chảy ngược trở về bánh bơm và một chu kỳ mới lại bắt ñầu Nguyên lý trên tương

*Nguyên lý khuyếch ñại mômen

Hình 1.13 Nguyên lý khuyếch ñại mô men

Việc khuyếch ñại mô men bằng biến mô ñược thực hiện bằng cách trong cấu tạo của biến mô ngoài cánh bơm và rô to tuabin cũng có stato

Với cấu tạo và cách bố trí các bánh công tác như vậy thì dòng dầu thuỷ lực sau khi ra khỏi rô to tua bin sẽ ñi qua các cánh dẫn của stato Do góc nghiêng của cánh dẫn stato ñược bố trí sao cho dòng dầu ra khỏi cánh dẫn stator sẽ có hướng trùng với hướng quay của cánh bơm Vì vậy cánh bơm không những chỉ ñược truyền mô men từ ñộng cơ mà nó còn ñược bổ sung một lượng mô men của chất lỏng từ stato tác dụng vào Điều ñó có nghĩa là cánh bơm ñó ñược cường hóa và sẽ khuyếch ñại mô men ñầu vào ñể truyền ñến rô to tua bin

Chức năng của khớp một chiều Stator

Khi tốc ñộ của bánh bơm lớn hơn tốc ñộ của bánh tua bin thì dòng dầu sau khi ra khỏi tua bin vào cánh dẫn của stato sẽ tác dụng lên stato một mô men có xu hướng làm stato quay theo hướng ngược với cánh bơm Để tạo ra hướng dòng dầu sau khi ra khỏi cánh dẫn của stato tác dụng lên cánh dẫn của bánh bơm theo ñòng chiều quay của bánh bơm thì khi này stato phải ñược cố ñịnh (khớp một chiều khóa)

Hình 1.14 Hướng dòng dầu thay ñổi khi khớp một chiều khóa

Khi tốc ñộ quay của rô to tua bin ñạt gần ñến tốc ñộ của bánh bơm, lỳc này tốc ñộ quay của dũng dầu sau khi ra khỏi rô to tuabin tác dụng lên cánh dẫn của stato có xu hướng làm stato quay theo hướng cựng chiều bánh bơm

Vì vậy nếu stato vẫn ở trạng thái cố ñịnh thì không những không có tác dụng cường hoá cho bánh bơm mà còn gây cản trở sự chuyển ñộng của dũng chất lỏng gây tổn thất năng lượng Vì vậy ở chế ñộ này stato ñược giải phóng ñể quay cùng với rô to tuabin và bánh bơm (khớp một chiều mở) Khi này biến

mô làm việc như một ly hợp thuỷ lực với mục ñích tăng hiệu suất cho biến

mô

Hình 1.15 Khớp một chiều quay tự do

*Cơ cấu khóa biến mô men thuỷ lực

Rô to tua bin

Rô to tua bin

số vòng quay của bánh bơm Biến mô ñó làm việc ở chế ñộ ly hợp (stato ñược giải phóng) nhưng hiệu suất còn nhỏ hơn 1 (từ 0,8 ñến 0,9) Để hiệu suất truyền ñộng của biến mô ñạt giá trị cao nhất, ở chế ñộ này người ta sử dụng một ly hợp ñể khóa cứng biến mô Tức là ñường truyền mômen từ ñộng cơ tới hộp số ñược thực hiện trực tiếp thông qua ly hợp khóa biến mô như truyền qua một ly hợp ma sát bình thường và lúc ñó hiệu suất truyền bằng 1

Kết cấu và nguyên lý của ly hợp khóa biến mô ñược thể hiện trên hình sau:

Li hợp mở

Li hợp khóa

Hình 1.16 Nguyên lý làm việc của li hợp khóa biến mô men

Ly hợp khóa biến mô men ñược lắp trên moay ơ của rô to tua bin và nằm ở phía trước của rô to tua bin Trong ly hợp khóa biến mô men cũng bố trí lò xo giảm chấn ñể khi ly hợp truyền mô men ñược êm dịu không gây va ñập Vật liệu ma sát ở ly hợp này cũng giống như vật liệu ma sát sử dụng cho phanh và ñĩa ly hợp Khi ly hợp khóa biến mô hoạt ñộng, nó sẽ quay cùng với cánh bơm và rô to tua bin Việc ñóng và mở của ly hợp khóa biến mô men ñược quyết ñịnh bởi sự thay ñổi của hướng dũng dầu thuỷ lực trong biến mô men

