Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm kết cấu và quy trình chẩn đoán, sửa chữa hộp số vô cấp K311 trên xe toyota Vios 2010

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên. Tên đề tài tốt nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm kết cấu và quy trình chẩn đoán, sửa chữa hộp số vô cấp K311 trên xe toyota Vios 2010

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Hưng Yên, ngày tháng năm 2017 Giáo viên phản biện

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN -ii

MỤC LỤC -iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU -v

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ -vi

LỜI NÓI ĐẦU -ix

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI -1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài -1

1.2 Ý nghĩa đề tài -2

1.3 Mục tiêu của đề tài -2

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu -2

1.5 Các phương pháp nghiên cứu -2

1.5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn -2

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu -3

1.5.3 Phương pháp phân tích thống kê và mô tả -3

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT -4

2.1 Tổng quan về hộp số vô cấp CVT -4

2.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số CVT -4

2.1.2 Lịch sử phát triển của hộp số CVT -6

2.1.3 So sánh hộp số CVT và hộp số tự động -7

2.1.4 Đặc điểm kết cấu -9

2.2 Tổng quan về hộp số vô cấp K311 -11

2.2.1 Đặc điểm kết cấu -11

2.2.2 Các cụm chi tiết chính trên hộp số vô cấp K311 -16

2.2.2.1 Bộ biến mô -16

2.2.2.2 Bơm dầu -22

2.2.2.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh -23

2.2.2.4 Puli truyền động -24

2.2.2.5 Dây đai truyền động -24

2.2.2.6 Ly hợp -25

2.2.2.7 Phanh -27

2.2.2.9 Hệ thống điều khiển điện tử -30

2.2.2.10 Cơ cấu khóa đỗ xe -35

2.2.2.11 Bộ làm mát dầu -35

2.2.2.12 Bộ vi sai -36

CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA - SỬA CHỮA HỘP SỐ VÔ CẤP CVT K311 -38

3.1 Những hư hỏng thường gặp -38

3.2 Quy trình chẩn đoán phát hiện hư hỏng hộp số CVT K311 -39

3.2.1 Phương pháp chẩn đoán bằng kinh nghiệm -39

3.2.2 Chẩn đoán bằng thiết bị -39

3.3 Quy trình tháo hộp số K311 -44

3.4 Quy trình kiểm tra hộp số K311 -59

3.4.1 Kiểm tra các cụm chi tiết -59

3.4.2 Quy trình kiểm tra thay dầu của hộp số CVT -63

3.4.3 Kiểm tra bộ truyền vô cấp -65

3.4.4 Kiểm tra áp suất dầu -65

3.5 Lắp hộp số vô cấp K311 -67

3.6 Phục hồi mô hình động cơ 1NZ-FE 2010 -87

3.6.1 Mục đích thực hiện -87

3.6.2 Mô hình hoàn thiện -87

CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -89

TÀI LIỆU THAM KHẢO -91

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: So sánh giữa hộp số CVT và hộp số tự động -7

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của hộp số vô cấp K311 -15

Bảng 2.3: Chức năng của các van chính -28

Bảng 3.1 Những hư hỏng thường gặp trên hộp số -38

Bảng 3.2: Một số mã lỗi thường gặp ở hộp số vô cấp K311 -43

Bảng 3.3: Quy trình tháo hộp số K311 -44

Bảng 3.4: Quy trình kiểm tra hộp số -59

Bảng 3.5: Lịch thay dầu của hộp số -63

Bảng 3.7: Áp suất dầu tiêu chuẩn -66

Bảng 3.6: Lắp hộp số vô cấp K311 -67

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1: Bộ truyền vô cấp kiểu puli 4

