CHƯƠNG 2: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U250E TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2009
2.2. Kết cấu và hoạt động của hộp số tự động U250E
2.1.3. Bộ truyền bánh răng hành tinh
Hình 2.22: Cấu tạo bộ truyền hành tinh Điều khiên bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm:
+ Các phanh, ly hợp, khớp một chiều.
+ Một bộ truyền CR – CR (hai cụm bánh răng hành tinh tổ hợp)
+ Một cụm bánh răng hành tinh U/D (Cụm hành tinh giảm tốc) a) Cấu tạo và nguyên lý làm việc các ly hợp, phanh và khớp một chiều.
Ly hợp
Cấu tạo: Các ly hợp làm việc gián đoạn để truyền công suất từ bộ biến mô đến các bánh răng chủ động trong cơ cấu hành tinh qua trục sơ cấp.
Trong hộp số U250E bố trí 4 bộ ly hợp:
- Ly hợp số truyền thẳng O/D (C0): Nối trục sơ cấp với cần dẫn sau.
- Ly hợp số tiến (C1): Nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời bộ truyền trước.
- Ly hợp số lùi (C2): Nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời bộ truyền sau.
- Ly hợp U/D (C3): Nối bánh răng mặt trời bộ truyền U/D với cần dẫn cụm U/D.
Hình 2.23: Cấu tạo cụm ly hợp
Nguyên lý làm việc:
+ Khi dầu có áp suất chảy vào trong xilanh, nó ấn vào viên bi van một chiều của piston làm cho nó đóng van một chiều lại. Điều đó làm cho piston dịch chuyển bên trong xilanh 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 đĩa ma sát bị động quay với tốc độ như nhau, điều đó có nghĩa là ly hợp ăn khớp và trục sơ cấp được nối với bánh răng bao, công suất được truyền từ trục sơ cấp đến bánh răng bao.
+ Khi dầu thủy lực có áp suất được xả ra, áp suất dầu trong xilanh giảm xuống.
Cho phép viên bi van một chiều tách ra khỏi đế van, điều này được thực hiện bằng lực ly tâm tác dụng lên nó, và dầu trong xilanh được xả ra qua van một chiều này. Kết quả là piston hồi về vị trí cũ bằng lò xo hồi vị làm ly hợp nhả ra.
Hình 2.24: Các trạng thái làm việc của ly hợp
Phanh ướt nhiều đĩa Cấu tạo:
Phanh ướt nhiều đĩa có nhiệm vụ ngăn không cho các bánh răng mặt trời và cần dẫn quay ngược chiều kim đồng hồ. các đĩa ma sát được gài bằng then hoa vào bánh răng mặt trời hoặc cần dẫn và các đĩa ép được bắt cố định vào vỏ hộp số.
Hình 2.25: Cấu tạo phanh đĩa kiểu ướt Nguyên lý làm việc:
Ăn khớp: Khi áp suất thủy lực tác dụng lên xilanh, piston dịch chuyển bên trong xilanh đẩy các đĩa ép và đĩa ma sát tiếp xúc với nhau. Như vậy tạo ra một lực ma sát cao giữa những đĩa ép và đĩa ma sát, kết quả là cần dẫn bị khóa cứng vào vỏ hộp số.
Nhả khớp: Khi dầu có áp suất được xả ra khỏi xylanh, piston trở về vị trí ban đầu bằng lò xo hồi làm cho phanh nhả ra.
Hình 2.26: Các trạng thái làm việc của phanh đĩa kiểu ướt
Khớp một chiều:
Khớp một chiều được bố trí trong bánh dẫn hướng của biến mô thủy lực và trong các bộ truyền hành tinh. Tác dụng của khớp một chiều trong hộp số tự động là xác định một chiều quay giữa các phần tử có chuyển động tương đối với nhau. Ngoài ra lý do sử dụng khớp một chiều trong bộ truyền hành tinh là giúp cho việc chuyển số diễn ra êm dịu.