- Trạng thái mở ly hợp: khi ô tô chạy ở tốc ñộ thấp hoặc mômen cản

lớn, biến mô men thuỷ lực làm việc ở chế ñộ biến mô men Khi này nhờ cơ cấu ñiều khiển thuỷ lực, dầu có áp suất chảy ñến phía trước của ly hợp khóa biến mô, do áp suất ở phía trước và phía sau của ly hợp bằng nhau nên ly hợp

ở trạng thái mở

- Trạng thái ñóng ly hợp: khi ô tô chạy ở tốc ñộ cao, ứng với mô men

cản nhỏ khi này các van ñiều khiển thuỷ lực hoạt ñộng hướng dòng dầu thuỷ lực có áp suất chảy ñến phần sau của ly hợp Do vậy pit tông ép ly hợp vào vỏ biến mô, kết quả là biến mô ñược khóa và vỏ trước của biến mô quay cùng với cánh bơm và rô to tua bin

Nhờ có ly hợp khóa cứng biến mô mà ñặc tính của nó ñược thể hiện trên hình sau:

Hình 1.17 Đặc tính của biến mô men có li hợp khóa

d Một số thông số của biến mô men

Gọi M B , M T , M D lần lượt là mô men truyền của các bánh bơm, bánh tua

bin và stator; n T , n B là số vòng quay của bánh tua bin và bánh bơm

Ta có: M T =M B ±M D

Trong phần lớn chế ñộ làm việc thì M T > M B Khi ñó chiều của M D cùng chiều với M B và:

Giá trị M T > M B là ñặc trưng của biến mô men

M T có giá trị lớn nhất khi khởi hành xe (n T = 0) và nhỏ nhất khi

M T = M B (tại giá trị số vòng quay n T0) Khi ñó biến mô men làm việc như li hợp thuỷ lực

Hiệu suất của biến mô men ñược xác ñịnh theo công thức sau:

M

⋅

=η

Độ trượt s ñượctính bằng công thức:

Hình 1.18 Cấu tạo hộp số

1.2.2.1 Bộ truyền hành tinh

Bộ truyền hành tinh trong hộp số tự ñộng có các chức năng sau:

- Cung cấp một số tỉ số truyền ñể thay ñổi mômen và tốc ñộ của bánh xe chủ ñộng phối hợp với sức cản chuyển ñộng của ñường và nhu cầu sử dụng tốc ñộ của ô tô

- Đảo chiều quay của trục ra ñể thực hiện lùi xe;

- Tạo vị trí trung gian cho phép xe dừng lâu dài khi ñộng cơ vẫn hoạt ñộng

Cấu tạo chung của bộ truyền hành tinh

Bộ truyền hành tinh bao gồm một bánh răng mặt trời, Cần dẫn, các bánh răng hành tinh và một bánh răng bao Bánh răng mặt trời có vành răng ngoài và ñược ñặt trên một trục quay Bánh răng bao có vành răng trong và cũng ñược ñặt trên một trục quay khác ñồng trục với bánh răng mặt trời Các bánh răng hành tinh nằm giữa và ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng bao Trục của các bánh răng hành tinh ñược liên kết với một cần dẫn cũng có trục quay ñồng trục với bánh răng bao và bánh răng mặt trời

Như vậy ba trục có cùng ñường tâm quay ở dạng trục lồng và ñược gọi

là ñường tâm trục của cơ cấu hành tinh Các trục ñều có thể quay tương ñối với nhau Số lượng bánh răng hành tinh có thể là 2, 3, 4 tuỳ thuộc vào cấu trúc của chúng Các bánh răng hành tinh vừa quay xung quanh trục của nó vừa quay xung quanh trục của cơ cấu hành tinh

Dưới ñây là sơ ñồ cấu tạo của bộ truyền hành tinh trong hộp số tự ñộng của hãng TOYOTA:

Hình 1.19 Bộ truyền hành tinh

trời, một Bánh răng bao và một số bánh răng hành tinh lắp trên một Cần dẫn

Cơ cấu hành tinh là cơ cấu ba bậc tự do tương ứng với ba chuyển ñộng của các trục bánh răng mặt trời, bánh răng bao và cần dẫn Vì vậy ñể có một chuyển ñộng từ ñầu vào ñến ñầu ra thì một trong ba bậc tự do trên phải ñược hạn chế

Nguyên lý truyền ñộng của cơ cấu hành tinh ñược thể hiện qua ba trường hợp sau ñây:

Hình 1.20 Chế ñộ giảm tốc

Tăng tốc

Ở chế ñộ này trạng thái và tên gọi của các phần tử trong cơ cấu hành tinh ñược thể hiện như sau:

Hình 1.21Chế ñộ tăng tốc

Đảo chiều: Ở chế ñộ này trạng thái và tên gọi của các phần tử trong cơ cấu

hành tinh ñược thể hiện như sau:

CHIỀU QUAY

Bánh răng

bao

Bánh răng mặt trời Cần dẫn Giảm tốc Cùng hướng

với bánh răng chủ ñộng Cần dẫn Bánh răng

mặt trời Tăng tốc

Bánh răng

mặt trời

Bánh răng bao Cần dẫn Giảm tốc Cùng hướng

với bánh răng chủ ñộng Cần dẫn Bánh răng

bao Tăng tốc

Cần dẫn

Bánh răng mặt trời

Bánh răng bao Giảm tốc Ngược chiều

với bánh răng chủ ñộng

Bánh răng bao

Bánh răng mặt trời Tăng tốc

*) Tỉ số truyền

Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tính ñược tính theo công thức sau:

Tỉ số truyền = Lưu ý: Do các bánh răng hành tinh luôn hoạt ñộng như các bánh răng trung

gian nên số răng của chúng không liên quan tới tỉ số truyền của bộ truyền hành tinh Trong bộ truyền bánh răng hành tinh ñể xác ñịnh tỉ số truyền cần xác ñịnh số răng của bánh răng bao, bánh răng mặt trời và “số răng” của cần

Số răng của phần tử bị ñộng

Số răng của phần tử chủ ñộng

dẫn Do cần dẫn không phải là bánh răng và không có răng nên ta sử dụng số răng tượng trưng Số răng của cần dẫn ñược tính toán bằng công thức sau:

Z C = Z B + Z M

Trong ñó:

ZC: số răng của Cần dẫn

ZB: số răng của Bánh răng bao

ZM: số răng của bánh răng mặt trời

1.2.2.1 Các cơ cấu khoá (ñiều khiển) trong hộp số hành tinh

Trong hộp số tự ñộng không phải chỉ có một bộ truyền hành tinh mà có thể hai hoặc nhiều hơn Vì vậy ñể có ñược các tỉ số truyền khác nhau, tức là

ñể cố ñịnh hoặc giải phóng một phần tử trong cơ cấu hành tinh người ta phải

sử dụng các phanh hoặc ly hợp

Phanh hãm

Phanh hãm là bộ phận dùng ñể giữ cố ñịnh các bộ phận của bộ truyền hành tinh ñể ñạt ñược tỉ số truyền và chiều quay cần thiết của hộp số

Có hai loại phanh:

- Phanh nhiều ñĩa loại ướt, ở loại phanh này các ñĩa thép ñược lắp cố ñịnh với vỏ hộp số và ñĩa ma sát quay cùng một khối với từng bộ phận của bộ truyền hành tinh Khi cần phanh chúng bị ép vào nhau ñể giữ cho một trong các bộ phận của bộ truyền hành tinh cố ñịnh

- Phanh dải, ở loại phanh này một dải phanh ñược bao quanh trống phanh, trống này ñược gắn với một trong các bộ phận của bộ truyền hành tinh Khi phanh, dải phanh cố ñịnh sẽ xiết vào trống phanh ñể giữ cố ñịnh bộ phận ñó của bộ truyền hành tinh

