VI.1. Tháo hộp số
VI.1.1 Tháo trục cần chọn và chuyển số
Tháo trục cần chọn và chuyển số khi hộp số ở vị trí trung gian.
VI.1.2. Tháo ốc hãm trục thứ cấp
(a)Ăn khớp hai bánh răng bất kỳ để ngăn khơng cho trục xoay.
(b)Đục các tai của đai ốc hãm.
(c)Tháo đai ốc hãm.
(d)Nhả khớp hai bánh răng đã cho ăn khớp ở bước đầu.
VI.1.3. Tháo vịng hãm của bánh răng số 5
Dùng tuốc nơ vít cĩ chiều dài qui định và búa đĩng vịng hãm ra. Vịng hãm dùng cho trục càng chuyển số và cho ống trượt cĩ qui trình tháo như nhau.
VI.1.4. Tháo bánh răng số 5, Moayơ No.3 và vành đồng tốc
Dùng SST tháo bánh răng số 5, moayơ No.3 và vành đồng tốc.
Đặt các mĩc của SST song song với bánh răng. Đừng để chúng bị chéo nhau.
VI.2.1. Lắp moayơ ly hợp và ống trượt
1. Lắp moayơ ly hợp và các khĩa đồng tốc vào ống trượt.
- Lắp các chi tiết theo vị trí đúng như chỉ ra ở hình vẽ bên.
- Ghi nhớ rằng khĩa đồng tốc No.3 đối xứng và phải lắp đúng vị trí.
- Ống trượt cĩ 3 răng dài (cách nhau 1 gĩc 120o) để lắp vào 3 rãnh sâu trên ống trượt khi lắp ráp.
2. Lắp các lị xo khĩa đồng tốc vào khĩa đồng tốc.
- Lắp các lị xo đồng tốc đúng vị trí sao cho khe hở các đầu của nĩ khơng thẳng hàng.
VI.2.2. Lắp cụm vịng đồng tốc và ống trượt 1. Bơi dầu hộp số lên vành đồng
tốc và ống trượt.
2. Đặt vịng đồng tốc lên bánh răng và giĩng thẳng các khe của vịng với khĩa đồng tốc.
- Lắp ống trượt lên trục sơ cấp theo hướng đứng
- Lắp moayơ ly hợp No.1, No.2 và No.3 sao cho rãnh vịng và khĩa đồng tốc đã được giĩng thẳng.
3. Dùng máy ép lắp cụm ống trượt
- Lắp ép ống trượt cho đến khi nĩ chạm vào tấm chặn.
- Sau khi lắp moayơ, kiểm tra xem bánh răng quay cĩ êm và các vịng đồng tốc khơng tiếp xúc với bánh răng.
- Khi lắp ép cụm ống trượt No.2 vào trục thứ cấp, đảm bảo bánh răng bị hãm nằm trong rãnh trên đệm chặn.
VI.2.3. Lắp vịng hãm
a. Chọn vịng hãm sao cho cĩ khe hở dọc trục bé nhất.
b. Lắp vịng hãm lên trục.
- Khi lắp vịng hãm, làm cẩn thận để khơng làm hỏng cổ trục sơ cấp.
c. Sau khi lắp vịng hãm, kiểm tra khe hở dọc trục bằng thước lá - Đo khe hở dọc trục xung quanh tồn bộ vịng ngồi bánh răng
VI.2.4. Điều chỉnh tải ban đầu của vịng bi bên vi sai
a. Lắp vi sai vào vỏ hộp số.
b. Lắp vỏ hộp số.
c. Lắp và xiết chặt 16 bulơng bắt vỏ hộp số. Mơ men xiết: 300kg.cm (29N.m).
d. Dùng SST, xoay vi sai một vài lần theo cả hai hướng để lắp vịng bi
e. Dùng SST và clê lực nhỏ, đo tải ban đầu khi bắt đầu quay. Tải ban đầu (khi bắt đầu quay): Vịng bi mới: 8 – 16kg.cm Vịng bi dùng lại: 5 – 10kg.cm
f. Nếu tải ban đầu khơng như thơng số kỹ thuật, tháo vịng ngồi của vịng bi bằng SST.
- Chọn đệm rất cẩn thận, khơng bao giờ dùng đệm mà sẽ tạo ra moment xoắn lớn hơn giới hạn trên của moment ban đầu.
- Tải ban đầu sẽ thay đổi khoảng 3 – 4 kg.cm tương ứng với mỗi chiều dày tấm đệm.
