Hiện nay, thị trường ô tô nước ta đang phát triển mạnh mẽ với vô số xe, đa dạng về chủng loại và kiểu cách. Nhưng không phải ai cũng biết được những bước “tiến” lớn của ngành “xế hộp”. Các nhà sản xuất ô tô đã đầu tư khá nhiều tiền chỉ với một mục đích duy nhất là biến chiếc xe thông thường thành thứ thiết bị dễ điều khiển, thân thiện với người dùng. Đã qua rồi thời của những hộp số tay, thay vào đó là sự suất hiện của hộp số tự động...
Mới đây, Audi đã cho trình làng dòng hộp số vô cấp mới – Multitronic. Trước đó, sản phẩm này chỉ được lắp trên những xe có động cơ cỡ nhỏ. Đây là loại hộp số được dẫn động bằng dây xích thay cho dây đai kim loại và có thể được ứng dụng trên các mẫu xe có động cơ lớn hơn nhiều. Multitronic cho phép chiếc xe tăng tốc nhanh hơn và tiêu thụ xăng ít hơn ngay cả khi đem so nó với dòng hộp số tay.
Một hộp số tự động vô cấp bao gồm:
- Pulley sơ cấp (Drive)
- Pulley thứ cấp (Driven)
- Dây đai kim loại
Hộp số tự động vô cấp sử dụng thủy lực để thay đổi độ rộng của 2 má trên 2 pulley một cách liên tục. Việc này đem lại sự thay đổi về tỷ số truyền một cách liên tục và biên độ của tỷ số truyền lớn hơn. Khi tăng tốc từ trạng thái đứng yên, dây đai được đặt nằm ở vị trí sát với tâm của pulley sơ cấp cùng lúc hệ thống thủy lực tạo sức ép lên 2 má của pulley thứ cấp khiến chúng nằm sát với nhau, qua đó dây đai được đặt ở vị trí xa tâm – rìa của pulley thứ cấp. Ở vị trí số thấp này, chiếc xe tăng tốc một cách mạnh mẽ và liên tục.
Ngược lại, khi di chuyển trên xa lộ, hệ thống thủy lực tạo sức ép lên 2 má của pulley sơ cấp kiến chúng nằm sát với nhau qua đó dây đai được đặt ở vị trí xa tâm của pulley sơ cấp và ở đầu bên kia, dây đai lại nằm gần tâm của pulley thứ cấp để mang lại tỷ số truyền nhỏ nhất. Tỷ số truyền thay đổi liên tục tùy vào điều kiện vận hành của chiếc xe theo mong muốn của người điều khiển.
Cấu tạo cơ bản của dây đai kim loại trong hộp số tự động vô cấp
Cấu thành của hộp số tự động
Một hộp số tự động bao gồm:
- Bộ biến mô – dân gian gọi là “trái bí” bởi hình dáng của nó tương tự một trái bí
- Hệ thống số và ly hợp
- Hệ thống thủy lực
- Hệ thống điều khiển hộp số (Transmission Control Unit – TCU)
Bộ biến mô vận hành như một khớp nối thủy lực (sử dụng thủy lực để kiểm soát mô men xoắn) cấu thành bởi các cánh có hình dạng như cánh chong chóng và được gắn trực tiếp lên bánh đà của động cơ. Khi động cơ hoạt động và tăng vòng quay, dung dịch hộp số (dầu hộp số) được đẩy về phía trước bởi lực ly tâm bởi bánh công tác về phía bộ tua bin gắn bên trong bộ biến mô khiến tua bin bắt đầu quay và kéo theo sự quay của trục hộp số. Bộ biến mô còn có tác dụng làm gia tăng mô men xoắn của động cơ khi cần thiết.
Bên trong hộp số là các bộ ly hợp, mỗi bộ điều khiển một số và ly hợp khóa. Hệ thống bánh răng hành tinh là cơ cấu chủ đạo để gia tăng mô men xoắn của động cơ, là khớp nối với trục láp, đảo chiều mô men xoắn khi cần dze và thực hiện chế độ Overdive – OD khi có yêu cầu.