Hình 2.2: Bộ truyền vô cấp dạng con lăn 5

Hình 2.3: Bộ truyền vô cấp dạng thủy tĩnh 5

Hình 2.4: So sánh tỉ số truyền tốc độ giữa hộp số CVT và AT 7

Hình 2.5: So sánh mức tiêu hao nhiên liệu giữa CVT và AT 8

Hình 2.6: Biểu đồ tốc độ động cơ khi đạp hoàn toàn bàn đạp ga 8

Hình 2.7: Đồ thị đường đặc tính chuyển số 9

Hình 2.8: Cấu tạo chung hộp số CVT 9

Hình 2.9: Các loại đai dẫn động 10

Hình 2.10: Hoạt động của CVT 10

Hình 2.11: Cấu tạo hộp số vô cấp K311 12

Hình 2.12: Các chi tiết trong bộ truyền động hộp số K311 13

Hình 2.13: Bộ truyền ở vị trí số D 13

Hình 2.14: Bộ truyền vị trí số N 14

Hình 2.15: Bộ truyền ở vị trí số R 14

Hình 2.16: Kết cấu bộ biến mô hộp số vô cấp K311 16

Hình 2.17: Cấu tạo của bộ biến mô 16

Hình 2.18: Nguyên lý hoạt động của bánh bơm 17

Hình 2.19: Nguyên lý hoạt động của bánh tuabin 17

Hình 2.20: Nguyên lý hoạt động stato 18

Hình 2.21: Hoạt động chung của khớp một chiều 18

Hình 2.22: Kết cấu khóa biến mô 19

Hình 2.23: Điều khiển đóng khớp khóa biến mô 20

Hình 2.24: Điều khiển nhả khớp khóa biến mô 20

Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của biến mô 21

Hình 2.26: Nguyên lý khuếch đại momen của biến mô 22

Hình 2.27: Cấu tạo bơm dầu 22

Hình 2.28: Bộ truyền bánh răng hành tinh hộp số K311 23

Hình 2.29: Hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh 23

Hình 2.30: Cấu tạo của puli 24

Hình 2.31: Dây đai kim loại 25

Hình 2.32: Cấu tạo dây dai kim loại 25

Hình 2.33: Các bộ phận của ly hợp 25

Hình 2.34: Một số dạng rãnh của đĩa ma sát 26

Hình 2.35: Dạng rãnh của đĩa ép 26

Hình 2.36: Cấu tạo phanh dải nhiều đĩa 27

Hình 2.37: Cấu tạo cụm thân van 28

Hình 2.38: Sơ đồ hoạt của bơm dầu tới puli 29

Hình 2.39: Hoạt động điều khiển tỉ số truyền tốc độ 29

Hình 2.40: Sơ đồ điều khiển áp lực nén đai puly 30

Hình 2.41: Sơ đồ điều khiển điện tử 31

Hình 2.42: Các cảm biến sử dụng trên hộp số K311 31

Hình 2.43: Điều khiển phối hợp động cơ và hộp số vô cấp 32

Hình 2.44: Điều khiển tăng khả năng tăng tốc 32

Hình 2.45: Điều khiển khả năng giảm tốc 33

Hình 2.46: Điều khiển khả năng xuống dốc 33

Hình 2.47: Điều khiển tỉ số truyền tốc độ 34

Hình 2.48: Điều khiển khả năng khóa biến mô 34

Hình 2.49: Chức năng an toàn 35

Hình 2.50: Cơ cấu khóa đỗ xe hộp số K311 35

Hình 2.51: Bộ làm mát dầu 36

Hình 2.52: Cấu tạo bộ vi sai 36

Hình 2.53: Hoạt động của bộ vi sai 37

Hình 3.1: Máy chẩn đoán Intelligent Tester II 39

Hình 3.2: Đèn check động cơ 40

Hình 3.3: Đèn cảnh báo và vị trí nối máy IT-II 40

Hình 3.4: Sơ đồ chân giắc DLC3 40

Hình 3.5: Không có mã lỗi 41

Hình 3.6: Có mã lỗi 41

Hình 3.7: Máy chẩn đoán CARMAN SCAN VG 41

Hình 3.8: Kết nối giắc chẩn đoán tới máy SCAN VG 42

Hình 3.10: Vị trí thay dầu hộp số 64

Hình 3.11: Quy trình điều chỉnh mức dầu khi xe đang hoạt động 64

Hình 3.12: Quy trình điều chỉnh mức dầu khi xe đã tắt máy 65

Hình 3.13: Kiểm tra áp suất dầu 66

Hình 3.14: Mô hình 1NZ-FE đã được phục hồi 87

Hình 3.15: Giắc chẩn đoán được đấu vào ECU động cơ 87

Hình 3.16: Thay thế và lắp đặt rơle bơm xăng 88

Hình 3.17 : Máy chẩn đoán UCANDAS 88

Hình 3.18 : Mã lỗi động cơ 1NZ-FE chẩn đoán bằng máy UCANDAS 88

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải là một phần không thể thiếu trongcuộc sống con người Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện nay, ôtô đượctích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản xuất với chiều hướngngày càng tăng Hộp số sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong sốnhững hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua xe ôtô, vì những tiện ích

mà nó mang lại khi sử dụng Việc nghiên cứu “hộp số vô cấp” sẽ giúp chúng ta nắmbắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa vàcải tiến chúng Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục

vụ nghiên cứu trong quá trình học tập và công tác

Ở nước ta, “hộp số vô cấp” xuất hiện từ khoảng những năm 1990 trên các xenhập về từ nước ngoài Hiện nay, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng,một số loại xe được lắp ráp trong nước cũng đã trang bị hộp số này ngày càng phổbiến Do vậy nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn Để sử dụng và khai thác có hiệuquả tất cả các tính năng ưu việt của “hộp số vô cấp” nói riêng và của ôtô nói chung,việc nghiên cứu và nắm vững “hộp số vô cấp” là cần thiết Công nghệ điều khiển tựđộng ngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng

về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành

Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiếnhành khảo sát nguyên lý làm việc của “hộp số vô cấp”, của các cụm chi tiết, giải thíchbản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của “hộp số vôcấp”, làm cơ sở cho nghiên cứu hỏng hóc,kiểm tra,chuẩn đoán

Xuất phát từ thực tế đó em đã được khoa Cơ khí động lực-Trường đại học sư

phạm kỹ thuật Hưng Yên giao cho đề tài tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA HỘP SỐ VÔ CẤP K311 TRÊN XE TOYOTA VIOS 2010” để làm đề tài tốt nghiệp.

Hưng Yên, ngày….tháng….năm 2017 Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Bước sang thế kỷ 21, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bướcsang một tầm cao mới Rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh sáng chếxuất hiện có tính ứng dụng cao

Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có nhữngcải cách mở cửa mới để thúc đẩy nền kinh tế phát triển.Việc tiếp nhận và áp dụngnhững thành tựu khoa học nhằm cải tạo và thúc đẩy sự phát triển của các ngành côngnghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp có nền kinh tế kémphát triển thành một nước công nghiệp hiện đại

Trải qua rất nhiều năm phấn đấu và phát triển, hiện nay nước ta đã là một thànhviên của khối kinh tế quốc tế WTO Với việc tiếp cận với các quốc gia có nền kinh tếphát triển chúng ta có thể giao lưu học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và ứng dụng cácthành tựu khoa học tiên tiến để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước nhữngbước đi vững chắc trên con đường xây dựng chủ nghĩa xã hội

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triển thìngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư pháttriển mạnh mẽ Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiệnđại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao Để đảmbảo độ an toàn, độ tin cậy cho con người vận hành và chuyển động của xe, rất nhiềuhãng sản xuất như : FORD, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, … đã có nhiềucải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của xe nhằmđảm bảo an toàn cho người sử dụng

Để đáp ứng được những yêu cầu đó thì các hệ thống, cơ cấu điều khiển ô tô nóichung và về “Hộp số vô cấp ” nói riêng phải có sự hoạt động mạnh mẽ trong cải tiến

và việc nghiên cứu và nắm vững “hộp số vô cấp” là cần thiết Ngoài ra với việc tiến bộ

và phát triển của các hệ thống, cơ cấu khác, nó sẽ đòi hỏi sự kéo theo về các chi tiếtkhác, hệ thống khác Do vậy, đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết họchỏi, sáng tạo để bắt nhịp với khoa học kỹ thuật tiên tiến để có thể chẩn đoán hư hỏng

và đề ra phương pháp sửa chữa tối ưu

Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của nước ta hiện nay thì trang thiết bịcho học sinh, sinh viên còn thiếu thốn rất nhiều, chưa đáp ứng được nhu cầu dạy vàhọc, đặc biệt là trang thiết bị, mô hình thực tập tiên tiến hiện đại

Các tài liệu, sách tham khảo về các hệ thống cơ cấu dẫn động điều khiển cònthiếu, chưa đưa hệ thống hóa một cách khoa học Các bài tập hướng dẫn thực hành còn

thiếu Vì vậy người kỹ thuật viên khi ra trường gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ vớinhững kiến thức, trang bị tiên tiến trong thực tế.

