Chuyên đề hộp số tự động ô tô

Chuyên Đề Hộp Số Tự Động A CẤU TẠO, CHỨC NĂNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN I BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG HÀNH TINH Có loại truyền bánh hành tinh áp dụng cho hầu hết xe trang bò hộp số tự động: - Loại truyền bánh hành tinh kiểu Simpson - Loại truyền bánh hành tinh kiểu Ravigneau BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG HÀNH TINH KIỂU SIMPSON: Cấu tạo, chức nguyên lý hoạt động: a Cấu tạo: Bánh hành tinh Trục bánh hành tinh Hình 3.2: Cấu tạo bánh hành tinh kiểu Simpson Một bánh hành tinh bao gồm ba loại bánh : • Một bánh bao • Một bánh mặt trời • Các bánh hành tinh • Một cần dẫn có lắp trục hành tinh b Chức năng: Sự hoạt động bánh hành tinh cho tỉ số truyền cho số tiến lùi Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Ưu điểm: • • • • Cấu tạo gọn nhẹ chắn Các bánh ăn khớp bền Cung cấp nhiều tỉ số truyền Hiệu làm việc cao c Hoạt động:  GIẢM TỐC: Hoạt động bánh răng: • Bánh bao : - Phần tử chủ động • Bánh mặt trời : - Cố đònh • Cần dẫn : - Phần tử bò động Khi bánh bao quay theo chiều kim đồng hồ, bánh hành tinh quay xung quanh bánh mặt trời quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ Điều làm cho tốc độ quay cần dẫn giảm xuống tuỳ theo số bánh bao mặt trời  TĂNG TỐC Hoạt động bánh răng: • Bánh bao : Phần tử bò động • Bánh mặt trời : Cố đònh • Cần dẫn : Phần tử chủ động Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, bánh hành tinh quay xung quanh bánh mặt trời quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ Điều làm cho bánh bao tăng tốc tuỳ thuộc vào số bánh bao mặt trời, điều làm cho cần dẫn tăng lên  ĐẢO CHIỀU Hoạt động bánh răng: • Bánh bao : - Phần tử bò động • Bánh mặt trời : - Phần tử chủ động • Cần dẫn : - Cố đònh Khi bánh mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, bánh hành tinh, lúc Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động bò cố đònh cần dẫn quay quanh trục theo chiều ngược kim đồng hồ, kết bánh bao quay ngược kim đồng hồ Lúc này, bánh bao giảm tốc tuỳ thuộc vào số bánh bao mặt trời Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động d Tốc độ chiều quay Tốc độ chiều quay truyền hành tinh tóm tắt sau: CỐ ĐỊNH PHẦN TỬ DẪN ĐỘNG PHẦN TỬ BỊ ĐỘNG TỐC ĐỘ QUAY Bánh mặt trời Cần dẫn Giảm tốc Cần dẫn Bánh mặt trời Tăng tốc Bánh bao Cần dẫn Giảm tốc Cần dẫn Bánh bao Tăng tốc Bánh mặt trời Bánh bao Giảm tốc Bánh bao Bánh mặt trời Tăng tốc Bánh bao Bánh mặt trời Cần dẫn Bất kì phận BRHT e - CHIỀU QUAY Cùng hướng với bánh chủ động Cùng hướng với bánh chủ động Cùng hướng với bánh chủ động Cùng hướng với Truyền thẳng bánh chủ động Tỉ số truyền Tỉ số truyền bánh hành tinh tính theo công thức sau: Tỉ số truyền = Số phần tử bò động Số phần tử chủ động Do bánh hành tinh hoạt động bánh không tải, số chúng không liên quan đến tỉ số truyền truyền hành tinh Do tỉ số truyền truyền hành tinh xác đònh số cần dẫn, bánh bao bánh mặt trời Số cần dẫn (Zc) tính toán theo công thức sau: Zc = Zr + Zs Trong đó: Zc : Số cần dẫn Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Zr : Số bánh bao Zs : Số bánh mặt trời a BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG HÀNH TINH KIỂU RAVIGNEAUX: Cấu tạo: Bánh hành tinh dài Bánh mặt trời tiến Vòng Bánh mặt trời lùi Cần dẫn truyền hành tinh Bánh