3.1. Nhiệm vụ, yờu cõ̀u và phõn loại. 3.1.1. Nhiệm vụ
- Tự động thay đổi mụ men và số vũng quay (tỉ số truyền) của động cơ phự hợp với sự thay đổi lực cản chuyển động trờn đường.
- Tạo nờn chuyển động lựi cho ụ tụ.
- Tỏch mối liờn hệ truyền lực giữa động cơ và bỏnh xe chủ động trong thời gian dài.
3.1.2. Yờu cõ̀u
- Cú nhiều tỉ số truyền phự hợp để nõng cao tớnh năng hoạt động và tớnh năng kinh tế của ụ tụ.
a) b)
Hỡnh 2-8. Kiểm tra hư hỏng cỏc bỏnh răng hộp số
a. Kiểm tra bỏnh răng mũn vờnh; b. Kiểm tra mũn vành răng đisố
2 Kiểm tra hư hỏng cỏc chi tiết hộp số
Kiểm tra bỏnh răng và càng sang số
28
- Tự động điều khiển chớnh xỏc, làm việc ờm và cú hiệu suất truyền lực cao. - Kết cấu đơn giản và cú độ bền cao.
- Kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng.
3.1.3. Phõn loại
Hộp số tự động hay cũn gọi là hộp số hành tinh cú 2 loại sau: - Hộp số hành tinh lắp với truyền động cỏc đăng
- Hộp số hành tinh lắp với bộ vi sai của cầu chủ động
3.2. Sơ đồ và nguyờn lý làm việc.
Hỡnh 3-1.Hộp số tựđộng
3.2.1. Trạng thỏi chọn số trung gian hoặc dừng xe (N hoặc P)
Hỡnh 3-2. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trớ N
B/ răng mặt trời Trục sơ cấp B/ răng bao B/ răng hành tinh Trục trung gian B/ răng hành tinh Ly hợp C1,C2 Phanh dải B1 Cần dẫn B/ răng mặt trời
B/ răng chủ động Phanh đĩa B2
Khớp 1 chiều F1
Ly hợp B/ răng bao
29
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ P (dừng xe) và N (số mo - trung gian), trục sơ cấp lắp với rụ to tua bin làm quay giỏ đỡ ly hợp, cỏc ly hợp ở trạng thỏi mở, trục trung gian ở trạng thỏi khoỏ với vỏ hộp số, xe ở trạng thỏi dừng hoặc đang chọn số.
- Bỏnh răng mặt trời trước và sau lắp trờn trục trung gian và quay liền một khối. - Cần dẫn của bộ hành tinh trước và bỏnh răng bao của bộ hành tinh sau ăn khớp bằng then hoa với trục trung gian.
- Bỏnh răng chủ động trung gian lắp với trục trung gian bằng then hoa với (tương ứng với trục thứ cấp loại hộp số khụng lắp với bộ vi sai), bỏnh răng chủ động trung gian ăn khớp với bỏnh răng bị động trung gian truyền đến bộ vi sai.
- Ly hợp truyền thẳng (ly hợp trước gần bộ biến mụ), dựng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bỏnh răng mặt trời trước và sau.
- Ly hợp số tiến (ly hợp sau), dựng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bỏnh răng bao bộ hành tinh trước.
- Phanh dải dựng để khoỏ bỏnh răng mặt trời trước và sau.
- Phanh nhiều đĩa trước dựng để khoỏ bỏnh răng mặt trời trước và sau khụng cho quay ngược chiều kim đồng hồ, khi khớp một chiều trờn trục trung gian hoạt động.
- Phanh nhiều đĩa sau dựng để khoỏ cần dẫn bộ hành tinh sau khụng cho quay ngược và thuận chiều kim đồng hồ (khi chọn số lựi và số 1).
- Khớp một chiều trong (trờn trục trung gian), dựng để khoỏ bỏnh răng mặt trời trước và sau khụng cho quay ngược chiều kim đồng hồ, khi phanh nhiều đĩa trước hoạt động.