Những kết quả thu thập được trong quá trình hoàn thành đề tài này trước tiên làgiúp em, một sinh viên của lớp ĐLK11.2 có thể hiểu rõ hơn, sâu hơn về hệ thống này,nắm được kết cấu, điều kiện làm việc, hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa

1.3 Mục tiêu của đề tài

- Tìm hiểu tổng quan về “hộp số vô cấp” trên ô tô

- Tìm hiểu về đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động của “hộp số vô cấp” nóichung và “hộp số vô cấp K311” nói riêng

- Xây dựng quy trình tháo lắp.kiểm tra, chẩn đoán “hộp số vô cấp K311”

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của “Hộp số vô cấp”

- Tổng hợp các phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa của “Hộp số vôcấp”

- Nghiên cứu và khảo sát các thông số ảnh hưởng tới “Hộp số vô cấp”Các bước

thực hiện : Từ thực tiễn thực hành trên xưởng ô tô và từ các nguồn tài liệu lý thuyếtđưa ra hệ thống bài tập thực hành bảo dưỡng sửa chữa khắc phục hư hỏng của “Hộp số vô cấp ”

1.5 Các phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Nghiên cứu lý thuyết

+ Đọc tài liệu, tìm hiểu, quan sát hệ thống trên xe

+ Phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc để hiểu sâu hơn về hệ thống

- Nghiên cứu thực nghiệm

+Xây dựng bài kiểm tra chẩn đoán

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

a Khái niệm

- Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứucác văn bản, tài liệu đã có sẵn và bằng các thao tác tư duy lôgic để rút ra kết luận khoa họccần thiết

Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “hộp số vô cấp” và “hộp

số vô cấp K311” phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học

Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức

(liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết

đầy đủ và sâu sắc

1.5.3 Phương pháp phân tích thống kê và mô tả

- Là phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu

để đưa ra kết luận chính xác, khoa học

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về hộp số vô cấp CVT

2.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số CVT

a Công dụng

Hộp số vô cấp có chức năng thay đổi tốc độ xe và chiều chuyển động Hộp số

vô cấp cho phép đơn giản hóa việc điều khiển hộp số, quá trình chuyển số êm dịu,không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ xuống khi sang số Hộp số vô cấp

tự chọn tỉ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động của ô tô, do đó tạo điều kiện

sử dụng gần như tối ưu công suất động cơ

Vì vậy, hộp số vô cấp có những chức năng cơ bản sau:

- Tạo ra các cấp tỉ số truyền phù hợp nhằm thay đổi momen xoắn từ động cơ đếncác bánh xe chủ động phù hợp với moment cản luôn thay đổi và nhằm tận dụngtối đa công suất động cơ

- Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động

b Yêu cầu

- Thao tác điều khiển hộp số đơn giản nhẹ nhàng

- Đảm bảo chất lượng động lực kéo cao

- Hiệu suất truyền động phải tương đối lớn

- Độ tin cậy lớn, ít hư hỏng, tuổi thọ cao

- Kết cấu phải gọn, trọng lượng nhỏ

c Phân loại

Có nhiều dạng hộ số CVT nhưng chủ yếu được chia làm 3 loại cơ bản sau:

 Hộp số CVT trên cơ sở puly và dây đai

Hình 2.1: Bộ truyền vô cấp kiểu puli

Gồm có một puly sơ cấp một puly thứ cấp và một dây đai Bằng cách thay đổikhoảng cách khe hở của puly chủ động cách xa nhau dây đai chạy xuống.hoắc tiến lạigần nhau làm dây đai căng lên khi hai nửa puly lại gần nhau dây đai chạy lên cao hơntạo ra tỉ số truyền tăng giảm của puly chủ động và puly bị động tạo nên các số.

 Hộp số CVT trên cơ sở con lăn

Hình 2.2: Bộ truyền vô cấp dạng con lăn

Các bánh xe có thể xoay theo 2 trục,nó quay quanh trục ngang và lên xuống

quanh trục dọc cơ cấu này cho phép các bánh xe tiếp xúc vào các chỗ khác nhau trênđĩa Khi các bánh xe này tiếp xúc gần tâm đĩa chủ động đầu kia của đĩa tiếp xúc vớimép đĩa bị động kết quả là tốc độ giảm nhưng tỉ số truyền tăng,ngược lại khi các bánh

xe tiếp xúc với đĩa chủ động ở gần mép đĩa chúng tiếp xúc với đĩa bị động ở tâm đĩakết quả là tốc độ tăng Sự lên xuống đơn giản của bánh xe tạo nên sự thay đổi của tỉ sốtruyền gần như tức thời

 Hộp số CVT dạng thủy tĩnh

Hình 2.3: Bộ truyền vô cấp dạng thủy tĩnh

Khi động cơ hoạt động,truyền động quay của động cơ sẽ vận hành bơm thủy lựcdạng thể tích ở đầu chủ động,biến truyền động quaycuar động cơ thành dòng chấtlỏng, ở đầu còn lại 1 mô tơ thủy lực biến dòng chẩy của chất lỏng thành chuyển độngquay

Ưu điểm của loại truyền động CVT kiểu thủy tĩnh là truyền được dòng côngsuất cao nên được sửu dụng cho các dòng xe hạng nặng.

2.1.2 Lịch sử phát triển của hộp số CVT

Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền ông suất lớn ở vận tốc cao để trang bịtrên các chiến hạm dùng trong quân sự, truyền động thủy cơ đã được nghiên cứu và sửdụng từ lâu Sau đó, khi các hãng sản xuất ôtô trên thế giới phát triển mạnh và bắt đầu

có sự cạnh tranh thì từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất lượng xe của mình, đồngthời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đã có cùng thamvọng mở rộng thị trường các hãng sản xuất xe trên thế giới đã bước vào cuộc đua tíchhợp các hệ thống tự động lên các dòng xe xuất xưởng như: hệ thống chống hãm cứngbánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đèn xe tự động, hệ thống treo khí nén, hộp số

tự động, hệ thống camera cảnh báo khi lùi xe, hệ thống định vị toàn cầu,… Đây làbước tiến quan trọng thứ hai trong nền công nghiệp sản xuất ôtô sau khi động cơ đốttrong được phát minh và xe ôtô ra đời

Những năm 1490, ý tưởng về một loại hộp số vô cấp đã được LeonaDaVinciphắc họa Đến năm 1938, hộp số tự động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc

xe được trang bị hộp số vô cấp Việc điều khiển ô tô được đơn giản hóa bởi không cònbàn đạp ly hợp Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ítđược sử dụng