Nguyên lý làm việc của phanh dải

Khi áp suất thuỷ lực tác ñộng lên pít tông thì pít tông di chuyển sang phía trái trong xi lanh và nén các lò xo Cần ñẩy pít tông chuyển sang bên trái cùng với pít tông và ñẩy một ñầu của dải phanh Do ñầu kia của dải phanh bị

cố ñịnh vào vỏ hộp số nên ñường kính của dải phanh giảm xuống và dải phanh xiết vào trống làm cho nó không chuyển ñộng ñược Tại thời ñiểm này, sinh ra một lực ma sát lớn giữa dải phanh và trống phanh làm cho trống phanh hoặc một phần tử của bộ truyền bánh răng hành tinh không thể chuyển ñộng ñược Khi dầu có áp suất ñược dẫn ra khỏi xi lanh thì pít tông và cần ñẩy pít tông bị ñẩy ngược lại do lực của lò xo ngoài và trống ñược dải phanh nhả ra Ngoài ra, lò xo trong có hai chức năng: ñể hấp thu phản lực từ trống phanh và

ñể giảm va ñập sinh ra khi dải phanh xiết trống phanh

số tự ñộng Nó bao gồm một số ñĩa thép và một số ñĩa ma sát ñược bố trí xen

kẽ với nhau Để ñiều khiển ñóng mở ly hợp người ta sử dụng áp suất thuỷ lực Trong quá trình chuyển ñổi trạng thái làm việc, nhất là khi thay ñổi cả chiều quay của các phần tử khoá cần bố trí thêm khớp một chiều Khớp này ñặt song song với li hợp khoá ñảm bảo là cơ cấu an toàn cho li hợp Mặt khác, việc bố trí như thế cho phép thu gọn kích thước của li hợp khoá mà lại tăng ñược ñộ tin cậy của cơ cấu Khớp một chiều dùng ñể xác ñịnh một chiều quay giữa các phần tử có chuyển ñộng tương ñối với nhau Trong hộp số tự ñộng, khớp một chiều làm tăng chức năng của phần tử ñiều khiển khi chuyển số hoặc tạo ñiều kiện giảm bớt sự sai lệch vận tốc góc giữa các phần tử có chuyển ñộng tương ñối

Hình 1.19 Li hợp và khớp một chiều

Nguyên lý làm việc của bộ truyền bánh răng hành tinh trên hộp số TOYOTA

Hình 1.20 Sơ ñồ bộ truyền bánh răng hành tinh hộp số

Nguyên lý làm việc của số 1

Hình 1.21 Sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng khi ñi số 1

- Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước theo chiều kim ñồng hồ nhờ C1 Bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh trước quay và chuyển ñộng xung quanh làm cho bánh răng mặt trời quay ngược chiều kim ñồng hồ Trong bánh răng hành tinh sau, cần dẫn sau ñược F2 cố ñịnh, nên bánh răng mặt trời làm cho bánh răng bao của bộ truyền hành

tinh sau quay theo chiều kim ñồng hồ thông qua bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh sau Cần dẫn trước và bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau làm cho trục thứ cấp quay theo chiều kim ñồng hồ Bằng cách này tạo ra ñược tỷ số giảm tốc lớn

Ngoài ra, ở dãy "L", B3 hoạt ñộng và phanh bằng ñộng cơ sẽ hoạt ñộng Độ dài của mũi tên chỉ tốc ñộ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mô men Mũi tên càng dài thì tốc ñộ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mô men càng lớn

Nguyên lý làm việc khi ñi số 2

Hình 1.22 Sơ ñồ nguyên lý làm việc khi ñi số 2

- Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao cảu bộ truyền hành tinh trước theo chiều kim ñồng hồ nhờ C1 Do bánh răng mặt trời bị B2 và F1 cố ñịnh nên công suất không ñược truyền tới bộ truyền bánh răng hành tinh sau Cần dẫn trước làm cho trục thứ cấp quay theo chiều kim ñồng hồ Tỷ số giảm tốc thấp hơn so với số 1 Ngoài ra, ở dãy "2", B1 hoạt ñộng và phanh bằng ñộng cơ hoạt ñộng Độ dài của mũi tên chỉ tốc ñộ quay, và chiều rông mũi tên chỉ mômen mũi tên càng dài thì tốc ñộ quay càng lớn, và mũi tên càng rông thì

mô men càng lớn

Nguyên lý làm việc của số 3

Hình 1.23 Sơ ñồ nguyên lý làm việc khi ñi số 3

ñồng hồ nhờ C2 Do bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước và bánh răng mặt trời quay với nhau cùng một tốc ñộ nên toàn bộ truyền bánh răng hành tinh cũng quay với cùng tốc ñộ và công suất ñược dẫn từ cần dẫn phía trước tới trục thứ cấp Khi gài số ba, tỉ số giảm tốc là 1 Tuy ở số 3 tại dãy