Khớp một chiều gồm nhiều loại có cấu tạo khác nhau, nhưng chúng cùng làm việc theo một nguyên lý như nhau.
Hình 2.27: Cấu tạo và hoạt động của khớp một chiều dạng cam
Hình 2.28: Cấu tạo và hoạt động của khớp một chiều dạng bi cầu b) Bộ truyền CR – CR
Bộ truyền CR – CR gồm hai bộ truyền hành tinh cơ bản tổ hợp với nhau nghĩa là bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước nối với cần dẫn của bộ truyền hành tinh sau và bánh răng bao bộ truyền hành tinh sau nối với cần dẫn bộ truyền hành tinh trước.
Gồm 3 ly hợp (C1, C2,C0), 2 phanh (B1, B2) và một khớp một chiều (F1), phối hợp để tạo ra 4 số tiến và 1 số lùi.
Đầu vào của phần này có thể là bánh răng mặt trời trước, cần dẫn sau hơặc bánh răng mặt trời sau. Đầu ra là cần dẫn trước.
Quá trình chuyển số được thực hiện nhờ sự phối hợp của các cơ cấu: Phanh, ly hợp, khớp một chiều.
Hình 2.29: Sơ đồ tổ hợp của bộ truyền CR – CR Ta có bảng tóm tắt Chức năng của các bộ phận như sau:
Bảng 2.3: Chức năng các bộ phận
Bộ Phận Chức Năng
Ly hợp số tiến (C1) Nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời bộ truyền trước.
Ly hợp số lùi (C2) Nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời bộ truyền sau.
Ly hợp số truyền thẳng O/D (C0) Nối trục sơ cấp với cần dẫn sau.
Phanh số 2 và O/D (B1) Không cho bánh răng mặt trời sau quay.
Phanh số 1 và số lùi (B2) Không cho cần dẫn sau và bánh răng bao trước quay.
Khớp một chiều (F1) Không cho cần dẫn sau quay ngược chiều kim đồng hồ.
c) Bộ truyền hành tinh U/D
Bộ truyền bánh răng U/D làm việc ở hai chế độ: giảm tốc hoặc truyền thẳng Gồm 1 ly hợp U/D (C3), 1 phanh U/D (B3), 1 khớp một chiều U/D (F2), tạo thành bộ truyền giảm tốc và tạo ra số 5.
Đầu vào của bộ truyền hành tinh giảm tốc U/D là bánh răng bao, đầu ra là cần dẫn U/D.
Hình 2.30: Sơ đồ bộ truyền hành tinh U/D
Ta có bảng tóm tắt chức năng của các bộ phận trong bộ truyền U/D:
Bảng 2.4: Chức năng các bộ phận
Bộ Phận Chức Năng
Ly hợp U/D (C3) Nối bánh răng mặt trời bộ truyền U/D với cần dẫn cụm U/D.
Phanh U/D (B3) Cố định bánh răng mặt trời bộ truyền U/D với vỏ.
Khớp một chiều U/D (F2) Không cho bánh răng mặt trời U/D quay ngược chiều kim đồng hồ.
d) Bộ phận điều khiển
Bộ phận điều khiển bao gồm các van điện từ, các van điều khiển được bố trí trong thân van. Thân van bao gồm một thân van trên và thân van dưới, thân van giống như một mê cung với rất nhiều khoang và dầu thủy lực được dẫn qua đó. Rất nhiều van được lắp vào các đường dẫn đó, trong các van có áp suất thủy lực điều khiển và chuyển mạch chất lỏng từ đường dẫn này sang đường dẫn khác. Các van này hoạt động phối hợp với nhau để điều khiển hoạt động của hộp số.
Hình 2.31: Cấu tạo Thân van hộp số tự động U250E Chức năng của các van như sau:
- Van điện từ SLT điều khiển tối ưu áp suất chuẩn.
- Van điện từ SR điều khiển van rơle của van điện từ.
- Van điện từ DSL điều khiển ly hợp khóa biến mô.
- Các van điện từ SL1, SL2, SL3, S4 có chức năng điều khiển lên và xuống các số.