hành tinh ngắn Hình 3.3: Cấu tạo bánh hành tinh kiểu Ravigneaux Cấu tạo bánh hành tinh kiểu Ravigneaux bao gồm: • Một vòng • Hai loại bánh hành tinh: ngắn dài lắp chung cần dẩn • Hai loại bánh mặt trời: tiến lùi • Cần dẫn truyền hành tinh b Hoạt động thành phần: Bánh mặt trời tiến : Được dẫn động ly hợp tiến kết nối với bánh hành tinh ngắn Bánh mặt trời lùi: Được dẫn động ly hợp lùi truyền động đến bánh hành tinh dài Bánh mặt trời kết nối phanh Bánh hành tinh cần dẫn bánh hành tinh: Bởi bánh hành tinh phận chung ăn khớp vòng đơn cần dẫn Bộ bánh hành tinh xem phận đơn Các bánh đứng yên quay tự Cần dẫn hành tinh dẫn động ly hợp thẳng nối cứng với phanh lùi số thấp c Bảng hoạt động phận Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Bộ phận Vòng Cần dẫn Bánh mặt trời phía trước Bánh mặt trời số lùi O H I O I O I O I - O H - - H I H I Kết 1st 2nd 3rd 4th R H: bò giữ d I: Trục vào O : Trục R: Lùi Sự thay đổi tốc độ theo vò trí số Chiều quay bánh hành tinh dài Chiều quay vòng Cần dẫn hành tinh Chiều quay bánh mặt trời số tiến Chiều quay bánh hành tinh ngắn Trục vào Trục Bộ phận đứng yên Hình 3.4: Số Chiều quay bánh hành tinh dài Chiều quay vòng Chiều quay cần dẫn truyền hành tinh Chiều quay bánh mặt trời số tiến Chiều quay bánh hành tinh ngắn Trục vào Trục Bộ phận đứng yên Hình 3.5: Số Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Chiều quay vòng Chiều quay bánh mặt trời số tiến Trục Trụ vàoc Chiều quay bánh mặt trời số lùi Hình 3.6: Số Chiều quay bánh hành tinh dài Chiều quay vòng Chiều quay cần dẫn truyền hành tinh Chiều quay bánh hành tinh ngắn Trục Trụ vàoc Bộ phận đứng yên Hình 3.7: Số Chiều quay bánh hành tinh dài Chiều quay vòng Chiều quay bánh mặt trời số lùi Trục Trụ vàoc Bộ phận đứng yên Hình 3.8: Số lùi Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động II BỘ LY HP Công dụng: • Nối trục sơ cấp với bánh bánh hành tinh, bánh chủ động • Kết nối hai phận bánh hành tinh Phân loại: Thông thường hộp số tự động có loại ly hợp nhiều đóa sau: Ly hợp số tiến: C1 (HSTĐ Toyota) Ly hợp truyền thẳng: C2(HSTĐ Toyota) Ly hợp số truyền thẳng OD (C0)(HSTĐ Toyota) Cấu tạo: Hình 3.9 : Cấu tạo ly hợp nhiều đóa a) Các phận ly hợp nhiều đóa: Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Các đóa ma sát Các đóa ép Pittông Xilanh Van chiều Bi van chiều Lò xo hồi Số lượng đóa ma sát đóa ép ly hợp khác tuỳ theo kiểu hộp số tự động Thậm chí hộp số tự động model số lượng đóa ma sát đóa ép khác tuỳ theo động lắp hộp số • • • • • • • b) Chức phận: Các đóa ma sát: Ăn khớp then hoa với bánh bao Các đóa ép: Ăn khớp then hoa với trống ly hợp Pittông: Dòch chuyển bên xilanh ấn đóa ép tiếp xúc với đóa ma sát Van chiều: Chỉ cho dầu hồi trình ly hợp nhả khớp Bi van chiều: Đóng van chiều để đóa ép tiếp xúc với đóa ma sát tạo hoạt động ăn khớp ly hợp, đồng thời để xả nêm dầu giúp cắt ly hợp dễ dàng Lò xo hồi: Trạng thái ban đầu đẩy pittông phía đóa ma sát đóa ép không tiếp xúc với Hoạt động: Ăn khớp Nhả khớp Hình 3.10: Sơ đồ hoạt động ly hợp nhiều đóa Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động a) Ăn khớp: Khi dầu có áp suất chảy vào xilanh, ấn vào bi van chiều pittông làm cho đóng van chiều lại Điều làm cho pittông dòch chuyển bên xilanh ấn đóa ép tiếp xúc với đóa ma sát Do lực ma sát cao đóa ép đóa ma sát, đóa ép chủ động đóa ma sát