Hộp số vô cấp thủy lực trên ô tô

I T ng quan v h th ng ổ ề ệ ố

Ngành công nghi p ch t o ô tô đã có hàng tri u phát minh k t khi chi c ô tô ệ ế ạ ệ ể ừ ế

đ uầ tiên ra đ i vào năm 1886 M t trong nh ng b ph n không th thi u chính ờ ộ ữ ộ ậ ể ế

là h p s ,ộ ố và đ n ngày nay, b ph n này v n không ng ng đế ộ ậ ẫ ừ ượ ả ếc c i ti n đ cho ể

ra nh ng s nữ ả ph m m i Tuy nhiên, dù th nào đi n a thì v c b n, h p s trênẩ ớ ế ữ ề ơ ả ộ ố

ô tô v n ch có haiẫ ỉ công d ng chính:ụ

Ng t công su t t đ ng c đ n các bánh xe khi xe đ ng yên, cho phép đ ng c ắ ấ ừ ộ ơ ế ứ ộ ơ

v nẫ quay ch đ không t i.ở ế ộ ả

Cung c p t s truy n khác nhau giúp xe kh i hành t v trí đ ng yên đ ng th i ấ ỉ ố ề ở ừ ị ứ ồ ờ

gi mả s vòng quay c a đ ng c t c đ cao h n giúp ti t ki m nhiên li u, đ ngố ủ ộ ơ ở ố ộ ơ ế ệ ệ ồ

th i xe v nờ ậ hành mượt mà h n.ơ

V i h p s vô c p CVT, Không còn các c p s nh h p s t đ ng truy n th ng,ớ ộ ố ấ ấ ố ư ộ ố ự ộ ề ố

h p s vô c p s d ng đai truy n l c di chuy n gi a hai pulli có độ ố ấ ử ụ ề ự ể ữ ường kính

bi n thiên đ thay đ i t s truy n Trong ng d ng th c t , h p s vô c p sế ể ổ ỉ ố ề ứ ụ ự ế ộ ố ấ ử

d ng b bi n mô th y l c (tụ ộ ế ủ ự ương t h p s t đ ng truy n th ng) đ truy nự ộ ố ự ộ ề ố ể ề

đ ng năng t đ ng c đ n h p s Ho c s d ng b ly h p tộ ừ ộ ơ ế ộ ố ặ ử ụ ộ ợ ương t h p s sànự ộ ố

nh ng t t nhiên v n hành hoàn toàn t đ ng.ư ấ ậ ự ộ

u đi m c a lo i h p s này là đ ng c có th duy trì đ c hi u qu cao nh t,

trong khi h p s t đ ng đi u ch nh tùy thu c vào t i tr ng và t c đ Khi c nộ ố ự ộ ề ỉ ộ ả ọ ố ộ ầ tăng t c nhanh, đ ng c sẽ cung c p l c kéo m nh nh t, t s truy n cao nh tố ộ ơ ấ ự ạ ấ ở ỉ ố ề ấ

và duy trì liên t c đ giúp xe nhanh chóng đ t v n t c mong mu n Khi đ t v nụ ể ạ ậ ố ố ạ ậ

t c n đ nh, h p s sẽ t đ ng gi m t s truy n đ đ duy trì t c đ , đ ng th iố ổ ị ộ ố ự ộ ả ỉ ố ề ủ ể ố ộ ồ ờ

t c đ đ ng c đố ộ ộ ơ ược gi m xu ngả ố giúp tăng hi u qu s d ng nhiên li u.ệ ả ử ụ ệ

Đi m h n ch c a h p s vô c p l i đ n t chính c u t o c a nó Vì ho t đ ngể ạ ế ủ ộ ố ấ ạ ế ừ ấ ạ ủ ạ ộ

d a trên ma sát c a dây đai truy n và pulli, do đó h p s vô c p không th thi tự ủ ề ộ ố ấ ể ế

k cho nh ng đ ng c có công su t l n ế ữ ộ ơ ấ ớ

II Nguyên lý làm vi c: ệ

N u h p s t đ ng ki u hành tinh b n sẽ th y s ph c t p c a c m t “th ế ở ộ ố ự ộ ể ạ ấ ự ứ ạ ủ ả ộ ế

gi i” bánh răng, phanh và đĩa ly h p cùng các thi t b đi u khi n ho t đ ng thì ớ ợ ế ị ề ể ạ ộ ở

h p s vô c p CVT l i đ n gi n h n nhi u H u h t h p s vô c p CVT đ u có ộ ố ấ ạ ơ ả ơ ề ầ ế ộ ố ấ ề

ba ph n t c b n:ầ ử ơ ả

– Đai truy n b ng kim lo i hay cao su có công su t caoề ằ ạ ấ

– M t h puli có đ u vào thay đ i g n v i tr c quay đ ng cộ ệ ầ ổ ắ ớ ụ ộ ơ

– M t h puli đ u ra d n đ n bánh xe.ộ ệ ầ ẫ ế

CVT cũng có b vi x lý và các c m bi n đ theo dõi và đi u khi n nh ng ba ộ ử ả ế ể ề ể ư

ph n t chính trên là nh ng nhân t chìa khóa cho phép ý tầ ử ữ ố ưởng này tr thành ở

hi n th c.ệ ự

H puli v i đệ ớ ường kính thay đ i là trái tim c a CVT M i puli đổ ủ ỗ ượ ạc t o thành t ừ hai kh i hình nón có góc nghiêng 20 đ và đ t đ i di n v i nhau M t dây đai ố ộ ặ ố ệ ớ ộ