Đến những năm 70 Hộp số vô cấp thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô cho

ra các loại xe mới với hộp số vô cấp đi kèm Từ đó đến nay hộp số vô cấp đã pháttriển không ngừng và dần thay thế cho các loại hộp số khác Để chính xác hóa thờiđiểm chuyển số và để tăng tính an toàn khi sử dụng, hộp số vô cấp có cấp điều khiểnbằng điện tử (ECT) ra đời Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăngtính an toàn khi sử dụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời loại hộp số điều khiển bằngđiện tử có thêm chức năng sang số bằng cần

Ngày nay hộp số vô cấp đã được sử dụng khá rộng rãi trên các xe du lịch Ởnước ta, hộp số vô cấp đã xuất hiện từ những năm 1990 trên các xe nhập về từ Mỹ vàchâu Âu Tuy nhiên do khả năng công nghệ còn hạn chế, việc bảo dưỡng, sửa chữa rấtkhó khăn nên vẫn còn ít sử dụng Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa học kỹthuật, công nghệ chế tạo hộp số vô cấp cũng được hoàn chỉnh, hộp số vô cấp đã khẳngđịnh được tính ưu việt của nó

2.1.3 So sánh hộp số CVT và hộp số tự động

a Về cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bảng 2.1: So sánh giữa hộp số CVT và hộp số tự động

- đai kim loại hoặc cao

Gồm nhiền bộ bánh răng ăn khớp với nhau

sự biến thiên của dây đai mabiến thiên vô hạn từ số nhỏ nhấttới số lớn nhất không bị ngắtquãng

- Sử dụng nhiều cụm bánh răng ănkhớp bánh răng giúp truyền lựcthay đổi chuyển động quay và mômen xoắn sự kết hợp giữa các bánhrăng hành tinh tạo nên những sốtruyền khác nhau tiêu biểu là 4 sốtiến và 1 số lùi

b Tỉ số truyền tốc độ

Hình 2.4: So sánh tỉ số truyền tốc độ giữa hộp số CVT và AT

Trong khi hộp số tự động cung cấp tỉ số truyền tốc độ theo từng bước bằng việcthay đổi tỉ số truyền của bộ hành tinh thì CVT thay đổi vô cấp bằng cách sử dụng 1cặp buly biến đổi, bằng cách thay đổi bề rộng của buli tỉ số truyền tốc độ có thể đượcbiến đổi liên tục trong 1 vùng rộng.chỉ cùng với 1 tốc độ động cơ nhưng tốc độ của xedùng CVT có thể đạt được tốc độ cao hơn

c Mức độ tiêu hao nhiên liệu

Hình 2.5: So sánh mức tiêu hao nhiên liệu giữa CVT và AT

Nhìn vào biểu đồ ta thấy mức độ tiêu hao nhiên liệu của hộp số CVT bám sátđường tiêu hao nhiên liệu lý tưởng,đồng thời tạo ra được mô men lớn và tối đa tínhnăng của động cơ

Việc mở rộng vùng khóa biến mô tại tốc độ thấp cho phép đạt hiệu quả caotrong quá trình tăng tốc,việc sử dụng cắt nhiên liệu khi giảm tốc đảm bảo được đặctinh tiêu hao tối ưu hơnđiều này giúp cho động cơ sử dụng hộp số CVT tiết kiệm đượcnhiên liệu hơn so với hộp số CVT

d Tính năng tăng tốc độ của CVT và AT

Hình 2.6: Biểu đồ tốc độ động cơ khi đạp hoàn toàn bàn đạp ga

Nhìn vào biểu đồ ta có thể thấy CVT sử dụng hiệu quả vùng công suất cao đểtối ưu hóa lực dẫn động của động cơ đảm bảo quá trình tăng tốc trong khi vẫn giữđược tốc độ động cơ một cách hiệu quả

Hộp số AT có cùng thời gian để đạt công suất cực đại với hộp số CVT nhưngkhông được ổn định vì quá trình sang số làm cho tốc độ động cơ giảm đi phần nào

e Đặc tính chuyển số

Hình 2.7: Đồ thị đường đặc tính chuyển số

Mỗi khi chuyển số cho hộp số AT (vùng mầu xanh) xẩy ra hiện tượng “hẫng”

do các bánh răng ăn khớp và thay đổi lực truyền.đặc điểm của hộp số AT là phải tănggiảm tốc độ mới vào được số

Điều này không xẩy ra với hộp số CVT,do sử dụng dây đai và puly biến thiênnên tốc độ xe thay đổi nhưng không xẩy ra hiện tưỡng “hẫng” vì tỉ số truyền tăng haygiảm được tạo ra bởi sự ra vào của puly

2.1.4 Đặc điểm kết cấu

a Cấu tạo chung hộp số vô cấp

Hình 2.8: Cấu tạo chung hộp số CVT

a Đai cao su b Đai kim loại

Hình 2.9: Các loại đai dẫn động

- Một pu-li 1 sơ cấp chủ động có thể thay đổi cấp độ

- Một pu-li 2 bị động thứ cấp

- Bộ truyền bánh răng hành tinh: Khuếch đại momen và thay đổi chiều chuyểnđộng của xe

- Bơm dầu và biến mô: Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động

cơ vào hộp số Bơm dầu cung cấp áp suất dầu trong suốt quá trình động cơ hoạtđộng và cung cấp dầu bôi trơn đến các chi tiết cũng như cung cấp áp suất dầulàm việc đến puly sơ cấp và thứ cấp và bộ ly hợp

- Các cặp ly hợp và phanh: Tạo tỷ số truyền thay đổi và số lùi

- Cụm van điều khiển thủy lực: Điều khiển dòng thủy lực đến puli sơ cấp, pulithứ cấp, phanh, ly hợp,…

- Bộ vi sai: Truyền momen quay tới các bán trục bên trái và bên phải

- Các cảm biến tốc độ và cảm biến áp suất dầu

b Nguyên lý làm việc chung của hộp số CVT

Hình 2.10: Hoạt động của CVT

- Có 2 puli chủ động và bị động.các puly có thể thay đổi khoảng cách làm cho pulythây đổi đường kính làm việc Mỗi puli có 2 mặt côn chế tạo quay vào nhau Một sợidây đai có thể chậy trong rãnh của hai mặt côn này.Khi hai mặt côn cách xa nhauđường kính làm việc giảm xuống dây đai sẽ chạy ở vị trí thấp của rãnh và bán kínhcong của vòng đai xung quanh puli nhỏ lại.Khi hai mặt côn sát vào nhau đường kínhlàm việc tăng lên dai đai tiếp xúc ở vị trí cao của rãnh bán kính vòng đai trở lên lớnhơn CVT có thể dùng áp suất thủy lực,lực ly tâm hoặc lực của lò xo tạo ra lực cầnthiết để điều chỉnh hai nửa của puly.