- Khớp một chiều ngoài, dựng để khoỏ cần dẫn bộ hành tinh sau khụng cho quay ngược chiều kim đồng hồ.
3.2.2. Trạng thỏi chọn số thấp L
Hỡnh 3-3. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trớ L
B/ răng bao Trục trung gian B/ răng bao Trục thứ cấp Phanh dải B1 B/ răng chủ động Ly hợp C1C2 B/ răng mặt trời B/ răng hành tinh Cần dẫn Khớp một chiều F2 Ly hợp Khớp một chiều B/ răng mặt trời
30
- Chuyển động bỏnh răng bao là chủ động, bỏnh răng mặt trời cố định và cần dẫn sẽ là bị động.
- Khi bỏnh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, cỏc bỏnh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bỏnh răng mặt trời và quay trờn trục của nú theo chiều kim đồng hồ, làm cho tốc độ của cần dẫn và trục trung gian giảm xuống tuỳ theo số răng của bỏnh răng bao và bỏnh răng mặt trời (i = 2,5 - 5,0).
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ L hoặc 2(số 1), ly hợp trước và sau được khoỏ, khớp một chiều ở trạng thỏi khoỏ. Trục sơ cấp quay, truyền mụ men qua ly hợp và cần dẫn đến hai bỏnh răng mặt trời làm cho trục trung gian quay để cho xe vượt đốo dốc cao
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ 2 (số 2), ly hợp trước được khoỏ, phanh dải ở trạng thỏi khoỏ với vỏ hộp số. Trục sơ cấp quay, truyền mụ men qua giỏ ly hợp đến bỏnh răng bao và cần dẫn sau (bỏnh răng mặt trời sau khụng quay) làm cho trục trung gian quay để cho xe vượt đốo dốc trung bỡnh.
3.2.3. Trạng thỏi chọn số cao (số truyền thẳng D)
- Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bỏnh răng mặt trời cố định và bỏnh răng bao sẽ là bị động.
- Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, cỏc bỏnh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bỏnh răng mặt trời và quay trờn trục của nú theo chiều kim đồng
Hỡnh 3-4. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh vị trớ D
B/ răng mặt trời Trục sơ cấp B/ răng bao B/ răng hành tinh Trục trung gian B/ răng hành tinh Ly hợp C1,C2 Phanh dải B1 Cần dẫn B/ răng mặt trời
B/ răng chủ động Phanh đĩa B2
Khớp 1 chiều F1
Ly hợp B/ răng bao
31
hồ, làm cho tốc độ của bỏnh răng bao và trục trung gian tăng lờn tựy theo số răng của bỏnh răng bao và bỏnh răng mặt trời (i =1,5 - 2,0).
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ D (số 3), ly hợp trước và sau được khoỏ, phanh dải ở trạng thỏi khoỏ với vỏ hộp số. Trục sơ cấp quay, truyền mụ men qua giỏ ly hợp đến bỏnh răng bao và cần dẫn sau (bộ bỏnh răng hành tinh trước khụng quay) làm cho trục trung gian quay cựng tốc độ với trục sơ cấp khi xe đi trờn đường thẳng và bằng phẳng.
3.2.4. Trạng thỏi chọn số truyền tăng (cao tốc – OD)
- Một bộ bỏnh răng hành tinh OD lắp trong bỏnh răng chủ động (Bỏnh răng bao là bỏnh răng chủ động, cú tỉ số truyền = 0,6 - 0,8), một ly hợp nhiều đĩa, một bộ phanh nhiều đĩa và một khớp một chiều được lắp thờm sau bỏnh răng chủ động trung gian.
- Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bỏnh răng mặt trời cố định và bỏnh răng bao sẽ là bị động
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ OD (số tăng), mụ men truyền từ trục trung gian sang cần dẫn OD quay theo chiều kim đồng hồ, ly hợp và khớp một chiều của bộ truyền OD khoỏ cứng, cỏc bỏnh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bỏnh răng mặt trời và quay trờn trục của nú theo chiều kim đồng hồ.