VI.2.5. Lắp vỏ hộp số
a. Loại bỏ bất cứ vật liệu keo nào và cẩn thận đừng làm rơi dầu lên bề mặt tiếp xúc của vỏ hộp số phía vỏ hộp số và vi sai.
b. Bơi keo làm kín lên vỏ hộp số - Lắp vỏ hộp số ngay khi bơi keo làm kín. - Bơi keo làm kín cẩn thận để khơng đẩy vào trong hộp số.
c. Lắp và xiết 16 bulơng Moment xiết: 300 kg.cm (29N.m).
VI.2.6. Lắp nắp vỏ hộp số
a. Loại bỏ bất cứ vật liệu keo nào và cẩn thận đừng làm rơi dầu lên bề mặt tiếp xúc của vỏ và nắp vỏ hộp số.
b. Bơi keo làm kín vào vỏ hộp số như hình vẽ.
- Keo làm kín: 08826 – 00090THREE 1281 hoặc tương đương.
- Lắp nắp vỏ hộp số sau khi bơi keo làm kín. - Bơi keo làm kín cẩn thận khơng để giây vào trong nắp vỏ hộp số.
c. Lắp và xiết 9 bulơng
CHƯƠNG VI: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
Sau khi học xong chương này, người học cĩ khả năng:
Giải thích cấu tạo và hoạt động của một hộp số tự động.
Mơ tả các bộ phận của hộp số tự động cho động cơ đặt dọc và đặt ngang.
Phân loại các kiểu hộp số tự động khác nhau.
Trình bày sự khác nhau giữa hộp số tự động cho động cơ đặt dọc và đặt ngang.
Khi tài xế dang lái xe cĩ hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số khi đạp chân ga nhằm mục đích tăng tốc độ xe. Khi lái xe lên dốc hay khi động cơ khơng cĩ đủ lực để leo dốc tại số đang chạy, hộp số được chuyển về số thấp.
Vì các lý do trên, nên điều cần thiết với lái xe là phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp.
Ở hộp số tự động, những nhận biết như vậy của lái xe là khơng cần thiết, lái xe khơng cần phải chuyển số mà việc chuyển số lên hay xuống đến số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe.
I. CƠNG DỤNG – PHÂN LOẠI – YÊU CẦU I.1. Cơng dụng
Hộp số tự động cho phép đơn giản hĩa việc điều khiển hộp số. Quá trình chuyển số êm dịu, khơng cần cắt cơng suất truyền từ động cơ xuống khi sang số. Hộp số tự động tự chọn tỷ số truyền phù hợp với điều kiện chuyển động. Do đĩ tạo điều kiện sử dụng gần như tối ưu cơng suất của động cơ.
I.2. Phân loại
Hiện nay sử dụng trên xe cĩ hai loại hộp số tự động:
Hộp số tự động cĩ cấp.
Hộp số tự động vơ cấp.
Hộp số tự động vơ cấp ít được sử dụng hơn do cơng nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao. Do đĩ trong chương này chủ yếu giới thiệu hộp số tự động cĩ cấp, cịn hộp số tự động vơ cấp, chúng tat ham khảo thêm ở các chuyên đề. Hộp số tự động cĩ cấp gồm cĩ 3 bộ phận chính:
Truyền động thủy lực (ly hợp thủy lực hay biến mơ thủy lực).
Bộ bánh răng hành tinh..
Hệ thống điều khiển.
I.3 Yêu cầu
Hộp số tự động đảm bảo các yêu cầu sau:
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.
* Các ưu điểm của hộp số tự động
So với hộp số thường, hộp số tự động cĩ các ưu điểm sau:
− Hộp số tự động thực hiện việc chuyển số chính xác hơn.
− Nĩ làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường chuyên phải chuyển số.
− Nĩ chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với các chế độ lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuật lái xe khĩ khăn và phức tạp như vận hành ly hơp.
− Nĩ tránh cho động cơ và dịng dẫn động khỏi bị quá tải, do nĩ nối chúng bằng thủy lực (qua biến mơ) tốt hơn so với nối bằng cơ khí.
II. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH VÁ CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA CHÚNG
Cĩ nhiều hộp số tự động khác nhau, chúng được cấu tạo theo một vài cách khác nhau nhưng chức năng cơ bản và nguyên lý hoạt động của chúng là giống nhau. Hộp số tự động bao gồm một số bộ phận chính. Chúng thực hiện phần lớn chức năng của hộp số tự động, các bộ phận này vận hành chính xác cũng như phải kết hợp chặt chẽ với nhau. Để hiểu biết đầy đủ hoạt động của hộp số tự động, điều quan trọng là phải nắm được các nguyên lý cơ bản của các bộ phận chính. Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:
- Bộ biến mơ.