- Cách tạo ra số:

Khoảng cách từ tâm puli tới điểm tiếp xúc của dây đai gọi là bán kính dốc Khihai mặt puly cách xa nhau dây đai truyền xuống thấp bán kính dốc giảm Hai nửa pulilại gần nhau dây đai chạy lên cao hơn và bán kính dốc tăng,tỷ số truyền giữa bán kínhdốc của puli chủ động và puli bị động tạo nên các tốc độ khác nhau cho xe

Một khi puli chủ động tăng hoặc giảm thi bán kính dốc puli bị động cũng tănggiảm tỉ lệ nghịch với nhau để cho dây đai bám chặt, 2 puli thay đổi bán kính dốc khácnhau tạo ra vô số tỷ số truyền.Ví dụ khi puli chủ động ở vị trí nhỏ, bán kính dốc pulichủ động lớn khi đó tốc độ quay của puli bị động giảm tạo ra số “chậm”.Khi bán kínhđốc ở puli chủ động lớn bán kính dốc puli bị động nhỏ.lúc này tốc độ quay của puli bịđộng tăng lên tạo nên số “nhanh” Như vậy về mặt lý thuyết hộp số CVT có vô số “số”

có thể tạo ra ở bất kì tốc độ nào của động cơ

2.2 Tổng quan về hộp số vô cấp K311

2.2.1 Đặc điểm kết cấu

a Cấu tạo

Hình 2.11: Cấu tạo hộp số vô cấp K311

1 Cảm biến tốc độ puli chủ động 3 Cảm biến áp suất puli sơ cấp

2 Cảm biến tốc độ trục đầu ra 4 Cảm biến áp suất puli thứ cấp

Hộp số CVT gồm các cụm bộ phận chính sau:

- Bộ truyền vô cấp gồm có puly chủ động và puly bị động được nối với nhaubằng 1 dây đai Việc ra vào của puly và truyền công suất của dây đai tạo ra cácdải tỉ số truyền tốc độ khác nhau

- Cụm ly hợp: Bộ ly hợp có chức năng kết nối hoặc ngắt kết nối giữa các bộ phậntrong bộ truyền bánh răng hành tinh

- Phanh được sử dụng trong hộp số vô cấp có tác dụng giữ 1 phần tử của bộtruyền hành tinh với mục đích tạo số đảo chiều (số lùi trong hộp số)

- Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hànhtinh, cần dẫn, bánh răng bao

- Bộ truyền lực cuối: Giảm tốc độ trên trục đầu ra và khuếch đại tỉ số truyền mộtlần nữa

- Vi sai: Truyền moomen quay đến các bán trục bên trái và bên phải,là cơ cấugiảm tốc cuối cùng trước khi truyền tới bánh xe,tạo ra sự chênh lệch tốc độquay giữa các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải giúp cho xe chuyển động

êm ái khi vào đường vòng

b Nguyên lý hoạt động của hộp số vô cấp K311

Hình 2.12: Các chi tiết trong bộ truyền động hộp số K311

 Nguyên lý hoạt động

- Tại vị trí số D

a Tỷ số truyền nhỏ nhất b Tỷ số truyền lớn nhất

Hình 2.13: Bộ truyền ở vị trí số D

Momen được truyền tới từ trục sơ cấp Ở trí số D ly hợp khi đó ly hợp số tiến ở

vị trí ON cho momen truyền thẳng từ trục sơ cấp tới cụm bánh răng hành tinh vàtruyền thẳng ra bộ truyền vô cấp Sự đóng mở các mạch dầu làm cho puly chủ động vàpuly bị động thay đổi khoảng cách khe hở làm thay đổi tỉ số truyền của momen trêntrục đầu ra nhằm thay đổi tốc độ của xe

- Vị trí số N

Hình 2.14: Bộ truyền vị trí số N

Momen được truyền từ trục sơ cấp Ly hợp số tiến ở vị trí OFF cắt truyền động

từ trục sơ cấp tới bánh răng mặt trời Lực được truyền tới cần dẫn và quay trên không

- Đảo chiều

Khe hở puli= LỚN Khe hở puli= Nhỏ

OFF

Hình 2.15: Bộ truyền ở vị trí số R

Mômen được truyền tới từ trục sơ cấp Ly hợp số tiến ở vị trí OFF không chomomen truyền tới bánh răng mặt trời Phanh số lùi ở vị trí ON khóa chặt cần dẫn, lựcđược truyền từ cần dẫn tới bánh răng bao tới bánh răng hành tinh tới bánh răng mặttrời tới bộ truyền vô cấp và quay ngược chiều với chiều của trục sơ cấp tạo ra chuyểnđộng lùi

c Thông số kỹ thuật của hộp số vô cấp K311

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của hộp số vô cấp K311

Loại

Kết cấu thay đổi

Cơ cấu truyền lực Bộ truyền vô cấp loại đai thép

Hình 2.16: Kết cấu bộ biến mô hộp số vô cấp K311

Nhiệm vụ: Khuếch đại mô men từ động cơ vào hộp số (bộ truyền bánh răng hành

tinh) bằng việc sử dụng dầu như một môi chất thông qua bộ biến mô làm thay đổimomen truyền momen sẽ được biến đổi và truyền tới trục sơ cấp của động cơ

Cấu tạo

Hình 2.17: Cấu tạo của bộ biến mô

a Bánh bơm

Được bố trí nằm trong vỏ của bộ biến mô được nối với trục khuỷu qua đĩa dẫnđộng nhiều cánh hình cong được lắp bên trong bánh bơm một vòng dẫn hướng đượclắp trên mép trong của các cánh để dẫn dòng dầu được êm.