Hỡnh 3-5. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trớ OD)
B/ răng kộp Khớp 1chiều F B/ răng bao OD Ly hợp C Phanh đĩa B B/ răng bao OD Cần dẫn OD Trục sơ cấp Phanh đĩa B Ly hợp C
32
- Do phanh OD khoỏ bỏnh răng mặt trời làm cho bỏnh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ cú tốc độ nhanh hơn cần dẫn OD.
3.2.5. Trạng thỏi chọn sốđảo chiều (số lựi R)
- Chuyển động của bỏnh răng mặt trời là chủ động, cần dẫn cố định và bỏnh răng bao sẽ là bị động.
- Khi bỏnh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, do cần dẫn cố định nờn cỏc bỏnh răng hành tinh sẽ quay quanh trục của nú theo chiều ngược kim đồng hồ, làm cho bỏnh răng bao và trục trung gian quay theo chiều ngược kim động hồ và cú tốc độ giảm tựy theo số răng của bỏnh răng bao và bỏnh răng mặt trời (i = 4,0 -1,5).
- Khi đặt cần chọn số ở vị trớ R (số lựi), ly hợp trước, sau và khớp một chiều được
khoỏ. Trục sơ cấp quay, truyền mụ men qua giỏ ly hợp đến bỏnh răng mặt trời trước và sau, do cần dẫn cố định làm cho bỏnh răng bao và trục trung gian quay ngược chiều trục
sơ cấp để thực hiện chuyển động lựi cho ụ tụ.
Hỡnh 3-6. Cấu tạo và hoạt độngcủa hộp số hành tinh (vị trớ số lựi R)
3.3. Cỏc chi tiờ́t chớnh.
3.3.1 Trục sơ cấp (chủ động)
Trục sơ cấp làm bằng thộp cú then hoa để lắp moayơ của rụ to tua bin và một đầu lắp với moayơ ly hợp truyền thẳng.
Hỡnh 3-5. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trớ R)
Trục sơ cấp B/ răng bao B/ răng chủ động B/ răng bao B/ răng hành tinh Trục trung gian Cần dẫn B/răng mặt trời Ly hợp B/ răng h tinh B/ răng kộp Ly hợp Phanh đĩa B2
33
Hỡnh 3-7. Trục sơ cấp và bỏnh răng hành tinh
3.3.2 Trục trung gian
Trục trung gian lắp đồng tõm với trục sơ cấp, trờn trục cú phần then hoa để lắp bỏnh răng trung gian và cỏc bỏnh răng mặt trời.
- Đối với hộp số lắp với bộ vi sai, cú trục chủ động vi sai lắp song song với trục trung gian.
Hỡnh 3-8. Trục và bỏnh răng trung gian
3.3.3 Cỏc bỏnh răng, ly hợp và phanh dải
- Một bộ bỏnh răng hành tinh loại Simpon gồm: hai bộ hành tinh trước và sau lắp trờn trục trung gian. Mỗi bộ hành tinh cú một bỏnh răng mặt trời, bốn bỏnh răng hành tinh và chốt lắp trờn cần dẫn và một bỏnh răng bao ngoài ăn khớp với nhau.
- Một cặp bỏnh răng chủ động và bị động lắp trờn trục trung gian và trục chủ động vi sai.
- Hai bộ ly hợp ma sỏt gồm nhiều đĩa ộp và đĩa ma sỏt lắp bờn ngoài bỏnh răng bao.
Hỡnh 3-9. Bỏnh răng bao, đĩa ly hợp và đĩa phanh dải
- Hai bộ phanh nhiều đĩa lắp ngoài bỏnh răng bao sau và một bộ phanh dải lắp ngoài cụm bỏnh răng bao trước.
34
Hỡnh 3-10. Bơm dầu và biến mụ
3.3.4 Vỏ hộp số
- Vỏ và nắp hộp số chế tạo bằng hợp kim nhụm. Vỏ hộp số dựng để chứa cỏc cụm trục, bỏnh răng số và dầu bụi trơn ( loại dầu Dexron II ATF). Trờn vỏ cú cỏc lỗ lắp cỏc trục và ổ bi cầu, cỏc te hộp số dựng chứa dầu và hệ thống van điều khiển.
