Tập Lái
15/3/04
24
1
0
Singapore
Nếu bạn đã từng lái 1 chiếc xe sử dùng cần số tay, chắc bạn sẽ có những thắc mắc sau:

1. Những di chuyển hình chữ "H" có liên quan gì đến những chuyển động trong hộp số?
2. Khi bạn gạt cần số tùm lum, bạn thường nghe những tiếng crọoc croọc, tại sao như vậy?
3. Chuyện gì sẽ xảy ra nếu như bạn đang chay nhanh trên xa lộ mà bạn vô tình gạt cần số về số lùi (reverse)?

transmission-intro.jpg

Trong bài này chúng ta sẽ nói sơ qua về hộp số tay và cách hoạt động.

<b>Mục đích của hộp số</b>
Xe của chúng ta cần phải sang số là do tính chất của động cơ xăng dầu (gasoline engine). Trước hết chúng ta cần biết là mỗi động cơ đều có một vạch đỏ giới hạn tốc độ quay (RPM) tối đa mà động cơ ko bị nổ. Và khi để có mã lực và moment quay tối đa thì khoảng RPM này sẽ khá nhỏ. Thay đổi số giúp thay đổi tỉ lệ chuyển động (gear ratio) giữa động cơ và bánh xe làm xe tăng tốc hoặc giảm tốc.

transmission-section.jpg


Thật là lý tưởng nếu việc chuyển số có thể linh hoạt trong việc thay đổi tỉ lệ này để động cơ luôn ở tốc độ quay tốt nhất. Đó là ý tưởng của hộp số vô cấp CVT (continously variable tranmission)

<b> CVT </b>

CVT gần như có vô hạn tỉ lệ chuyển động (gear ratio). Trước đây, CVT ko thể đọ lại được với hộp số 4 số, 5 số về mặt chi phí, kích thước và độ tin cậym chính vì thế chúng ta ko thấy CVT bao giờ. Nhưng gần đây, những tiến bộ trong CVT đã giúp CVT trở nên thông dụng. Xe Toyota Prius là 1 chiếc hybrid sử dụng CVT.

transmission-diagram.gif


Hộp số sẽ được nối với động cơ quá 1 cái khớp (clutch), khi đó thanh quay input (input shaft) của hộp số sẽ chuyển động cùng tốc độ với động cơ.

transmission-model.jpg


Trong khi đó ở hộp số 5 số thì mỗi số sẽ có tỉ lệ chuyển động (gear ratio) giữa thanh quay input và thanh quay output. Ví dụ

Gear Ratio RPM at Transmission Output Shaft with Engine at 3,000 rpm
1st 2.315:1 1,295
2nd 1.568:1 1,913
3rd 1.195:1 2,510
4th 1.000:1 3,000
5th 0.915:1 3,278

Tuy nhiên ở bài này chúng ta chỉ nói về hộp số tay.

<b>Hộp số đơn giản</b>

Để dễ hiểu hơn về hộp số thông thường, chúng ta thử xem trên 1 hộp số 2 số đơn giản như hình dưới.

transmission-simple.gif


Chúng ta cùng xem xem từng bộ phận hoạt động như thế nào.

+ Thanh màu xanh lá cây sẽ nối với lại động cơ qua 1 cái khớp. Cái khớp này dùng để nối hoặc tách động cơ khỏi hộp số. Khi bạn đạp côn (clutch pedal) thì khớp này sẽ bị tách ra, và động cơ sẽ chuyện động tự do. Và nó sẽ khớp vào lại khi bạn nhả rả. Thanh màu xanh này sẽ chuyển động cùng tốc độ với động cơ.

+ Thanh màu đỏ (layshaft) chuyển động thành 1 khối (các bánh răng chuyển động cùng tốc độ quay). Thanh này được nối với thanh xanh để nhận chuyển động từ động cơ.

+ Thanh vàng sẽ chuyền chuyển động ra các bánh xe qua bộ truyền động. Thanh vàng chỉ chuyển động khi bánh xe chuyển động.

+ Bánh răng xanh dương. Bánh này dùng để nhận chuyển động từ nhũng bánh răng màu đỏ. Chúng ko nối với thanh vàng mà xoay quanh thanh vàng đó. Khi ở số 0 cho dù thanh vàng có chuyển động thì bánh răng xanh cũng ko chuyển động và ngược lại.

+ Cái bánh răng cuối cùng màu tím nối trực tiếp với thanh vàng, và có nhiệm vụ "ăn" vào 1 trong hai bánh răng xanh dương để nhận chuyển động. Như vậy 2 bánh xanh dương chính là 2 số của xe.

<b> Vào số 1</b>

transmission-simple-2.gif


Hình vẽ trên là trạng thái của hộp số ở số 1. Nhìn hình vẽ chúng ta có thể hiểu được những điều sau:

+ Vì bánh răng số 1 là bánh to nhất nối vào bánh động nhỏ nhất, do đó động cơ lúc này là mạnh nhất nhưng tốc độ tối đa lại thấp.