"D" phanh ñộng cơ có hoạt ñộng, nhưng do tỉ số giảm tốc là 1 lực phanh ñộng cơ tương ñối nhỏ Độ dài của mũi tên chỉ tốc ñộ quay, và chiều rộng của mũi tên chỉ mô men Mũi tên càng dài thì tốc ñộ quay càng lớn,và mũi tên càng rông thì mômen càng lớn

Nguyên lý làm việc của lùi

Hình 1.24 Sơ ñồ nguyên lý làm việc khi ñi số lùi

Trục sơ cấp làm quay bánh răng mặt trời theo chiều kim ñồng hồ nhờ C2 Ở bộ truyền bánh răng hành tinh sau do cần dẫn sau bị B3 cố ñịnh nên bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau quay ngược chiều kim ñồng hồ thông qua bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh sau, và trục thứ cấp ñược quay ngược chiều kim ñồng hồ Bằng cách này, trục thứ cấp ñược quay

ngược lại, và xe lùi với một tỉ số giảm tốc lớn Việc phanh bằng ñộng cơ xảy

ra khi hộp số tự ñộng ñược chuyển sang số lùi, vì số lùi không sử dụng khớp một chiều ñể truyền lực dẫn ñộng Độ dài của mũi tên chỉ tốc ñộ quay, và bề rộng mũi tên chỉ mômen Mũi tên càng dài thì tốc ñộ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mômen càng lớn

1.2.3 Hệ thống ñiều khiển hộp số tự ñộng loại thuỷ lực

1.2.3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Hệ thống ñiều khiển hộp số tự ñộng nhằm mục ñích chuyển hoá tín hiệu mức tải ñộng cơ và tốc ñộ ôtô thành tín hiệu thuỷ lực trên cơ sở ñó hệ thống ñiều khiển thuỷ lực sẽ thực hiện việc ñóng mở các ly hợp và phanh của

bộ truyền hành tinh ñể tự ñộng thay ñổi tỉ số truyền của hộp số phù hợp với các chế ñộ hoạt ñộng của ô tô

Sơ ñồ cấu tạo và nguyên lý của hệ thống ñiều khiển ñược mô tả trên hình sau:

Hình 1.25 Sơ ñồ hệ thống ñiều khiển thuỷ lực

Hệ thống ñiều khiển hộp số tự ñộng bao gồm hệ thống ñiều khiển thuỷ lực trong ñó gồm có cácte dầu, bơm dầu ñể tạo ra áp suất thuỷ lực, các loại van có chức năng khác nhau, các khoang và ống dẫn dầu ñể ñưa dầu ñến các

ly hợp và phanh trong bộ truyền hành tinh Hầu hết các van trong hệ thống ñiều khiển thuỷ lực ñược bố trí chung trong bộ thân van nằm bên dưới bộ truyền hành tinh (Hydraulic Control Unit) Đây ñược coi là bộ phận chấp hành của hệ thống ñiều khiển Để ñiều khiển bộ phận chấp hành hoạt ñộng hệ ñiều khiển hộp số tự ñộng cần có hai tín hiệu ñược coi là tín hiệu gốc, ñó là:

- Tín hiệu mức tải ñộng cơ: theo ñộ mở của bướm ga tín hiệu mức tải của ñộng cơ tạo ra áp suất thuỷ lực (còn gọi là áp suất bướm ga) ñưa ñến bộ ñiều khiển thuỷ lực

- Tín hiệu tốc ñộ của ôtô: tín hiệu này ñược lấy từ van ly tâm ñược dẫn ñộng

từ trục thứ cấp của hộp số Tuỳ theo tốc ñộ của ôtô van ly tâm tạo ra áp suất thuỷ lực (còn gọi là áp suất ly tâm) cũng ñược ñưa ñến bộ ñiều khiển thuỷ lực