Một hệ thống van phức tạp trong hộp số tự động như van điều áp (pressure regulator valve), van tăng áp (boost valve), van điều khiển ly hợp biến mô (torque converter clutch control valve), van giới hạn đầu vào (feed limit vale), van chuyển số (shift valve), van tích lũy (accumulator valve)…được dùng để điều khiển hệ thống thủy lực và sang số. Hệ thống điều khiển hộp số - TCU là thiết bị điện tử dùng để điều khiển hệ thống van thủy lực thông qua các dữ liệu cung cấp bởi vô số các đầu cảm biến. Nó quyết định thời điểm sang số và tốc độ sang số. Hệ thống điều khiển hộp số nhận dữ liệu đầu vào từ các cảm biến vận tốc hạ nguồn của hộp số (transmission output speed sensor), cảm biến nhiệt độ dầu hộp số, cảm biến chế độ vận hành (mạnh/tiết kiệm/mùa đông), cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến tua máy, cảm biến phanh, cảm biến nhiệt độ dung dịch làm mát, công tắc ép số (kickdown switch)…
Vì vậy một câu hỏi được đặt ra là tại sao hộp số tự động trục trặc?
Câu trả lời là do các lá ly hợp hay dây đai kim loại (trong hộp số CVT) là các thiết bị chuyển động thông qua hệ thống thủy lực hay ma xát, chúng bị mòn đi theo thời gian như các lá côn của hộp số tay. Các van trong hệ thống van cũng có thể “lên đường” bởi việc thực hiện các thao tác đóng mở. Khi lá côn bị mài mòn, các mạt kim loại bị trộn lẫn trong dầu hộp số dẫn đến sự tắc nghẽn trong hệ thống thủy lực khiến hộp số “chết yểu” do hiện tượng mất tuần hoàn của hệ thống thủy lực. Sự tăng nhiệt của dầu hộp số cũng là kẻ thù của hộp số tự động. Hiện tượng này xuất hiện khi xe vận hành liên tục trung trạng thái dừng-đề pa-dừng hay chở quá tải hay leo dốc thường xuyên. Khi dầu hộp số quá nhiệt, độ nhớt của dầu giảm dần, nó trở nên loãng hơn và do đó bảo vệ các lá côn cũng như các thiết bị chuyển động khác kém hơn dẫn tới gia tăng sự mài mòn.
Các triệu chứng của sự trục trặc:
- Triệu chứng thường gặp và dễ nhận thấy nhất là các âm thanh bất thường phát ra từ hộp số ngay cả khi dừng xe hay đang chuyển động ở các số khác nhau. Đó có thể là các âm thanh với âm tần cao hay các tiếng kim loại nghiến vào nhau.
- Ly hợp đôi khi đóng mở rất chậm hay thậm chí không nhúc nhích khi chuyển số sang “D” hay “R”
- Tua máy không giảm khi chuyển sang “D” hay “R”
- Có hiện tượng giật mạnh trong quá trình tăng số
- Chỉ lên số khi vòng tua lớn ngay cả khi nhấn chân ga nhẹ nhàng
- Tua máy tăng vọt mỗi khi chuyển số
- Khi leo dốc, tua máy tăng nhưng vận tốc xe không tăng
Bảo trì, bảo dưỡng hộp số tự động
1. Thay dầu hộp số mỗi 15 ngàn km trên cả các dòng xe Nhật hay Châu Âu. Với dòng CVT, thay nhớt lần đầu ở km thứ 40 ngàn và sau đó thay định kỳ ở mỗi 25 ngàn km.
2. Sử dụng dầu hộp số có nguồn gốc tổng hợp khi có thể cho dù chi phí có thể gấp đôi so với dầu gốc tự nhiên bởi dầu tổng hợp giữ được đặc tính cơ, lý của nó ngay cả ở nhiệt độ cao và việc chuyển số với dầu gốc tổng hợp được thực hiện êm ái hơn. Lưu ý, chỉ sử dụng dầu đặc chủng cho CVT đối với hộp số CVT.
3. Khi thay dầu hộp sô, lưu ý rút cạn dầu cũ trước khi châm dầu mới.
4. Luôn luôn đảm bảo xe dừng hẳn trước khi chuyển từ “D” sang “R” hay ngược lại. Trong thao tác đậu xe, nhiều bác tài có thói quen chuyển số khi xe chưa dừng hẳn, xin nói rằng đó là cách hữu hiệu để phá hỏng hộp số của xe.
5. Khi dừng đèn đỏ, hãy giữ cần số ở “D” bởi các hệ thống đóng mở thủy lực đều có tuổi thọ của nó. Mỗi lần ta chuyển từ “D” sang “N” khi dừng và từ “N” sang “D” khi cho xe chạy tiếp, ta đã làm giảm tuổi thọ của hệ thống van, bộ tua bin (trong bộ biến mô) và các lá côn. Hộp số tự động không vận hành như hộp số tay do vậy không hưởng lợi từ việc chuyển sang “N” mỗi khi dừng đèn đỏ. Tuy nhiên khi dừng lại lâu, bạn có thể chuyển sang “N”.
