Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
từ từ mới bổ sung mà bác. Nhiều chiên da tư vấn mới ok được.ttq245 nói:
Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
dạ, 46 trang. Vài nội dung khoa học nè:
CÙNG NHAU TÌM HIỂU NHỮNG ĐIỀU CƠ BẢN: Hộp số tự động vô cấp (CVT)
Ngạn ngữ có câu: "Tre già khó uốn". Nhưng hộp số vô cấp (continuously variable transmission -CVT), một khái niệm do Leonardo da Vinci đưa ra từ hơn 500 năm trước thì nay đang thay thế hộp số tự động hành tinh ở một số lọai ô tô, đó chính là một cây tre già đã được uốn nắn. Sự thật là, hộp số tự động vô cấp kiểu con lăn (toroidal CVT) đầu tiên đã được đăng ký bản quyền vào năm 1886 , công nghệ đó đã được chắt lọc và cải tiến. Ngày nay, một vài hãng ô tô, gồm cả General Motors, Audi, Honda và Nissan đang thiết kế hệ thống truyền động của mình quanh CVT.
Động cơ HR15DE của hãng Nissan với hộp số CVT Xtronic
Trong bài viết này, chúng ta cùng khám phá xem một hộp số vô cấp họat động như thế nào ở một chiếc xe dẫn động cầu sau tiêu biểu, trả lời những câu hỏi về:
Làm thế nào để so sánh một CVT với một hộp số tự động hành tinh thường?
Nó có những chi tiết gì và những chi tiết đó hoạt động như thế nào?
CVT có những ưu và nhược điểm gì so với hộp số tự động thường?
Người ta cảm thấy thế nào khi lái những xe có CVT?
Những hiệu xe và model nào có CVT?
Liệu CVT còn được ứng dụng trong những lĩnh vực nào khác ngòai ô tô?
Nào, hãy bắt đầu với những kiến thức cơ bản về hộp số:
Những điều cơ bản về hộp số:
Nếu bạn đã biết đến cấu tạo và chức năng của một hộp số tự động, thì bạn cũng biết rằng đó chính là cách thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và bánh xe của một chiếc xe ô tô. Hay nói cách khác, nếu không có hộp số thì chiếc xe chỉ một số và cái số đó sẽ cho phép chiếc xe chạy với vận tốc mong muốn cao nhất. Hãy thử tưởng tượng bạn lái chiếc xe chỉ có một số duy nhất là số 1 hoặc số 3. Với chiếc xe đầu bạn có thể tăng tốc tốt khi đang đứng yên và có thể leo những đồi dốc gắt, nhưng tốc độ tối đa của nó sẽ bị giới hạn ở mức vài km/h. Còn chiếc xe sau thì có thể lướt với vận tốc 120km/h trên xa lộ, nhưng ngược lại, nó sẽ tăng tốc rất chậm khi đã đứng yên và sẽ không thể leo dốc được.
Vì vậy hộp số gồm một dãy bánh răng - từ thấp đến cao - nhằm sử dụng tối đa hiệu suất của momen động cơ khi lái xe trong các điều kiện khác nhau. Số có thể vào bằng tay hoặc tự động.
Hộp số tự động của chiếc CLK của Mercedes-Benz
Ở hộp số tự động truyền thống, các số là những bánh răng thật sự - cài vào nhau giúp truyền lực và thay đổi chuyển động quay và momen xoắn. Môt sự kết hợp giữa các bánh răng hành tinh tạo nên những tỷ số truyền khác nhau, tiêu biểu là bốn số tới và một số lùi. Khi loại truyền động này họat động thông qua các bánh răng, người lái xe có thể cảm nhận được thời điểm khi hộp số sang số.
Những nét cơ bản của hộp số CVT
Không giống như các hộp số tự động truyền thống, hộp số tự động vô cấp không có các bánh răng, điều đó có nghĩa là sẽ không có các bánh răng ăn khớp vào nhau. Lọai hộp số CVT có điểm chung nhất là vận hành trên một hệ thống pu-li thông minh, hệ thống này cho phép một khả năng biến thiên vô hạn giữa số thấp nhất và số cao nhất mà không không có sự ngắt quãng giữa các bước số.
Động cơ Duratec của chiếc Ford Freestyle với hộp số CVT.
Nếu bạn còn lăn tăn là tại sao từ "số" vẫn còn hiện diện khi giải thích về CVT, nên nhớ rằng, "số" thường được hiểu rộng là một tỷ lệ truyền của trục sơ cấp đến trục thứ cấp. Mặc dù CVT thay đổi tỷ lệ truyền này mà không dùng đến một bộ bánh răng hành trình, thì nó vẫn được mô tả là có số mạnh, số nhanh nhằm mục đích dễ hiểu.
Không còn "số" nữa: Các mốc phát triển của CVT
1490 - da Vinci phác họa một hộp số vô cấp
1886 - hộp số con lăn đầu tiên được đăng ký bằng phát minh.
1935 - Adiel Dodge nhận bằng sáng chế của Mỹ về CVT kiểu con lăn.
1939 - Hộp số tự động toàn phần dựa trên một hệ thống bánh răng hành tinh ra đời
1958 - Daf (ở Hà Lan) sản xuất CVT cho xe ô tô
1989 - Subaru Justy GL là sản phẩm đầu tiên được lắp CVT được bán ra ở Mỹ.
2002 - Saturn Vuev với hộp số CVT; chiếc Saturn đầu tiên ứng dụng công nghệ CVT
2004 - Ford bắt đầu với CVT.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Các chi tiết
Quan sát kỹ một hộp số tự động kiểu hành tinh, bạn sẽ thấy một rừng các bánh răng, bộ hãm, ly hợp và bộ điều tốc rất phức tap. Nếu đem so sánh, một CVT là một thành tựu trong sự đơn giản. Hầu hết các CVT đều có 3 bộ phận cơ bản:
Dây đai bằng thép chịu lực cao hoặc bằng cao su
Một pu-li sơ cấp chủ động có thể thay đổi cấp độ
Một pu-li bị động thứ cấp
CVT còn có vô số các bộ vi xử lý và bộ phận cảm ứng, nhưng ba thành phần mô tả bên trên là các yếu tố cơ bản để cho cơ cấu hoạt động.
Các pu-li có thể thay đổi đường kính làm việc được là quả tim của CVT. Mỗi pu-li được chế tạo bởi hai bề mặt côn quay vào nhau. Một dây đai chạy trong rãnh của hai mặt côn này. Dây đai chữ "V" thường được ưa dùng nếu như nó được làm bằng cao su. Dây đai được gọi là cữ "V" do mặt cắt của nó có hình chữ V.
Khi hai mặt côn của pu-li cách xa nhau (khi đường kính làm việc giảm xuống), dây đai sẽ chạy ở vị trí thấp (đáy) của rãnh, và bán kính của vòng đai xung quanh pu-li trở nên nhỏ hơn. Khi hai mặt côn sát lại gần nhau (khi đường kính làm việc tăng lên), dây đai chạy ở vị trí cao của rãnh, bán kính của vòng đai quanh pu-li trở nên lớn hơn. CVT có thể dùng áp suất thủy lực, lực ly tâm hoặc lực của lò xo để tạo một lực cần thiết để điều chỉnh hai nửa của pu-li.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Tạo ra các "Số"
Khoảng cách từ tâm của puli đến điểm tiếp xúc của dây đai trong rãnh được gọi là bán kính dốc (pitch radius). Khi hai mặt puli cách xa nhau, dây đai chạy suống thấp và bán kính dốc giảm. Khi hai nửa puli lại gần nhau, dây đai chạy lên cao hơn và bán kính dốc tăng. Tỷ số giữa bán kính dốc của puli chủ động và bán kính dốc của puli bị động tạo nên số.