- Bộ bánh răng hành tinh. - Bộ điều khiển thủy lực.
- Bộ truyền động bánh răng cuối cùng. - Các thanh điều khiển.
- Dầu hộp số tự động.
II.1. Biến mơ thủy lực
Biến mơ thủy lực được gắn ở trục vào hộp số và được lắp bằng bulơng vào trục khuỷa thơng qua tấm truyền động. Biến mơ cĩ tác dụng như bánh đà động cơ.
Chức năng của bộ biến mơ:
- Tăng mơ men do động cơ tạo ra.
- Đĩng vai trị như một ly hợp thủy lực để truyền hay khơng truyền mơ men động cơ đến hộp số.
- Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống thủy lực. - Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.
II.2. Bộ bánh răng hành tinh
Bộ bánh răng bao gồm: các bánh răng hành tinh để thay đổi tốc độ đầu ra, ly hợp và phanh hãm dẫn động bằng áp suất dầu thủy lực để điều khiển hoạt động của bánh răng hành tinh, các trục để truyền cơng suất động cơ, và các vịng bi giúp cho truyền động quay của trục được êm.
Chức năng của bộ bánh răng hành tinh như sau:
- Cung cấp một vài tỷ số truyền bánh răng để đạt được mơ men và tốc độ quay phù hợp với các chế độ chạy xe và điều khiển của lái xe.
- Cung cấp bánh răng đảo chiều để chạy lùi.
- Cung cấp vị trí số trung gian để cho phép động cơ chạy khơng tải khi xe đỗ
II.3. Hệ thống điều khiển thủy lực
Hệ thống điều khiển thủy lực bao gồm: các te dầu, bơm dầu, các loại van với các chức năng khác nhau, các khoang và ống dẫn dầu, phanh và các bộ phận khác của hệ thống điều khiển thủy lực.
Chức năng của hệ thống điều khiển thủy lực như sau: - Cung cấp dầu thủy lực đến bộ biến mơ.
- Điều chỉnh áp suất thủy lực do bơm dầu tạo ra.
- Cung cấp áp suất thủy lực đến các ly hợp và phanh để điều khiển hoạt động của bánh răng hành tinh.
- Bơi trơn các chi tiết chuyển động quay bằng dầu. - Làm mát biến mơ và hộp số bằng dầu.
II.4. Liên kết điều khiển bằng tay
Hộp số tự động chuyển lên số cao và xuống số thấp một cách tự động. Tuy nhiên cũng cĩ hai liên kết để cho phép lái xe điều khiển hộp số tự động bằng tay. Các liên kết này bao gồm: Cần và cáp chọn số, cáp dây ga và bướm ga.
Cần chọn số dùng để chọn chế độ lái xe: Tiến hay lùi, số trung gian hay đỗ xe. Lượng nhấn bàn đạp ga – cĩ nghĩ là độ mở của bướm ga – được truyền chính xác đến hộp số bằng cáp này. Hộp số tự động tăng hoặc giảm tốc dựa vào tải của động cơ và lái xe cĩ thể thay đội điều đĩ bằng lượng nhấn bàn đạp ga.
II.5. Bộ truyền động cuối cùng
Trong hộp số tự động cĩ vi sai được đặt nằm ngang, hộp số và bộ truyền động cuối cùng được đặt chung trong cùng một vỏ. Bộ truyền động cuối cùng bao gồm một cặp bánh răng giảm tốc cuối cùng và các bánh răng vi sai. Chức năng của bộ truyền động cuối cùng cũng giống như trên xe cĩ cầu sau chủ động, nhưng nĩ dùng các bánh răng xoắn làm các bánh răng giảm tốc cuối cùng.
II.6. Dầu hộp số tự động
Dầu hộp số tự động (viết tắt là ATF) để phân biệt với các loại dầu khác. Chức năng của dầu hộp số tự động (ATF):
- Truyền mơ men trong bộ biến mơ.
- Điều khiển hệ thống điều khiển thủy lực, cũng như hoạt động của ly hợp và phanh trong phần hộp số.
- Bơi trơn các bánh răng hành tinh và các chi tiết chuyển động khác. - Làm mát các chi tiết chuyển động.