bò động quay với tốc độ nhau, điều có nghóa ly hợp ăn khớp trục sơ cấp nối với bánh bao, công suất truyền từ trục sơ cấp đến bánh bao b) Nhả khớp: Khi dầu thủy lực có áp suất xả ra, áp suất dầu xilanh giảm xuống Cho phép viên bi van chiều tách khỏi đế van, điều thực lực ly tâm tác dụng lên nóvà dầu xilanh xả qua van chiều Kết pittông trở vò trí cũ lò xo hồi làm ly hợp nhả c) Sơ đồ truyền công suất  Khi C1 hoạt động Khi C1 hoạt động, công suất truyền từ trục sơ cấp đến bánh bao C1 Bánh bao Hình 3.11: Sơ đồ truyền công suất C1 hoạt động  Khi C2 hoạt động Khi C2 hoạt động, công suất truyền từ trục sơ cấp đến bánh mặt trời Bánh mặt trời Hình 3.12: Sơ đồ truyền công suất C2 hoạt động  Khi C1 C2 hoạt động Trang 10 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.40 : Sơ đồ truyền công suất vò trí số P N Trang 41 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.3 Số Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.41: Sơ đồ truyền công suất số Hoạt động: • Công suất từ động truyền động xuống biến mô Bộ biến mô dẫn động bánh trục sơ cấp, trục trung gian trục thứ cấp • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số trục thứ cấp, đồng thời công suất truyền đến bánh số trục trung gian thông qua ly hợp số • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số 1-Hold trục trung gian Công suất từ bánh số trục thứ cấp dẫn động đến khớp chiều ly hợp số 1-Hold Khớp chiều bò khóa, dẫn động trục trung gian thông qua bánh số trục trung gian Ly hợp số 1-Hold dẫn động trục trung gian • Kết quả, công suất truyền đến bánh bò động cuối thông qua bánh chủ động cuối Trang 42 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.4 Số ( Phanh dộng cơ) Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.42: Sơ đồ truyền công suất số 1(Phanh động cơ) Hoạt động: • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số số 1-Hold Mômen cản từ mặt đường dẫn động đến bánh chủ động cuối Sau đó, truyền đến bánh trục thứ cấp • Khớp chiều không hoạt động trường hợp tác dụng mômen ngược chiều • Lực từ trục trung gian truyền đến bánh trục thứ cấp, dẫn động đến bánh trục sơ cấp thông qua bánh trục trung gian • Kết quả, phanh động thực vò trí số 2.5 Số Sơ đồ truyền công suất: Trang 43 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Hình 3.43: Sơ đồ truyền công suất số Hoạt động: • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số trục thứ cấp Công suất truyền đến bánh số trục thứ cấp thông qua ly hợp số • Công suất từ bánh số trục thứ cấp dẫn động bánh số trục trung gian dẫn động trục trung gian quay theo chiều quay • Kết quả, trục trung gian dẫn động bánh bò động cuối thông qua bánh chủ động cuối Lưu ý: Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số từ tốc độ quay bánh số cao bánh số 1, công suất từ bánh số bò cắt khớp chiều 2.6 Số (Dãy D3, D4) Trang 44 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.44: Sơ đồ truyền công suất số (dãy D 3, D4) Hoạt động: • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số 1, công suất đến bánh số trục thứ cấp thông qua ly hợp số • Công suất truyền đến bánh số trục thứ cấp thông qua bánh số trục trung gian dẫn động khớp chiều Khớp chiều hoạt động làm dẫn động trục trung gian • Kết công suất truyền đến bánh bò động cuối thông qua bánh chủ động cuối Lưu ý: Ở dãy D3 D4, áp suất dầu không