ch y trong rãnh gi a hai kh i hình nón này Dây đai hình ch V có u đi m h n ạ ữ ố ữ ư ể ơ

n u chúng đế ược làm t cao su vì có ma sát cao, h n ch trừ ạ ế ượt (xem hình 3) Hai kh i hình nón này có th thay đ i kho ng cách gi a chúng Khi hai kh i hình ố ể ổ ả ữ ố nón tách ra xa nhau, dây đai ng p sâu vào trong rãnh và bán kính c a dây đai ậ ủ

qu n quanh puli sẽ gi m đi Khi hai kh i hình nón này g n nhau thì bán kính ấ ả ố ở ầ

c a dây đai tăng lên CVT có th s d ng áp su t th y l c ho c lò xo đ t o ra ủ ể ử ụ ấ ủ ự ặ ể ạ

l c c n thi t thay đ i kho ng cách gi a hai kh i hình nón (xem hình 4)ự ầ ế ổ ả ữ ố

H puli và dây đai có đệ ường kính thay đ i này thổ ường đi v i nhau thành m t ớ ộ

c p M t trong s đó là puli ch đ ng đặ ộ ố ủ ộ ược n i v i tr c quay c a đ ng c Puli ố ớ ụ ủ ộ ơ

ch đ ng cũng đủ ộ ượ ọc g i là puli đ u vào b i vì nó nh n năng lầ ở ậ ượng tr c ti p t ự ế ừ

đ ng c đ a vào h p s Puli th hai g i là puli b đ ng n i v i puli ch đ ng ộ ơ ư ộ ố ứ ọ ị ộ ố ớ ủ ộ hay còn g i là puli đ u ra và nó truy n momen đ n tr c truy n đ ng d n đ n ọ ầ ề ế ụ ề ộ ẫ ế bánh xe

Kho ng cách gi a tr c c a puli t i đi m qu n c a dây đai đả ữ ụ ủ ớ ể ấ ủ ượ ọc g i là bán kính quay (picth radius) T s c a bán kính quay trên puli ch đ ng và bán kính quayỷ ố ủ ủ ộ

c a puli b đ ng xác l p nên “s ” c a h p s ủ ị ộ ậ ố ủ ộ ố

Khi m t puli tăng bán kính c a nó và cái khác gi m bán kính đ gi cho dây đai ộ ủ ả ể ữ luôn bám ch t vào gi a hai kh i hình nón, chúng sẽ t o ra vô s các t s truy n ặ ữ ố ạ ố ỷ ố ề

t m c th p nh t cho đ n cao nh t Ví d khi bán kính quay nh trên puli ch ừ ứ ấ ấ ế ấ ụ ỏ ủ

đ ng và l n trên puli b đ ng thì t c đ quay c a puli b đ ng sẽ gi m k t qu là ộ ớ ị ộ ố ộ ủ ị ộ ả ế ả

có được “s th p” Khi bán kính quay c a puli ch đ ng l n và c a puli b đ ng ố ấ ủ ủ ộ ớ ủ ị ộ

nh thì t c đ c a puli b đ ng tăng lên và k t qu là đỏ ố ộ ủ ị ộ ế ả ược “s cao” V m t ố ề ặ nguyên lý, h p s CVT ho t đ ng v i vô s c p đ có th ch y b t c th i ộ ố ạ ộ ớ ố ấ ộ ể ạ ở ấ ứ ờ

đi m nào, đ i v i b t c lo i đ ng c và t c đ xe nào c a xe.ể ố ớ ấ ứ ạ ộ ơ ố ộ ủ

S đ n gi n c a CVT đã bi n chúng tr thành ý tự ơ ả ủ ế ở ưởng tuy t v i cho h p s dànhệ ờ ộ ố cho nhi u lo i máy và thi t b khác nhau không ch riêng xe h i CVT đã đề ạ ế ị ỉ ơ ượ ửc s

d ng nhi u năm qua trên các máy gia công kim lo i Nó cũng có m t trên nhi u ụ ề ạ ặ ề

lo i phạ ương ti n khác nhau bao g m đ u kéo (tractor), xe trệ ồ ầ ượt tuy t ế

(snowmobile) và scooter Trong t t c các ng d ng này, h p s đ u d a trên ấ ả ứ ụ ộ ố ề ự

lo i dây đai cao su ch t lạ ấ ượng t t và đàn h i th p Tuy nhiên nó v n b trố ồ ấ ẫ ị ượt và kéo dãn ra do đó gi m đi hi u qu làm vi c.ả ệ ả ệ

Nh ng lo i v t li u m i cũng đữ ạ ậ ệ ớ ược gi i thi u đ ch t o ra h p s vô c p CVT ớ ệ ể ế ạ ộ ố ấ

có đ tin c y và hi u qu làm vi c cao h n n a M t trong nh ng c i ti n quan ộ ậ ệ ả ệ ơ ữ ộ ữ ả ế

tr ng nh t đó là thi t k và phát tri n m t dây đai m i n i gi a hai puli Đây là ọ ấ ế ế ể ộ ớ ố ữ

lo i dây ph c h p đạ ứ ợ ược làm t m t vài lá thép m ng (kho ng t 9-12) k t h p ừ ộ ỏ ả ừ ế ợ cùng v i nh ng phi n thép có đ c ng cao, đớ ữ ế ộ ứ ượ ạc t o hình ôm ch t l y các lá kimặ ấ

lo i Dây đai b ng kim lo i không b trạ ằ ạ ị ượt và có đ b n cao h n, cho phép CVT ộ ề ơ

có th làm vi c v i mô-men đ ng c cao h n và êm h n so v i dây đai cao su.ể ệ ớ ộ ơ ơ ơ ớ