6. Những chuyến leo đồi liên tục sẽ làm giảm tuổi thọ của hộp số tự động. Trong những chuyến đi như vậy, lưu ý dừng xe nghỉ cho hộp số nguội bớt trước khi tiếp tục cuộc hành trình là các bảo vệ hộp số hữu hiệu.
Kebab
Otosaigon
Bộ bánh răng hành tinh trong hộp số tự động. Ảnh: Howstuffworks
Mới đây, Audi đã cho trình làng dòng hộp số vô cấp mới – Multitronic. Trước đó, sản phẩm này chỉ được lắp trên những xe có động cơ cỡ nhỏ. Đây là loại hộp số được dẫn động bằng dây xích thay cho dây đai kim loại và có thể được ứng dụng trên các mẫu xe có động cơ lớn hơn nhiều. Multitronic cho phép chiếc xe tăng tốc nhanh hơn và tiêu thụ xăng ít hơn ngay cả khi đem so nó với dòng hộp số tay.
Một hộp số tự động vô cấp bao gồm:
- Pulley sơ cấp (Drive)
- Pulley thứ cấp (Driven)
- Dây đai kim loại
Hộp số tự động vô cấp sử dụng thủy lực để thay đổi độ rộng của 2 má trên 2 pulley một cách liên tục. Việc này đem lại sự thay đổi về tỷ số truyền một cách liên tục và biên độ của tỷ số truyền lớn hơn. Khi tăng tốc từ trạng thái đứng yên, dây đai được đặt nằm ở vị trí sát với tâm của pulley sơ cấp cùng lúc hệ thống thủy lực tạo sức ép lên 2 má của pulley thứ cấp khiến chúng nằm sát với nhau, qua đó dây đai được đặt ở vị trí xa tâm – rìa của pulley thứ cấp. Ở vị trí số thấp này, chiếc xe tăng tốc một cách mạnh mẽ và liên tục.
Bộ pulley của hộp số tự động vô cấp
Ngược lại, khi di chuyển trên xa lộ, hệ thống thủy lực tạo sức ép lên 2 má của pulley sơ cấp kiến chúng nằm sát với nhau qua đó dây đai được đặt ở vị trí xa tâm của pulley sơ cấp và ở đầu bên kia, dây đai lại nằm gần tâm của pulley thứ cấp để mang lại tỷ số truyền nhỏ nhất. Tỷ số truyền thay đổi liên tục tùy vào điều kiện vận hành của chiếc xe theo mong muốn của người điều khiển.
Cấu tạo cơ bản của dây đai kim loại trong hộp số tự động vô cấp
Cấu thành của hộp số tự động
Một hộp số tự động bao gồm:
- Bộ biến mô – dân gian gọi là “trái bí” bởi hình dáng của nó tương tự một trái bí
- Hệ thống số và ly hợp
- Hệ thống thủy lực
- Hệ thống điều khiển hộp số (Transmission Control Unit – TCU)
Bộ biến mô vận hành như một khớp nối thủy lực (sử dụng thủy lực để kiểm soát mô men xoắn) cấu thành bởi các cánh có hình dạng như cánh chong chóng và được gắn trực tiếp lên bánh đà của động cơ. Khi động cơ hoạt động và tăng vòng quay, dung dịch hộp số (dầu hộp số) được đẩy về phía trước bởi lực ly tâm bởi bánh công tác về phía bộ tua bin gắn bên trong bộ biến mô khiến tua bin bắt đầu quay và kéo theo sự quay của trục hộp số. Bộ biến mô còn có tác dụng làm gia tăng mô men xoắn của động cơ khi cần thiết.
Bên trong hộp số là các bộ ly hợp, mỗi bộ điều khiển một số và ly hợp khóa. Hệ thống bánh răng hành tinh là cơ cấu chủ đạo để gia tăng mô men xoắn của động cơ, là khớp nối với trục láp, đảo chiều mô men xoắn khi cần dze và thực hiện chế độ Overdive – OD khi có yêu cầu.
Một hệ thống van phức tạp trong hộp số tự động như van điều áp (pressure regulator valve), van tăng áp (boost valve), van điều khiển ly hợp biến mô (torque converter clutch control valve), van giới hạn đầu vào (feed limit vale), van chuyển số (shift valve), van tích lũy (accumulator valve)…được dùng để điều khiển hệ thống thủy lực và sang số. Hệ thống điều khiển hộp số - TCU là thiết bị điện tử dùng để điều khiển hệ thống van thủy lực thông qua các dữ liệu cung cấp bởi vô số các đầu cảm biến. Nó quyết định thời điểm sang số và tốc độ sang số. Hệ thống điều khiển hộp số nhận dữ liệu đầu vào từ các cảm biến vận tốc hạ nguồn của hộp số (transmission output speed sensor), cảm biến nhiệt độ dầu hộp số, cảm biến chế độ vận hành (mạnh/tiết kiệm/mùa đông), cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến tua máy, cảm biến phanh, cảm biến nhiệt độ dung dịch làm mát, công tắc ép số (kickdown switch)…
Vì vậy một câu hỏi được đặt ra là tại sao hộp số tự động trục trặc?