3.3.5 Cơ cấu điều khiển hộp số
- Cơ cấu điều khiển hộp số gồm cú: cần điều khiển chọn sốlắp trong ca bin xe và cụm van thủy lực lắp trong cỏc te hộp số
3.4. Hiện tượng, nguyờn nhõn hư hỏng.3.4.1. Điều khiển cõ̀n chọn sốkhú khăn 3.4.1. Điều khiển cõ̀n chọn sốkhú khăn + Hiện tượng
Khi người lỏi điều khiển cần chọn số cảm thấy nặng hơn bỡnh thường và cú tiếng kờu.
+ Nguyờn nhõn
- Cần chọn số bị kẹt hoặc cong. - Van điều khiển kẹt hỏng.
3.4.2. Hộp số tự nhảy số + Hiện tượng
Khi ụ tụ vận hành, người lỏi khụng điều khiển cần chọn số, nhưng hộp số tự động thay đổi mụ men khụng phự hợp với tỡnh trạng mặt đường.
+ Nguyờn nhõn
- Cơ cấu ly hợp mũn hoặc kẹt hỏng.
- Bộ phanh hóm mũn hỏng khụng cũn tỏc dụng.
- Hệ thống điều khiển: cỏc bộ cảm biến hoặc van thuỷ lực kẹt hỏng.
3.4.3. Hộp số hoạt động khụng ờm, cú tiờ́ng ồn khỏc thường + Hiện tượng
Nghe tiếng ồn, khua nhiều ở hộp số khi xe vận hành.
+ Nguyờn nhõn
- Cỏc trục mũn và bỏnh răng hành tinh mũn, nứt góy hoặc trục cong. - Dầu bụi trơn thiếu.
35 - Cỏc ổ bị mũn, vỡ.
- Cỏc cụm phanh hoặc ly hợp nứt, vỡ.
3.4.4. Hộp số khụng hoạt động + Hiện tượng
Khi đó chọn số và vận hànhụ tụ nhưng xe khụng hoạt động.
+ Nguyờn nhõn
- Hệ thống điều khiển thuỷ lực hỏng. - Bơm dầu hỏng khụng hoạt động.
- Cỏc trục và bỏnh răng kẹt hỏng nứt vỡ ổ bi.
3.4.5. Hộp số chảy, rỉ dõ̀u bụi trơn + Hiện tượng
- Bờn ngoài hộp số rỉ, chảy dầu.
+ Nguyờn nhõn
- Vỏ hộp số bị nứt.
- Bề mặt lắp ghộp bị nứt, joăng đệm hỏng. - Bu lụng hóm chờn hỏng.
3.5. Phương phỏp kiểm tra, sửa chữa. 3.5.1 Kiểm tra chung hộp số
3.5.1.1. Kiểm tra khi điều khiển cõ̀n chọn số
Điều khiển cần chọn số phải nhẹ nhàng và ờm.
- Kiểm tra: điều khiển cần chọn số khi động cơ chưa hoạt động và đang hoạt động. Nếu khi điều khiển cần chọn số cảm thấy nặng, khụng ờm hoặc hộp số làm việc khụng ờm, cú tiếng kờu cần phải kiểm tra và sửa chữa kịp thời.
3.5.1.2. Kiểm tra bờn ngoài hộp số
- Kiểm tra: quan sỏt bờn ngoài hộp số cỏc vết chảy rỉ dầu
- Dựng kớnh phúng đại để quan sỏt cỏc vết nứt bờn ngoài vỏ và nắp hộp số và kiểm tra mức dầu của hộp số.
- Điều khiển cần chọn số vào đủ cỏc vị trớ nhẹ nhàng khi động cơ chưa hoạt động.
