Hình 2.15. Sơ đồ cấu tạo của truyền động vô cấp kiểu Torodial CVT
Dạng Torodial CVT thay đường dây đai và puli bằng các đĩa và con lăn. Mặc dù có sự khác biệt lớn tất cả các thành phần nhưng đều mang đến kết quả tương tự như CVT sử dụng puli và dây đai.
Một đĩa nối với động cơ tương tự như puli chủ động, trong khi một đĩa khác nối với trục truyền tương đương như puli bị động. Các con lăn được đặt vào vị trí giữa các đĩa, có vai trò như dây đai, truyền công suất từ đĩa này sang đĩa khác.
Những con lăn này quay cùng với trục quay nằm ngang và tiếp xúc với hai đĩa quay tại các vùng khác nhau. Khi con lăn tiếp xúc với các đĩa quay chủ động gần tâm thì nó sẽ tiếp xúc với đĩa bị động ở gần viền bên ngoài, kết quả là giảm được tốc độ và tăng mô men (số thấp). Khi con lăn tiếp xúc với đĩa chủ động ở gần mép thì nó lại tiếp xúc vơi đĩa bị động tại gần tâm trục quay kết quả là làm tăng tốc độ và giảm mô men (số cao).
2.8.2 Hộp số vô cấp thủy tĩnh (Hydrostatic CVT).
Hình 2.16. Sơ đồ cấu tạo của truyền động vô cấp kiểuHydrostatic CVT Hộp số vô cấp thủy tĩnh (Hydrostatic CVT): Sử dụng bơm để thay đổi lưu lượng chất lỏng chảy qua mô tơ thuỷ tĩnh, loại hộp số này, động cơ làm quay trục máy bơm để bơm chất lỏng ở bên nhánh chất lỏng chủ động. Ở bên nhánh bị động dòng chất lỏng chuyển động qua mô tơ thủy tĩnh biến thành chuyển động quay của động cơ.
Thông thường, hộp số thủy tĩnh kết hợp cùng với bánh răng hành tinh và li hợp để tạo thành hệ thống Hybrid được gọi là hộp số cơ khí thủy lực. Hộp số cơ khí thủy lực chuyển công suất từ động cơ đến các bánh xe chủ động thông qua ba chế độ khác nhau. Tốc độ thấp, công suất được truyền bằng thủy lực, ở tốc độ cao nó được truyền bằng cơ khí. Ở khoảng giá trị trung bình thì sử dụng cả hai cơ cấu thủy lực và cơ khí để truyền côngsuất.
2.8.3 Truyền động vô cấp điều khiển bằng đĩa.
Hình 2.17 Hộp số vô cấp điều khiển bằng đĩa.
1. puli chủ động, 2. đai truyền, 3.đĩa điều khiển bán kính làm việc của đai, 4. hệ bánh răng hành tinh đảo chiều quay, 5. cặp bánh răng ăn khớp để đảo chiều quay.
Hộp số loại này điều khiển tỷ số truyền đai thông qua đĩa điều khiển 3. Khi đĩa 3 quay thì khoảng cách giữa hai nửa puli thay đổi, làm bán kính làm việc của đai truyền thay đổi. Đặc điểm của loại hộp số này là hai nửa puli trên puli chủ động có thể trượt trên trục dọc.
Trạng thái làm việc của hộp số (số tiến)
Hình 2.18 Đĩa điều khiển thay đổi bán kính làm việc của đai. 1 puli chủ động, 2.đai truyền,
3. đĩa điều khiển, 4. khối hình cố định
2.9 Một số kiểu hộp vô cấp trên xe du lịch.
2.9.1 Hộp số vô cấp kiểu “VaRiomatic”.
Hộp số vô cấp kiểu “VaRiomatic”có sử dụng bộ truyền động đai, có khả năng thay đổi đường kính làm việc. Cấu tạo chính của nó là hai bộ truyền đai hình thang cao su có bánh đai tự động thay đổi đường kính truyền lực.
Hai bánh đai chủ động có bộ truyền đai cao su riêng, các bánh đai được cấu tạo từ hai nửa .Phần cố định và phần di động, bằng hệ thống bi văng li tâm, các nửa bánh đai di động có thể tiến gần hay tách xa nửa bánh đai cố định, thay đổi đường kính làm việc của bộ truyền đai. Nhờ có thay đổi được tỷ số truyền liên tục, tức là thực hiện biến đổi vô cấp trong hệ thống truyền lực.
Động lực của xe truyền từ động cơ qua li hợp ma sát khô, làm việc theo nguyên lý li hợp tự động ly tâm. Giữa li hợp và bộ truyền đai có bộ truyền bánh răng côn gồm hai bánh răng bị động với một bánh răng chủ động, làm việc ở hai chế độ tiến, lùi. A W1 W2 W3 2 1 3 4 5
Hình 2.20 Cơ cấu đảo chiều quay của Variomatic.
1.Bánh răng côn dẫn hướng; W1,W2,W3. Vận tốc góc các bánh răng 1,3,2. 2,3. Bánh răng côn quay lồng không trên trục chủ động của CVT,4. Trục chủ động
của hộp số, 5 bánh đai chủ động.
Bộ truyền bánh răng côn có tỷ số truyền cố định thường ăn khớp. Các bánh răng côn lớn đặt quay trơn trên trục ngang thông qua các ổ bi. Các bánh răng côn truyền lực tới các bán trục ngang bằng khớp răng di trượt A. Khớp răng A gắn then hoa trên trục ngang và có thể di trượt về hai phía nhờ một nạng gạt, tương ứng với
trạng thái tiến và lùi của xe. Các vành răng ngoài của khớp răng ăn khớp với vành răng trong của bánh răng côn lớn. Khi khớp răng ở vị trí trung gian tương ứng với trạng thái ngắt dòng truyền lực tới các bộ truyền đai, khi đó hệ thống truyền lực không truyền mô men tới bánh xe và có thể tiến hành điều chỉnh động cơ. Nếu chuyển sang số tiến hoặc lùi khi động cơ có số vòng quay nhỏ, xe đứng yên, nếu tăng số vòng quay động cơ có thể gây nên đóng li hợp tự động và ô tô sẽ chuyển động.