Câu trả lời là do các lá ly hợp hay dây đai kim loại (trong hộp số CVT) là các thiết bị chuyển động thông qua hệ thống thủy lực hay ma xát, chúng bị mòn đi theo thời gian như các lá côn của hộp số tay. Các van trong hệ thống van cũng có thể “lên đường” bởi việc thực hiện các thao tác đóng mở. Khi lá côn bị mài mòn, các mạt kim loại bị trộn lẫn trong dầu hộp số dẫn đến sự tắc nghẽn trong hệ thống thủy lực khiến hộp số “chết yểu” do hiện tượng mất tuần hoàn của hệ thống thủy lực. Sự tăng nhiệt của dầu hộp số cũng là kẻ thù của hộp số tự động. Hiện tượng này xuất hiện khi xe vận hành liên tục trung trạng thái dừng-đề pa-dừng hay chở quá tải hay leo dốc thường xuyên. Khi dầu hộp số quá nhiệt, độ nhớt của dầu giảm dần, nó trở nên loãng hơn và do đó bảo vệ các lá côn cũng như các thiết bị chuyển động khác kém hơn dẫn tới gia tăng sự mài mòn.
Các triệu chứng của sự trục trặc:
- Triệu chứng thường gặp và dễ nhận thấy nhất là các âm thanh bất thường phát ra từ hộp số ngay cả khi dừng xe hay đang chuyển động ở các số khác nhau. Đó có thể là các âm thanh với âm tần cao hay các tiếng kim loại nghiến vào nhau.
- Ly hợp đôi khi đóng mở rất chậm hay thậm chí không nhúc nhích khi chuyển số sang “D” hay “R”
- Tua máy không giảm khi chuyển sang “D” hay “R”
- Có hiện tượng giật mạnh trong quá trình tăng số
- Chỉ lên số khi vòng tua lớn ngay cả khi nhấn chân ga nhẹ nhàng
- Tua máy tăng vọt mỗi khi chuyển số
- Khi leo dốc, tua máy tăng nhưng vận tốc xe không tăng
Bảo trì, bảo dưỡng hộp số tự động
1. Thay dầu hộp số mỗi 15 ngàn km trên cả các dòng xe Nhật hay Châu Âu. Với dòng CVT, thay nhớt lần đầu ở km thứ 40 ngàn và sau đó thay định kỳ ở mỗi 25 ngàn km.
2. Sử dụng dầu hộp số có nguồn gốc tổng hợp khi có thể cho dù chi phí có thể gấp đôi so với dầu gốc tự nhiên bởi dầu tổng hợp giữ được đặc tính cơ, lý của nó ngay cả ở nhiệt độ cao và việc chuyển số với dầu gốc tổng hợp được thực hiện êm ái hơn. Lưu ý, chỉ sử dụng dầu đặc chủng cho CVT đối với hộp số CVT.
3. Khi thay dầu hộp sô, lưu ý rút cạn dầu cũ trước khi châm dầu mới.
4. Luôn luôn đảm bảo xe dừng hẳn trước khi chuyển từ “D” sang “R” hay ngược lại. Trong thao tác đậu xe, nhiều bác tài có thói quen chuyển số khi xe chưa dừng hẳn, xin nói rằng đó là cách hữu hiệu để phá hỏng hộp số của xe.
5. Khi dừng đèn đỏ, hãy giữ cần số ở “D” bởi các hệ thống đóng mở thủy lực đều có tuổi thọ của nó. Mỗi lần ta chuyển từ “D” sang “N” khi dừng và từ “N” sang “D” khi cho xe chạy tiếp, ta đã làm giảm tuổi thọ của hệ thống van, bộ tua bin (trong bộ biến mô) và các lá côn. Hộp số tự động không vận hành như hộp số tay do vậy không hưởng lợi từ việc chuyển sang “N” mỗi khi dừng đèn đỏ. Tuy nhiên khi dừng lại lâu, bạn có thể chuyển sang “N”.
6. Những chuyến leo đồi liên tục sẽ làm giảm tuổi thọ của hộp số tự động. Trong những chuyến đi như vậy, lưu ý dừng xe nghỉ cho hộp số nguội bớt trước khi tiếp tục cuộc hành trình là các bảo vệ hộp số hữu hiệu.
Kebab
Otosaigon