3.5.1.3. Kiểm tra khi vận hành
- Điều khiển cần chọn số vào đủ cỏc vị trớ khi động cơ hoạt động và vận hành ụ tụ trờn đường. Khi điều khiển cần chọn số khú, bị kẹt hoặc hộp số làm việc khụng ờm cú tiếng kờu ồn khỏc thường cần phải kiểm tra và sửa chữa kịp thời.
3.5.2. Sửa chữa hộp số hành tinh 3.5.2.1. Vỏ hộp số hành tinh
36
- Hư hỏng chớnh của vỏ hộp số: nứt, mũn cỏc lỗ lắp ổ bi, mũn vờnh cỏc bề mặt lắp ghộp và chờn, hỏng cỏc lỗ ren.
- Kiểm tra: dựng thước cặp và pan me để đo độ mũn của cỏc lỗ so với tiờu chuẩn kỹ thuật (khụng lớn hơn 0,05 mm) và đo độ vờnh của bề mặt lắp ghộp so với tiờu chuẩn kỹ thuật (độ vờng khụng lớn hơn 0,01 mm). Dựng kớnh phúng đại để quan sỏt cỏc vết nứt bờn ngoài vỏ hộp số.
b) Sửa chữa
- Cỏc lỗ lắp bi mũn quỏ giới hạn cho phộp tiến hành mạ thộp hoặc lắp ống lút sau đú doa lại lỗ theo kớch thước danh định.
- Cỏc vết nứt nhỏ và cỏc lỗ ren bị chờn hỏng cú thể hàn đắp , sửa nguội và ta rụ lại ren. Cỏc vết nứt cú tổng chiều dài vượt quỏ 100 mm thỡ phải thay vỏ mới.
- Bề mặt lắp ghộp mũn, vờnh tiến hành mài rà hết vờnh.
3.5.2.2. Cỏc trục của hộp số
a) Hư hỏng và kiểm tra
- Hư hỏng cỏc trục sơ cấp và trục trung gian: nứt, cong, mũn bề mặt lắp ổ bi cầu, phần then hoa và cỏc rónh phanh hóm, đệm bỏnh răng.
- Kiểm tra: dựng thước cặp, pan me, đồng hồ so để đo độ mũn, cong của trục (độ mũn, cong khụng lớn hơn 0,05 mm) và phanh hóm và dựng kớnh phúng đại để kiểm tra cỏc vết nứt của trục.
b) Sửa chữa
- Trục sơ cấp và trục trung gian bị nứt, mũn phần then hoa quỏ giới hạn cho phộp cần được thay mới.
- Cỏc cổ trục lắp bi và cỏc rónh lắp phanh hóm bị mũn cú thể phục hồi bằng mạ thộp hoặc hàn đắp sau đú gia cụng lại kớch thước danh định.
3.5.2.3. Cỏc bỏnh răng hành tinh và bỏnh răng trung gian
a) Hư hỏng và kiểm tra (hỡnh 3-11).
- Hư hỏng bỏnh răng: nứt, góy, mũn bề mặt răng, mũn chốt và cần dẫn.
- Kiểm tra: dựng thước cặp, pan me, đồng hồ so để đo độ mũn của cỏc bỏnh răng (độ mũn, vờnh khụng lớn hơn 0,03 mm) và dựng kớnh phúng đại để kiểm tra cỏc vết nứt.
b) Sửa chữa
- Bỏnh răng và chốt bị mũn suốt chiều dài răng, mặt đầu bị xước, sứt mẻ phải được thay mới.
- Bỏnh răng bị nứt nhẹ về phớa chõn răng cú thể phục hồi bằng hàn đắp sau đú sửa nguội bằng đỏ mài đạt hỡnh dạng ban đầu.
37 Cỏc chỳ ý trong sửa chữa
- Thay dầu hộp số đỳng loại.
- Thay thế cỏc chi tiết theo định kỳ bảo dưỡng. - Lắp đỳng vị trớ vũng đệm của cỏc bỏnh răng. - Điều khiển cần chọn số nhẹ nhàng và đủ cỏc vị trớ.
3.5.2.4. Sửa chữa ly hợp, phanh nhiều đĩa và khớp một chiều