II.7. Vỏ hộp số
Vỏ hộp cĩ chứa biến mơ, bộ bánh răng hành tinh và phần lớn hệ thống điều khiển thủy lực; và đuơi hộp số cĩ chứa trục thứ cấp (hộp số tự động cĩ vi sai khơng chứa phần đuơi, và truyền động cuối cùng được đặt trong vỏ hộp số phía cĩ vi sai). Một ống thơng hơi được lắp ở phía trên hộp số để ngăn khơng cho áp suất trong vỏ tăng lên quá cao.
III. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNGIII.1. Cấu tạoIII.1. Cấu tạo III.1. Cấu tạo
Hình 4.1: Cấu tạo bộ biến mơ
Bộ biến mơ cĩ chức năng như một ly hợp tự động. Bộ biến mơ vừa truyền vừa khuếch đại mơ men từ động cơ bằng cách sử dụng dầu hộp số làm mơi trường làm việc.
Bộ biến mơ bao gồm cĩ: Cánh bơm được dẫn động bằng trục khuỷa, cánh tuabin được nối với trục sơ cấp hộp số. Stato được bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp một chiều và trục stato, vỏ bộ biến mơ chứa tất cả các phần trên. Biến mơ được đổ đầy dầu thủy lực cung cấp bởi bơm
dầu. Dầu này được văng ra khỏi cánh bơm thành một dịng truyền cơng suất làm quay cánh tuabin.
1.Kết cấu
1.1. Cánh bơm
Cánh bơm được gắn liền với vỏ biến mơ, rất nhiều cánh cĩ dạng cong được lắp theo hướng kính ở bên trong. Vịng dẫn hướng được lắp trên cạnh trong của cánh để dẫn hướng cho dịng chảy được êm. Vỏ biến mơ được nối với trục khuỷa qua tấm dẫn động.
Cũng như cánh bơm rất nhiều cánh được lắp trong cánh tuabin. Hướng cong của các cánh này ngược chiều với hướng cong của các cánh trên cánh bơm. Cánh tuabin được lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các cánh của nĩ đồi diện với các cánh trên cánh bơm, giữa chúng cĩ một khe hở rất nhỏ.
1.3. Stato
Stato được đặt giữa cánh bơm và cánh tuabin. Nĩ được lắp trên trục stato, trục này lắp cố định vào vỏ hộp số qua khớp một chiều.
Các cánh của stato nhận dịng dầu khi nĩ đi ra khỏi cánh tuabin và hướng cho nĩ đập vào mặt sau của các cánh trên cánh bơm làm cho cánh bơm quay “cường hĩa”.
Khớp một chiều cho phép stato quay cùng chiều với trục khuỷa động cơ. Tuy nhiên nếu stato cố gắng quay theo chiều ngược lại, khớp một chiều sẽ khĩa stato lại và khơng cho nĩ quay. Do vậy stato quay hay bị khĩa phụ thuộc vào hướng dịng dầu đập vào các cánh của nĩ.
2. Hoạt động
* Hoạt động của khớp một chiều
Khi vịng ngồi cố gắng quay theo hướng như mũi tên A trong hình bên dưới đây, nĩ sẽ ấn vào phần đầu của các con lăn. Do khoảng cách L1 ngắn hơn L nên con lăn bị nghiêng đi cho phép vịng ngồi quay.
Tuy nhiên, khi vịng ngồi cố gắng quay theo chiều ngược lại (chiều B), con lăn khơng thể nghiêng đi do khoảng cách L2 ngắn hơn L. Kết quả là làm cho con lăn cĩ tác dụng như một miếng chêm khĩa vành ngồi và giữ khơng cho nĩ chuyển động. Lị xo giữ được
lắp thêm để trợ giúp cho con lăn, nĩ giữ cho các con lăn luơn nghiêng một chút theo hướng khĩa vịng ngồi.
3. Nguyên lý truyền cơng suất
Hình 4.6: Nguyên lý truyền cơng suất của biến mơ
Khi cánh bơm được dẫn động bởi trục khuỷa, dầu trong cánh bơm sẽ quay với cánh bơm theo cùng một hướng. Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên, lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu chảy ra phía ngồi tâm của cánh bơm. Khi tốc độ của cánh bơm tăng lên nữa, dầu sẽ bị đẩy ra khỏi cánh bơm và đập vào các cánh của tuabin làm cho tuabin bắt đầu quay cùng một hướng với cánh bơm. Dầu chảy vào trong dọc theo các cánh của cánh tuabin, khi nĩ chạm vào phần
trong của cánh tuabin, bề mặt cong bên trong này sẽ hướng dịng dầu chảy ngược