Áp suất ly tâm và áp suất bướm ga làm cho các van chuyển số trong bộ ñiều khiển thuỷ lực hoạt ñộng Độ lớn của các áp suất này ñiều khiển ñộ dịch chuyển của các van và từ ñó chúng ñiều khiển ñược áp suất thuỷ lực dẫn tới

Với hai tín hiệu gốc trên hộp số tự ñộng có thể hoàn toàn tự ñộng chọn

tỉ số truyền của hộp số cho phù hợp với ñiều kiện sử dụng một cách tối ưu

Tuy nhiên nếu sức cản của mặt ñường liên tục thay ñổi ñột ngột trong một phạm vi hẹp khi ñó hệ ñiều khiển sẽ làm việc liên tục ñể thay ñổi tỉ số truyền của hộp số ñiều ñó không cần thiết và không có lợi Vì vậy, sự hoạt ñộng của các van trong hệ ñiều khiển thuỷ lực còn phụ thuộc vào sự liên kết ñiều khiển bằng tay Liên kết này bao gồm cần và cáp chọn số Mục ñích của liên kết ñiều khiển bằng tay là ñể hộp số tự ñộng thay ñổi tỉ số truyền trong một dải hẹp phụ thuộc vào mức ñặt của cần chuyển số

Cần chọn chế ñộ ñược ñặt ở vị trí tương ứng với cần chuyển số ở hộp

số thường Nó ñược nối với hộp số thông qua cáp hay thanh nối Tuỳ theo ñiều kiện ñường xá, lái xe có thể chọn chế ñộ: bình thường, tiến hay lùi, số trung gian hay ñỗ xe bằng cách ñặt cần chọn chế ñộ tương ứng với các vị trí này Thông thường có các chế ñộ sau:

Quá trình ñiều khiển hộp số tự ñộng là dựa vào các tín hiệu ñiều khiển

ñã nêu ở trên tác ñộng lên các van ñiều khiển trên thân van ñể thực hiện thay ñổi số truyền cho phù hợp với từng chế ñộ làm việc của ô tô

Sơ ñồ khối của toàn bộ hệ thống ñiều khiển thuỷ lực ñược mô tả như sau:

Hình 1.27 Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển thuỷ lực

Chức năng của các van chính trong sơ ñồ trên như sau:

- Van ñiều áp sơ cấp: ñiều chỉnh áp suất thuỷ lực do bơm dầu tạo ra, tạo một áp suất chuẩn làm cơ sở cho các áp suất khác như: áp suất ly tâm, áp suất bôi trơn, áp suất bướm ga;

- Van ñiều áp thứ cấp: tạo ra áp suất biến mô và áp suất bôi trơn;

- Van ñiều khiển bằng tay ñược dẫn ñộng bằng cần chọn chế ñộ, nó mở khoang dầu ñến van thích hợp cho từng tay số;

Các van chuyển số (1-2, 3, 3-4): lựa chọn các khoang (số 1-2), (số 3), (số 3-OD) ñể cho áp suất chuẩn tác ñộng lên bộ truyền bánh răng hành tinh

2-Van tín hiệu khoá biến mô (chỉ có ở một số ôtô): quyết ñịnh thời ñiểm ñóng mở khoá biến mô và truyền kết quả ñó ñến van rơle khoá biến mô;

Van rơle khoá biến mô (chỉ có ở một số ôtô): chọn các khoang chân không cho áp suất biến mô, nó bật hay tắt ly hợp khoá biến mô;

Các bộ tích năng: làm giảm va ñập khi các pittông ñóng mở các ly hợp hoặc phanh hoạt ñộng

Các loại van trên ñược tích hợp trên một hay nhiều khối nằm dưới hay bên cạnh hộp số gọi là thân van Thân van bao gồm một thân van trên, một thân van dưới và một thân van dẫn ñộng bằng tay Các van có chứa áp suất dầu ñiều khiển và chuyển dầu từ khoang này sang khoang khác

Sơ ñồ cấu tạo và vị trí các van trên thân van ñược thể hiện dưới hình sau:

Hình 1.28a Cấu tạo thân van

Hình 1.29b Cấu tạo thân van

Thân van được chế tạo từ hợp kim nhơm, rất dẻo Mặt trên và dưới là các rãnh dầu Các rãnh dầu được sắp xếp thành các mạch dầu rất tinh vi Khi lắp ráp các bề mặt ghép phải bảo đảm kín tuyệt đối để tránh rị rỉ dầu ra ngồi

và lẫn sang nhau Trong trường hợp khơng cần thiết, khơng cho phép tháo rời thân van Việc kiểm tra, thay thế thực hiện bằng phương pháp chẩn đốn và

1 Vỏ bơm; 2 Bánh răng cĩ răng trong; 3 Trục chủ động;

4 Đĩa phân chia dầu; 5 Bánh răng cĩ răng ngồi

Bơm dầu thường được lắp trên vách ngăn giữa biến mơ men và hộp số hành tinh, được dẫn động nhờ trục của bánh bơm

Trên xe TOYOTA thường sử dụng loại bơm bánh răng ăn khớp trong lệch tâm như hình sau:

tạo nên giữa các bề mặt răng tăng dần thể tích, tương ứng với quá trình hút Tiếp theo, khoang dầu bị thu hẹp thể tích và tăng áp suất Quá trình bơm xảy

ra liên tục và dầu có áp suất ñược cung cấp cho hệ thống thuỷ lực

Bộ ñiều áp

Bộ ñiều áp hay van ñiều áp ñược ñặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của ñường dầu chính, gồm có: con trượt, một ñầu tựa vào lò xo, ñầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch chính Sự cân bằng của lực do áp suất dầu và lò

xo sẽ ảnh hưởng ñến sự di chuyển của con trượt Khi áp suất dầu tăng cao quá, sẽ ñẩy con trượt theo hướng ép lò xo lại Còn khi áp suất dầu nhỏ, lực lò

xo sẽ ñẩy con trượt ngược lại Trên thân hay vỏ con trượt có ñường dầu cung cấp cho biến mô men và ñường dầu hồi về trước bơm Nguyên lý của bộ ñiều

áp như sau:

Hình 1.31 Bộ ñiều áp

Khi áp suất dầu còn nhỏ, con trượt nằm ở vị trí không cấp dầu cho biến

mô men ( hình 134.a) Khi áp suất dầu ñủ lớn, con trượt sẽ di chuyển mở ñường dầu cấp cho biến mô men ( hình 1.34.b) Khi áp lực dầu quá cao, con

trượt sẽ di chuyển nhiều hơn, ñóng bớt ñường dầu cấp cho biến mô men, ñồng

thời mở thông ñường dầu hồi (hình 1.34.c) Do ñó áp suất dầu của hệ thống

không tăng ñược nữa và quá trình diễn biến xảy ra liên tục nhằm duy trì áp suất dầu ở trong một khoảng giá trị xác ñịnh

Bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu chuyển số từ ñộng cơ, kí hiệu TV (Throttle Valve)

Bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu chuyển số này nhận tín hiệu trạng thái tải của ñộng cơ thông qua sự thay ñổi ñộ chân không ở cổ hút của ñộng cơ chuyển thành sự thay ñổi áp suất thuỷ lực ñưa vào cơ cấu van kiểu con trượt chuyển số

Hình 1.32 Bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu từ ñộng cơ

1 Thân van; 2 Con trượt; 3 Thanh nối; 4 Màng cao su; 5 Buồng;

6 Ống nối; 7 Lò xo; 8 Đường dầu ra; 9 Đường dầu vào

Khi ñộng cơ làm việc ở chế ñộ tải nhỏ, bướm ga mở nhỏ, ñộ chân không sau cổ hút lớn, áp suất khí trời ñẩy màng cao su 4 sang bên phải và nén

lò xo 7 lại, ñồng thời dịch chuyển con trượt 2 sang bên phải ñể hạn chế hay ñóng hẳn ñường dầu 9 cấp cho con trượt chuyển số làm cho áp suất dầu sau con trượt bị giảm ( hình 1.35.a) Ngược lại, nếu ñộng cơ làm việc ở chế ñộ tải lớn, bướm ga mở to, ñộ chân không sau cổ hút nhỏ, lò xo 7 ñẩy màng cao su sang bên trái làm cho con trượt mở lớn ñường dầu 9, tạo ñiều kiện ñưa dầu áp suất cao qua ñường dầu 8 tới van dạng con trượt chuyển số ( hình 1.35.b)

Bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu chuyển số từ tốc ñộ của ô tô, kí hiệu GV (Governor Valve)

Bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu số này nhận tín hiệu tốc ñộ chuyển ñộng của ô tô thông qua bộ quả văng ly tâm ñặt tại trục ra của hộp số chuyển thành sự thay ñổi áp suất thuỷ lực ñưa vào bộ van dạng con trượt chuyển số

Hình 1.33 Bộ van li tâm

1 Trục quay của lẫy; 2 Lò xo; 3 Lẫy; 4,5 Quả văng;

6 Lỗ ñầu ra ; 7 Lỗ ñầu vào; 8 Thân van; 9 Con trượt

thấp, do tác dụng của li tâm, các quả văng sẽ dịch chuyển xa ñường tâm quay, làm lẫy 3 ñẩy con trượt 9 sang phải làm mở nhỏ ñường dầu vào 7, áp suất dầu

ra qua lỗ 6 tăng lên Khi ôtô chuyển ñộng với tốc ñộ cao, các quả văng càng

di chuyển xa trục quay và làm con trượt 9 mở lớn ñường dầu vào 7 ñể tăng áp suất dầu ra qua lỗ 6 Như vậy, nhờ bộ chuyển ñổi số này, áp suất dầu ñiều khiển sau van GV tăng cùng với tốc ñộ chuyển ñộng của ô tô

Bộ van mở ñường dầu chuyể số, kí hiệu MV (Manual Valve)

Bộ van mở ñường dầu chuyển số (MV) ñược ñiều khiển trong buồng lái thông qua cần chọn số và xác ñịnh vị trí các số truyền cho phép, hoặc giới hạn các số truyền chuyển số tự ñộng

Bộ van này gồm có: thân xi lanh 5 và van con trượt 12 Con trượt có nhiều bậc tương ứng với các lỗ dầu cung cấp tới các cơ cấu chấp hành hay phần tử ñiều khiển Nó ñược ñiều khiển nhờ dây cáp hay thanh kéo từ cần chọn số trong buồng lái Khi di chuyển con trượt này sẽ ñóng hay mở các ñường dầu liên quan ñến các ñường dầu ñiều khiển Vì vậy hộp số chỉ hoạt ñộng ở các số truyền có ñường dầu cung cấp

Hình 1.34 Bộ van mở ñường dầu chuyển số

1 Đường dầu tới li hợp khoá số 2-3; 2 Đường dầu từ bộ ñiều áp ñến;

3 Đường dầu về bộ ñiều áp; 4 Đường dầu tới li hợp khoá L,R; 5 Thân van; 6.Đường dầu tới biến mô men; 7 Đường dầu tới li hợp khoá L,R;

8 Đường dầu tới li hợp khoá R; 9,11,13 Đường dầu hồi; 12 Con trượt

Bộ van thuỷ lực chuyển số, kí hiệu SV (Shift Valve)

Bộ van chuyển số bao gồm: con trượt, ñầu trên tì vào lò xo, ñầu dưới chịu áp lực của dầu từ bộ chuyển ñổi và truyền tín hiệu chuyển số từ GV ñến Trên thân van có nhiều ñường dầu vào hoặc ra (từ TV, MVñến hoặc ñi tới li hợp khoá, …)

Bộ van thuỷ lực chuyển số này có hai trạng thái làm việc như sau:

- Trạng thái tăng số: áp lực dầu thể hiện tốc ñộ chuyển ñộng của ô tô lớn, còn

áp lực dầu thể hiện chế ñộ làm việc của ñộng cơ lớn, con trượt dịch chuyển ñi xuống ñóng ñường dầu tới li hợp khoá, thực hiện tăng số truyền lên số cao hơn (hình 2.35.a)

- Trạng thái giảm số: áp lực dầu thể hiện tốc ñộ chuyển ñộng của ô tô lớn, còn áp lực dầu thể hiện chế ñộ làm việc của ñộng cơ nhỏ, con trượt chuyển số dịch chuyển ñi lên, mở ñường dầu tới li hợp khoá, thực hiện giảm số truyền xuống số thấp hơn (hình 2.35b)

Hình 1.35 Các trạng thái làm việc của van chuyển số