Hình 2.18: Nguyên lý hoạt động của bánh bơm

Nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin qua khớp 1 chiều được lắp trên trục stato

và trục này được cố định trên vỏ hộp số

- Hoạt động của stato :Dòng dầu trở về từ bánh của tuabin và bánh bơm theo hướng sựcản quay của bánh bơm.Do đó stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó tác động lênphía sau của các cánh trên bánh bơm do đó lằm tăng mô men

- Hoạt động của khớp 1 chiều: Cho phép stato quay theo chiều hoạt động của động cơtuy nhiên nếu stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp 1 chiều sẽ khóastato để không cho nó quay

Hình 2.20: Nguyên lý hoạt động stato

d Khớp một chiều

Khớp một chiều được lắp giữa hai vành trong và ngoài của bánh Stator, có

nhiệm vụ chỉ cho hai vành trong và ngoài của stato quay tự do với nhau theo chiều Acòn theo chiều B thì không được

Hình 2.21: Hoạt động chung của khớp một chiều

Kết cấu của khớp bao gồm: Hai vành trong và ngoài của bánh Stator, các conlăn bằng thép và lò xo giữ cho các con lăn luôn có xu hướng tỳ vào hai vành và khóavành ngoài với vành trong Tuy chỉ với kết cấu rất đơn giản như vậy nhưng khớp mộtchiều này lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp cho bánh Stator đạt được ý đồthiết kế đưa ra

Khớp một chiều hoạt động như một miếng chêm, khi vành ngoài quay theochiều B vì khoảng cách l nhỏ hơn l2 nên các con lăn dưới tác dụng trợ giúp của lò xo

sẽ khóa cứng vành ngoài và vành trong với nhau, ngược lại khi vành ngoài có xuhướng quay theo chiều A thì các con lăn luôn cho hai vành trong và ngoài quay tươngđối với nhau

e Khớp khóa biến mô

- Chức năng

Cơ cấu ly hợp khoá biến mô truyền công suất từ động cơ một cách trực tiếpgiống như một khớp nối cơ khí Do biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyếncông suất nên gây ra sự tổn hao công suất Vì vậy ly hợp được lắp bên trong biến mô

để nối trực tiếp động cơ với hộp số nhằm giảm tổn thất công suất

- Kết cấu

Hình 2.22: Kết cấu khóa biến mô

Kết cấu khóa biến mô bao gồm một khung thép, trên khung này có bố trí các lò

xo giảm chấn và một vành khăn bằng vật liệu sợi atbet hay hợp kim gốm để tạo lực masát khi cần thiết Ở mặt đối diện với vành khăn này về phía vỏ hộp số có một bề mặtkim loại được thiết kế để tỳ vành khăn ma sát này lên Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụmômen xoắn khi ly hợp ăn khớp để tránh va đập

- Hoạt động

5 4

3 1

Hình 2.23: Điều khiển đóng khớp khóa biến mô

1 Bánh bơm; 2 Bánh tuabin; 3 Khớp khóa biến mô; 4 Van điện từ;

5 Van tín hiệu; 6 Đường dầu cao áp vào

Khi tốc độ bánh bơm và bánh tuabin chênh lệch nhau 5%, tín hiệu thủy lực sẽđược đưa đến hai van (van điện từ và van thủy lực) để điều khiển khóa biến mô Dầu

áp suất cao được cung cấp đến van điện từ và van tín hiệu để cung cấp vào mặt trước

và sau của khớp khóa biến mô để tạo chênh áp giữa hai bề mặt trước và sau của khớpkhóa biến mô làm khớp khóa này đóng lại Giảm chấn có nhiệm vụ làm giảm tải trọngđộng khi khớp khóa biến mô làm việc

Hình 2.24: Điều khiển nhả khớp khóa biến mô

1 Bánh bơm; 2 Bánh tuabin; 3 Khớp khóa biến mô; 4 Van điện từ; 5 Van tín hiệu;

Khi tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra của hộp số (quy dẫn về cùng trục) sai khácnhau lớn hơn 5% khớp khóa biến mô sẽ được điều khiển nhả ra Để điều khiển nhảkhớp khóa biến mô nguyên lý vẫn là tạo sự chênh áp giữa hai mặt trước và sau củakhớp khóa cũng bằng van điện từ và van tín hiệu và dầu sau khi ra khỏi biến mô thìđược đưa vào bộ làm mát để thải bớt một phần nhiệt lượng dầu đã hấp thụ trong quátrình làm việc và do ma sát sau đó sẽ quay về bơm dầu để tiếp tục tuần hoàn.

 Nguyên lý hoạt động của bộ biến mô

- Sự truyền mô men: Khi tốc độ bánh bơm tăng thì lực ly tâm bắt đầu lằm cho dầu

chẩy từ tâm bánh bơm ra phía ngoài khi tốc độ bánh bơm tăng lên nữa thì dầu sẽ ép văng ra khỏi bánh bơm.Dầu và vào cánh của tua bin làm cho tuabin bắt dầu quay cùngchiều với bánh bơm.Dầu chẩy vào trong dọc theo các bánh của tua bin khi nó chui được vào tua bin thì mặt cong của bánh sẽ đổi hướng dầu ngược lại về phía bánh bơm

và chu kì lại bắt đầu lại từ đầu

Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của biến mô

- Khuếch đại momen: Việc khuếch đại mô men do bộ biến mô thực hiện bằng cách

dẫn dầu khi nó vẫn còn năng lượng sau khi qua bánh tua bin trở về bánh bơm qua cánhstato.Nói cách khác,bánh bơm được quay do mô men này lại được bổ xung dầu quay

về từ bánh tua bin

Hình 2.26: Nguyên lý khuếch đại momen của biến mô

2.2.2.2 Bơm dầu

Bơm dầu được thiết kế để đưa dầu đến bộ biến mô, bôi trơn bộ bánh răng hànhtinh và cung cấp dầu có áp suất đến hệ thống điều khiển thủy lực

Bơm dầu dung trong hộp số CVT là loại bánh răng ăn khớp trong lệch tâm

Bơm dầu được truyền năng lượng từ trục khuỷu động cơ

Hình 2.27: Cấu tạo bơm dầu

Bơm dầu được cấu tạo từ: vỏ bơm, vành răng ngoài, rôto bơm, đĩa phân chia dầu Do sự không đồng tâm trục quay, nên các bánh răng vừa ăn khớp vừa tạo nên các khoang dầu Khi trục chủ động quay, khoang dầu tạo nên bởi giữa các bề mặt răng tăng dần thể tích, tương ướng với quá trình hút, tiếp theo khoang dầu bị thu hẹp thể tích và tăng áp suất Qúa trình bơm xảy ra liên tục tạo nên áp suất dầu cho đường dẫn