Khi một puly tăng bán kính của nó, thì puli còn lại sẽ giảm bán kính để giữ cho đai bám chặt. Khi hai puli thay đổi bán kính tương xứng với nhau, nó tạo ra vô số tỷ số truyền --tất cả các mức giữa hai điểm thấp và cao. Ví dụ, khi bán kính dốc ở puli chủ động nhỏ và bán kính dốc ở puli bị động lớn, khi đó tốc độ quay của puli bị động giảm, mang lại cái gọi là "số mạnh". Khi bán kính dốc ở puli chủ động lớn và bán kính dốc ở puli bị động nhỏ, lúc này tốc độ quay của puli bị động tăng lên, mang lại cái gọi là "số nhanh". Như vậy, về mặt lý thuyết, một CVT có vô số "số" mà nó có thể tạo ra bất cứ khi nào, ở bất cứ tốc độ nào của động cơ.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Ứng dụng và ưu điểm
Bản chất tự nhiên về sự đơn giản và vô cấp của CVT làm nó trở thành một hộp số lý tưởng cho các lọai máy móc và thiết bị, không chỉ cho ô tô, xe trượt tuyết và xe tay ga. Ở tất cả các ứng dụng này, hộp số dựa trên mức độ chắc của dây đai, nó có thể trượt và kéo căng, từ đó làm giảm hiệu suất của hộp số.
The introduction of new materials makes CVTs even more reliable and efficient. One of the most important advances has been the design and development of metal belts to connect the pulleys. These flexible belts are composed of several (typically nine or 12) thin bands of steel that hold together high-strength, bow-tie-shaped pieces of metal.
Sư ra đời của vật liệu mới làm cho CVT trở nên tin cậy hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết. Một trong những tiến bộ quan trọng nhất là việc thiết kế và phát triển của dây đai kim lọai dùng cho puli côn. Những dây đai mềm mại này được kết hợp bởi một số (thông thường là 12) băng thép mỏng liên kết với nhau bằng cái mảnh thép hình bướm có sức chịu lực cao.
Thiết kế của đai kim loại.
Các dây đai kim loại không trượt và có độ bền cao, cho phép CVT tiếp nhận nhiều hơn momen của động cơ. Lọai hộp số dùng đai kim lọai vận hành êm ái hơn lọai dùng dây cao su.
Hộp số vô cấp kiểu con lăn.
Một phiên bản khác của CVT là hệ thống CVT dạng con lăn, các dây đai và puli được thay bằng các cái đĩa và con lăn truyền lực (power roller)
Hộp số CVT dạng con lăn của chiếc Nissan Extroid
Mặc dù hệ thống như thế dường như rất phức tạp, tất cả các bộ phận đều tương tự như hệ thống dây đai và puli và đem lại những kết quả như nhau-- một hộp số vô cấp. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của nó:
Một cái đĩa nối với động cơ. Chi tiết này tương đương với pu-li chủ động.
Một cái đĩa khác nối với trục dẫn động. Chi tiết này tương đương với pu-li bị động.
Các con lăn, hoặc các bánh xe, nằm giữa hai các đĩa họat động như những dây đai, truyền lực từ đĩa này sang đĩa kia.
Các bánh xe có thể xoay theo hai trục. Nó quay quanh trục ngang và lên hoặc xuống quanh trục dọc, cơ cấu này cho phép các bánh xe tiếp xúc vào các chỗ khác nhau trên đĩa. Khi các bánh xe này tiếp xúc gần tâm của đĩa chủ động, thì chúng sẽ phải tiếp xúc tại gần mép của đĩa bị động, kết quả là tốc độ giảm nhưng momen xoắn tăng (đó là số mạnh). Khi các bánh xe tiếp xúc với đĩa chủ động gần mép đĩa, chúng se tiếp xúc với đĩa bị động tại tâm đĩa, kết quả là tốc độ tăng nhưng momen xoắn giảm (đó là số nhanh). Sự lên xuống đơn giản của các bánh xe tạo nên những thay đổi lớn đến tỷ số truyền, mang lại sự êm ái, sự thay đổi tỷ số tức gần như tức thời.
Hộp số CVT dạng thủy tĩnh.
Cả hai lọai hộp số CVT dạng puli-dây đai và dạng con lăn là những điển hình của hộp số CVT ma sát, nó họat động bằng cách thay đổi bán kính giữa tiếp điểm của hai vật thể đang quay. Còn có một lọai CVT khác, được biết đến với tên gọi là CVT thủy tĩnh, lọai hộp số này sử dụng các bơm thể tích để thay đổi lưu lượng chất lỏng vào các mô-tơ thủy tĩnh. Ở lọai hộp số này, các chuyển động quay của động cơ sẽ vận hành một bơm thủy lực dạng thể tích ở đầu chủ động. Chiếc bơm này biến chuyển động quay của động cơ thành dòng chảy của chất lỏng. Rồi, với một động cơ thủy lực cũng dạng thể tích ở đầu còn lại, dòng chảy của chất lỏng được biến trở lại thành chuyển động quay.
Thường thì hộp số thủy tĩnh được kết hợp với một bộ bánh răng hành tinh và ly hợp để tạora một hệ thống gọi là hộp số thủy cơ khí (hydromechanical). Hộp số thủy cơ khí truyền lực từ động cơ đến các bánh xe với ba chế độ. Ở vận tốc thấp, công suất được truyền bằng thủy lực, ở vận tốc cao, công suất được truyền bằng cơ khí. Giữa hai cực này, hộp số sử dụng cả kiểu thủy lực và cơ khí để truyen công suất. Hộp số thủy cơ khí rất lý tưởng cho ứng dụng hạng nặng, vì thế nó rất phổ biến ở các xe máy cày nông nghiệp và các lọai xe địa hình.
Lợi ích của CVT
CVT trở nên phổ biến hơn nhờ lợi ích các ưu điểm sau:
Đều đặn, tăng tốc không ngừng từ lúc đang đứng yên cho đến khi đạt tốc độ bình thuờng. Chấm dứt tình trạng "shift-shock" (hẫng) khi vào số, làm cho xe chuyển động êm ái hơn.
Thích ứng tốt hơn với sự thay đổi trạng thái, như khi tăng giảm ga và vận tốc. Không còn tình trạng "đuối" số khi xe giảm tốc, đặc biệt là lúc lên dốc.
Giảm thất thóat lực so với hộp số tự động thông thường, tăng tốc nhanh hơn.
Kiểm soát tốt hơn mức độ tiêu thụ nhiên liệu của động cơ. Kiểm sóat tốt hơn về khí thải.
Có thể phối hợp với các bộ ly hợp cơ khí kiểu tự động. Thay thế bộ biến mô thủy lực vốn còn khiếm khuyết.
Một cuộc chạy thử CVT
Ô tô được lắp CVT đã trở nên phổ biến ở châu Âu từ nhiều năm nay. Nhưng đã phải mất một thời gian để cho công nghệ này đặt chân vào thị trường Mỹ. Chiếc xe đầu tiên lắp CVT được bán ở Mỹ là Subaru Justy.
Subaru Justy
Được bán từ năm 1989 - 1993, chiếc Justy chưa bao giờ tạo được sự chú ý của các tay lái Mỹ. Vậy có gì khác nhau ở những chiếc xe có CVT mới hơn như Saturn Vue, Audi A4 và Audi A6, Nissan Murano và Honda Insight? Câu trả lời hay nhất là hãy mang một trong những chiếc này ra chạy thử.