2.9.2Hộp số vô cấp “Continusly variable transaxle”
Vào những năm đầu của thập niên 80, đã sử dụng dây đai bằng kim loại có khả năng uốn mềm mại thay thế cho dây đai cao su. Để tăng hiệu quả truyền lực kéo cho dây đai kim loại thì cấu tạo dây đai kim loại có răng và các phần tử làm việc ở trạng thái chịu nén ban đầu. Hiệu suất truyền lực tăng đáng kể khoảng 9500 so với hộp số có cấp.
Hình 2.21 Sơ đồ cấu tạo hộp số vô cấp kiểu Continusly variable transaxle 1. Bánh đai chủ động, 2. đai truyền, 3. vi sai,
CTX lắp trên xe FORD FIESTA. Động cơ nằm ngang, cầu trước chủ động theo hướng truyền mô men trên bánh đà động cơ. Có giảm chấn xoắn mềm nhằm hạn chế rung động khi chạy không tải giảm va đập khi tăng giảm tốc độ động cơ đột ngột. Từ trục ra của giảm chấn xoắn mô men truyền tới giá hành tinh.
Hình 2.22 Hệ thống truyền lực của FORD Fiesta. a) Tỷ số truyền lớn; b) Tỷ số truyền nhỏ nhất; c) Trạng thái khi xe tiến; b) Trạng thái khi xe lùi.
Các li hợp khóa có kết cấu tương tự như trong hộp số hành tinh dạng li hợp nhiều đĩa và được ép bởi hệ thống điều khiển thủy lực. Li hợp 2 khóa bộ truyền hành tinh lại, toàn bộ cơ cấu hành tinh thành một khối cứng và tạo nên chuyển động tiến. Mô men truyền trực tiếp tới bánh đai chủ động không gây tổn thất truyền lực.
Bánh răng ngoại luân của cơ cấu hành tinh nối với li hợp khóa 4. Khi khóa cứng bánh răng ngoại luân với vỏ hộp số, đồng thời li hợp khóa 3 mở nên trục bị động của cơ cấu hành tinh cùng các phần phía sau của hệ thống truyền lực quay ngược chiều, thực hiện chuyển động lùi. Bộ truyền hành tinh làm nhiệm vụ đổi chiều quay của ô tô. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu tạo chính của hộp số vô cấp kiểu CTX là bộ truyền động đai:
Bánh đai có cấu tạo hai nửa. Với bánh đai chủ động, nửa cố định liên kết cứng trên trục ra của cơ cấu hành tinh, nửa di động có thể di trượt dọc trục. Với bánh đai bị động nửa cố định gắn liền với trục ra (tức là bánh răng chủ động của hộp giảm tốc). Nửa di động luôn luôn chịu lực ép ban đầu bởi lò xo trụ trong buồng thủy lực của xy lanh điều khiển các nửa bánh đai di động chịu tác động của hệ thống thủy lực.
Sự chuyển động của ô tô với hộp số vô cấp CTX rất êm dịu, đó là nhờ sự thay đổi tỷ số truyền đều đặn, mà ở trên hộp số cơ khí không thể có được. Trên ô tô có lắp hộp số này, người lái chỉ cần làm quen với cảm nhận của việc tăng mức độ bàn đạp chân ga với sự thay đổi tốc độ chuyển động của ô tô và có thể giữ chúng suốt trong thời gian chạy.
2.9.3Hộp số vô cấp (Elek . Continously Variable Transmission ) ECVT.
Các bộ phận chính của vô cấp ECVT bao gồm: Bánh đai chủ động, đai truyền kim loại, bánh đai bị động, li hợp điện từ, cầu chủ động. Tất cả các bộ phận trên tạo thành một khối như hình vẽ mô tả dưới đây:
Hình 2.23 Hệ thống truyền lực ECVT trên ô tô LANCIA Y 10 Selectronic. 1. Li hợp điện từ; 2.Bánh đai bị động; 3. Dây đai kim loại; 4. Bánh đai chủ động;
5. Bộ truyền số lùi; 6. Bộ truyền lực cầu xe.
Li hợp dùng cho hộp số này là li hợp điện từ. Li hợp điện từ bao gồm tang trống ngoài gần với bánh đà động cơ, rôto bên trong có các cuộn dây quấn gắn với hộp số. Giữa tang trống và rôto là lớp bột kim loại ép. Hoạt động của li hợp điện từ được thực hiện nhờ bộ điều khiển điện từ theo nguyên lý: điều chỉnh dòng điện trong rôto và làm thay đổi lực từ tường giữa phần chủ động và bị động phụ thuộc vào các tín hiệu lấy từ các cảm biến của cần chọn số (để ở D hay L) thì li hợp mở, bánh xe không có lực kéo. Khi tăng lượng cung cấp nhiên liệu, dòng điện trong rôto tăng lên, kích hoạt tấm bột kim loại từ hóa đóng li hợp và dẫn tới khởi hành ô tô. Nhờ bộ điều khiển điện từ làm việc theo tác động thông qua từ trường nên quá trình tăng tốc, thay đổi chân ga đột ngột, li hợp làm việc êm dịu. Khi chuyển động đều, từ trường tạo nên ổn định, phần chủ động và phần bị động quay cùng tốc độ, tức là không xảy ra sự trượt.
Chương 3