2.2.2.3 Bộ truyền bánh răng hành tinh

a Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh trong hộp số vô cấp K311

Hình 2.28: Bộ truyền bánh răng hành tinh hộp số K311

Bộ truyền bánh răng hành tinh có nhiệm vụ khếch đại mô men và thay đổi chiều

chuyền động của xe

Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hànhtinh, cần dẫn, bánh răng bao, phanh số lùi và li hợp số tiến

Phanh số lùi sẽ cố định bánh răng bao, li hợp số tiến nối trục sơ cấp và bánhrăng mặt trời

Li hợp số tiến có buông triệt tiêu áp suất thủy lực li tâm

b Nguyên lý hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh trong hộp số vô cấp K311

Li hợp số tiến:

ON Phanh số lùi: OFF

Trục sơ cấp

- Đi tiến:

Li hợp số tiến sẽ ăn khớp và truyền lực dẫn động từ trục sơ cấp sang bánh răngmặt trời Do đó, lực dẫn động từ động cơ sẽ được chuyển đến bộ truyền vô cấp vớicùng chiều quay

- Đi lùi:

Lực dẫn động từ động cơ được truyền từ trục sơ cấp đến bánh răng bao khi lihợp số tiến OFF Lực dẫn động được chuyển đến bộ truyền vô cấp với chiều quayngược lại bằng việc kích hoạt phanh số lùi để giữ cố định cần dẫn

2.2.2.4 Puli truyền động

 Cấu tao puli chủ động và bị động

Hình 2.30: Cấu tạo của puli

Cấu tạo puli gồm 2 khoang dầu và piston Việc cấp thêm dầu vào một khoanglàm đẩy piston ép áp suất dầu sang khoang bên làm thay đổi khoảng cách khe hở cácpuli

 Nguyên lý hoạt động

+ Trạng thái tăng tốc: Bộ ECU-CVT sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến áp suất và tốc

độ của puli sơ cấp và thứ cấp, cảm biến bàn đạp ga cho biêt ô tô cần tăng tốc điềukhiển cho puli chủ động, tăng đường kính puly sơ cấp, giảm đường kính puli bị độngthực hiện truyền số cao hơn

+ Trạng thái giảm tốc: Ngược lại với trạng thái tăng tốc ECU điều khiển van SLT

DS1,DS2 làm việc giảm áp suất đường kính puli chủ động đồng thời puli bị động tăngđường kính lên

2.2.2.5 Dây đai truyền động

Hộp số vô cấp K311 sử dụng dây đai kim loại.

Hình 2.31: Dây đai kim loại

Hình 2.32: Cấu tạo dây dai kim loại

Gồm nhiều phần tử đai bằng thép được liên kết với nhau bởi 2 dây đai tạothành Loại dây đai bằng kim loại này có ưu điểm lớn là độ truyền động ma sát lớn,thời gian làm việc lâu dài và ít bị co dãn thay đổi chiều dài đai Nhược điểm khó chếtạo và có giá thành cao

1.Trục ly hợp 2 Vòng đệm

3 Bạc lót 4 Vòng chặn

5.Vòng phản ứng 6.Đĩa phanh

7.Tấm phanh

- Các đĩa ma sát: Ăn khớp bằng then hoa với bánh răng bao.

Các đĩa có chiều dày khoảng 1.6 ÷ 2.18mm Lớp ma sát dày khoảng 0.38 ÷0.76mm Bề mặt ma sát này có thể xẻ rãnh theo nhiều dạng khác nhau Các dạng rãnhnày giúp dòng dầu vào giữa đĩa ma sát và đĩa ép nhanh hơn và làm mát tốt hơn

Nguyên liệu chung để chế tạo đĩa ma sát là giấy đặc biệt, đó là hỗn hợp của:cotton, than chì, và các chất vô cơ khác

Hình 2.34: Một số dạng rãnh của đĩa ma sát

- Các đĩa ép: Ăn khớp bằng then hoa với trống của ly hợp.

Các đĩa ép có bề dày khoảng 1.78 ÷ 2.54mm, phía ngoài đĩa ép có nấc để ănkhớp với trống của ly hợp

Các đĩa ép được chế tạo với bề mặt nhẵn hơn 25 micro inch Độ nhám bề mặttốt nhất khoảng 12 ÷ 15 micro inch

Đĩa ép còn có chức năng tản nhiệt từ các đĩa ma sát

Hình 2.35: Dạng rãnh của đĩa ép

Để bộ ly hợp làm việc đúng chức năng, những đĩa ma sát phải lắp xen kẽ vớicác đĩa ép và ghép phía sau bộ lò xo hồi vị

- Piston: Khi bộ ly hợp chịu tác dụng của áp suất thủy lực, pit tông có thể chuyển động

vào hoặc ra trong xylanh tùy thuộc vào chiều tác động Pit tông và xylanh được làm

kín bởi những phớt chịu lực hay còn gọi là xéc măng Hành trình của pit tông đượcgiới hạn bởi vòng hãm.

- Lò xo hồi: Để pít tông trở lại vị trí ban đầu khi không chịu áp suất thủy lực trên mộ

ly hợp phải có lò xo hồi vị Trạng thái ban đầu luôn đẩy piston về một phía để cho cácđĩa ma sát và đĩa ép không tiếp xúc với nhau

b Hoạt động

Ăn khớp: Khi dầu có áp suất chảy vào trong xylanh, nó ấn vào bi van một chiều

của piston làm cho nó đóng van một chiều lại Điều đó làm cho piston dịch chuyển bêntrong xylanh ấn các đĩa ép tiếp xúc với các đĩa ma sát Do lực ma sát cao giữa đĩa ép

và đĩa ma sát, các đĩa ép chủ động và các đĩa ma sát bị động quay với tốc độ như nhau,điều đó có nghĩa ly hợp ăn khớp và trục sơ cấp được nối với bánh răng bao

Nhả khớp: Khi dầu thủy lực có áp suất được xả ra, áp suất dầu trong xylanh

giảm xuống Cho phép viên bi van một chiều tách ra khỏi đế van, điều này được thựchiện bằng lực ly tâm tác dụng lên nó và dầu trong xylanh được xả ra qua van mộtchiều này Kết quả là piston trở về vị trí cũ bằng lò xo hồi làm ly hợp nhả ra

2.2.2.7 Phanh

Phanh được sử dụng trong hộp số vô cấp có tác dụng giữ 1 phần tử của bộtruyền hành tinh với mục đích tạo số đảo chiều (số lùi trong hộp số)

 Cấu tạo phanh dải kiểu nhiều đĩa

Hình 2.36: Cấu tạo phanh dải nhiều đĩa

- Hoạt động

Khi áp suất thuỷ lực tác dụng lên xi lanh, pittông dịch chuyển bên trong xi lanhđẩy các đĩa ép và đĩa ma sát tiếp xúc với nhau Như vậy tạo ra một lực ma sát cao giữatừng đĩa ép và đĩa ma sát Khi dầu có áp suất được xả ra khỏi phanh, pittông trở về vịtrí ban đầu bằng lò xo hồi làm cho phanh nhả ra.