Khi bạn nhấn ga chiếc xe có CVT, bạn sẽ nhận thấy sự khác biệt ngay lập tức. Tua máy sẽ vọt lên mức mà tại đó sinh công tối đa và dừng tại đó. Nhưng chiếc xe chưa phản ứng ngay. Rồi một tích tắc sau, hộp số nhập cuộc, chiếc xe tăng tốc chậm, ổn đinh và chẳng có số sự sang số nào. Về lý thuyết, một chiếc xe có CVT sẽ tăng đat tốc độ 100km/h nhanh hơn 25% của chiếc xe có cùng động cơ với hộp số tay. Đó là do CVT biến đổi từng điểm trên đường cong vận hành của động cơ sang các điểm tương ứng trên đường cong vận hành của chính nó.
Nếu bạn nhìn vào đường cong sinh công ở chiếc xe không có CVT, bạn sẽ nhận thấy đúng là vậy. Chú ý đồng hồ tua trong trường hợp này cho thấy tua máy nhấp nhổm khi đổi số, điều đó được ghi nhận như một mũi nhọn trên đường cong sinh công (và khi đó lái xe cảm thấy hẫng một cái)
CVT có hiệu quả đều nhau khi leo dốc. Không còn bị "đuối", bởi vì các chu kỳ quay của CVT giảm một cách vô cấp xuống đến một tỷ số truyền phù hợp với tình trạng mặt đường. Hộp số tự động thông thường chuyển số lên xuống cố gắng tìm một số thích hợp. như thế kém hiệu quả hơn nhiều.
Với tất cả những ưu điểm của mình, CVT cũng có một số nhược điểm. Ở Mỹ, người ta vẫn đang cố gắng vượt qua một vấn đề mang thuộc về quan niệm. Ví dụ, chiếc Subary Justy được biến đến như là một chiếc xe nhỏ bé nhu nhược. Theo truyền thống, các hộp số CVT dạng dây đai bị giới hạn ở một mức momen mà nó có thể xử lý được và nó nặng hơn, lớn hơn so với những phiên bản số tự động hoặc số tay. Các tiến bộ về công nghệ đã đặt CVT vào vị trí cạnh tranh -- CVT của chiếc Nissan Murano có thể thích ứng với động cơ V6 3.5 lít, 245 mã lực-- nhưng ấn tượng ban đầu bao giờ cũng khó phai.
(Dịch từ Howstuffworks.com)
dạ, 46 trang. Vài nội dung khoa học nè:
CÙNG NHAU TÌM HIỂU NHỮNG ĐIỀU CƠ BẢN: Hộp số tự động vô cấp (CVT)
Ngạn ngữ có câu: "Tre già khó uốn". Nhưng hộp số vô cấp (continuously variable transmission -CVT), một khái niệm do Leonardo da Vinci đưa ra từ hơn 500 năm trước thì nay đang thay thế hộp số tự động hành tinh ở một số lọai ô tô, đó chính là một cây tre già đã được uốn nắn. Sự thật là, hộp số tự động vô cấp kiểu con lăn (toroidal CVT) đầu tiên đã được đăng ký bản quyền vào năm 1886 , công nghệ đó đã được chắt lọc và cải tiến. Ngày nay, một vài hãng ô tô, gồm cả General Motors, Audi, Honda và Nissan đang thiết kế hệ thống truyền động của mình quanh CVT.
Động cơ HR15DE của hãng Nissan với hộp số CVT Xtronic
Trong bài viết này, chúng ta cùng khám phá xem một hộp số vô cấp họat động như thế nào ở một chiếc xe dẫn động cầu sau tiêu biểu, trả lời những câu hỏi về:
Làm thế nào để so sánh một CVT với một hộp số tự động hành tinh thường?
Nó có những chi tiết gì và những chi tiết đó hoạt động như thế nào?
CVT có những ưu và nhược điểm gì so với hộp số tự động thường?
Người ta cảm thấy thế nào khi lái những xe có CVT?
Những hiệu xe và model nào có CVT?
Liệu CVT còn được ứng dụng trong những lĩnh vực nào khác ngòai ô tô?
Nào, hãy bắt đầu với những kiến thức cơ bản về hộp số:
Những điều cơ bản về hộp số:
Nếu bạn đã biết đến cấu tạo và chức năng của một hộp số tự động, thì bạn cũng biết rằng đó chính là cách thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và bánh xe của một chiếc xe ô tô. Hay nói cách khác, nếu không có hộp số thì chiếc xe chỉ một số và cái số đó sẽ cho phép chiếc xe chạy với vận tốc mong muốn cao nhất. Hãy thử tưởng tượng bạn lái chiếc xe chỉ có một số duy nhất là số 1 hoặc số 3. Với chiếc xe đầu bạn có thể tăng tốc tốt khi đang đứng yên và có thể leo những đồi dốc gắt, nhưng tốc độ tối đa của nó sẽ bị giới hạn ở mức vài km/h. Còn chiếc xe sau thì có thể lướt với vận tốc 120km/h trên xa lộ, nhưng ngược lại, nó sẽ tăng tốc rất chậm khi đã đứng yên và sẽ không thể leo dốc được.
Vì vậy hộp số gồm một dãy bánh răng - từ thấp đến cao - nhằm sử dụng tối đa hiệu suất của momen động cơ khi lái xe trong các điều kiện khác nhau. Số có thể vào bằng tay hoặc tự động.
Hộp số tự động của chiếc CLK của Mercedes-Benz
Ở hộp số tự động truyền thống, các số là những bánh răng thật sự - cài vào nhau giúp truyền lực và thay đổi chuyển động quay và momen xoắn. Môt sự kết hợp giữa các bánh răng hành tinh tạo nên những tỷ số truyền khác nhau, tiêu biểu là bốn số tới và một số lùi. Khi loại truyền động này họat động thông qua các bánh răng, người lái xe có thể cảm nhận được thời điểm khi hộp số sang số.
Những nét cơ bản của hộp số CVT
Không giống như các hộp số tự động truyền thống, hộp số tự động vô cấp không có các bánh răng, điều đó có nghĩa là sẽ không có các bánh răng ăn khớp vào nhau. Lọai hộp số CVT có điểm chung nhất là vận hành trên một hệ thống pu-li thông minh, hệ thống này cho phép một khả năng biến thiên vô hạn giữa số thấp nhất và số cao nhất mà không không có sự ngắt quãng giữa các bước số.
Động cơ Duratec của chiếc Ford Freestyle với hộp số CVT.
Nếu bạn còn lăn tăn là tại sao từ "số" vẫn còn hiện diện khi giải thích về CVT, nên nhớ rằng, "số" thường được hiểu rộng là một tỷ lệ truyền của trục sơ cấp đến trục thứ cấp. Mặc dù CVT thay đổi tỷ lệ truyền này mà không dùng đến một bộ bánh răng hành trình, thì nó vẫn được mô tả là có số mạnh, số nhanh nhằm mục đích dễ hiểu.
Không còn "số" nữa: Các mốc phát triển của CVT
1490 - da Vinci phác họa một hộp số vô cấp
1886 - hộp số con lăn đầu tiên được đăng ký bằng phát minh.
1935 - Adiel Dodge nhận bằng sáng chế của Mỹ về CVT kiểu con lăn.
1939 - Hộp số tự động toàn phần dựa trên một hệ thống bánh răng hành tinh ra đời
1958 - Daf (ở Hà Lan) sản xuất CVT cho xe ô tô
1989 - Subaru Justy GL là sản phẩm đầu tiên được lắp CVT được bán ra ở Mỹ.
2002 - Saturn Vuev với hộp số CVT; chiếc Saturn đầu tiên ứng dụng công nghệ CVT
2004 - Ford bắt đầu với CVT.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Các chi tiết
Quan sát kỹ một hộp số tự động kiểu hành tinh, bạn sẽ thấy một rừng các bánh răng, bộ hãm, ly hợp và bộ điều tốc rất phức tap. Nếu đem so sánh, một CVT là một thành tựu trong sự đơn giản. Hầu hết các CVT đều có 3 bộ phận cơ bản:
Dây đai bằng thép chịu lực cao hoặc bằng cao su
Một pu-li sơ cấp chủ động có thể thay đổi cấp độ
Một pu-li bị động thứ cấp
CVT còn có vô số các bộ vi xử lý và bộ phận cảm ứng, nhưng ba thành phần mô tả bên trên là các yếu tố cơ bản để cho cơ cấu hoạt động.
Các pu-li có thể thay đổi đường kính làm việc được là quả tim của CVT. Mỗi pu-li được chế tạo bởi hai bề mặt côn quay vào nhau. Một dây đai chạy trong rãnh của hai mặt côn này. Dây đai chữ "V" thường được ưa dùng nếu như nó được làm bằng cao su. Dây đai được gọi là cữ "V" do mặt cắt của nó có hình chữ V.
Khi hai mặt côn của pu-li cách xa nhau (khi đường kính làm việc giảm xuống), dây đai sẽ chạy ở vị trí thấp (đáy) của rãnh, và bán kính của vòng đai xung quanh pu-li trở nên nhỏ hơn. Khi hai mặt côn sát lại gần nhau (khi đường kính làm việc tăng lên), dây đai chạy ở vị trí cao của rãnh, bán kính của vòng đai quanh pu-li trở nên lớn hơn. CVT có thể dùng áp suất thủy lực, lực ly tâm hoặc lực của lò xo để tạo một lực cần thiết để điều chỉnh hai nửa của pu-li.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Tạo ra các "Số"
Khoảng cách từ tâm của puli đến điểm tiếp xúc của dây đai trong rãnh được gọi là bán kính dốc (pitch radius). Khi hai mặt puli cách xa nhau, dây đai chạy suống thấp và bán kính dốc giảm. Khi hai nửa puli lại gần nhau, dây đai chạy lên cao hơn và bán kính dốc tăng. Tỷ số giữa bán kính dốc của puli chủ động và bán kính dốc của puli bị động tạo nên số.
Khi một puly tăng bán kính của nó, thì puli còn lại sẽ giảm bán kính để giữ cho đai bám chặt. Khi hai puli thay đổi bán kính tương xứng với nhau, nó tạo ra vô số tỷ số truyền --tất cả các mức giữa hai điểm thấp và cao. Ví dụ, khi bán kính dốc ở puli chủ động nhỏ và bán kính dốc ở puli bị động lớn, khi đó tốc độ quay của puli bị động giảm, mang lại cái gọi là "số mạnh". Khi bán kính dốc ở puli chủ động lớn và bán kính dốc ở puli bị động nhỏ, lúc này tốc độ quay của puli bị động tăng lên, mang lại cái gọi là "số nhanh". Như vậy, về mặt lý thuyết, một CVT có vô số "số" mà nó có thể tạo ra bất cứ khi nào, ở bất cứ tốc độ nào của động cơ.
Hộp số vô cấp trên cơ sở pu-li:
Ứng dụng và ưu điểm
Bản chất tự nhiên về sự đơn giản và vô cấp của CVT làm nó trở thành một hộp số lý tưởng cho các lọai máy móc và thiết bị, không chỉ cho ô tô, xe trượt tuyết và xe tay ga. Ở tất cả các ứng dụng này, hộp số dựa trên mức độ chắc của dây đai, nó có thể trượt và kéo căng, từ đó làm giảm hiệu suất của hộp số.
The introduction of new materials makes CVTs even more reliable and efficient. One of the most important advances has been the design and development of metal belts to connect the pulleys. These flexible belts are composed of several (typically nine or 12) thin bands of steel that hold together high-strength, bow-tie-shaped pieces of metal.
Sư ra đời của vật liệu mới làm cho CVT trở nên tin cậy hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết. Một trong những tiến bộ quan trọng nhất là việc thiết kế và phát triển của dây đai kim lọai dùng cho puli côn. Những dây đai mềm mại này được kết hợp bởi một số (thông thường là 12) băng thép mỏng liên kết với nhau bằng cái mảnh thép hình bướm có sức chịu lực cao.
Thiết kế của đai kim loại.
Các dây đai kim loại không trượt và có độ bền cao, cho phép CVT tiếp nhận nhiều hơn momen của động cơ. Lọai hộp số dùng đai kim lọai vận hành êm ái hơn lọai dùng dây cao su.
Hộp số vô cấp kiểu con lăn.
Một phiên bản khác của CVT là hệ thống CVT dạng con lăn, các dây đai và puli được thay bằng các cái đĩa và con lăn truyền lực (power roller)
Hộp số CVT dạng con lăn của chiếc Nissan Extroid
Mặc dù hệ thống như thế dường như rất phức tạp, tất cả các bộ phận đều tương tự như hệ thống dây đai và puli và đem lại những kết quả như nhau-- một hộp số vô cấp. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của nó:
Một cái đĩa nối với động cơ. Chi tiết này tương đương với pu-li chủ động.
Một cái đĩa khác nối với trục dẫn động. Chi tiết này tương đương với pu-li bị động.
Các con lăn, hoặc các bánh xe, nằm giữa hai các đĩa họat động như những dây đai, truyền lực từ đĩa này sang đĩa kia.
Các bánh xe có thể xoay theo hai trục. Nó quay quanh trục ngang và lên hoặc xuống quanh trục dọc, cơ cấu này cho phép các bánh xe tiếp xúc vào các chỗ khác nhau trên đĩa. Khi các bánh xe này tiếp xúc gần tâm của đĩa chủ động, thì chúng sẽ phải tiếp xúc tại gần mép của đĩa bị động, kết quả là tốc độ giảm nhưng momen xoắn tăng (đó là số mạnh). Khi các bánh xe tiếp xúc với đĩa chủ động gần mép đĩa, chúng se tiếp xúc với đĩa bị động tại tâm đĩa, kết quả là tốc độ tăng nhưng momen xoắn giảm (đó là số nhanh). Sự lên xuống đơn giản của các bánh xe tạo nên những thay đổi lớn đến tỷ số truyền, mang lại sự êm ái, sự thay đổi tỷ số tức gần như tức thời.
Hộp số CVT dạng thủy tĩnh.
Cả hai lọai hộp số CVT dạng puli-dây đai và dạng con lăn là những điển hình của hộp số CVT ma sát, nó họat động bằng cách thay đổi bán kính giữa tiếp điểm của hai vật thể đang quay. Còn có một lọai CVT khác, được biết đến với tên gọi là CVT thủy tĩnh, lọai hộp số này sử dụng các bơm thể tích để thay đổi lưu lượng chất lỏng vào các mô-tơ thủy tĩnh. Ở lọai hộp số này, các chuyển động quay của động cơ sẽ vận hành một bơm thủy lực dạng thể tích ở đầu chủ động. Chiếc bơm này biến chuyển động quay của động cơ thành dòng chảy của chất lỏng. Rồi, với một động cơ thủy lực cũng dạng thể tích ở đầu còn lại, dòng chảy của chất lỏng được biến trở lại thành chuyển động quay.
Thường thì hộp số thủy tĩnh được kết hợp với một bộ bánh răng hành tinh và ly hợp để tạora một hệ thống gọi là hộp số thủy cơ khí (hydromechanical). Hộp số thủy cơ khí truyền lực từ động cơ đến các bánh xe với ba chế độ. Ở vận tốc thấp, công suất được truyền bằng thủy lực, ở vận tốc cao, công suất được truyền bằng cơ khí. Giữa hai cực này, hộp số sử dụng cả kiểu thủy lực và cơ khí để truyen công suất. Hộp số thủy cơ khí rất lý tưởng cho ứng dụng hạng nặng, vì thế nó rất phổ biến ở các xe máy cày nông nghiệp và các lọai xe địa hình.
Lợi ích của CVT
CVT trở nên phổ biến hơn nhờ lợi ích các ưu điểm sau:
Đều đặn, tăng tốc không ngừng từ lúc đang đứng yên cho đến khi đạt tốc độ bình thuờng. Chấm dứt tình trạng "shift-shock" (hẫng) khi vào số, làm cho xe chuyển động êm ái hơn.
Thích ứng tốt hơn với sự thay đổi trạng thái, như khi tăng giảm ga và vận tốc. Không còn tình trạng "đuối" số khi xe giảm tốc, đặc biệt là lúc lên dốc.
Giảm thất thóat lực so với hộp số tự động thông thường, tăng tốc nhanh hơn.
Kiểm soát tốt hơn mức độ tiêu thụ nhiên liệu của động cơ. Kiểm sóat tốt hơn về khí thải.
Có thể phối hợp với các bộ ly hợp cơ khí kiểu tự động. Thay thế bộ biến mô thủy lực vốn còn khiếm khuyết.
Một cuộc chạy thử CVT
Ô tô được lắp CVT đã trở nên phổ biến ở châu Âu từ nhiều năm nay. Nhưng đã phải mất một thời gian để cho công nghệ này đặt chân vào thị trường Mỹ. Chiếc xe đầu tiên lắp CVT được bán ở Mỹ là Subaru Justy.
Subaru Justy
Được bán từ năm 1989 - 1993, chiếc Justy chưa bao giờ tạo được sự chú ý của các tay lái Mỹ. Vậy có gì khác nhau ở những chiếc xe có CVT mới hơn như Saturn Vue, Audi A4 và Audi A6, Nissan Murano và Honda Insight? Câu trả lời hay nhất là hãy mang một trong những chiếc này ra chạy thử.
Khi bạn nhấn ga chiếc xe có CVT, bạn sẽ nhận thấy sự khác biệt ngay lập tức. Tua máy sẽ vọt lên mức mà tại đó sinh công tối đa và dừng tại đó. Nhưng chiếc xe chưa phản ứng ngay. Rồi một tích tắc sau, hộp số nhập cuộc, chiếc xe tăng tốc chậm, ổn đinh và chẳng có số sự sang số nào. Về lý thuyết, một chiếc xe có CVT sẽ tăng đat tốc độ 100km/h nhanh hơn 25% của chiếc xe có cùng động cơ với hộp số tay. Đó là do CVT biến đổi từng điểm trên đường cong vận hành của động cơ sang các điểm tương ứng trên đường cong vận hành của chính nó.
Nếu bạn nhìn vào đường cong sinh công ở chiếc xe không có CVT, bạn sẽ nhận thấy đúng là vậy. Chú ý đồng hồ tua trong trường hợp này cho thấy tua máy nhấp nhổm khi đổi số, điều đó được ghi nhận như một mũi nhọn trên đường cong sinh công (và khi đó lái xe cảm thấy hẫng một cái)
CVT có hiệu quả đều nhau khi leo dốc. Không còn bị "đuối", bởi vì các chu kỳ quay của CVT giảm một cách vô cấp xuống đến một tỷ số truyền phù hợp với tình trạng mặt đường. Hộp số tự động thông thường chuyển số lên xuống cố gắng tìm một số thích hợp. như thế kém hiệu quả hơn nhiều.
Với tất cả những ưu điểm của mình, CVT cũng có một số nhược điểm. Ở Mỹ, người ta vẫn đang cố gắng vượt qua một vấn đề mang thuộc về quan niệm. Ví dụ, chiếc Subary Justy được biến đến như là một chiếc xe nhỏ bé nhu nhược. Theo truyền thống, các hộp số CVT dạng dây đai bị giới hạn ở một mức momen mà nó có thể xử lý được và nó nặng hơn, lớn hơn so với những phiên bản số tự động hoặc số tay. Các tiến bộ về công nghệ đã đặt CVT vào vị trí cạnh tranh -- CVT của chiếc Nissan Murano có thể thích ứng với động cơ V6 3.5 lít, 245 mã lực-- nhưng ấn tượng ban đầu bao giờ cũng khó phai.
(Dịch từ Howstuffworks.com)
Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
Đây là MT:
Ô tô cần phải có bộ truyền động là vì đặc tính vật lý của động cơ đốt trong. Thứ nhất, bất kỳ động cơ nào cũng có giới hạn "kịch kim" - đó là giới hạn của tua máy mà động cơ không thể vượt qua mà không nổ tung. Nếu bạn đã biết về sự sinh công của động cơ, thì bạn cũng hiểu rằng động cơ chỉ sinh ra công suất và mô men tối đa ở một dải tua máy hẹp. Ví dụ, một động cơ có thể sinh công suất cực đại ở vòng quay 5,500 vòng/phút. Hộp số cho phép sự thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và bánh dẫn động khi xe tăng giảm tốc. Bạn thay đổi số để cho động cơ luôn ở dưới mức giới hạn và dao động trong giải tua máy tối ưu
Mercedes-Benz Actros, hộp số tay
Lý tưởng nhất là hộp số có các tỷ số truyền không giới hạn, khi đó động cơ luôn hoạt động ở một giá trị tua máy duy nhất, đó là tua máy tối ưu. Ý tưởng đó đã được đưa vào đời sống dưới dạng hộp số tự động vô cấp (CVT - Trong phòng kỹ thuật đã có bài giới thiệu về loại hộp số này)
Hộp số tự động vô cấp (CVT) có vô số tỷ số truyền. Trước kia, CVT không thể cạnh tranh với các hộp số 4 hoặc 5 tỷ số truyền ở khía cạnh giá cả, kích cỡ và độ tin cậy, vì thế các nhà sản xuất ô tô đã không đưa chúng vào sản phẩm của mình. Nhưng ngày nay, sự tiến bộ về thiết kế đã làm cho CVT trở nên phổ thông hơn. Chiếc Toyota Prius là chiếc xe hybrid sử dụng CVT.
Hộp số 5 tốc độ dùng một trong năm số có tỷ số truyền khác nhau để tạo ra một giá trị vòng quay khác tại trục thứ cấp. Sau đây là một vài tỷ số truyền tiêu biểu:
Số ----- Tỷ số --------------- Vòng quay của trục thứ cấp khi động cơ đang quay ở tốc độ 3000 vòng/phút
1 ----- 2.315:1 --------------- 1295
2 ----- 1.568:1 --------------- 1913
3 ----- 1.195:1 --------------- 2510
4 ----- 1.000:1 --------------- 3000
5 ----- 0.915:1 --------------- 3278
Bạn có thể tham khảo thêm bài dịch về hộp số CVT để hiểu rõ hơn nguyên lý hoạt động của loại hộp số này. Bây giờ chúng ta hãy xem xét một hộp số đơn giản.
Chúng ta xem sơ đồ dưới đây để tìm hiểu nguyên lý cơ bản của một hộp số tiêu chuẩn. Sơ đồ này mô tả một hộp số rất đơn giản chỉ có 2 tốc độ. Hiện tại đang ở số "mo" (có người gọi là số không):
Hãy xem từng bộ phận trong sơ đồ trên để xem cách các bộ phận này kết hợp với nhau ra sao:
Trục màu xanh lá cây từ động cơ ra thông qua bộ ly hợp. Trục màu xanh lá cây và bánh răng màu xanh lá cây là một khối liền. (Bộ ly hợp là công cụ để ly và hợp động cơ với hộp số. Khi bạn dẫm lên chân côn, truyền động từ động cơ vào hộp số bị ngắt cho nên động cơ vẫn quay trong khi xe lại đứng yên. Khi bạn nhả chân côn, động cơ và trục màu xanh lá cây được kết nối trực tiếp vào nhau. Trục và bánh răng màu xanh lá cây quay cùng tốc độ với động cơ.)
Trục và bánh răng màu đỏ có tên là trục trung gian. Trục và bánh răng cũng là một khối liền, vì vậy các bánh răng trên trục trung gian và bản thân trục trung gian quay như nhau. Trục màu xanh lá cây và trục màu đỏ liên kết trực tiếp với nhau thông qua các bánh răng ăn khớp với nhau như thế nếu trục xanh lá cây quay, trục đỏ cũng quay. Bằng cách này, trục trung gian nhận được công suất trực tiếp từ động cơ mỗi khi bộ ly hợp đóng.
Trục màu vàng là một trục chốt (splined shaft) nối trực tiếp với trục dẫn động thông qua bộ vi sai đến các bánh dẫn động của xe. Nếu những bánh này quay thì trục màu vàng cũng quay.
Các bánh răng màu xanh dương nằm trên các ổ bi, như thế chúng quay trên trục màu vàng. Nếu máy tắt nhưng xe đang di chuyển thì trục màu vàng quay trong lòng các bánh răng màu xanh dương trong khi các bánh răng màu xanh dương này và trục trung gian bất động.
Nhông cài (collar) là để kết nối một trong hai bánh răng màu xanh với trục dẫn động màu vàng. Nhông cài được lắp chặt với trục màu vàng bằng chốt và quay cùng với tốc độ của trục màu vàng. Tuy nhiên, nhông cài có thể trượt qua trái hoặc phải dọc theo trục màu vàng để gài vào một trong hai bánh răng màu xanh dương. Các răng trên nhông này, gọi là răng chó (dog teeth), khớp với các lỗ mặt bên của bánh răng màu xanh dương để giữ lấy nhau.
Số Một
Hình dưới đây cho thấy, khi gài số 1, nhông cài ăn khớp với bánh răng màu xanh dương bên tay phải:
Qua bức ảnh này ta thấy, trục màu xanh từ động cơ quay trục trung gian, trục trung gian quay bánh răng xanh dương bên phải. Bánh răng này truyền động năng thông qua nhông cài vào trục dẫn động màu vàng. Trong khi đó, bánh răng xanh dương bên trái cũng đang quay, nhưng nó quay tự do trên ổ bi của nó nên không có tác động gì đến trục màu vàng.
Khi nhông cài nằm giữa hai bánh răng (như ở hình đầu tiên), hộp số đang ở số "không". Cả hai bánh răng xanh dương quay tự do với số vòng quay khác nhau trên trục màu vàng. Số vòng quay của các bánh răng này do tỷ số truyền của chúng với trục trung gian quyết định.
Từ nguyên lý trên, chúng ta có thể tự trả lời một số thắc mắc:
Khi ta thao tác sai lúc vào số và nghe tiếng khua rợn người, tiếng đó không phải do các bánh răng sai khớp với nhau. Như bạn thấy ở hình trên, tất cả các bánh răng đều ăn khớp mọi lúc mọi nơi. Tiếng khua đó là do các “răng chó” của nhông cài không ăn khớp được với các lỗ bên hông của một bánh răng xanh dương nào đó.
Hộp số trong hình trên không có "bộ đồng tốc", vì vậy nếu bạn đang sử dụng loại hộp số kiểu này thì bạn phải "đi" côn kép. Cách dùng côn kép rất phổ biến ở xe ô tô đời cũ và cũng còn được dùng rộng rãi ở các xe đua hiện đại. Khi đi côn kép, lần đạp côn thứ nhất là để tách truyền động giữa động cơ và hộp số. Động tác này ngắt áp lực khỏi các răng của nhông cài vì vậy bạn có thể kéo nhông này về vị trí "mo". Rồi bạn buông chân côn, nạp ga để tăng tua động cơ cho phù hợp với tốc độ của số kế tiếp. Động tác này nhằm làm cho bánh răng xanh kế tiếp và nhông cài đồng tốc với nhau để cho răng chó dễ dàng ăn khớp vào lỗ của bánh răng màu xanh. Rồi bạn đạp côn lần 2 và gài nhông răng chó vào số tiếp theo. Mỗi khi thay đổi số, bạn phải thao tác chân côn hai lần, vì thế mới có tên là "côn kép".
Bạn cũng có thể thấy cách di chuyển tuyến tính của cần số mỗi khi bạn thay đổi số. Cần số di chuyển một thanh nối với cái “càng lừa” hộp số. Cái càng lừa đẩy nhông cài cho trượt qua lại trên trục màu vàng để gài vào một trong hai bánh răng.
Bây giờ chúng ta hãy xem một hộp số thật. Ở hình minh họa dưới đây, bạn hãy bấm chuột vào các vị trí trên cần số để thấy các công việc nội bộ của một hộp số có 4 số tiến và số lùi.
Loại hộp số 5 tốc độ khá là phổ biến trên các xe ô tô ngày nay. Ruột gan nó trông giống như sau:
Có ba cái càng lừa được điều khiển bởi 3 thanh nối nhận tác động từ cần số. Nếu nhìn từ trên xuống, nó trông như sau:
Nên nhớ rằng cần số là một đòn bẩy với một khớp cầu ngay chính giữa. Khi bạn đẩy cần số về phía trước để vào số 1, thì thực ra bạn đang kéo thanh nối và cái càng lừa ra phía sau để vào số.
Bạn có thể thấy rằng khi bạn di chuyển cần số sang trái hoặc phải nghĩa là bạn đang tác động vào các càng lừa khác nhau (và các nhông cài khác nhau). Di chuyển cần số về phía trước hoặc sau là di chuyển nhông cài cho khớp với một trong hai bánh răng.
Số lùi được vận hành bởi một bánh răng đảo chiều nhỏ (màu tím trong hình trên). Bánh răng màu xanh dương mang chức năng số lùi lúc nào cũng quay ngược chiều với các bánh răng màu xanh dương còn lại. Vì thế, ta không thể nào vào lùi khi xe đang chạy tới -- răng chó không thể nào khớp được. Tuy nhiên nó sẽ gây tiếng rít đáng sợ!
Ở các hộp số hiện đại, bánh răng số lùi không nằm cố định mà nó có thể trượt ra vào. Do yêu cầu này nên cấu tạo của bánh răng số lùi luôn là răng thẳng trong khi các bánh răng số tiến đều là răng xéo. Ưu điểm của bánh răng xéo là có sự tiếp xúc lớn dần giữa hai bánh răng, bắt đầu là một điểm rồi lan dần đến hết chiều dài răng. Bên cạnh đó, vào cùng mộtt thời điểm thì bánh răng xéo có nhiều răng tiếp xúc với nhau hơn, qua đó làm tăng khả năng chịu tải và giảm sức cản. Do sự đặc điểm tiếp xúc kiểu lớn dần nên bánh răng xéo hoạt động "yên tĩnh" hơn bánh răng thẳng.
Nhược điểm duy nhất của bánh răng xéo là rất khó dịch chuyển ra vào khi cần kết nối với giữa 1 bánh răng xéo này với 1 bánh răng xéo khác. Ở hộp số tay, cần có một bánh răng đảo chiều để tạo số lùi (bánh răng thẳng lớn phía bên phải), bánh răng này có thể cùng lúc trượt vào rãnh răng của hai bánh răng thẳng khác để tạo chiều quay ngược lại
Bộ đồng tốc
Các hộp số tay ở các xe hiện đại đều dùng các bộ đồng tốc để loại bỏ thao tác côn kép. Mục đích của bộ đồng tốc là cho phép nhông cài và bánh răng có tiếp xúc ma sát trước khi các răng chó ăn khớp. Điều này cho phép nhông cài và bánh răng có cùng tốc độ trước khi các răng cần phải ăn khớp với nhau, như sau:
Phần hình côn trên bánh răng màu xanh dương vừa khít vào vùng hình côn trên nhông cài, và ma sát giữa phần hình côn và nhông cài làm cho bánh răng và nhông cài có cùng tốc độ. Tiếp theo là phần bên ngoài của nhông cài trượt vào để cho các răng chó trên nhông ăn khớp với bánh răng.
Tóm lại, mỗi nhà sản xuất đều có cách chế tạo hộp số và bộ đồng tốc theo nhiều cách khác nhau, nhưng trên đây là nguyên lý chung
Đây là MT:
Ô tô cần phải có bộ truyền động là vì đặc tính vật lý của động cơ đốt trong. Thứ nhất, bất kỳ động cơ nào cũng có giới hạn "kịch kim" - đó là giới hạn của tua máy mà động cơ không thể vượt qua mà không nổ tung. Nếu bạn đã biết về sự sinh công của động cơ, thì bạn cũng hiểu rằng động cơ chỉ sinh ra công suất và mô men tối đa ở một dải tua máy hẹp. Ví dụ, một động cơ có thể sinh công suất cực đại ở vòng quay 5,500 vòng/phút. Hộp số cho phép sự thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và bánh dẫn động khi xe tăng giảm tốc. Bạn thay đổi số để cho động cơ luôn ở dưới mức giới hạn và dao động trong giải tua máy tối ưu
Mercedes-Benz Actros, hộp số tay
Lý tưởng nhất là hộp số có các tỷ số truyền không giới hạn, khi đó động cơ luôn hoạt động ở một giá trị tua máy duy nhất, đó là tua máy tối ưu. Ý tưởng đó đã được đưa vào đời sống dưới dạng hộp số tự động vô cấp (CVT - Trong phòng kỹ thuật đã có bài giới thiệu về loại hộp số này)
Hộp số tự động vô cấp (CVT) có vô số tỷ số truyền. Trước kia, CVT không thể cạnh tranh với các hộp số 4 hoặc 5 tỷ số truyền ở khía cạnh giá cả, kích cỡ và độ tin cậy, vì thế các nhà sản xuất ô tô đã không đưa chúng vào sản phẩm của mình. Nhưng ngày nay, sự tiến bộ về thiết kế đã làm cho CVT trở nên phổ thông hơn. Chiếc Toyota Prius là chiếc xe hybrid sử dụng CVT.
Hộp số 5 tốc độ dùng một trong năm số có tỷ số truyền khác nhau để tạo ra một giá trị vòng quay khác tại trục thứ cấp. Sau đây là một vài tỷ số truyền tiêu biểu:
Số ----- Tỷ số --------------- Vòng quay của trục thứ cấp khi động cơ đang quay ở tốc độ 3000 vòng/phút
1 ----- 2.315:1 --------------- 1295
2 ----- 1.568:1 --------------- 1913
3 ----- 1.195:1 --------------- 2510
4 ----- 1.000:1 --------------- 3000
5 ----- 0.915:1 --------------- 3278
Bạn có thể tham khảo thêm bài dịch về hộp số CVT để hiểu rõ hơn nguyên lý hoạt động của loại hộp số này. Bây giờ chúng ta hãy xem xét một hộp số đơn giản.
Chúng ta xem sơ đồ dưới đây để tìm hiểu nguyên lý cơ bản của một hộp số tiêu chuẩn. Sơ đồ này mô tả một hộp số rất đơn giản chỉ có 2 tốc độ. Hiện tại đang ở số "mo" (có người gọi là số không):
Hãy xem từng bộ phận trong sơ đồ trên để xem cách các bộ phận này kết hợp với nhau ra sao:
Trục màu xanh lá cây từ động cơ ra thông qua bộ ly hợp. Trục màu xanh lá cây và bánh răng màu xanh lá cây là một khối liền. (Bộ ly hợp là công cụ để ly và hợp động cơ với hộp số. Khi bạn dẫm lên chân côn, truyền động từ động cơ vào hộp số bị ngắt cho nên động cơ vẫn quay trong khi xe lại đứng yên. Khi bạn nhả chân côn, động cơ và trục màu xanh lá cây được kết nối trực tiếp vào nhau. Trục và bánh răng màu xanh lá cây quay cùng tốc độ với động cơ.)
Trục và bánh răng màu đỏ có tên là trục trung gian. Trục và bánh răng cũng là một khối liền, vì vậy các bánh răng trên trục trung gian và bản thân trục trung gian quay như nhau. Trục màu xanh lá cây và trục màu đỏ liên kết trực tiếp với nhau thông qua các bánh răng ăn khớp với nhau như thế nếu trục xanh lá cây quay, trục đỏ cũng quay. Bằng cách này, trục trung gian nhận được công suất trực tiếp từ động cơ mỗi khi bộ ly hợp đóng.
Trục màu vàng là một trục chốt (splined shaft) nối trực tiếp với trục dẫn động thông qua bộ vi sai đến các bánh dẫn động của xe. Nếu những bánh này quay thì trục màu vàng cũng quay.
Các bánh răng màu xanh dương nằm trên các ổ bi, như thế chúng quay trên trục màu vàng. Nếu máy tắt nhưng xe đang di chuyển thì trục màu vàng quay trong lòng các bánh răng màu xanh dương trong khi các bánh răng màu xanh dương này và trục trung gian bất động.
Nhông cài (collar) là để kết nối một trong hai bánh răng màu xanh với trục dẫn động màu vàng. Nhông cài được lắp chặt với trục màu vàng bằng chốt và quay cùng với tốc độ của trục màu vàng. Tuy nhiên, nhông cài có thể trượt qua trái hoặc phải dọc theo trục màu vàng để gài vào một trong hai bánh răng màu xanh dương. Các răng trên nhông này, gọi là răng chó (dog teeth), khớp với các lỗ mặt bên của bánh răng màu xanh dương để giữ lấy nhau.
Số Một
Hình dưới đây cho thấy, khi gài số 1, nhông cài ăn khớp với bánh răng màu xanh dương bên tay phải:
Qua bức ảnh này ta thấy, trục màu xanh từ động cơ quay trục trung gian, trục trung gian quay bánh răng xanh dương bên phải. Bánh răng này truyền động năng thông qua nhông cài vào trục dẫn động màu vàng. Trong khi đó, bánh răng xanh dương bên trái cũng đang quay, nhưng nó quay tự do trên ổ bi của nó nên không có tác động gì đến trục màu vàng.
Khi nhông cài nằm giữa hai bánh răng (như ở hình đầu tiên), hộp số đang ở số "không". Cả hai bánh răng xanh dương quay tự do với số vòng quay khác nhau trên trục màu vàng. Số vòng quay của các bánh răng này do tỷ số truyền của chúng với trục trung gian quyết định.