cung cấp đến ly hợp số – Hold Trang 45 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.7 Số (dãy D4) Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.45 : Sơ đồ truyền công suất số Hoạt động: • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số 4, công suất truyền đến bánh số trục sơ cấp thông qua ly hợp số • Bánh số trục sơ cấp dẫn động bánh số trục trung gian, bánh số trục trung gian dẫn động trục trung gian nhờ khớp số lùi • Kết công suất truyền đến bánh bò động cuối thông qua bánh chủ động cuối Lưu ý: Ở dãy D4 ,số 4, áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số từ tốc độ quay bánh số cao so với bánh số 1, công suất bánh số bò cắt khớp chiều Trang 46 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.8 Số lùi: Sơ đồ truyền công suất: Hình 3.46 : Sơ đồ truyền công suất số lùi Hoạt động: • Áp suất dầu, mở van điều khiển tay, đến van servo làm di chuyển chọn số lùi đến vò trí số lùi Càng chọn số lùi ăn khớp với vòng chọn số lùi, khớp số lùi bánh số lùi trung gian • Áp suất dầu cung cấp đến ly hợp số Công suất truyền đến bánh số lùi trung gian thông qua bánh số lùi trục sơ cấp • Chiều quay bánh số lùi trục trung gian bò đổi chiều bánh số lùi • Kết công suất truyền đến bánh bò động cuối thông qua bánh chủ động cuối Trang 47 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động V HỘP SỐ MITSUBISHI Dãy số hoạt động phận: Vò trí cần chuyển số Công tắc điều khiển dãy số OD Vò trí dãy số Tỉ số truyền Khởi động động Đậu xe P - Trung gian - Được • R - Số lùi 2.17 N - Trung gian - Số ON Số Số D Số Số OFF Số Số Số Số2 L Số 2.84 1.58 1.000 0.685 2.84 1.58 1.000 2.84 1.58 2.84 Ly hợp C1 C2 C3 Phanh F B1 • B2 • Được • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Chú thích: C1: Bộ ly hợp trước C2: Bộ ly hợp C3: Bộ ly hợp cuối F: Khớp chiều B1: Phanh kickdown Trang 48 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động B2: Phanh số thấp/số lùi Hoạt động cấp số: 2.1 Số ( Dãy D 2): Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Bộ ly hợp Khớp chiều Hình 3.47 : Sơ đồ truyền lực số dãy D Hoạt động: • Bộ ly hợp hoạt động số dãy D 2, chuyển động quay trục sơ cấp truyền đến bánh mặt trời phía trước quay theo chiều kim đồng hồ Trang 49 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động • Cho nên, bánh hành tinh ngắn có chiều quay ngược chiều với bánh mặt trời bánh hành tinh dài (quay chiều) dẫn động vòng (quay chiều) để đạt tỉ số truyền tay số Trục bánh hành tinh dài có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ, ly hợp chiều ngăn quay để cung cấp toàn công suất đến vòng • Nghóa là, cần dẫn quay chiều kim đồng hồ, phanh động tác dụng hộp số số dãy D Trang 50 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.2 Số (dãy L), phanh động Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Bộ ly hợp Phanh số lùi/ số thấp Hình 3.48 : Sơ đồ truyền lực số (dãy L), phanh động Hoạt động: • Khi xe chạy số với cần chọn số vò trí “L”, phanh số lùi/số thấp bò tác động để giữ chặt cần dẫn bánh hành tinh, cần dẫn không quay theo hai chiều Nghóa phanh động xuất xe số với cần chọn số vò trí “L” Lưu ý: Dòng truyền công suất số dãy “L” giống số dãy “D” “2” Trang 51 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.3 Số Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Ly hợp Phanh kickdown Hình 3.49 : Sơ đồ truyền lực số Hoạt động: • Bộ ly hợp phanh kickdown bò tác động cần số vò trí dãy “D” “2”, công suất truyền đến bánh mặt trời phía trước làm quay chiều kim đồng hồ • Cho nên, mômen quay truyền từ bánh mặt trời phía trước thông qua bánh hành tinh ngắn dài để dẫn động vòng răng, trường hợp tay số • Tuy nhiên, từ lúc bánh mặt trời số lùi bò giữ chặt trường hợp tay số 2, bánh hành tinh dài “quay chậm” bánh mặt trời số lùi theo chiều mũi tên (A), gây việc vòng quay nhanh trường hợp tay số với tỉ lệ quãng đường dài so với bánh hành tinh dài lúc “quay chậm” • Tỉ số truyền tay số đạt giảm so với số dãy Trang 52 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.4 Số Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Bộ ly hợp trước Bộ ly hợp Bộ ly hợp cuối Hình 3.50 : Sơ đồ truyền lực số Hoạt động: • Khi xe chạy số với cần chọn số dãy “D”, ly hợp ly hợp trước bò tác động, phận khác hoàn toàn không làm việc Cho nên, công suất truyền từ bánh mặt trời phía trước bánh mặt trời số lùi Từ bánh hành tinh ngắn dài quay chiều, chúng vò trí hãm, trường hợp truyền bánh hành tinh bò giữ quay khối • Nghóa là, số vòng quay động truyền trực tiếp, giữ tỉ số trục sơ cấp trục thứ cấp qua truyền bánh hành tinh 1:1 Tỉ số truyến tay số đạt dãy số Lưu ý ly hợp cuối bò tác động để làm cho việc chuyển sang số dễ dàng Trang 53 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.5 Số (O/D) Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Bộ ly hợp cuối Phanh kickdown Hình 3.51: Sơ đồ truyền lực số (O/D) Hoạt động: • Khi cần số tay số 4, ly hợp cuối phanh kickdown bò tác động công suất truyền từ trục sơ cấp đến cần dẫn hành tinh để dẫn động vòng thông qua bánh hành tinh dài • Từ bánh mặt trời số lùi bò giữ chặt, lúc bánh hành tinh dài quay vòng xoay tròn bánh mặt trời số lùi chiều với cần dẫn bánh hành tinh • Vòng quay nhanh trường hợp tay số theo tỉ lệ quay vòng bánh hành tinh dài Tỉ số truyền O/D đạt dãy số Trang 54 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động 2.6 Số lùi Sơ đồ truyền lực: Bộ phận làm việc: Bộ ly hợp trước Phanh số lùi/số thấp Hình 3.52: Sơ đồ truyền lực số lùi Hoạt động: • Khi cần số tay số lùi, công suất truyền đến bánh mặt trời số lùi ly hợp trước bò tác động • Phanh số lùi/số thấp bò tác động, giữ cần dẫn bánh hành tinh Nghóa là, công suất truyền từ bánh mặt trời số lùi (quay chiều kim đồng hồ) qua bánh hành tinh dài (quay ngược chiều kim đồng hồ) đến vòng làm cho quay ngược chiều kim đồng hồ • Từ lúc cần dẫn bánh hành tinh bò giữ lúc này, trục bánh hành tinh dài bò đònh vò, trường hợp có chức bánh trung gian Bánh hành tinh dài quay ngược chiều kim đồng hồ có tỉ số truyền giảm dãy số Trang 55 ... Số Tự Động B MỘT SỐ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CỦA CÁC HỘP SỐ TỰ ĐỘNG I HỘP SỐ TOYOTA: Hoạt động ly hợp phanh: DÃY “P” “R” “N” “D”,”2” “D” “D” “2” “L” SỐ Đỗ xe Lùi Trung gian Số Số hai Số ba Số hai Số. .. Trang Chuyên Đề Hộp Số Tự Động Các đóa ma sát Các đóa ép Pittông Xilanh Van chiều Bi van chiều Lò xo hồi Số lượng đóa ma sát đóa ép ly hợp khác tuỳ theo kiểu hộp số tự động Thậm chí hộp số tự động. .. pittông phanh qua cần đẩy pittông, cần dẫn động áp suất thuỷ lực Pittông phanh làm chuyển động cần đẩy cách nén lò xo lại Hình 3.15: Cấu tạo phanh dải Trang 13 Chuyên Đề Hộp Số Tự Động b) Hoạt động: