Hộp số tự động vô cấp

CÙNG NHAU TÌM HIỂU NHỮNG ĐIỀU CƠ BẢN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG VÔ CẤP (CVT) Ngạn ngữ có câu: "Tre già khó uốn" Nhưng hộp số vô cấp (continuously variable transmission -CVT), khái niệm Leonardo da Vinci đưa từ 500 năm trước thay hộp số tự động hành tinh số loại ô tô, tre già uốn nắn Sự thật là, hộp số tự động vô cấp kiểu lăn (toroidal CVT) đăng ký quyền vào năm 1886, công nghệ chắt lọc cải tiến Ngày nay, vài hãng ô tô, gồm General Motors, Audi, Honda Nissan thiết kế hệ thống truyền động quanh CVT (Hình động HR15DE sử dụng CVT Xtronic Nissan) Trong viết này, khám phá xem hộp số vô cấp hoạt động xe dẫn động cầu sau tiêu biểu, trả lời câu hỏi về: Làm để so sánh CVT với hộp số tự động hành tinh thường? Nó có chi tiết chi tiết hoạt động nào? CVT có ưu nhược điểm so với hộp số tự động thường? Người ta cảm thấy lái xe có CVT? Những hiệu xe model có CVT? Liệu CVT ứng dụng lĩnh vực khác ô tô? Nào, bắt đầu với kiến thức hộp số: Những điều hộp số: Nếu bạn biết đến cấu tạo chức hộp số tự động, bạn biết cách thay đổi tỷ số truyền động bánh xe xe ô tô Hay nói cách khác, hộp số xe số số cho phép xe chạy với vận tốc mong muốn cao Hãy thử tưởng tượng bạn lái xe có số số số Với xe đầu bạn tăng tốc tốt đứng yên leo đồi dốc gắt, tốc độ tối đa bị giới hạn mức vài km/h Còn xe sau lướt với vận tốc 120km/h xa lộ, ngược lại, tăng tốc chậm đứng yên leo dốc Vì hộp số gồm dãy bánh - từ thấp đến cao - nhằm sử dụng tối đa hiệu suất momen động lái xe điều kiện khác Số vào tay tự động Hộp số tự động CLK Mercedes-Benz Ở hộp số tự động truyền thống, số bánh thật - cài vào giúp truyền lực thay đổi chuyển động quay momen xoắn Môt kết hợp bánh hành tinh tạo nên tỷ số truyền khác nhau, tiêu biểu bốn số tới số lùi Khi loại truyền động hoạt động thông qua bánh răng, người lái xe cảm nhận thời điểm hộp số sang số Những nét hộp số CVT Không giống hộp số tự động truyền thống, hộp số tự động vô cấp bánh răng, điều có nghĩa bánh ăn khớp vào Lo ại hộp số CVT có điểm chung vận hành hệ thống pu-li thông minh, hệ thống cho phép khả biến thiên vô hạn số thấp số cao mà không ngắt quãng bước số Động Duratec Ford Freestyle với hộp số CVT Nếu bạn lăn tăn từ "số" diện giải thích CVT, nên nhớ rằng, "số" thường hiểu rộng tỷ lệ truyền trục sơ cấp đến trục thứ cấp Mặc dù CVT thay đổi tỷ lệ truyền mà không dùng đến bánh hành trình, mô tả có số mạnh, số nhanh nhằm mục đích dễ hiểu Không số nữa: Các mốc phát triển CVT 1490 - da Vinci phác hoạ hộp số vô cấp 1886 - hộp số Con lăn đăng ký phát minh 1935 - Adiel Dodge nhận sáng chế Mỹ CVT kiểu lăn 1939 - Hộp số tự động toàn phần dựa hệ thống bánh hành tinh đời 1958 - Daf (ở Hà Lan) sản xuất CVT cho xe ô tô 1989 - Subaru Justy GL sản phẩm lắp CVT bán Mỹ 2002 - Saturn Vuev với hộp số CVT; Saturn ứng dụng công nghệ CVT 2004 - Ford bắt đầu với CVT Hộp số vô cấp sở pu-li: Các chi tiết Quan sát kỹ hộp số tự động kiểu hành tinh, bạn thấy rừng bánh răng, hãm, ly hợp điều tốc phức tap Nếu đem so sánh, CVT thành tựu đơn giản Hầu hết CVT có phận bản: Dây đai thép chịu lực cao cao su Một pu-li sơ cấp chủ động thay đổi cấp độ Một pu-li bị động thứ cấp CVT có vô số vi xử lý phận cảm ứng, ba thành phần mô tả bên yếu tố cấu hoạt động Các pu-li thay đổi đường kính làm việc tim CVT Mỗi pu-li chế tạo hai bề mặt côn quay vào Một dây đai chạy rãnh hai mặt côn Dây đai chữ "V" thường ưa dùng làm cao su Dây đai gọi cữ "V" mặt cắt có hình chữ V Khi hai mặt côn pu-li cách xa (khi đường kính làm việc giảm xuống), dây đai chạy vị trí thấp (đáy) rãnh, bán kính vòng đai xung quanh pu-li trở nên nhỏ Khi hai mặt côn sát lại gần (khi đường kính làm việc tăng lên), dây đai chạy vị trí cao rãnh, bán kính vòng đai quanh pu-li trở nên lớn CVT dùng áp suất thủy lực, lực ly tâm lực lò xo để tạo lực cần thiết để điều chỉnh hai nửa pu-li Hộp số vô cấp sở pu-li: Tạo "Số" Khoảng cách từ tâm puli đến điểm tiếp xúc dây đai rãnh gọi bán kính dốc (pitch radius) Khi hai mặt puli cách xa nhau, dây đai chạy suống thấp bán kính dốc giảm Khi hai nửa puli lại gần nhau, dây đai chạy lên cao bán kính dốc tăng Tỷ số bán kính dốc puli chủ động bán kính dốc puli bị động tạo nên số Khi puly tăng bán kính nó, puli lại giảm bán kính để giữ cho đai bám chặt Khi hai puli thay đổi bán kính tương xứng với nhau, tạo vô số tỷ số truyền tất mức hai điểm thấp cao Ví dụ, bán kính dốc puli chủ động nhỏ bán kính dốc puli bị động lớn, tốc độ quay puli bị động giảm, mang lại gọi "số mạnh" Khi bán kính dốc puli chủ động lớn bán kính dốc puli bị động nhỏ, lúc tốc độ quay puli bị động tăng lên, mang lại gọi "số nhanh" Như vậy, mặt lý thuyết, CVT có vô số "số" mà tạo nào, tốc độ động Ứng dụng ưu điểm Bản chất tự nhiên đơn giản vô cấp CVT làm trở thành hộp số lý tưởng cho loại máy móc thiết bị, không cho ô tô, xe trượt tuyết xe tay ga Ở tất ứng dụng này, hộp số dựa mức độ dây đai, trượt kéo căng, từ làm giảm hiệu suất hộp số Sư đời vật liệu làm cho CVT trở nên tin cậy hiệu hết Một tiến quan trọng việc thiết kế phát triển dây đai kim loại dùng cho puli côn Những dây đai mềm mại kết hợp số (thông thường 12) băng thép mỏng liên kết với mảnh thép hình bướm có sức chịu lực cao Thiết kế đai kim loại Các dây đai kim loại không trượt có độ bền cao, cho phép CVT tiếp nhận nhiều momen động Loại hộp số dùng đai kim loại vận hành êm loại dùng dây cao su Hộp số vô cấp kiểu lăn Một phiên khác CVT hệ thống CVT dạng lăn, dây đai puli thay đĩa lăn truyền lực (power roller) Hộp số CVT dạng lăn Nissan Extroid Mặc dù hệ thống dường phức tạp, tất phận tương tự hệ thống dây đai puli đem lại kết hộp số vô cấp Dưới nguyên lý hoạt động nó: Một đĩa nối với động Chi tiết tương đương với pu-li chủ động Một đĩa khác nối với trục dẫn động Chi tiết tương đương với pu-li bị động Các lăn, bánh xe, nằm hai đĩa hoạt động dây đai, truyền lực từ đĩa sang đĩa Các bánh xe xoay theo hai trục Nó quay quanh trục ngang lên xuống quanh trục dọc, cấu cho phép bánh xe tiếp xúc vào chỗ khác đĩa Khi bánh xe tiếp xúc gần tâm đĩa chủ động, chúng phải tiếp xúc gần mép đĩa bị động, kết tốc độ giảm momen xoắn tăng (đó số mạnh) Khi bánh xe tiếp xúc với đĩa chủ động gần mép đĩa, chúng tiếp xúc với đĩa bị động tâm đĩa, kết tốc độ tăng momen xoắn giảm (đó số nhanh) Sự lên xuống đơn giản bánh xe tạo nên thay đổi lớn đến tỷ số truyền, mang lại êm ái, thay đổi tỷ số tức gần tức thời Hộp số CVT dạng thủy tĩnh Cả hai loại hộp số CVT dạng puli-dây đai dạng lăn điển hình hộp số CVT ma sát, hoạt động cách thay đổi bán kính tiếp điểm hai vật thể quay Còn có loại CVT khác, biết đến với tên gọi CVT thủy tĩnh, loại hộp số sử dụng bơm Thể tích để thay đổi lưu lượng chất lỏng vào mô-tơ thủy tĩnh Ở loại hộp số này, chuyển động quay động vận hành Bơm thủy lực dạng Thể tích đầu chủ động Chiếc bơm biến chuyển động quay động thành dòng chảy chất lỏng Rồi, với Động thủy lực dạng thể tích đầu lại, dòng chảy chất lỏng biến trở lại thành chuyển động quay Thường hộp số thủy tĩnh kết hợp với bánh hành tinh ly hợp để tạo hệ thống gọi hộp số thủy khí (hydromechanical) Hộp số thủy khí truyền lực từ động đến bánh xe với ba chế độ Ở vận tốc thấp, công suất truyền thủy lực, vận tốc cao, công suất truyền khí Giữa hai cực này, hộp số sử dụng kiểu thủy lực khí để truyền công suất Hộp số