+ Khi sang số ko cẩn thận bạnh sẽ rất dễ bị trường hợp các răng của bánh tím ko khớp với răng của bánh xanh dẫn đến bánh tím bị bật ra và tạo ra những tiếng crọoc croọc.

<b> Chuyển động thực </b>

Bạn có thể xem cách 1 hộp số 4 số hoặc động ở cái flash này
http://64.191.30.45/~kstnorg/midgoo/Cars/Extra/Manual%20Trans/transmission.swf

Hộp số 5 số khá phổ biến hiện nay. Chúng ta có thể tưởng tượng nó như hình vẽ sau:

transmission-5speed-gears.gif


Như vậy chúng ta có thể thấy chúng ta sẽ có 3 bánh răng tím cho 5 số tới và 1 số lùi. Kết hợp vớ i hình vẽ dưới ta có thể tưởng tượng được mối liên kết.

transmission-5speed-forks.gif


Như vậy cần số có thể chuyển động thoải mái trên trục ngang và sẽ vào số khi vào trục dọc.
Có thể thấy là khi chúng ta kéo cần số về trục dọc thì cũng sẽ tách bánh tím ra khỏi bánh xanh. Điều này để tránh trường hợp 2 bánh cùng ăn 1 lúc.

Thế còn đối với số lùi thì sao?
transmission-reverse.gif


Thật đơn giản, chúng ta chỉ cần thêm 1 bánh răng gọi là Idler gear. Đây chỉ là 1 bài Vật lí cấp 2 mà chúng ta ai cũng biết.
Khi xe đang chuyển động tới có nghĩa là các bánh răng màu tím đang chuyển động, nếu bạn vào số lùi sẽ làm ngược chuyển động, nhưng điều này sẽ rất khó xảy ra vì 2 bánh răng tím và bánh răng xanh của số lùi khó mà ăn vào nhau. Tuy nhiên bạn sẽ tạo ra những tiếng ồn và có thể làm hỏng cả hộp số nếu cứ cố gắng.

<b>Bộ đồng tốc (synchronizer)</b>
Để tránh bị hỏng bánh răng do thay đổi chưyển động độ ngột khi sang số, chúng ta có 1 bộ phận gọi là synchronizer.


transmission-synchronizer.gif


Bộ phận này sẽ tận dụng lực ma sát để làm cho tốc độ của bánh răng tím và bánh răng xanh bằng nhau trước khi chúng thực sự được nối vào nhau. Mỗi hãng sản xuất có thể có bộ sync khác nhau, nhưng ý tưởng chung vẫn là như thế.
 
Hạng C
17/3/04
922
25
18
Vietnam
hơi miên man!nhưng rất có ích!thay cái bánh răng tím bằng cái to hơn=>đề pa bốc hơn,max speed giảm >và ngược lại đối với bánh răng nhỏ hơn. Phải không bác?
 
Hạng B2
22/11/03
155
0
0
Vietnam
Bài viết của bác rất bổ ích nhưng mỗi tội cái flash không xem được, hình cũng toàn thấy dấu X, bác Midgoo kiểm tra lại xem sao nhé.
 
Tập Lái
5/12/03
30
1
0
GAZ69:
<blockquote id="quote"><table boder="1" style="border-collapse: collapse" bordercolor="#000080"><tr><td width="100%"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Trích dẫn:<hr height="1" noshade id="quote">Gửi vào ngày - 27 tháng 03 năm 2004 hồi 22:57:59
--------------------------------------------------------------------------------

hơi miên man!nhưng rất có ích!thay cái bánh răng tím bằng cái to hơn=>đề pa bốc hơn,max speed giảm >và ngược lại đối với bánh răng nhỏ hơn.
<hr height="1" noshade id="quote"></td></tr></table></blockquote id="quote"></font id="quote">

Về mặt lý thuyết thì ok, nhưng trên thực tế đối với xe hơi thì rất ít thấy ai làm như vậy. Không lẽ rã nguyên cái hộp số xuống, rồi ra tiệm nhờ mấy bác thợ rèn thợ tiện đúc cho bác cái bánh răng lớn hơn hay nhỏ hơn rồi về gắn vào mà chưa chắc sẽ ăn khớp. Vừa mất nhiều công, vừa tốn kém, vừa không bão đảm, không chắc gì bền và không an toàn :D. Còn nói về mặt kỹ thuật thì khi thiết kế một hộp số các kỹ sư dĩ nhiên đã chọn cấu trúc tối ưu nhất để thích hợp với xe và công suất của máy, cũng như về mặt độ bền, performance, kinh tế,.v.v.
Ở nước ngoài nếu muốn thì có thể ra mấy gara sửa xe lớn nhờ họ chỉnh lại mấy con chip và sensor dùng để control máy và hộp số để tăng thêm performance. Lý do là các xe đời sau này càng bị kiểm soát nhiều hơn bởi hệ thống computer trong xe, kéo chưa hết ga đã phải sang số. Mấy chiếc số tự động thì khi đề pa dù có đạp lút ga thì hộp số cũng sẽ tự sang số khi đồng hồ ga mới lên được khoãng hơn 6000 rpm, dù công suất tối đa của máy tới 8000 rpm. Mục đích chính là để bảo vệ máy và hộp số được "thọ" lâu hơn, các miếng ly hợp (clutch) lâu mòn hơn:p.
Nhiều chiếc xe đời sau này (ở Mỹ) có thể chạy tới 140-160 mph ( khoãng ~ 220-260 kmh) nhưng mới kéo tới 110-120 mph là xe không chịu lên nữa dù chưa hết công suất máy. Nguyên nhân là khi xuất xưỡng các hãng sản xuất đã chỉnh hệ thống computer trong xe ở những giới hạn này để tối ưu hoá độ bền của máy móc và hộp số, mức tiêu thụ nhiên liệu và cũng để giới hạn tốc độ "chết người"[|)].
 
Hạng C
17/3/04
922
25
18
Vietnam
acura=rất đúng.Nhưng đối với mấy ông bệnh độ xe thì độ bền,kinh tế là cái đinh rỉ.Nhưng vụ này thì tui đồng ý với bác là ở vn không làm đc.
Còn cái vụ chip-tuning thì không biết ở vn có làm đc không nhỉ?ACURA nghĩ sao?
 
Hạng C
24/3/04
589
682
93
53
Biên Hòa - Vietnam
Bác Midô có các bài viết hay đấy,
Bác làm thêm bài về số tự động nhé, tui đang rất cần tài liệu về số tự động - CCảm ơn nhé
 
Tập Lái
5/12/03
30
1
0
GAZ69:
Ở VN hiện giờ thì chip-tuning chưa làm được, hơn nữa nhu cầu của dân có xe hơi muốn làm chip-tuning cũng rất thấp, một phần có lẽ vì ít người biết đến, phần nữa là ở VN nó cũng không được thực dụng cho lắm. Có tốn tiền làm thì ở VN xe hơi cũng rất hiếm khi được đề pa hết ga (vì đường xá ngắn, đông đúc, hay ngừng,.v.v.) Hiện giờ bắt đầu có phong trào "làm đẹp" xe, nhưng hầu như chỉ thiên về "cái nhìn" là chính (look or appearance). Còn thật sự "độ" về máy móc và performance thì rất ít, vì mấy chuyện này ở VN có vẻ không được thực dụng cho lắm, ít nhất là ở thời điểm hiện tại:D.
 
Tập Lái
15/3/04
24
1
0
Singapore
<blockquote id="quote"><table boder="1" style="border-collapse: collapse" bordercolor="#000080"><tr><td width="100%"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Trích dẫn:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Được gửi bởi Dodge</i>
<br />Bác Midô có các bài viết hay đấy,
Bác làm thêm bài về số tự động nhé, tui đang rất cần tài liệu về số tự động - CCảm ơn nhé
<hr height="1" noshade id="quote"></td></tr></table></blockquote id="quote"></font id="quote">

Bác Dodge cần tìm hiểu về số tự động à? Em chưa lái xe tự động bao giờ nên cũng chưa tìm hiểu kĩ. Nhưng theo em biết thì muốn hiểu được hộp số tự động phải có 1 kiến thức vật lí tốt về chuyển động bánh răng vệ tinh (planetary gears). Cái này chỉ có dân kĩ thuật mới được học. 1 hệ thống bánh răng vệ tinh có thể bắt gặp ở 1 cái khoang tay, hoặc tuốt vít điện tử.
Hồi nhỏ em có phá cái khoan tay của ông già ra để xem và cũng có hiểu chút ít, nhưng cái hộp số tự động thì nó phức tạp hơn thế nhiều. Nếu bác cần thì em có thể tìm tài liệu tiếng Anh hộ bác.
 
Hạng C
24/3/04
589
682
93
53
Biên Hòa - Vietnam
Cam on midgoo nhe, minh cung co kien thuc kha kha ve co khi , neu co the, midgoo tim giup minh tai lieu ve so tu dong nhe - Cam on nhieeu
 
O.S.P.D.
28/11/03
4.206
44
48
51
bác Dodge vào đây xem thử về hộp số tự động nè

http://auto.howstuffworks.com/automatic-transmission.htm

cũng có rất nhiều bài hay về đủ thứ trên đời từ power windows, car keyless entry... đến vận hành tàu sân bay thế nào. Cách giải thích bình dân, dễ hiểu, đặc biệt hình minh hoạ bằng flash rất đẹp