2.2.2.8 Cụm thân van

Cụm thân van dẫn dòng thủy lực tới các cơ cấu chấp hành để thực hiện việcđiều khiển sự làm việc của hộp số vô cấp Cụm thân van bao gồm 2 nửa, thân van trên

và thân van dưới với 5 van điện từ và 1 cảm biến nhiệt độ dầu

Hình 2.37: Cấu tạo cụm thân van Bảng 2.3: Chức năng của các van chính

Van Chức năng

DS1 Điều khiển dòng thủy lực đi vào puli sơ cấp

(điều khiển lên số)

DS2 Điều khiển dòng thủy lực đi ra khỏi puli sơ cấp (điểu

khiển xuống số)

SLT Điều khiển áp suất li hợp số tiến và phanh số lùi

DSU Điều khiển áp suất thủy lực của ly hợp khóa biến mô

SLS Điều khiển áp suất thủy lực tác động nên puli thứ cấp

 Sơ đồ hoạt động của bơm dầu tới các puly

Hình 2.38: Sơ đồ hoạt của bơm dầu tới puli

 Hoạt động điều khiển tỉ số truyền tốc độ

ECU nhận các tín hiệu từ các cảm biến và vị trí van chuyển số tay để xuất ra tínhiệu cho các van điện từ DS1,DS2,SLS,SL,DSU nhằm điều khiển cùng lúc sự đóng

mở các mạch dầu điều khiển tỉ số truyền tốc độ,hay áp suất đai nén,điều khiển khóabiến mô để hộp số hoạt động êm ái nhất

Hình 2.39: Hoạt động điều khiển tỉ số truyền tốc độ

Dầu được bơm từ bơm dầu tới van điều khiển tỉ số truyền tốc độ số 1 và số 2đợi sẵn Khi có tín hiệu từ van điện từ DS1 van điều khiển tỉ số truyền tốc độ số 1 mở

ra dầu được bơm vào puli sơ cấp Khi muốn giảm tốc van lưu thông mở Van điện từDS2 mở đưa dầu tới van điều khiển tỉ số truyền tốc độ số 2 để thay đổi áp suất dầutrong puli thứ cấp Sự điều khiển nhịp nhàng của 2 van này làm cho puli ra vào làmtăng giảm tỉ số truyền tốc độ xe phù hợp

 Sơ đồ điều khiển áp lực nén đai puly

Điều khiển áp suất li hợp khóa biến mô

Hình 2.40: Sơ đồ điều khiển áp lực nén đai puly

Dầu được cấp từ bơm dầu tới van điều áp sơ cấp và van điều áp suất chuẩn số 1.Khi cần tăng hay giảm bề rộng của puli thứ cấp,dầu sẽ được bơm dầu bơm tới van điềubiến áp suất chuẩn số 3 tới van điện từ SLS tới van điều áp suất chuẩn số 1 mở bơmdầu vào làm tăng áp suất làm tăng áp lực đai puli

2.2.2.9 Hệ thống điều khiển điện tử

Hệ thống điều khiển điện tử sử dụng trong hộp số CVT với các mục đích:

• Điều khiển phối hợp động cơ - CVT

• Điều khiển tăng khả năng tăng tốc (Nâng cao cảm giác tăng tốc)

• Điều khiển khi giảm tốc

• Điều khiển khi lên/xuống dốc

• Điều khiển tỉ số truyền tốc độ

• Điều khiển thời điểm khóa biến mô

• Chức năng an toàn

• Chức năng chẩn đoán

Hình 2.41: Sơ đồ điều khiển điện tử

a Các cảm biến sử dụng trong điều khiển hộp số CVT

Hình 2.42: Các cảm biến sử dụng trên hộp số K311

- Cảm biến tốc độ NT đo tốc độ quay trục sơ cấp

- Cảm biến tốc độ NIN đo tốc độ quay puly sơ cấp

- Cảm biến tốc độ NOUT đo tốc độ quay puly thứ cấp

- Cảm biến áp suất dầu sẽ đo áp suất của của puly cùng với 3 cảm biến tốc độ sẽgửi tín hiều đầu vào tới ECU điều khiển ECU sẽ phân tích và xuất ra tín hiềuđầu ra để mở cụm van thủy lực đóng mở các thân van theo chế độ làm việc đảmbảo đúng với điều khiển của người lái xe

b Các chế độ điều khiển của hệ thống điều khiển điện từ trong hộp số CVT K311

- Điều khiển phối hợp động cơ và hộp số CVT

Hình 2.43: Điều khiển phối hợp động cơ và hộp số vô cấp

Bằng việc nhận tín hiệu tác động qua lại của ECU điều khiển động cơ là các tínhiệu mô men động cơ,tín hiệu cắt nhiên liệu tín hiệu góc mở bàn đạp ga chuyển tớiECU điều khiển CVT xuất ra các tín hiệu điều khiển biến mô tới tín hiệu điều khiển

- Điều khiển tăng khả năng tăng tốc

Hình 2.44: Điều khiển tăng khả năng tăng tốc

ECU xác định nhu cầu tăng tốc của người lái bằng sự thay đổi tốc đọ xe và bànđạp ga,với việc dùng điều khiển gia tốc xe và tốc độ động cơ đều đạt hiệu suất caohơn

- Điều khiển cải thiện khả năng giảm tốc

Hình 2.45: Điều khiển khả năng giảm tốc

ECU Xác định nhu cầu tăng tốc của xe nhờ sự thay đổi của tốc độ xe và bànđạp ga làm cho tốc độ được cải thiện nhờ sử dụng tỉ số truyền cố định, dù nhiên liệuđược cắt