thủy khí lý tưởng cho ứng dụng hạng nặng, phổ biến xe máy cày nông nghiệp loại xe địa hình Lợi ích CVT CVT trở nên phổ biến nhờ lợi ích ưu điểm sau: Đều đặn, tăng tốc không ngừng từ lúc đứng yên đạt tốc độ bình thường Chấm dứt tình trạng "shift-shock" (hẫng) vào số, làm cho xe chuyển động êm Thích ứng tốt với thay đổi trạng thái, tăng giảm ga vận tốc Không tình trạng "đuối" số xe giảm tốc, đặc biệt lúc lên dốc Giảm thất thoát lực so với hộp số tự động thông thường, tăng tốc nhanh Kiểm soát tốt mức độ tiêu thụ nhiên liệu động Kiểm soát tốt khí thải Có thể phối hợp với ly hợp khí kiểu tự động Thay biến mô thủy lực vốn khiếm khuyết Một chạy thử CVT Ô tô lắp CVT trở nên phổ biến châu Âu từ nhiều năm Nhưng phải thời gian công nghệ đặt chân vào thị trường Mỹ Chiếc xe lắp CVT bán Mỹ Subaru Justy Subaru Justy Được bán từ năm 1989 - 1993, Justy chưa tạo ý tay lái Mỹ Vậy có khác xe có CVT Saturn Vue, Audi A4 Audi A6, Nissan Murano Honda Insight? Câu trả lời hay mang chạy thử Khi bạn nhấn ga xe có CVT, bạn nhận thấy khác biệt Tua máy vọt lên mức mà sinh công tối đa dừng Nhưng xe chưa phản ứng Rồi tích tắc sau, hộp số nhập cuộc, xe tăng tốc chậm, ổn đinh chẳng có số sang số Về lý thuyết, xe có CVT tăng đạt tốc độ 100km/h nhanh 25% xe có động với hộp số tay Đó CVT biến đổi điểm đường cong vận hành động sang điểm tương ứng đường cong vận hành Nếu bạn nhìn vào đường cong sinh công xe CVT, bạn nhận thấy Chú ý đồng hồ tua trường hợp cho thấy tua máy nhấp nhổm đổi số, điều ghi nhận mũi nhọn đường cong sinh công (và lái xe cảm thấy hẫng cái) CVT có hiệu leo dốc Không bị "đuối", chu kỳ quay CVT giảm cách vô cấp xuống đến tỷ số truyền phù hợp với tình trạng mặt đường Hộp số tự động thông thường chuyển số lên xuống cố gắng tìm số thích hợp, hiệu nhiều Với tất ưu điểm mình, CVT có số nhược điểm Ở Mỹ, người ta cố gắng vượt qua vấn đề mang thuộc quan niệm Ví dụ, Subary Justy biến đến xe nhỏ bé nhu nhược Theo truyền thống, hộp số CVT dạng dây đai bị giới hạn mức momen mà xử lý nặng hơn, lớn so với phiên số tự động số tay Các tiến công nghệ đặt CVT vào vị trí cạnh tranh CVT Nissan Murano thích ứng với động V6 3.5 lít, 245 mã lực ấn tượng ban đầu khó phai (Nguồn Howstuffwork.com) [...]... đều nhau khi leo dốc Không còn bị "đuối", bởi vì các chu kỳ quay của CVT giảm một cách vô cấp xuống đến một tỷ số truyền phù hợp với tình trạng mặt đường Hộp số tự động thông thường chuyển số lên xuống cố gắng tìm một số thích hợp, như thế kém hiệu quả hơn nhiều Với tất cả những ưu điểm của mình, CVT cũng có một số nhược điểm Ở Mỹ, người ta vẫn đang cố gắng vượt qua một vấn đề mang thuộc về quan niệm... được biến đến như là một chiếc xe nhỏ bé nhu nhược Theo truyền thống, các hộp số CVT dạng dây đai bị giới hạn ở một mức momen mà nó có thể xử lý được và nó nặng hơn, lớn hơn so với những phiên bản số tự động hoặc số tay Các tiến bộ về công nghệ đã đặt CVT vào vị trí cạnh tranh CVT của chiếc Nissan Murano có thể thích ứng với động cơ V6 3.5 lít, 245 mã lực nhưng ấn tượng ban đầu bao giờ cũng khó phai ... xe cảm nhận thời điểm hộp số sang số Những nét hộp số CVT Không giống hộp số tự động truyền thống, hộp số tự động vô cấp bánh răng, điều có nghĩa bánh ăn khớp vào Lo ại hộp số CVT có điểm chung... Vì hộp số gồm dãy bánh - từ thấp đến cao - nhằm sử dụng tối đa hiệu suất momen động lái xe điều kiện khác Số vào tay tự động Hộp số tự động CLK Mercedes-Benz Ở hộp số tự động truyền thống, số. .. triển CVT 1490 - da Vinci phác hoạ hộp số vô cấp 1886 - hộp số Con lăn đăng ký phát minh 1935 - Adiel Dodge nhận sáng chế Mỹ CVT kiểu lăn 1939 - Hộp số tự động toàn phần dựa hệ thống bánh hành