Từ nguyên lý trên, chúng ta có thể tự trả lời một số thắc mắc:
Khi ta thao tác sai lúc vào số và nghe tiếng khua rợn người, tiếng đó không phải do các bánh răng sai khớp với nhau. Như bạn thấy ở hình trên, tất cả các bánh răng đều ăn khớp mọi lúc mọi nơi. Tiếng khua đó là do các “răng chó” của nhông cài không ăn khớp được với các lỗ bên hông của một bánh răng xanh dương nào đó.
Hộp số trong hình trên không có "bộ đồng tốc", vì vậy nếu bạn đang sử dụng loại hộp số kiểu này thì bạn phải "đi" côn kép. Cách dùng côn kép rất phổ biến ở xe ô tô đời cũ và cũng còn được dùng rộng rãi ở các xe đua hiện đại. Khi đi côn kép, lần đạp côn thứ nhất là để tách truyền động giữa động cơ và hộp số. Động tác này ngắt áp lực khỏi các răng của nhông cài vì vậy bạn có thể kéo nhông này về vị trí "mo". Rồi bạn buông chân côn, nạp ga để tăng tua động cơ cho phù hợp với tốc độ của số kế tiếp. Động tác này nhằm làm cho bánh răng xanh kế tiếp và nhông cài đồng tốc với nhau để cho răng chó dễ dàng ăn khớp vào lỗ của bánh răng màu xanh. Rồi bạn đạp côn lần 2 và gài nhông răng chó vào số tiếp theo. Mỗi khi thay đổi số, bạn phải thao tác chân côn hai lần, vì thế mới có tên là "côn kép".
Bạn cũng có thể thấy cách di chuyển tuyến tính của cần số mỗi khi bạn thay đổi số. Cần số di chuyển một thanh nối với cái “càng lừa” hộp số. Cái càng lừa đẩy nhông cài cho trượt qua lại trên trục màu vàng để gài vào một trong hai bánh răng.
Bây giờ chúng ta hãy xem một hộp số thật. Ở hình minh họa dưới đây, bạn hãy bấm chuột vào các vị trí trên cần số để thấy các công việc nội bộ của một hộp số có 4 số tiến và số lùi.
Loại hộp số 5 tốc độ khá là phổ biến trên các xe ô tô ngày nay. Ruột gan nó trông giống như sau:
Có ba cái càng lừa được điều khiển bởi 3 thanh nối nhận tác động từ cần số. Nếu nhìn từ trên xuống, nó trông như sau:
Nên nhớ rằng cần số là một đòn bẩy với một khớp cầu ngay chính giữa. Khi bạn đẩy cần số về phía trước để vào số 1, thì thực ra bạn đang kéo thanh nối và cái càng lừa ra phía sau để vào số.
Bạn có thể thấy rằng khi bạn di chuyển cần số sang trái hoặc phải nghĩa là bạn đang tác động vào các càng lừa khác nhau (và các nhông cài khác nhau). Di chuyển cần số về phía trước hoặc sau là di chuyển nhông cài cho khớp với một trong hai bánh răng.
Số lùi được vận hành bởi một bánh răng đảo chiều nhỏ (màu tím trong hình trên). Bánh răng màu xanh dương mang chức năng số lùi lúc nào cũng quay ngược chiều với các bánh răng màu xanh dương còn lại. Vì thế, ta không thể nào vào lùi khi xe đang chạy tới -- răng chó không thể nào khớp được. Tuy nhiên nó sẽ gây tiếng rít đáng sợ!
Ở các hộp số hiện đại, bánh răng số lùi không nằm cố định mà nó có thể trượt ra vào. Do yêu cầu này nên cấu tạo của bánh răng số lùi luôn là răng thẳng trong khi các bánh răng số tiến đều là răng xéo. Ưu điểm của bánh răng xéo là có sự tiếp xúc lớn dần giữa hai bánh răng, bắt đầu là một điểm rồi lan dần đến hết chiều dài răng. Bên cạnh đó, vào cùng mộtt thời điểm thì bánh răng xéo có nhiều răng tiếp xúc với nhau hơn, qua đó làm tăng khả năng chịu tải và giảm sức cản. Do sự đặc điểm tiếp xúc kiểu lớn dần nên bánh răng xéo hoạt động "yên tĩnh" hơn bánh răng thẳng.
Nhược điểm duy nhất của bánh răng xéo là rất khó dịch chuyển ra vào khi cần kết nối với giữa 1 bánh răng xéo này với 1 bánh răng xéo khác. Ở hộp số tay, cần có một bánh răng đảo chiều để tạo số lùi (bánh răng thẳng lớn phía bên phải), bánh răng này có thể cùng lúc trượt vào rãnh răng của hai bánh răng thẳng khác để tạo chiều quay ngược lại
Bộ đồng tốc
Các hộp số tay ở các xe hiện đại đều dùng các bộ đồng tốc để loại bỏ thao tác côn kép. Mục đích của bộ đồng tốc là cho phép nhông cài và bánh răng có tiếp xúc ma sát trước khi các răng chó ăn khớp. Điều này cho phép nhông cài và bánh răng có cùng tốc độ trước khi các răng cần phải ăn khớp với nhau, như sau:
Phần hình côn trên bánh răng màu xanh dương vừa khít vào vùng hình côn trên nhông cài, và ma sát giữa phần hình côn và nhông cài làm cho bánh răng và nhông cài có cùng tốc độ. Tiếp theo là phần bên ngoài của nhông cài trượt vào để cho các răng chó trên nhông ăn khớp với bánh răng.
Tóm lại, mỗi nhà sản xuất đều có cách chế tạo hộp số và bộ đồng tốc theo nhiều cách khác nhau, nhưng trên đây là nguyên lý chung
Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
@ Dawmgoodman: thanks bác ... dẫn chứng khoa học phát triển ngày nay
@ Dawmgoodman: thanks bác ... dẫn chứng khoa học phát triển ngày nay
Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
Em nghĩ bác lạc đề ngay từ trong tư duy. Chủ đề về MT vs. AT là 1 chủ đề con trong chủ đề các loại truyền động. Bác muốn làm 1 thớt bài bản với nhiều chủ đề con? OK, em hoan nghênh. Nhưng khi thực hiện, thì thực tiễn không theo kịp ý chí.
Nhìn lại hơn 40 trang của cái thớt bên kia, em thấy cuối cùng chỉ là ai vote cho loại truyền động nào. Kết quả vote, có lẽ sẽ cho thấy sở thích AT là đa số trong OS này, dù chả cần vote cũng biết, sẽ đóng góp điều gì cho độc giả?
Một cách tình cờ, bỗng xuất hiện các bài dịch về các loại truyền động, được dán nhãn là 'khoa học', em rất khó hiểu.
dawmgoodman ® nói:
Em nghĩ bác lạc đề ngay từ trong tư duy. Chủ đề về MT vs. AT là 1 chủ đề con trong chủ đề các loại truyền động. Bác muốn làm 1 thớt bài bản với nhiều chủ đề con? OK, em hoan nghênh. Nhưng khi thực hiện, thì thực tiễn không theo kịp ý chí.
Nhìn lại hơn 40 trang của cái thớt bên kia, em thấy cuối cùng chỉ là ai vote cho loại truyền động nào. Kết quả vote, có lẽ sẽ cho thấy sở thích AT là đa số trong OS này, dù chả cần vote cũng biết, sẽ đóng góp điều gì cho độc giả?
Một cách tình cờ, bỗng xuất hiện các bài dịch về các loại truyền động, được dán nhãn là 'khoa học', em rất khó hiểu.
Re:Em từ bỏ luôn ý định chạy AT!
Bác phải chịu khó lục lại nhiều lần, đọc và suy nghĩ. Một vấn đề nan giải k thể giải quyết trong một vài ngày hay 1 vài thớt đâu.ttq245 nói:
