LỜI NÓI ĐẦU

   Trong những năm gần đây nền kinh tế của đất nước ngày càng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là từ khi nước ta gia nhập WTO, hàng hóa nhập vào và xuất ra càng nhiều, yêu cầu thiết bị vận chuyển bốc xếp chuyên dụng càng cao. Để đảm nhận việc đó chủ yếu là các cần trục ôtô.

   Quá trình làm việc của cần trục thường được dẫn động bởi hệ thống thủy lực. Vì vậy, việc tìm hiểu nguyên lý làm việc, kết cấu của hệ thống thủy lực trên cần trục, để từ đó có phương án sữa chửa, bảo dưỡng được dễ dàng. Do đó, em đã chọn đề tài “Khảo sát hộp số tự động AW55-51LE lắp trên xe Chevrolat captiva”

   Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong quý thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em hoàn thiện hơn.

1. Tổng quan

1.1. Mục đích ý nghĩa đề tài

Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải là một phần không thể thiếu trong cuộc sống con người. Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện nay, Ôtô được tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản suất với chiều hướng ngày càng tăng. Hộp số tự động sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong số những hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua Ôtô, vì những tiện ích mà nó mang lại khi sử dụng. Việc nghiên cứu hộp số tự động sẽ giúp chúng ta nắm bắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng. Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trong quá trình học tập và công tác.

Các dòng xe ra đời với các bước đột phá về nhiên liệu mới và tiêu chuẩn khí thải được chấp thuận trong ngành sản xuất Ôtô nhằm bảo vệ môi trường thì bên cạnh đó công nghệ sản xuất không ngừng ngày càng nâng cao, công nghệ điều khiển và vi điều khiển ngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành cũng phải nâng lên tương ứng mới mong có thể nắm bắt các sản phẩm được sản xuất cũng như dây chuyền công nghệ.

Ở nước ta, hộp số tự động xuất hiện từ khoảng những năm 1990 trên các Ôtô nhập về từ nước ngoài. Hiện nay, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng, một số loại xe được lắp ráp trong nước cũng đã trang bị hộp số này ngày càng phổ biến. Do vậy nhu cầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn. Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của hộp số tự động nói riêng và của Ôtô nói chung, việc nghiên cứu và nắm vững hộp số tự động là cần thiết. Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tiến hành khảo sát nguyên lý làm việc của hộp số tự động, của các cụm chi tiết, giải thích bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của hộp số tự động, làm cơ sở cho quá trình thiết kế và chế tạo mô hình.

Vì những lý do trên em chọn đề tài "Khảo sát hộp số tự động AW55-51LE lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva" để làm đề tài tốt nghiệp.

1.2. Tổng quan về hộp số tự động

1.2.1. Lịch sử phát triển của hộp số tự động

Xuất phát từ yêu cầu cần thiết bị truyền công suất lớn ở vận tốc cao để trang bị trên các chiến hạm dùng trong quân sự, truyền động thủy cơ đã được nghiên cứu và sử dụng từ lâu. Sau đó, khi các hãng sản xuất Ôtô trên thế giới phát triển mạnh và bắt đầu có sự cạnh tranh thì từ yêu cầu thực tế muốn nâng cao chất lượng xe của mình, đồng thời tìm những bước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đã có cùng tham vọng mở rộng thị trường các hãng sản xuất xe trên thế giới đã bước vào cuộc đua tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe xuất xưởng như: hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh, hệ thống chỉnh góc đèn xe tự động, hệ thống treo khí nén, hộp số tự động, hệ thống camera cảnh báo khi lùi xe, hệ thống định vị toàn cầu,…Đây là bước tiến quan trọng thứ hai trong nền công nghiệp sản xuất ôtô sau khi động cơ đốt trong được phát minh và Ôtô ra đời.

Cho đến nửa đầu thập kỷ 70, hộp số được TOYOTA sử dụng phổ biến nhất là hộp số cơ khí điều khiển bằng tay bình thường. Bắt đầu từ năm 1977 hộp số tự động được sử dụng lần đầu tiên trên Ôtô CROWN và số lượng hộp số tự động được sử dụng trên xe tăng mạnh. Ngày nay hộp số tự động được trang bị thậm chí trên cả xe hai cầu chủ động và xe tải nhỏ của hãng. Còn các hãng chế tạo Ôtô khác trên thế giới như: HONDA, BMW, MERCEDES, GM,…Cũng đưa hộp số tự động áp dụng trên xe của mình ở gần mốc thời gian này.

AT: Hộp số tự động (Automatic Transmission).

AT¹: Loại hộp số này có bộ phần truyền lực cơ bản giống loại ECT.

ECT: Hộp số điều khiển điện (Electronic Controlled Transmission).

Trên bảng 1-l 1à các mốc thời gian hãng TOYOTA đưa hộp số tự động sử dụng trên các dòng xe của mình.

1.2.2. Các ưu điểm của hộp số tự động

1.2.2.1. Vì sao phải sử dụng hộp số tự động

Khi tài xế đang lái xe có hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số để tăng hay giảm mômen kéo ở các bánh xe. Khi lái xe lên dốc hay khi động cơ không có đủ lực kéo để vượt chướng ngại ở số đang chạy, hộp số được chuyển về số thấp hơn bằng thao tác của người lái xe.

Vì lý do này nên điều cần thiết đối với người lái xe là phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ để chuyển số một cách phù hợp. Ở Ôtô sử dụng hộp số tự động những nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết vì việc chuyển đến số thích hợp nhất luôn được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc độ xe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bảng 1-1: Mốc thời gian ứng dụng hộp số tự động của TOYOTA

 

1.2.2.2. Các ưu điểm của hộp số tự động

So với hộp số thường, hộp số tự động có các ưu điểm sau:

- Giảm mệt mỏi cho người lái qua việc loại bỏ thao tác ngắt và đóng ly hợp cùng thao tác chuyển số.

- Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe.

- Tránh cho động cơ và dẫn động khỏi bị quá tải vì ly hợp cơ khí nối giữa động cơ và hệ thống truyền động theo kiểu cổ điển đã được thay bằng biến mô thủy lực có hệ số an toàn cao hơn cho hệ thống truyền động ở phía sau động cơ.

- Tối ưu hóa các chế độ hoạt động của động cơ một cách tốt hơn so với xe lắp hộp số thường, điều này làm tăng tuổi thọ của động cơ được trang bị trên xe.

1.3. Phân loại hộp số tự động

1.3.1. Theo hệ thống sử dụng điều khiển

Theo hệ thống sử dụng điều khiển hộp số tự động có thể chia thành hai loại, chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô. Một loại là điều khiển bằng thủy lực hoàn toàn, nó chỉ sử dụng hệ thống thủy lực để điều khiển và loại kia là loại điều khiển điện, dùng ngay các chế độ được thiết lập trong ECU (Electronic Controlled Unit: bộ điều khiển điện tử) để điều khiển chuyển số và khóa biến mô, loại này bao gồm cả chức năng chẩn đoán và dự phòng, còn có tên gọi khác là ECT (Electronic Controlled Transmission: hộp số điều khiển điện).

1.3.2. Theo vị trí đặt trên xe

Ngoài phân loại theo cách điều khiển thủy lực hay điều khiển điện hộp số tự động còn được phân loại theo vị trí đặt trên xe. Loại dùng cho các xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động (Hình 1-2). Các hộp số được sử dụng trên xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại lắp trên xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động do chúng được lắp đặt trong khoang động cơ nên bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở ngay trong hộp số, còn gọi là “hộp số có vi sai”. Hộp số sử dụng cho xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động có bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài.

Cả hai loại động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động đều được xây dựng và phát triển trên các dòng Ôtô du lịch đầu tiên khi yêu cầu tự động hóa cho xe ôtô phát triển, nhưng hiện nay hộp số tự động còn được dùng cho cả xe tải và xe có hai cầu chủ động hay xe sử dụng ở địa hình không có đường đi.

1.3.3. Theo cấp số tiến của xe

Ngoài cách phân loại trên còn có một số cách phân loại khác như theo cấp số tiến của hộp số có được đa phần hộp số tự động có 4 cấp và một số nhà sản xuất đang chuyển dần sang thế hệ hộp số mới 5 cấp, 6 cấp. Và hiện nay số cấp mà hộp số tự động có được cao nhất là 7 cấp. Phân loại theo thiết kế cho dòng xe lắp đặt chúng như Ôtô du lịch, xe tải, xe siêu trọng.

 Một kiểu hộp số tự động khác hiện đang dần được ứng dụng rộng rãi là hộp số tự động vô cấp CVT (Continuosly Variable Transmission: hộp số tự động vô cấp). Loại hộp số này sử dụng dây đai bằng kim loại và một cặp pulley với độ rộng có thể thay đổi để mang lại tỷ số truyền khác nhau, như loại hộp số MMT (Multi-Matic Transmission) lắp trên mẫu Civic của Honda hay trên mẫu Lancer Gala của Mitsubishi. Với loại hộp số này, tỷ số truyền được thay đổi tùy thuộc vào vòng tua của động cơ cũng như tải trọng.

1.4. Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động

Dòng công suất truyền từ động cơ qua biến mô đến hộp số và đi đến hệ thống truyền động sau đó (Hình 1-3), nhờ cấu tạo đặc biệt của mình biến mô vừa đóng vai trò là một khớp nối thủy lực vừa là một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực, cũng vừa là một bộ phận khuyếch đại mômen từ động cơ đến hệ thống truyền lực phía sau tùy vào điều kiện sử dụng.

Hộp số không thực hiện truyền công suất đơn thuần bằng sự ăn khớp giữa các bánh răng mà còn thực hiện truyền công suất qua các ly hợp ma sát, để thay đổi tỷ số truyền và đảo chiều quay thì trong hộp số sử dụng các phanh và cơ cấu hành tinh đặc biệt với sự điều khiển tự động bằng thủy lực hay điện tử.

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại hộp số tự động, phát triển theo xu hướng nâng cao sự chính xác và hợp lý hơn trong quá trình chuyển số, kèm theo là giá thành và công nghệ sản xuất, tuy nhiên chức năng cơ bản và nguyên lý hoạt động là giống nhau. Trong hộp số tự động sự vận hành tất cả các bộ phận và kết hợp vận hành với nhau ảnh hưởng đến toàn bộ hiệu suất làm việc của cả hộp số tự động nên yêu cầu về tất cả các cụm chi tiết hay bộ phận cấu thành nên hộp số điều có yêu cầu rất khắt khe về thiết kế  cũng như chế tạo.

2. Giới thiệu Ôtô Chevrolet Captiva

2.1. Sơ đồ tổng thể và các thông số kỹ thuật chính

  Chevrolet Captiva là dòng xe đa dụng thể thao, phù hợp với mọi điều kiện địa hình, được thiết kế dựa trên những đặc tính ưu việt của xe du lịch và xe thể thao. Chevrolet Captiva là dự án chiến lược toàn cầu của GM . Theo đó GM chính thức đưa vào thị trường Việt Nam sản phẩm toàn cầu mới, dòng xe đa dụng Chevrolet Captiva. Chevrolet Captiva đã được bán rộng rãi khắp Châu Âu, Bắc Mỹ và Châu Á Thái Bình Dương.

  Chevrolet Captiva là dòng sản phẩm có công nghệ tân tiến nhất, được trang bị hệ thống ổn định điện tử (EPS), hệ thống chống trượt khi xuống dốc(DCS) và hệ thống chống lật xe (ARP). Ô tô Chevrolet Captiva đạt tiêu chuẩn Châu Âu về nồng độ khí thải. Hệ thống tái nạp khí xả(EGR) giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường, và đạt tiêu chuẩn khí thải Euro II. Captiva đã được giới thiệu tại triển lãm ô tô Geneva tháng 03 năm 2006 và bắt đầu xuất hiện khắp thị trường Châu Âu từ tháng 06 năm 2006.

2.2. Giới thiệu về động cơ Fam II 2.4D lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva

Động cơ Fam II 2.4D trên Ôtô Chevrolet Captiva là động cơ xăng 2.4L, 4 xylanh thẳng hàng. Đây là một trong những động cơ hiện đại, với đầy đủ các hệ thống như: Hệ thống nhiên liệu phun xăng điều khiển hoàn toàn bằng điện tử. Mỗi xi lanh có 4 xupáp trong đó có 2 xupáp nạp và 2 xupáp thải. Hệ thống phân phối khí được trang bị trục cam kép (DOHC), một trục cam điều khiển xupáp nạp, còn trục kia điều khiển các xupáp xả. Bánh căng đai trục cam được điều khiển tự động có nhiệm vụ duy trì lực căng đai đúng cho đai cam., các biên dạng cam được bôi trơn bằng dầu từ các con đội thuỷ lực. Nắp máy được chế tạo bằng nhôm , có các cổng nạp và xả. Trên trục khuỷu  có các đối trọng cân bằng, các lỗ dầu chạy xuyên tâm trục để cấp dầu cho thanh truyền, bạc khuỷu, bạc biên... Cổ xả gồm 4 cổng, được thiết kế để thải trực tiếp khí xả từ buồng đốt với áp suất nhỏ nhất, cảm biến ôxy được đặt ở trên cổ xả và dùng để đo lượng ôxy có trong khí xả. Cổ hút cũng gồm 4 cổng. Động cơ Fam II 2.4D còn được trang bị van tuần hoàn khí xả EGR dùng để giảm lượng Ôxít Nitơ có trong khí xả, cá chi tiết chính của hệ thống là van EGR và được điều khiển bằng điện tử. Van EGR cho phép một lượng khí xả đi vào cổ hút và làm giảm nhiệt độ của buồng đốt. Lượng khí xả quay ngược trở lại đường nạp được điều khiển bởi ECM và thay đổi theo tải trọng động cơ.

Hệ thống nhiên liệu trên động cơ là hệ thống phun xăng điện tử đa điểm MPI. Ở hệ thống phun xăng này, một loạt các cảm biến sẽ cung cấp thông tin dưới dạng các tín hiệu điện liên quan đến các thông số làm việc của động cơ cho một thiết bị tính toán thường được gọi là bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm(ECM). Sau khi xử lý các thông tin này, bộ điều khiển trung tâm sẽ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động cơ theo một chương trình tính toán đã được lập trình sẵn và chỉ huy sự hoạt động của các vòi phun xăng (thời điểm phun và thời gian phun). Nhờ đó lượng nhiên liệu sử dụng trên động cơ được tiết kiệm tối đa, nâng cao hiệu suất kinh tế của động cơ.Có 2 cảm biên chính điều khiển cho việc cấp xăng là MAP cảm biến ôxy HO2S1 và HO2S2. Cảm biến MAP đo áp suất cổ nạp, ECM lấy tín hiệu từ đây để điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho động cơ.

ECM nằm ở trong khoang động cơ và dùng để điều khiển phun xăng động cơ. ECM nhận các tín hiệu cảm biến gồm: cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam cảm biến ôxy O2S, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm bến nhiệt độ khí nạp, cảm biến vị trí bướm ga, cảm bến áp suất cổ hút, cảm biến tiếng gõ. ECM còn có chức năng chẩn đoán hệ thống và là chi tiết không sửa chữa được, nó cung cấp nguồn 5V và 12V cho các cảm biến và công tắc.

Kim phun được ECM điều khiển bằng cách đóng mở các viên bi hoặc chốt van. Mỗi kim phun có 6 lỗ để phun xăng.

Động cơ Fam II 2.4D có hệ thống làm mát bao gồm két nước, các đường ống nước, van hằng nhiệt, bơm nước và đai dẫn động bơm nước. Khi động cơ lạnh, hệ thống làm mát sẽ không hoạt động hoặc làm mát với tốc độ rất chậm. Bơm nước hút nước từ két nước, sau đó nước đi vào các áo nước trong thân máy, cổ hút và nắp máy. Nước làm mát còn đi qua các đường ống và bộ sấy để sấy kính chắn gió.

Hệ thống đánh lửa đặc biệt. ECM sử dụng tín hiệu của cảm biến trục khuỷu để điều khiển đánh lửa, rồi điều khiển tín hiệu và thời điểm đánh lửa đến từng máy. Trong một chu kì, hệ thống đánh lửa hai lần: trong kỳ nén và đầu kỳ xả. Để điều khiển đánh lửa, ECM sử dụng các tín hiêu sau: tải của động cơ, áp suất khí quyển, nhiệt độ động cơ, nhiệt độ khí nạp, vị trí trục cam, tốc độ động cơ.

 2.3. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của Ôtô Chevrolet Captiva được bố trí theo kiểu FF (Động cơ nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động). Ôtô Chevrolet Captiva đang khảo sát có cầu trước chủ động dẫn hướng.

Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mô thuỷ lực đảm nhiệm luôn vai trò là ly hợp. Phần hộp số gồm có các cơ cấu bánh răng, các phanh, ly hợp, khớp một chiều... Và truyền lực chính cũng tích hợp luôn trong đó

Hộp tự động AW55-51LE lắp trên Ôtô Chevrolet Captiva là hộp số tự động 5 cấp số tiến và 1 cấp số lùi. Do Ôtô có cầu trước là cầu chủ động nên hộp số đặt nằm ngang. Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua bộ truyền lực hành tinh đến hộp vi sai rồi ra hai bánh xe trước. Do đó, hộp vi sai được đặt bên trong hộp số, vì thế hộp số có kết cấu nhỏ gọn.

Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được điều khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động cơ.

Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt trên xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu ra điều khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số.  

Bảng 2-3:  Thông số kỹ thật của hộp số tự động AW55-51LE

Loại hộp số		AW55-51LE
Tỷ số truyền hộp số	Số 1	4,575
	Số 2	2,979
	Số 3	1,947
	Số 4	1,318
	Số 5	1,000
	Số lùi	5,024
Tỷ số truyền cuối cùng		2,606
Loại dầu bôi trơn		ATF/JWS 3317
Thể tích dầu		6,850,15 L

 

Biến mô thuỷ lực đóng vai trò là ly hợp, cũng có tác dụng truyền và ngắt công suất.

Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bộ biến mô, làm quay trục sơ cấp của hộp số tự động. Phần bánh bơm của biến mô (Được lắp ghép trực tiếp với trục khuỷu động cơ) có tốc độ quay cùng với tốc độ động cơ và dẫn động bơm dầu của hộp số, dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nối thuỷ lực, làm quay bánh tuabin và truyền lực đến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ truyền lực của cơ cấu bánh răng hành tinh.

Loại ly hợp này có nhiều ưu điểm hơn so với loại ly hợp ma sát.

2.4. Hệ thống treo   

Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu hay hệ thống truyền động.

Hệ thống treo trước và sau trên Ôtô Chevrolet Captiva đều là hệ thống treo độc lập nhưng có kết cấu khác nhau.

Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn.

Hệ thống treo trước hấp thụ các xung lực từ mặt đường thôg qua lốp và triệt tiêu các năng lượng này. Hệ thống treo trước được thiết kế cho phép các bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng khi xe hoạt động ở đường có bề mặt xấu, đồng thời duy trì sự liên kết theo phương ngang của các bánh xe.

Giảm chấn được thiết kế để dập tắt dao động của lò xo. Giảm chấn sử dụng cho hệ thống treo trước là giảm chấn loại ống, thuỷ lực. Các đầu của giảm chấn được hạn chế bởi lò xo và tiếp xúc với đế lò xo, cho phép giảm chấn hạn chế được hành trình của lò xo. Hệ thống treo trước có thanh ổn định ngang, nối giảm chấn bên trái với giảm chấn bên phải. Thanh này có nhiệm vụ kiểm soát các chuyển động riêng biệt của hệ thống treo khi xe quay vòng.

Giá đỡ trước là giá đỡ hình vòng khép kín, được lắp với thân xe. Giá này có nhiệm vụ chịu các rung động từ mặt đường và hệ thống truyền động, được thiết kế để đỡ hệ thống truyền động với hệ thống đỡ 4 điểm, các chi tiết của hệ thống treo và hệ thống lái.

 

Hình 2-5:  Sơ đồ hệ thống treo trước trên Ôtô Chevrolet Captiva

1.Lò xo trụ; 2 .Ống cân bằng; 3.Đòn dưới.

Hệ thống treo sau là hệ thống liên kết độc lập. Hệ thống treo sau có nhiệm vụ duy trì mối liên kết giữa cầu sau và thân xe, kiểm soát các phản ứng mômen khi tăng tốc hoặc khi phanh.

Hình 2-6:  Sơ đồ hệ thống treo sau trên Ôtô Chevrolet Captiva

1. Đòn trên; 2. Lò xo trụ; 3. Giảm chấn; 4. Đòn dưới

 

 

 

 

 

 

2.5. Hệ thống lái

Cơ cấu lái trên ôtô Chevrolet Captiva là cơ cấu lái loại thanh răng - bánh răng có cường hoá lái.

Hình 2-7:  Sơ đồ hệ thống lái trên ôtô Chevrolet Captiva

1. Đai ốc hãm; 2. Khớp cầu; 3. Đòn quay đứng; 4. Đai ốc dầu; 5. Đường dầu từ bơm đến; 6. Đường dầu hồi về bình chứa; 7. Hộp điều khiển lái; 8. Vô lăng; 9. Trục lái; 10. Trục các đăng; 11. Khớp các đăng; 12. Đai ốc định vị trục van điều khiển; 13. Cơ cấu lái; 14.  Gân tăng cứng; 15. Đường dầu nối khoang phải xy lanh với van xoay; 16. Đường dầu nối khoang trái xy lanh với van xoay; 17. Xy lanh trợ lực; 18. Đai ốc dầu; 19. Thanh kéo ngang; 20. Thanh kéo bên; 21. Đai ốc hãm; 22. Bánh xe; 23. Puly; 24. Bơm; 25. Bình chứa dầu; 26. Đai ốc dầu

Bảng 2-4:  Thông số kỹ thuật của hệ thống lái trên Ôtô Chevrolet Captiva

Thông số kỹ thuật		Đơn vị	Giá trị
Loại cơ cấu lái		Thanh răng – bánh răng có cường hoá lái
Tỷ số truyền cơ cấu lái			18.5:1
Đường kính vô lăng		mm	390
Bánh trước	Góc chụm	độ	0,10,08
	Góc nghiêng dọc	độ	2,180,73
	Góc nghiêng ngang	độ	-0,550,75
Bánh sau	Góc chụm	độ	0,090,1
	Góc nghiêng ngang	độ	-0,350,5
Thể tích dầu trợ lực		L	1,1

Cơ cấu thanh răng bánh răng có nhiệm vụ xoay các van điều khiển để điều khiển dòng dầu thuỷ lực từ hai phía của piston thanh răng. Các piston thanh răng sẽ chuyển đổi áp lực dầu thành chuyển động tịnh tiến để dịch chuyển thanh răng sang phải hoặc trái. Chuyển động này thông qua các thanh rôtuyn và rôtuyn tới khuỷu lái và làm quay các bánh xe dẫn hướng.

Hệ thống trợ lực lái bao gồm 3 tổng thành: Bơm trợ lực lái, bình dầu và cơ cấu lái. Bơm cung cấp dầu cho cơ cấu lái khi xe quay vòng. Các van của trợ lực lái điều khiển áp suất của hệ thống trợ lực lái. Cơ cấu lái sẽ điều khiển các van của cơ cấu để cho dầu đi vào xy lanh của cơ cấu khi xe quay vòng. Áp suất của dầu sẽ trợ lực cho việc dịch chuyển đòn kéo của cơ cấu lái sang phải hoặc trái.

Ngoài ra, trên Ôtô Chevrolet Captiva còn trang bị hệ thống cảm biến trợ lái SSPS, có nhiệm vụ làm thay đổi lực điều khiển của lái xe  trên vô lăng phù hợp với các tốc độ khác nhau của xe. Tại tốc độ thấp, hệ thống sẽ hỗ trợ tối đa để lực khi đánh lái là nhỏ nhất. Ở tốc độ cao, hệ thống cảm biến trợ lái SSPS sẽ làm tăng lực điều khiển vô lăng cho người lái để đảm bảo an toàn khi đổi hướng. Khi xe đứng yên, hệ thống SSPS sẽ cấp áp lực dầu lớn nhất tới cơ cấu lái.

2.6. Hệ thống phanh

Hệ thống phanh trên ôtô Chevrolet Captiva dùng cơ cấu phanh đĩa có đường kính lớn cho cả bốn bánh, dẫn động bằng dầu. Để nâng cao hiệu quả phanh hệ thống phanh còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) giúp ngăn tình trạng bánh xe bị bó cứng khi phanh gấp hay lúc đi trên đường trơn, giúp xe điều khiển dễ dàng và ổn định. Hệ thống phsnh trang bị trên Chevrolet Captiva là hệ thống phanh 2 dòng.

     

Hình 2-8:  Sơ đồ hệ thống phanh trên Ôtô Chevrolet Captiva

1. Bàn đạp phanh; 2. Công tắc bàn đạp phanh; 3.Bầu trợ lực phanh;

4. Xylanh phanh chính; 5. Cảm biến tốc độ; 6. Cơ cấu phanh trước;

7. Bộ chấp hành ABS; 8. ECU điều khiển ABS; 9. Giắc chẩn đoán;

10. Đèn báo trên bảng táp lô; 11. Cơ cấu phanh sau.

Bảng  2-5: Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh trên Ôtô Chevrolet Captiva

Thông số kỹ thuật	Đơn vị	Giá trị
Đường kính xy lanh tổng phanh	mm	25,4
Tỷ số trợ lực		7,5:1
Đường kính đĩa phanh trước	mm	296
Đường kính đĩa phanh sau	mm	303
Thể tích dầu phanh	L	0,67
Đường kính bầu trợ lực chân không	in	9

 

Hệ thống TCS có nhiệm vụ cân bằng mômen ở các bánh chủ động có tốc độ quay lớn hơn bánh kia, vì vậy tăng khả năng dẫn động của bánh xe chủ động khi các bánh xe sa lầy.Bộ phận phân bố lực phanh điện tử (EBD) giúp phân bố lực phanh chính xác cho từng bánh xe, tăng thêm hiệu quả ABS

Hệ thống ABS MK25E bao gồm các van điện, bơm dầu và bộ điều khiển điện tử ECU. Mỗi dòng phanh đều có 2 van điện( van vào và van ra) để điều khiển áp lực phanh cho các bánh xe trước và sau. Hệ thống ABS MK25E gồm môđun thuỷ lực HECU(điều kiển thuỷ lực bằng điện tử), cầu chì, 4 cảm biến bánh xe, dây điện, đèn báo ABS, chỉ thị DDRP (Giảm tải cho các bánh sau). Phần cơ bản của môđun thuỷ lực bao gồm các van, 2 van điện cho các bánh xe, bơm dầu, hai bộ tích hợp, nó cấp dầu áp suất cao cho các xylanh của bánh trước và sau, rồi qua các môđun chống hãm cứng bánh xe.

Bộ điều khiển thuỷ lực điện tử HECU kiểm tra tốc độ của các bánh xe để phát hiện bánh xe nào bị trượt. Nếu phát hiện có bánh xe bắt đầu bị trượt, HECU lệnh cho van tương ứng tới mô đun áp suất dầu có bánh xe bi trượt để ngăn chặn sự trượt của bánh xe đó. HECU tiếp tục kiểm soát áp suất trong các mạch áp suất cho đến khi không còn hiện tượng trượt

2.7. Hệ thống điều hòa không khí

Hệ thống điều hoà nhiệt độ chủ yếu có tác dụng đưa không khí đã được làm lạnh vào trong xe khoảng 19^oC ÷ 25^oC (Tuỳ theo mức độ hoạt động) để tăng tiện nghi cho hành khách đi đường xa, trời nóng (khi nhiệt bên ngoài trời lên trên 35^oC ÷ 40^oC).

Hình 2-9:  Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hoà Ôtô Chevrolet Captiva

1. Giàn nóng; 2. Khí vào giàn nóng; 3. Quạt làm mát giàn nóng; 4. Bình lọc ẩm môi chất; 5. Van giãn nở; 6. Giàn lạnh; 7. Khí từ giàn lạnh đi ra; 8. Quạt giàn lạnh;         9. Máy nén

Hệ thống điều hòa trên Ôtô Chevrolet Captiva gồm có máy nén, bộ hoá hơi, van điều khiển lưu lượng, bình chứa, két ngưng tụ. Để tăng hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, người ta đặt các quạt hút không khí lưu thông qua bộ hoá hơi cũng như bộ ngưng tụ. Van điều khiển lưu lượng kiểu ống van giãn nở điều khiển được lưu lượng ga lỏng hoá hơi qua van tuỳ theo nhiệt độ hiện thời trong khoang xe. Các đường ống dẫn phía cao áp thường làm bằng kim loại, các đường ống dẫn phía thấp áp làm bằng cao su tổng hợp. Bộ hoá hơi, quạt hút van giãn nở và lỗ xả nước thải thường được lắp trong cùng một kết cấu thường gọi là khối làm lạnh

3. Khảo sát hộp số tự động AW55-51LE

3.1. Giới thiệu hộp số AW55-51LE

Được tập đoàn GM (General Motors) đặt hàng với hãng AISIN của Nhật Bản sản xuất. Hộp số tự động AW55-51E được thiết kế dành riêng cho Ôtô Chevrolet Captiva, đã đáp ứng được những tính năng cần thiết của một hộp số tự động đối với dòng xe thể thao đa dụng. Thành công này góp một phần quan trọng đưa dòng xe này lên một vị trí đáng kể trên thị trường ô tô thế giới (trên thị trường Ôtô thế giới, Chevrolet Captiva đứng cùng phân đoạn thị trường với Toyota RAV 4, Honda CRV, Hyundai Tucson), xúc tiến dự án chiến lược toàn cầu của GM.

 Hộp số tự động thế hệ mới AW55-51LE là hộp số tự động 5 cấp tốc độ(số tiến) và một cấp số lùi, và được điều khiển bằng điện tử . Các bộ phận chính của hộp số là bộ chuyển đổi mô men, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển thuỷ lực và điện từ.

            * Các dãy số trong hộp số tự động AW55-51LE:

                        - Dãy “P”: Sử dụng khi xe đỗ.

                        - Dãy “N”: Vị trí trung gian sử dụng khi xe dừng tạm thời động cơ vẫn                      hoạt             động.

                        - Dãy “R”: Sử dụng khi lùi xe.

                        - Dãy “D”: Sử dụng khi cần chuyển số một cách tự động, dùng trong                                     điều    kiện lái xe thông thường, cho phép chuyển 5 số.

                        - Dãy “4”: Cho phép chuyển 4 số đầu, nhưng không dùng bộ phận tăng                    tốc, sử dụng khi lên dốc, địa hình đồi núi hoặc khi đi chậm trong thành                    phố, hoặc khi xuốngdốc.

                        - Dãy “2”: Cho phép chuyển từ số 1 sang số 2, và không cho phép tự                                    động  chuyển sang số 3,4 hoặc 5. Chọn vị trí 2 để tăng công suất động cơ                khi leo dốc, kìm động cơ khi xuống dốc..

Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được điều khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động cơ.

Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt trên xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu ra điều khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số.  

Bảng 3-1:  Thông số kỹ thật của hộp số tự động AW55-51LE

Loại hộp số		AW55-51LE
Tỷ số truyền  hộp số	Số 1	4,575
	Số 2	2,979
	Số 3	1,947
	Số 4	1,318
	Số 5	1,000
	Số lùi	5,024
Tỷ số truyền cuối cùng		2,606
Loại dầu bôi trơn		ATF/JWS 3317
Thể tích dầu		6,850,15 L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hộp số tự động AW55-51LE

3.2.1. Sơ đồ hộp số AW55-51LE

Hình 3-1:  Sơ đồ tổng thể hộp số AW55-51LE

1. Ly hợp số tiến C1 ; 2. Ly hợp trực tiếp C2; 3. Phanh số 1 và số lùi B3; 4. Khớp một chiều F2; 5. Khớp một chiều F1; 6. Trục sơ cấp ; 7. Bơm dầu; 8. Biến mô; 9. Phanh B1; 10. Phanh B2; 11. Bánh răng đảo chiều chủ động; 12. Bánh răng dẫn động vi sai; 13. Trục thứ cấp; 14. Bánh răng đảo chiều bị động; 15. Ly hợp truyền giảm C3; 16. Phanh dải B4; 17. Phanh B5; 18. Truyền lực chính

Kết cấu sơ bộ của hộp số AW55-51 LE  được giới thiệu qua sơ đồ trên. Trục sơ cấp được nối với bánh tuabin của biến mô. Mô men được truyền từ động cơ, qua biến mô, trục sơ cấp hộp số, rối mới thông qua các cơ cấu bánh răng bên trong hộp số. Biến mô được bố trí ở bên trong vỏ hộp số. Về phần các cơ cấu bánh răng hành tinh sẽ giới thiệu kĩ  ở phần sau. Trục sơ cấp của hộp số có thể nối trực tiếp với bánh răng mặt trời hoặc vành răng ngoài của cơ cấu Wilson phía sau trên trục sơ cấp.Vành trong của bánh răng đảo chiều bị động chính là vành răng bao của cơ cấu Wilson trước trên trục thứ cấp Giá hành tinh trên trục sơ cấp lắp ghép đồng trục với bánh răng đảo chiều chủ động và nối cứng với nó. Trong khi đó, trên trục thứ cấp, giá hành tinh của bộ bánh răng hành tinh sau được ghép cứng với trục thứ cấp của hộp số. Cuối trục thứ cấp có bố trí một bánh răng dùng để truyền động cho bánh răng vành chậu thuộc cơ cấu vi sai. Như mọi hộp số tự  động khác, hộp số AW55-51LE cũng sử dụng các phanh kí hiệu là B, các ly hợp kí hiệu là C, và các khớp một chiều kí hiệu là F. Việc bố trí các phanh, ly hợp và khớp một chiều trình bày như trên hình. Chức năng của chúng như sau:

- Ly hợp số tiến C1 sử dụng để nối trục sơ cấp với vành răng sau thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp.

- Ly hợp trực tiếp C2 sử dụng để nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời sau thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp.

- Ly hợp C3 sử dụng để nối bánh răng mặt trời với giá hành tinh trước trong cơ cấu hành tinh trên trục thứ cấp.

- Phanh B1 sử dụng để khoá hãm bánh răng mặt trời trước trên cơ cấu hành tinh thuộc trục sơ cấp.

- Phanh B2 sử dụng để hãm chiều quay theo ngược chiều kim đồng hồ của bánh răng  mặt trời trước trong cơ cấu hành tinh thuộc trục sơ cấp.

- Phanh B3 dùng để khoá  hãm vành răng trong cơ cấu hành tinh Ravigneux.

- Phanh B4 sử dụng để khoá hãm bánh răng mặt trời trong cơ cấu hành tinh Simson.

- Phanh B5 sử dụng để hãm giá hành tinh sau trong cơ cấu hành tinh Simson.

- Ly hợp một chièu F1 sử dụng đế hãm chiều quay theo ngược chiều kim đồng hồ của bánh răng mặt trời trước khi B2 hoạt động.

- Ly hợp một chiều F2 sử dụng để hãm chiều quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ của vành răng trung tâm trước.

- Các ly hợp một chiều chỉ sử dụng cho các bánh răng thuộc trục sơ cấp.

Bơm dầu được lắp ghép vào vỏ hộp số, ngay sau biến mô thuỷ lực, có nhiệm vụ cung cấp dầu có áp suất cao đi đến các phanh hoặc ly hợp để thực hiện quá trình chuyển số, hoặc đưa đi bôi trơn. Bơm dầu là loại bơm bánh răng ăn khớp trong dẫn động bởi trục bánh bơm của biến mô.

Ôtô Chevrolet Captiva có cầu trước chủ động, dẫn hướng và hộp số đặt nằm ngang. Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua các bộ truyền bánh răng hành tinh đến bộ vi sai rồi ra hai bánh xe trước. Vi sai được tích hợp bên trong hộp số, vì thế hộp số có kết cấu nhỏ gọn.

Vỏ hộp số và các trục sơ cấp, thứ cấp có gia công các đường dầu thuỷ lực bên trong.

Vỏ hộp số gồm có 3 phần: nắp sau hộp số, phần thân chính và nắp trước.

 

 

 

 

Hình 3-2:  Mặt cắt dọc hộp số tự động AW55-51LE

1. Bánh răng đảo chiều bị động; 2. Phanh dải B4; 3. Ly hợp C3; 4. Phanh B5; 5. Piston phanh B5; 6. Trục thứ cấp; 7. Bánh răng hành tinh; 8. Ly hợp C2; 9. Tang trống ly hợp; 10. Phớt chắn dầu; 11. Vỏ hộp số; 12. Ly hợp số tiến C1;13. Phanh B3; 14. Khớp một chiều F2; 15. Bánh răng đảo chiều chủ động; 16. Phanh B1; 17. Phanh B2; 18. Khớp một chiều F1; 19. Bánh phản ứng; 20. Trục sơ cấp; 21. Bánh bơm; 22. Bánh tuabin; 23. Bánh răng vành chậu vi sai; 24. Ổ bi côn đỡ chặn;                          25. Bánh răng vi sai

 

3.2.2.Nguyên lý hoạt động của các tay  số trong hộp số tự động AW55-51LE

Để đơn giản, ta kí hiệu các bánh răng và vành răng trong hộp số AW55-51LE như sau:

- Vành răng bao của cơ cấu hành tinh Wilson (Thứ nhất) trên trục sơ cấp gọi tên là vành răng bao số 1.

- Dãy bánh răng hành tinh trong cơ cấu Wilson trên trục sơ cấp gọi tên là dãy hành tinh số 1.

- Bánh răng mặt trời trong cơ cấu Wilson trên trục sơ cấp gọi tên là bánh răng mặt trời số 1.

- Các vành răng bao, dãy bánh răng hành tinh, bánh răng mặt trời trong cơ cấu hành tinh thứ 2 thuộc trục sơ cấp lần lượt được gọi tên là vành răng bao số 2, dãy hành tinh số 2 và bánh răng mặt trời số 2.

- Giá hành tinh của các bánh răng hành tinh trên trục sơ cấp gọi tên là giá hành tinh số 1.

- Vành răng bao, dãy bánh răng hành tinh, giá hành tinh của cơ cấu hành tinh Wilson phía trước trên trục thứ cấp (Cơ cấu Wilson thứ 2) lần lượt được gọi tên là vành răng bao số 3, dãy hành tinh số 3, giá hành tinh số 2.

- Vành răng bao, dãy bánh răng hành tinh, giá hành tinh của cơ cấu hành tinh Wilson phía sau trên trục thứ cấp lần lượt được gọi tên là vành răng bao số 4, dãy hành tinh số 4, giá hành tinh số 3.

- Bánh răng mặt trời trong cơ cấu hành tinh Simson gọi tên là bánh răng mặt trời số 3.

* Dưới đây trình bày nguyên lý hoạt động của các tay số. Các phanh, ly hợp hay khớp một chiều được tô đen thể hiện trạng thái đang làm việc. Các mũi tên màu đỏ thể hiện chiều truyền lực.

 

 

 

 

 

 

 

a.      Dãy “D”, dãy “4” – số 1

Hình 3-3: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số 1

Trên hình 3-3 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 1.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin.Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1 hoạt động nên trục sơ cấp được nối với vành răng bao số 1. Vành răng này quay truyền động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 và làm chúng tự quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ . Bánh răng hành tinh(dãy trong) trong cơ cấu hành tinh thứ 2 cũng tự quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ do thuộc cùng một khối với bánh răng hành tinh thuộc dãy 1. Trong cơ cấu hành tinh thứ 2, bánh răng hành tinh ngoài được bánh răng hành tinh trong truyền động nên tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó , các bánh răng hành tinh thuộc dãy ngoài này lại truyền động cho vành răng bao số 2, và làm nó có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ. Nhưng do F2 hoạt động  nên vành răng bao 2 bị hãm lại và đứng yên. Các bánh răng hành tinh thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp quay làm giá hành tinh 1 cũng quay (Theo chiều kim đồng hồ) do trục của chúng ghép cứng với giá này. Giá hành tinh ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động. Do đó bánh răng đảo chiều chủ động quay theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay ngược chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay ngược chiều kim đồng hồ, truyền động cho các bánh răng thuộc dãy hành tinh số 3 tự quay quanh trục của nó theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh này truyền động cho bánh răng mặt trời số 3 quay theo chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 được bánh răng mặt trời truyền động và tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó . Do B5 hoạt động nên giá hành tinh số 3 được hãm lại, các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 không quay quanh bánh răng mặt trời số 3. Vành răng răng bao số 4 được các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 truyền động và quay ngược chiều kim đồng hồ. Vành răng số 4 lại được lắp ghép then hoa với trục thứ cấp nên trục này cũng quay ngược chiều kim đồng hồ và dẫn động cho bánh răng vành chậu vi sai quay cùng chiều kim đồng hồ.

Phanh động cơ:  chiều quay và dẫn động của các bánh răng thuộc trục thứ cấp không đổi. Bánh răng đảo chiều chủ động và giá hành tinh số 1 quay theo chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 quay ngược chiều kim đồng hồ do có phản lực từ vành răng bao số 1, nguyên nhân gây ra phản lực này chính là lực cản do quán tính, ma sát... của kết cấu cơ khí động cơ. Các bánh răng hành tinh ngoài trong cơ cấu hành tinh thứ 2 được các bánh răng hành tinh trong dẫn động và tự quay cùng chiều kim đồng hồ quanh trục của nó, dẫn động cho vành răng bao số 2 quay lồng không. Vì vậy, phanh động cơ không làm việc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.      Dãy “D”, dãy “4”, dãy “2” -  số 2

Hình 3-4: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số 2

Trên hình 3-4 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 2.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin.Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1 hoạt động nên trục sơ cấp được nối với vành răng bao số 1. Vành răng này quay theo chiều kim đồng hồ và truyền động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 và làm chúng tự quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng hành tinh (Dãy trong) trong cơ cấu hành tinh thứ 2 cũng tự quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ do thuộc cùng một khối với bánh răng hành tinh thuộc dãy 1. Phanh B2, B1 và F1 hoạt động làm hãm bánh răng mặt trời số 2.  Trong cơ cấu hành tinh thứ 2, bánh răng hành tinh ngoài được bánh răng hành tinh trong truyền động nên tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Bánh răng bao số 2 quay cùng chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp quay làm giá hành tinh 1 cũng quay (Theo chiều kim đồng hồ) do trục của chúng ghép cứng với giá này. Giá hành tinh ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động. Do đó bánh răng đảo chiều chủ động quay theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay ngược chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay ngược chiều kim đồng hồ, truyền động cho các bánh răng thuộc dãy hành tinh số 3 tự quay quanh trục của nó theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh này truyền động cho bánh răng mặt trời số 3 quay theo chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 được bánh răng mặt trời truyền động và tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó . Do B5 hoạt động nên giá hành tinh số 3 được hãm lại, các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 không quay quanh bánh răng mặt trời số 3. Vành răng răng bao số 4 được các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4 truyền động và quay ngược chiều kim đồng hồ. Vành răng số 4 lại được lắp ghép then hoa với trục thứ cấp nên trục này cũng quay ngược chiều kim đồng hồ và dẫn động cho bánh răng vành chậu vi sai quay cùng chiều kim đồng hồ.

Phanh động cơ: Bánh răng đảo chiều chủ động quay cùng chiều kim đồng hồ, giá hành tinh số 1 cũng quay cùng chiều kim đồng hồ. Vì bánh răng mặt trời số 2 bị hãm cứng nên giá hành tinh số 1 quay cùng chiều kim đông hồ sẽ dẫn động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh trong cơ cấu hành tinh thứ 2 quay cùng chiều kim đồng hồ quanh trục của nó và quanh trục bánh răng mặt trời số 2. Vành răng bao số 1, trục sơ cấp được dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Phanh động cơ làm việc.

c.      Dãy “D”, dãy “4”  -  số 3

Hình 3-5: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số 3

Trên hình 3-5 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 3.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin. Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1 hoạt động nên trục sơ cấp được nối với vành răng bao số 1. Vành răng này quay theo chiều kim đồng hồ và truyền động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 và làm chúng tự quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng hành tinh (Dãy trong) trong cơ cấu hành tinh thứ 2 cũng tự quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ do thuộc cùng một khối với bánh răng hành tinh thuộc dãy 1. Phanh B2, B1 và F1 hoạt động làm hãm bánh răng mặt trời số 2.  Trong cơ cấu hành tinh thứ 2, bánh răng hành tinh ngoài được bánh răng hành tinh trong truyền động nên tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Bánh răng bao số 2 quay cùng chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp quay làm giá hành tinh 1 cũng quay (Theo chiều kim đồng hồ) do trục của chúng ghép cứng với giá này. Giá hành tinh ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động. Do đó bánh răng đảo chiều chủ động quay theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay ngược chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay ngược chiều kim đồng hồ, truyền động cho các bánh răng thuộc dãy hành tinh số 3 tự quay quanh trục của nó theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Phanh B4 hoạt động làm hãm sự quay của bánh răng mặt trời số 3. Vì bánh răng mặt trời số 3 được hãm lại nên không còn sự quay tương đối giữa nó với các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 2. Các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 3 dẫn động cho giá hành tinh số 2 quay ngược chiều kim đồng hồ. Do giá hành tinh số 2 được lắp ghép then với trục thứ cấp, nên trục thứ cấp và bánh răng dẫn động vi sai cũng được truyền động và quay ngược chiều kim đồng hồ. Bánh răng vành chậu vi sai quay cùng chiều kim đồng hồ.

Phanh động cơ có làm việc và nguyên lý tương tự như ở tay số 2.

 

 

 

 

 

d.      Dãy “D” -  số 4

Hình 3-6: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số 4

Trên hình 3-6 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 4.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin.Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1 hoạt động nên trục sơ cấp được nối với vành răng bao số 1. Vành răng này quay theo chiều kim đồng hồ và truyền động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 và làm chúng tự quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng hành tinh (Dãy trong) trong cơ cấu hành tinh thứ 2 cũng tự quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ do thuộc cùng một khối với bánh răng hành tinh thuộc dãy 1. Phanh B2, B1 và F1 hoạt động làm hãm bánh răng mặt trời số 2.  Trong cơ cấu hành tinh thứ 2, bánh răng hành tinh ngoài được bánh răng hành tinh trong truyền động nên tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Bánh răng bao số 2 quay cùng chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc cơ cấu hành tinh trên trục sơ cấp quay làm giá hành tinh 1 cũng quay (Theo chiều kim đồng hồ) do trục của chúng ghép cứng với giá này. Giá hành tinh ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động. Do đó bánh răng đảo chiều chủ động quay theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay ngược chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay ngược chiều kim đồng hồ, truyền động cho các bánh răng thuộc dãy hành tinh số 3 tự quay quanh trục của nó theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 3 dẫn động cho giá hành tinh số 2 quay ngược chiều kim đồng hồ. Do giá hành tinh số 2 được lắp ghép then với trục sơ cấp, nên trục sơ cấp và bánh răng dẫn động vi sai cũng được truyền động và quay ngược chiều kim đồng hồ. Bánh răng vành chậu vi sai quay cùng chiều kim đồng hồ. Mặt khác, chuyển động quay ở đây còn được kết hợp thêm động học của bộ hành tinh số 4. Đó là phanh C3 hoạt động, nối bánh răng mặt trời số 3 và giá hành tinh số 2. Trục sơ cấp được lắp ghép then với vành răng bao số 4. Có nghĩa là bánh răng  mặt trời số 3, giá hành tinh số 2, vành răng bao số 4 và trục sơ cấp sẽ quay cùng một tốc độ, do vậy các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 2 không tự quay quanh trục của nó. Bánh răng mặt trời số 3 quay cùng chiều kim đồng hồ.

Phanh động cơ có làm việc và nguyên lý hoạt động tương tự như tay số 2.

e. Dãy “D” –  số 5

Hình 3-7: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số 5

            Trên hình 3-7 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 5.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin.Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1 hoạt động nên trục sơ cấp được nối với vành răng bao số 1. Vành răng này quay theo chiều kim đồng hồ và truyền động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 và làm chúng tự quay quanh trục theo chiều kim đồng hồ . Ly hợp C2 cũng hoạt động, nên trục sơ cấp được nối với bánh răng mặt trời số 1. Có nghĩa là trục sơ cấp, vành răng bao số 1 và bánh răng mặt trời số 1 quay cùng một tốc độ. Các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 1 không tự quay quanh trục của nó do bánh răng mặt trời số 1 và vành răng bao số 1 quay cùng một tốc độ. Giá hành tinh số 1 được bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 1 dẫn động nên   quay cùng chiều kim đồng hồ . Giá hành tinh số 1 ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động, cho nên dẫn động cho bánh răng đảo chiều chủ động cũng quay cùng chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay ngược chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay ngược chiều kim đồng. Phanh C3 hoạt động, nối bánh răng mặt trời số 3 và giá hành tinh số 2. Trục sơ cấp được lắp ghép then với vành răng bao số 4. Có nghĩa là bánh răng  mặt trời số 3, giá hành tinh số 2, vành răng bao số 4 và trục sơ cấp sẽ quay cùng một tốc độ, do vậy các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 2 không tự quay quanh trục của nó. Bánh răng mặt trời số 3 quay cùng chiều kim đồng hồ. Trục thứ cấp được giá hành tinh số 3 dẫn động và quay ngược chiều kim đồng hồ. Bánh răng vành chậu vi sai quay cùng chiều kim đồng hồ.

Phanh động cơ: Bánh răng đảo chiều chủ động quay cùng chiều kim đồng hồ. Giá hành tinh số 1 được dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Do ly hợp C1, C2 hoạt động nên vành răng bao số 1, bánh răng mặt trời số 1 và trục sơ cấp được nối với nhau, điều này có nghĩa là khi các bánh răng hành tinh số 1 quay thì sẽ dẫn động cho cả khối cùng quay. Các bánh răng hành tinh dãy trong của cơ cấu hành tinh thứ 2 được giá hành tinh số 1 dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ quanh bánh răng mặt trời số 2. Trục sơ cấp được dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Vì vậy, phanh động cơ làm việc.

 

 

 

 

 

f. Dãy “D” - số R

Hình 3-8: Mô hình hoạt động ở dãy “D” -  số R

Trên hình 3-8 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số R.

Mô men được truyền từ bánh tuabin của biến mô qua trục sơ cấp do cuối đầu trục sơ cấp có then hoa lắp ghép với bánh tuabin. Trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Ly hợp C2 hoạt động, nên trục sơ cấp được nối với bánh răng mặt trời số 1, bánh răng mặt trời số 1 được dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh thứ nhất được dẫn động bởi bánh răng mặt trời số 1 và quay ngược chiều kim đồng hồ. Các bánh răng ngoài thuộc cơ cấu hành tinh thứ 2 được dẫn động bởi các bánh răng bên trong và quay cùng chiều kim đồng hồ. Phanh B3 hoạt động, hãm cứng vành răng bao số 2, cho nên phản lực của vành răng bao số 2 sẽ làm cho các bánh răng hành tinh ngoài trong cơ cấu hành tinh thứ 2 quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của vành răng bao này.  Giá hành tinh số 1 được các bánh răng hành tinh thuộc trục sơ cấp truyền động và quay ngược chiều kim đồng hồ Các bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 1 không tự quay quanh trục của nó do bánh răng mặt trời số 1 và vành răng bao số 1 quay cùng một tốc độ. Giá hành tinh số 1 được bánh răng hành tinh trong dãy hành tinh số 1 dẫn động nên  quay ngược chiều kim đồng hồ . Giá hành tinh số 1 ăn khớp then với bánh răng đảo chiều chủ động, cho nên dẫn đông cho bánh răng đảo chiều chủ động cũng quay ngược chiều kim đồng hồ. Bánh răng đảo chiều bị động quay cùng chiều kim đồng hồ do nó ăn khớp ngoài với bánh răng đảo chiều chủ động. Vành răng bao số 3 cũng quay cùng chiều kim đồng hồ, và làm dẫn động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 3 quay cùng chiều kim đồng hồ quanh trục của nó và quanh trục của bánh răng mặt trời số 3. Giá hành tinh số 2 liên kết với trục thứ cấp, nên trục thứ cấp được giá này dẫn động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Bánh răng vành chậu vi sai quay ngược chiều kim đồng hồ. Tỷ số truyền ở tay số này còn được điều chỉnh bởi sự kết hợp với động học của cơ cấu hành tinh số 4. Phanh B5 hoạt động làm hãm cứng giá hành tinh số 3. Vành răng bao số 4 quay cùng một tốc độ với trục sơ cấp.

Phanh động cơ: Bánh răng đảo chiều chủ động quay ngược chiều kim đồng hồ. Giá hành tinh số 1 cũng quay ngược chiều kim đồng hồ. Phanh B3 hoạt động làm hãm cứng vành răng bao số 2. Vì vậy trên vành răng bao số 2 sẽ xuất hiện một phản lực tác động lên các bánh răng hành tinh ngoài trong dãy hành tinh số 2 và làm nó tự quay cùng chiều kim đồng hồ, và dẫn động cho các bánh răng hành tinh thuộc dãy trong tự quay ngược chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1 vừa tự quay quanh trục của nó vừa tự quay quanh bánh răng mặt trời số 1 làm dẫn động bánh răng mặt trời số 1 và trục sơ cấp quay. Vì vậy, phanh động cơ có làm việc.

g. Dãy “2”-  số 1

Nguyên lý truyền động từ động cơ, qua trục sơ cấp, các cơ cấu bánh răng, và sự thiết lập tỷ số truyền tương tự như khi hộp số ở tay số 1 của dãy “D”. Phanh B3 hoạt động, vì vậy vành răng bao số 2 được hãm cứng theo cả 2 chiều. Khi xảy ra sự truyền động ngược trở lại từ trục láp lên cơ cấu vi sai, hộp số thì quá trình xảy ra như sau: chiều quay của các bánh răng trên trục sơ cấp không  đổi, các phần tử bị động ở trục sơ cấp trong quá trình truyền thuận bây giờ sẽ trở thành các phần tử chủ động còn các phần tử chủ động ở trục sơ cấp trong quá trình truyền thuận lại trở thành các phần tử bị động. Bánh răng đảo chiều chủ động được bánh răng đảo chiều bị động truyền động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Giá hành tinh số 1 quay cùng chiều kim đồng hồ. Vành răng bao số 2 đã bị phanh B3 hãm cứng. Vì vậy giá hành tinh số 1 sẽ dẫn động cho các bánh răng hành tinh ở dãy ngoài trong cơ cấu hành tinh thứ 2 quay cùng chiều kim đồng hồ quanh bánh răng mặt trời số 2, và tự quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Các bánh răng hành tinh ở dãy trong của cơ cấu hành tinh thứ 2  được các bánh răng hành tinh thuộc dãy ngoài truyền động cho nên cũng tự quay cùng chiều kim đồng hồ quanh trục của nó, làm truyền động cho vành răng bao số 1 quay cùng chiều kim đồng hồ. Phanh C1 hoạt động cho nên trục sơ cấp cũng được truyền động và quay cùng chiều kim đồng hồ. Vì vậy, phanh động cơ làm việc. Đây là sự khác nhau ở tay số 1 khi hộp số  làm việc ở dãy “D” và dãy “2”.

h. Dãy “P” và “R”

Khi hộp số đang ở dãy “P”, các ly hợp C1và C2 không hoạt động, vì vậy mà mômen từ động cơ không thể truyền qua trục thứ cấp. Ngoài ra, phanh B5 còn hoạt động bảo đảm hãm lại sự quay của giá hành tinh số 3. Người ta còn bốt trí một khoá hãm số đỗ dạng bánh cóc ngàm vào vành răng cóc trên trục thứ cấp để hãm cứng trục thứ cấp không cho phép quay theo cả 2 chiều. Vì vậy, bánh răng vành chậu vi sai cũng được khoá hãm. Hiện tượng này giống như phanh ở hệ thống truyền lực.

Hình 3-9: Bố trí cóc hãm ở trục thứ cấp trong hộp số AW55-51LE

3.3. Các cụm chi tiết chính trong hộp số tự động AW55-51LE

3.3.1. Biến mô thủy lực

3.3.1.1. Chức năng

- Tăng mô men do động cơ tạo ra.

- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền hoặc không truyền mô men             từ động cơ đến hộp số.

- Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực.

- Có tác dụng như một bánh đà để làm đồng điều chuyển động quay của động           cơ.

- Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.

Trên xe có lắp hộp số tự động bộ biến mô thủy lực cũng có tác dụng như một bánh đà của động cơ. Do không cần có một bánh đà nặng như vậy trên xe có hộp số thường nên xe có trang bị hộp số tự động sẽ sử dụng luôn biến mô thủy lực kèm tấm truyền động có vành răng khởi động dùng làm bánh đà cho động cơ. Khi tấm dẫn động quay ở tốc độ cao cùng biến mô thủy lực trọng lượng của nó sẽ tạo nên sự cân bằng tốt nhằm ngăn chặn các rung động và làm đồng điều chuyển động của động cơ khi hoạt động gây ra.

3.3.1.2. Kết cấu biến mô thuỷ lực hộp số AW55-51LE

Các bộ phận chính của biến mô bao gồm bánh bơm, bánh tuabin và khớp một chiều.

Hình 3-10: Mặt cắt của biến mô thủy lực hộp số tự động AW55-51LE

1. Vỏ biến mô mang cánh bơm; 2. Vành dẫn hướng; 3. Khớp một chiều; 4. Trục bánh phản ứng; 5. Vành ngoài khớp một chiều; 6. Bánh phản ứng; 7. Cánh bơm; 8. Lò xo giảm chấn; 9. Vỏ biến mô; 10. Khung thép lắp đặt giảm chấn; 11. Đinh tán; 12. Bi trụ; 13. Moayơ mang cánh tuabin; 14. Trục sơ cấp hộp số; 15. Cánh tuabin; 16. Vành ma sát; 17. Bích lắp ghép

a. Bánh bơm

Hình 3-11:  Kết cấu bánh bơm

1. Cánh bơm; 2. Vòng dẫn hướng; 3. Vỏ biến mô

Bánh bơm được bố trí trong vỏ biến mô và nối với trục khuỷu qua đĩa dẫn động. Nhiều cánh hình cong được lắp hướng kính bên trong bánh bơm. Một vành dẫn hướng được lắp trên mép trong của các cánh để đường dẫn dòng dầu được êm.

b. Bánh tuabin

Rất nhiều cánh cong được lắp lên bánh tuabin giống như trường hợp bánh bơm. Hướng cong của các cánh này ngược chiều với hướng cong của các cánh của bánh bơm. Bánh tuabin được lắp lên trục sơ cấp của hộp số sao cho các cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa.

Hình 3-12:Kết cấu bánh tuabin

 

 

c. Bánh phản ứng

Bánh phản ứng nằm giữa bánh bơm và bánh tuabin. Qua khớp một chiều nó được lắp trên trục stato và trục này lồng vào trong thân cảu bơm dầu. Bánh phản ứng cũng gồm nhiều cánh đặt lệch đi so với đường tâm trục stato một góc α.

Hình 3-13:Kết cấu bánh phản ứng

1. Bánh phản ứng; 2. Khớp một chiều; 3. Trục stator

d. Khớp một chiều

 Loại khớp một chiều dược dùng ở biến mô thuỷ lực hộp số AW55-51LE là loại dùng con lăn. Được lắp giữa hai vành trong và ngoài của bánh phản ứng, có nhiệm vụ chỉ cho hai vành trong và ngoài của stato quay tự do với nhau theo chiều A còn theo chiều B thì không được.

Hình 3-14:  Hoạt động chung của khớp một chiều

Kết cấu của khớp bao gồm: Hai vành trong và ngoài của bánh phản ứng, các con lăn bằng thép và lò xo giữ cho các con lăn luôn có xu hướng tỳ vào hai vành và khóa vành ngoài với vành trong (như hình 3-14 ). Tuy chỉ với kết cấu rất đơn giản như vậy nhưng khớp một chiều này lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp cho bánh phản ứng đạt được ý đồ thiết kế đưa ra.

Khớp một chiều hoạt động như một miếng chêm, khi vành ngoài quay theo chiều B vì khoảng cách l nhỏ hơn  nên các con lăn dưới tác dụng trợ giúp của lò xo sẽ khóa cứng vành ngoài và vành trong với nhau, ngược lại khi vành ngoài có xu hướng quay theo chiều A thì các con lăn luôn cho hai vành trong và ngoài quay tương đối với nhau.

e. Khớp khóa biến mô

e.1. Chức năng

Cơ cấu ly hợp khoá biến mô truyền công suất từ động cơ một cách trực tiếp giống như một khớp nối cơ khí. Do biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyến công suất nên gây ra sự tổn hao công suất. Vì vậy ly hợp được lắp bên trong biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số nhằm giảm tổn thất công suất.

e.2. Kết cấu

Hình 3-15:  kết cấu khóa biến mô trên hộp số AW55-51LE

1. Lò xo giảm chấn; 2. Bề mặt ma sát; 3. khung kim loại

Kết cấu khóa biến mô bao gồm một khung thép được nối then hoa với trục sơ cấp của hộp số, trên khung này có bố trí các lò xo giảm chấn và một vành khăn bằng vật liệu sợi atbet hay hợp kim gốm để tạo lực ma sát khi cần thiết. Ở mặt đối diện với vành khăn này về phía vỏ hộp số có một bề mặt kim loại được thiết kế để tỳ vành khăn ma sát này lên như hình 3-15. Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ mômen xoắn khi ly hợp ăn khớp để tránh va đập.

e.2. Hoạt động:  

 

Hình 3-16:   Điều khiển đóng khớp khóa biến mô

1. Bánh  bơm; 2. Bánh tuabin; khớp khóa biến mô; 4. Van  điện từ;

5. Van tín hiệu; 6. Đường dầu cao áp vào

Khi tốc độ bánh bơm và bánh tuabin chênh lệch nhau 5%, tín hiệu thủy lực sẽ được đưa đến hai van (Van điện từ và van thủy lực) để điều khiển khóa biến mô. Dầu áp suất cao được cung cấp đến van điện từ và van tín hiệu để cung cấp vào mặt trước và sau của khớp khóa biến mô như hình 3-16 để tạo chênh áp giữa hai bề mặt trước và sau của khớp khóa biến mô làm khớp khóa này đóng lại, tạo liên kết cơ khí giữa trục khuỷu động cơ và trục sơ cấp của hộp số. Giảm chấn có nhiệm vụ làm giảm tải trọng động khi khớp khóa biến mô làm việc.

Hình 3-17:  Điều khiển nhả khớp khóa biến mô

1. Bánh  bơm; 2. Bánh tuabin; 3. Khớp khóa biến mô; 4. Van  điện từ; 5. Van tín hiệu; 6. Đường dầu cao áp vào; 7. Đường dầu đến bộ làm mát

Khi tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra của hộp số (Quy dẫn về cùng trục) sai khác nhau lớn hơn 5% khớp khóa biến mô sẽ được điều khiển nhả ra. Để  điều khiển nhả khớp khóa biến mô nguyên lý vẫn là tạo sự chênh áp giữa hai mặt trước và sau của khớp khóa cũng bằng van điện từ và van tín hiệu như hình 3-17 và dầu sau khi ra khỏi biến mô thì được đưa vào bộ làm mát để thải bớt một phần nhiệt lượng dầu đã hấp thụ trong quá trình làm việc và do ma sát sau đó sẽ quay về bơm dầu để tiếp tục tuần hoàn.

f.  Các cơ cấu làm kín

Dùng để ngăn cản sự rò rỉ chất lỏng công tác từ khoang của biến mô men thủy lực ra ngoài. Để làm kín người ta sử dụng các phương pháp sau: giữa hai chi tiết đều cố định thì sử dụng đệm làm kín bằng cao su, còn giữa các chi tiết chuyển động thì sử dụng đệm làm kín tự ép và vòng găng kim loại, vòng phớt, ống nối ren.

3.3.1.2. Nguyên lý  hoạt động của  biến mô thuỷ lực hộp số AW55-51LE

Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mômen từ động cơ bằng cách sử dụng dầu hộp số làm môi trường làm việc. Bộ biến mô bao gồm: cánh bơm được dẫn động bằng trục khuỷu, rôto tuabin được nối với trục sơ cấp, stator được bắt chặt vào vỏ hộp số qua khớp một chiều và trục stator. Biến mô được nén đầy dầu thủy lực cung cấp bởi bơm dầu. Dầu này được cánh bơm tích lũy năng lượng và khi ra va đập vào bánh tuabin tạo thành một dòng truyền công suất làm quay rôto tuabin (hình 3-18 ).

Hình 3-18:Dòng xoáy trong bánh bơm và bánh tuabin.

a. Truyền mô men

Khi tốc độ quay của bánh bơm tăng thì lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu chảy từ tâm bánh bơm ra phía ngoài. Khi tốc độ của bánh bơm tăn lên đến một mức nào đó thì dầu sẽ bị ép văng ra khỏi bánh bơm. Dầu va vào cánh của bánh tuabin truyền động cho bánh tuabin làm cho bánh tuabin bắt dầu quay cùng chiều với bánh bơm. Dầu chảy vào bên trong bánh tuabin dọc theo các cánh của nó. Mặt cong bên trong cánh tubin làm đổi hướng dầu ngược lại về phía bánh bơm. Dầu quay trở về bánh bơm và chu kỳ trở lại ban đầu. Việc truyền mômen được thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh bơm và bánh tuabin.

b. Khuếch đại mômen

Việc khuếch đại mômen trong biến mô được thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đã qua bánh tuabin trở về bánh bơm qua cánh của bánh phản ứng. Nói cách khác, bánh bơm được quay do mômen từ động cơ mà mômen này lại được tăng thêm nhờ dầu còn mang động năng quay về từ bánh tuabin. Có thể nói rằng bánh bơm khuếch đại mômen ban đầu để dẫn động bánh tuabin.

Bánh phản ứng đóng vai trò quan trọng trong việc khuếch đại mômen cho bánh bơm. Dòng dầu trở về từ bánh tuabin vào bánh bơm  theo hướng cản sự quay của bánh bơm. Các cánh của bánh phản ứng làm đổi chiều dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau các cánh của bánh bơm và bổ sung thêm lực cho bánh bơm, do đó làm tăng mômen.

3.3.2. Cơ cấu bánh răng hành tinh sử dụng trong hộp số AW55-51LE

3.3.2.1. Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson

            a. Sơ đồ cấu tạo

CCHT kiểu wilson là bộ truyền hành tinh 1 dãy đơn giản, gồm các bánh răng ăn khớp hỗn hợp (Trong và ngoài) và ba trục. Các chi tiết bao gồm: một bánh răng mặt trời có vành răng ngoài M đặt trên một trục quay, một bánh răng ngoại luân có vành răng trong N đặt trên một trục quay khác đồng tâm với trục quay của M, các bánh răng hành tinh nằm giữa M và N và ăn khớp đồng thời với M và N (với M ăn khớp ngoài, với N ăn khớp trong), trục của các bánh răng hành tinh nối cứng với nhau trên cần dẫn G và chuyển động quay xung quanh đường tâm của M, N, trục của cẫn dẫn G là trục thứ ba của CCHT.

Cấu tạo và sơ đồ của CCHT kiểu wilson như trên. Như vậy ba trục của cơ cấu cơ cùng đường tâm quay và ở dạng trục lồng, được gọi là đường tâm trục của CCHT, các trục đều có thể quay tương đối đối với nhau. Các bánh răng hành tinh vừa có khả năng quay xung quanh trục của nó vừa có khả năng quay xung quanh trục của CCHT.

CCHT wilson có ba phần tử: M, N, G. Bánh răng hành tinh H được coi là khâu liên kết giữa M và N. theo phân tích động học của hộp số, chúng cần có một phần tử chủ động và một bị động. Do vậy, để nhận được một tỷ số truyền xác định, cơ cấu có thể có hai khả năng sau:

- Khoá một phần tử với vỏ hộp số

- Khoá hai phần tử với nhau.

Cả hai khả năng đều cho phép: nếu trục vào có tốc độ quay ổn định thì tốc độ góc của trục ra sẽ ổn định.

Hình 3-19: Cấu tạo và sơ đồ CCHT kiểu Wilson.

1. Bánh răng hành tinh H ; 2. Bánh răng ngoại luân N;

3. Bánh răng mặt trời M; 4. Cần dẫn G

 

b. Khả năng sử dụng

Khả năng sử dụng của CCHT Wilson được trình bày dưới dạng sơ đồ trạng thái trong bảng 3-2. Trong đó tỷ số giữa số vòng quay trên trục chủ động chia cho số  vòng quay trên trục bị động là tỷ số truyền của CCHT ở trạng thái đang xét.

Trong bảng 3-2 cho ta thấy cơ cấu Wilson có thể có 7 trạng thái. Phần tử liên kết được hiểu là phần tử nối với vỏ hoặc liên kết giữa hai phần tử với nhau. Tỷ số truyền được tính theo công thức:

                   .

,  : Mô men bánh bị động, chủ động.

      : Số vòng quay của bánh chủ động và bị động

Bảng 3-2:  Các khả năng làm việc và ứng dụng của CCHT kiểu Wilson

Số	Sơ đồ bố trí	Trạng thái khâu			Công thức tính tỷ số truyền		Sử dụng
		Vào	Ra	Khoá		Khoảng i cho phép
1		M	G	N		2,5 Số truyền chậm
2		G	M	N		0,5 Số truyền nhanh
3		M	N	G		-4 Số lùi
4		N	M	G		-0,7 Số lùi nhanh
5		G	N	M		0,6¸0,8	Số truyền nhanh OD
6		N	G	M		1 Số truyền chậm
7		Khoá hai khâu với nhau			1	1	Số truyền thẳng

 

3.2.2.3. Bố trí  các bộ truyền hành tinh trong hộp số AW55-51LE

Trong  hộp số tự động AW55-51LE  sử dụng chủ yếu cơ cấu hành tinh kiểu Wilson, phối hợp theo nhiều kiểu khác nhau và được bố trí như sau:

-  Trên trục sơ cấp có bố trí một cơ cấu hành tinh Wilson (thứ 1) gần cụm ly hợp C1 có 4 bánh răng hành tinh, C2. Các bánh răng hành tinh của cơ cấu Wilson này cũng là các bánh răng hành tinh của cơ cấu hành tinh kề nó. Đó là một khối bánh răng đồng nhất nhưng trên đó gia công 2 phần bánh răng khác nhau (số răng khác nhau, bán kính vòng đỉnh khác nhau). Cơ cấu hành tinh thứ 2 trên trục sơ cấp là 1 loại cơ cấu hành tinh có 2 dãy bánh răng hành tinh. Dãy hành tinh trong có các bánh răng đồng trục với cơ cấu Wilson đã nói ở trước. Dãy bánh răng hành tinh trong này ăn khớp với một dãy bánh răng ngoài nó. Các bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh ngoài này ăn khớp với một vành răng bao. Cơ cấu hành tinh thứ 2 trên trục sơ cấp này có 4 bánh răng hành tinh thuộc dãy trong và 4 bánh răng hành tinh thuộc dãy ngoài.

Hình 3-20:  Bố trí các cơ cấu hành tinh trong hộp số AW55-51LE

1. Bánh răng mặt trời số 1 thuộc cơ cấu Wilson 1; 2. Vành răng bao số 1 thuộc cơ cấu Wilson; 3. Vành răng bao số 2 thuộc cơ cấu hành tinh thứ 2; 4. Bánh răng mặt trời số 2 thuộc cơ cấu hành tinh thứ 2; 5. Bánh răng đảo chiều chủ động; 6. Trục sơ cấp hộp số; 7. Biến mô; 8.Trục thứ cấp hộp số; 9. Bánh răng đảo chiều bị động; 10. Bánh răng mặt trời số 3 thuộc cơ cấu Wilson trục thư cấp; 11. Vành răng bao số 4 thuộc cơ cấu Wilson thứ 3

- Trên trục thứ cấp sử dụng 2 cơ cấu hành tinh kiểu Wilson. Bánh răng đảo chiều bị động với vành trong đóng vai trò là vành răng bao của cơ cấu Wilson thứ 2. Cơ cấu Wilson thứ 3 được sử dụng trong hộp số AW55-51LE được bố trí gần phía nắp sau hộp số. Hai cơ cấu Wilson này cùng chung một bánh răng mặt trời. giá hành tinh của cơ cấu Wilson thứ 2 có thể nối cứng với bánh răng mặt trời thông qua ly hợp C3.

3.4. Các ly hợp, phanh và khớp một chiều sử dụng trong hộp số AW55-51LE

3.4.1. Các ly hợp

a. Kết cấu

Ly hợp  có nhiệm vụ truyền công suất từ trục sơ cấp qua bánh răng bao số 1. Các đĩa ma sát và đĩa ép được bố trí xen kẽ sao cho các đĩa ma sát ăn khớp bằng then hoa với bánh răng bao còn các đĩa ép ăn khớp với tang trống ly hợp số tiến. Người ta sử dụng 4 đĩa ma sát và 5 đĩa ép trong cơ cấu ly hợp C1. Piston của ly hợp C1 có xẻ các rãnh, các rãnh này và các gờ của tang trống ly hợp số tiến ăn khớp với nhau. Vì vậy, khi tang trống quay thì piston C1 cũng đồng thời quay theo. Ở bề mặt tiếp xúc với tang trống có phớt làm kín dầu.

Ly hợp C2 có nhiệm vụ truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời số 1. Người ta sử dụng 5 đĩa ép và 4 đĩa ma sát bố trí xen kẽ nhau. Vòng trong của các đĩa ma sát ăn khớp then hoa vào mayơ của bánh răng mặt trời số 1. Vòng ngoài của các đĩa ép ăn khớp với vòng trong của vành piston ly hợp số tiến C1. Bề mặt tiếp xúc với vòng trong piston C1 có phớt làm kín.

Các piston có hình dạng phức tạp, các rãnh có chức năng vừa để ăn khớp, vừa để tăng cứng.

Các piston ly hợp C1 và C2 sử dụng chung một lò xo hồi vị. Khi lò xo này ép vào thân piston C2 tiếp xúc với thân piston C1 thì lực ép cũng được truyền đi và ép piston C1 tỳ vào đáy tang trống.

Hình 3-21: Kết cấu ly hợp C1

1. Piston ly hợp C1; 2. Tang trống ly hợp; 3. Đĩa ép; 4. Đĩa ma sát; 5. Mặt bích; 6. Bánh răng hành tinh dãy 1; 7. Moayơ vành răng bao số 1

Hình 3-22: Kết cấu ly hợp C2

1. Piston ly hợp trực tiếp C2; 2,5. Mặt bích ly hợp C2; 3. Đĩa ép; 4. Đĩa ly hợp C2; 6. Moayơ bánh răng mặt trời số 1; 7. Lò xo hồi vị piston

Ly hợp C3 có chức năng truyền công suất từ giá hành tinh số 2cho bánh răng mặt trời số 3 khi giá này đã nhận công suất từ cơ cấu hành tinh phía trước nó. Người ta dùng 5 đĩa ép và 4 đĩa ma sát bố trí xen kẽ nhau. Vòng trong của đĩa ma sát ăn khớp then hoa với mayơ của giá hành tinh số 2, trong khi các đĩa ép có vòng ngoài ăn khớp then hoa với mayơ của bánh răng mặt trời số 3. Vòng hãm được bố trí để giới hạn hành trình của piston ly hợp. Lò xo hồi vị có nhiệm vụ ép piston C3 di chuyển tỳ vào đáy tang trống bánh răng mặt trời số 3 khi ly hợp C3 thôi làm việc.

 

Hình 3-23: Kết cấu ly hợp C3

1. Piston ly hợp; 2. Dải phanh thuộc phanh B4; 3. Đĩa ép; 4. Đĩa ma sát; 5. Mặt bích

Hình 3-24: Bố trí C1&C2 thành cụm ly hợp

1. Piston phanh C2; 2. Đĩa phanh C2; 3. Piston phanh C1; 4. Đĩa phanh C1; 5. Tang trống ly hợp; 6. Bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 1; 7. Moayơ vành răng bao số 1; 8. Vành tựa lò xo; 9. Lò xo hồi vị

b.  Hoạt động

Điều khiển thủy lực

* Ăn khớp

Khi dầu có áp suất cao chảy vào trong xy lanh tác động lên tiết diện của piston C2 một áp lực làm  piston dịch chuyển bên trong xy lanh ép các đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát để trục sơ cấp nối với bánh răng bao thực hiện truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng bao.

* Nhả khớp

Khi dầu thủy lực được xả ra áp suất dầu trong xy lanh giảm xuống, piston C2 không còn lực ép để tỳ lên đĩa ép nữa. Thêm vào đó nhờ tác dụng của lò xo hồi vị đặt trong xy lanh đẩy pis ton dịch chuyển về vị trí ban đầu, xa mặt tiếp xúc của đĩa ép. Các đĩa ma sát và các đĩa ép không được ép chặt sẽ không thể chuyển động cùng một khối với nhau, vì vậy sự truyền công suất không được thực hiện.

Các ly hợp C1 và C3 cũng làm việc theo nguyên lý tương tự. Tức là khi cấp dầu cao áp vào trong xy lanh ly hợp, thì sẽ tạo nên áp lực đẩy piston di chuyển ép các đĩa ép và các đĩa ma sát tiếp xúc với nhau và liên kết chúng lại tạo nên sự quay đồng bộ, do đó công suất được truyền đi. Và khi dầu được xả ra khỏi xy lanh ly hợp, các piston sẽ mất áp lực để ép chặt các đĩa ép và đĩa ma sát lại với nhau, thêm vào tác dụng hồi vị của lò xo. Các đĩa ép và đãi ma sát không còn liên kết với nhau nữa cho nên công suất sẽ không được truyền đi.

Hình 3-25: Khi ly hợp C1  làm việc

Hình 3-26: Khi ly hợp C2 thôi làm việc

 

 

 

 

3.4.2 Các phanh

Trong hộp số tự động AW55-51LE sử dụng hai loại phanh. Một là loại phanh dải B4, hai là loại phanh ướt nhiều đĩa  B1, B2, B3, B5.

a. Phanh dải

a.1. Kết cấu

 Phanh dải B4 dùng trong hộp số tự động AW55-51LE là loại phanh dải điều khiển một đầu. Dải phanh được quấn quanh vòng ngoài của trống phanh, một đầu của dải phanh này được bắt chặt vào vỏ hộp số bằng chốt trong khi đầu còn lại tiếp xúc với piston phanh tại đầu cần đẩy piston. Cần này được dẫn động bằng áp suất thủy lực và khi không còn áp suất thủy lực dẫn động nó trở về vị trí cũ bằng lò xo hồi vị đặt trong xy lanh dẫn động như hình .

a.2. Hoạt động

Khi áp suất thủy lực tác dụng lên piston, pittông dịch chuyển trong xy lanh nén lò xo ngoài lại. Cần đẩy piston dịch chuyển về bên trái cùng với pittông và ấn vào một đầu của dải phanh, do đầu kia của dải phanh được bắt chặt vào vỏ của hộp số nên đường kính của dải phanh sẽ giảm xuống và dải phanh ôm sát vào trống phanh và giữ cho trống phanh đứng yên như hình .Khi dầu dẫn động được xả ra khỏi xy lanh piston và cần đẩy được đưa trở về vị trí cũ bằng tác dụng của lò xo hồi vị bên ngoài và dải phanh rời khỏi trống phanh như hình 3-27.

Hình 3-27: Hoạt động của phanh dải

a) Bắt đầu phanh; b) Đang trong quá trình phanh

1. Dải phanh; 2. Vỏ hộp số; 3. Piston; 4. Cần đẩy piston; 5. Lò xo hồi vị

Khi trống phanh đang quay với tốc độ cao, dải phanh sẽ chịu một phản lực từ trống phanh khi nó kẹp vào. Nếu piston và cần đẩy được chế tạo liền pittông sẽ bị rung động do phản lực này vì vậy để ngăn chặn điều này piston được lắp ghép với cần đẩy thông qua lò xo trong. Khi dải phanh chịu phản lực cần đẩy sẽ bị đẩy ngược lại nén vào lò xo trong và lò xo trong sẽ hấp thụ phản lực này.

Khi áp suất thủy lực trong xi lanh tăng lên, pittông và cần đẩy tiếp tục nén lò xo ngoài và di chuyển trong xy lanh để ép dải phanh kẹp chặt vào trống phanh. Khi áp suất dầu trong xy lanh tăng lên nữa nhưng cần đẩy không thể dịch chuyển thêm trong xy lanh mà là piston dịch chuyển và nén cả lò xo trong và ngoài. Khi piston tiếp xúc với đệm cách trên cần đẩy thì pittông sẽ ấn trực tiếp vào cần đẩy để thực hiện phanh.

b. Phanh ướt nhiều đĩa B1, B2, B3 và B5

b.1. Kết cấu

Các phanh ướt nhiều đĩa bố trí trong hộp số tự động AW55-51LE có các nhiệm vụ sau:

Phanh B1 có nhiệm vụ khoá hãm bánh răng mặt trời số 2. Người ta sử dụng 2 đĩa ma sát và 2 đĩa ép bố trí xen kẽ nhau, và một mặt bích bố trí sát vòng hãm. Vòng trong của các đĩa ma sát ăn khớp then hoa với trống của bánh răng mặt trời số 2. Vòng ngoài của các đĩa ép và mặt bích ăn khớp then hoa với mayơ trong của nắp bơm dầu.Vòng hãm được bố trí ngoài cùng để hạn chế hành trình piston B1 khi phanh hoạt động. Lò xo hồi vị tỳ vào thân piston để ép piston B1 tách khỏi mặt tiếp xúc với các đĩa ép.

Phanh B2 có nhiệm vụ hãm chiều quay của bánh răng mặt trời số 2, và chỉ hãm được chiều quay ngược chiều kim đồng hồ khi khớp một chiều F1 có làm việc. Khi bánh răng mặt trời số 2 quay cùng chiều kim đồng hồ thì các vòng cam trong và cam ngoài của khớp một chiều không liên kết với nhau, do đó phanh B2 cũng không có tác dụng hãm cứng. Người ta dùng 2 đĩa ép và 3 đĩa ma sát bố trí xen kẽ nhau, và 2 mặt bích bố trí ở 2 phía ngoài cùng của cơ cấu phanh đĩa. Cam ngoài của khớp một chiều F1 lắp ghép với 1 mayơ, mà vòng trong của các đĩa ma sát ăn khớp vơi mayơ này, còn vòng ngoài của các đĩa ép và mặt bích ăn khớp then hoa với mayơ ngoài của nắp bơm ngoài. 1 vòng hãm được bố trí để giới hạn hành trình của piston phanh B2. Trên thân bơm có xẻ các rãnh, lò xo hồi vị piston phanh B2 được bố trí vào trong rãnh này, một mặt lò xo tỳ vào bích ép, mặt kia tỳ vào  piston phanh B2, lò xo hồi vị sẽ ép trả piston B2 xa mặt tiếp xúc với các đĩa ép một khi dầu áp suất cao được xả ra khỏi xy lanh..

Nắp bơm được bắt chặt vào vỏ hộp số, đĩa ép ăn khớp then hoa vào mayơ nắp bơm. Sự liên kết giữa đĩa ép và đĩa ma sát vì vậy tạo nên quá trình phanh hãm.

Phanh B3 có chức năng  khoá hãm vành răng bao số 2. Người ta sử dụng 4 đĩa ép và 5 đĩa ma sát bố trí xen kẽ nhau, thêm vào 2 mặt bích bố trí ở ngoài cùng của cơ cấu phanh đĩa, vòng hãm sử dụng để giới hạn hành trình của piston B3 khi nó dịch chuyển bởi dầu có áp suất cao. Các vòng trong của đĩa ma sát ăn khớp then hoa với vành răng bao số 2, các vòng ngoài của đĩa ép và mặt bích ăn khớp then hoa vào vỏ hộp số. Sự liên kết giữa các đĩa ma sát và đĩa ép lại với nhau sẽ tạo nên hiện tượng khoá hãm. Piston B3 có xẻ rãnh, các lò xo hồi vị được bố trí vào trong các rãnh này để đẩy piston dịch chuyển xa bề mặt tiếp xúc với bích ép khi dầu áp suất cao được xả ra. Vì thế, phanh B3 không tác dụng nữa.

Phanh B5 có chức năng hãm cứng giá hành tinh số 3. Dùng 6 đĩa ép và 6 dĩa ma sát bố trí xen kẽ nhau. Bích ép bố trí ở vòng ngoài cùng để tăng độ cứng vững của bộ đĩa ma sát. Vòng trong của các đĩa ma sát ăn khớp then hoa với mayơ của giá hành tinh số 3 vòng ngoài đĩa ép ăn khớp then hoa với vỏ hộp số. Lò xo hồi vị ép vào thân piston B5 để tách piston xa bề mặt đĩa ép khi dầu áp suất cao được xả ra khỏi xy lanh, nhờ vậy mà phanh B5 lúc đó không còn tác dụng hãm cứng.

Hình 3-28: Lắp ghép phanh B1&B2 vào nắp bơm dầu

1. Vành ngoài khớp một chiều F1; 2. Moayơ phanh B2; 3.Đĩa ma sát B1; 4. Đĩa ép B1; 5. Moayơ trong của bơm dầu; 6. Mặt bích phanh B2; 7. Đĩa ma sát B2; 8. Đĩa ép B2; 9. Moayơ ngoài của bơm dầu; 10. Phớt làm kín; 11. Piston B2; 12. Nắp che bơm dầu; 13. Piston B1; 14. Vành trong khớp một chiều

Hình 3-29: Kết cấu phanh B3

1.      Mặt bích phanh B3; 2. Đĩa phanh B3; 3. Đĩa ma sát phanh B3; 4. Piston phanh B3; 5. Khớp một chiều F2; 6. Mayơ vành răng bao số 2

Hình 3-30: Bố trí lò xo hồi vị của phanh B3

 

Hình 3-31: Lắp ghép phanh B5 vào vỏ sau hộp số

1. Nắp sau hộp số; 2. Phớt làm kín; 3. Piston phanh B5; 4. Đĩa ép; 5. Đĩa ma sát; 6. Mặt bích; 7. Moayơ giá hành tinh số 3; 8. Bánh răng hành tinh thuộc dãy hành tinh số 4; 9. Vành răng bao số 4; 10. Lò xo hồi vị piston

b.2. Hoạt động

Dưới đây trình bày nguyên lý hoạt động của phanh đĩa B3.

Điều khiển thủy lực:

Khi dầu có áp suất cao được cấp vào trong xylanh phanh B3, piston dịch chuyển bên trong xy lanh ép các đĩa ép và các đĩa ma sát tiếp xúc và ép lên nhau. Áp lực này gây ra lực ma sát giữa các bề mặt đĩa ép và đĩa ma sát giữ cho đĩa ép và đĩa ma sát không còn trượt tương đối với nhau và tạo thành một khối khóa cứng vành răng bao số 2 (Đối tượng cần hãm) vào vỏ hộp số. Trong quá trình nhả phanh, dầu có áp suất cao được xả ra khỏi xy lanh B3, piston ép trở về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị (Hình 3-32&3-33).

 

Hình 3-32: Khi phanh B3 hoạt động

Hình 3-33: Khi phanh B3 thôi làm việc

Nguyên lý hoạt động của phanh đĩa B1, B2, B5 cũng tương tự. Tức là khi cấp dầu có áp suất cao vào trong xy lanh phanh thì tạo nên một áp lực đẩy piston phanh dịch chuyển ép các đĩa ma sát và đĩa ép tỳ vào nhau, tạo nên lực ma sát giữa chúng và hình thành liên kết giữa các đĩa ép và đĩa ma sát, tạo nên quá trình khoá hãm. Khi dầu áp suất cao được xả ra, lò xo hồi vị sẽ đẩy piston phanh dịch chuyển tách piston khỏi các đĩa ép. Các đĩa ép và đĩa ma sát không còn liên kết thành một khối với nhau tạo nên sự nhả phanh.

 

 

 

 

 

 

 

3.4.3. Khớp một chiều F1 vàF2

Hình 3-34: Lắp ghép khớp một chiều F1

1,3. Vòng đệm; 2. Vành con lăn; 4. Ca ngoài ly hợp một chiều

Trên hình là hình vẽ từng bộ phận của khớp một chiều F1

Khớp một chiều F1 có chức năng liên kết bánh răng mặt trời số 2 và mayơ phanh B2 khi bánh răng mặt trời số 2 quay ngược chiều kim đồng hồ, đây là khớp một chiều dạng cam. Ca trong và ca ngoài của khớp một chiều F1 có thể chuyển động tương đối với nhau. Giữa ca trong và ca ngoài đặt các cam hình vỏ đỗ nghiêng tựa trên vòng lò xo. Cam nằm trong vòng cách và được định vị nhờ lò xo. Lò xo luôn có xu hướng đẩy cam nằm nghiêng theo một chiều nhất định để tạo nên sự tiếp xúc giữa nó và các vành trụ. Ca ngoài của khớp một chiều F1 lên kết với mayơ phanh B2, hay nói cách khác hoạt động của F1 và B2 có thể phối hợp với nhau. Khi F1 không làm việc thì phanh B2 cũng không có tác dụng. Ca trong của khớp một chiều F1 là một vành thép có gia công then hoa để lắp ghép với bánh răng mặt trời số 2.

Khớp một chiều F2 có chức năng hãm chiều quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ của vành răng bao số 2. Đây cũng là loại khớp một chiều dạng cam, và kết cấu tương tự như F1. Ca ngoài của F2 liên kết với vành răng bao số 2. Còn ca trong của nó chính là phần thân vỏ hộp số.

Ngoài ra khớp môt chiều trong bộ truyền hành tinh còn đảm bảo cho việc chuyển số diễn ra êm dịu.Các khớp một chiều bố trí song song cùng với các phanh đóng vai trò như một cơ cấu an toàn có chức năng làm tránh quá tải cho các phanh. Như  F1 sẽ là cơ cấu an toàn của phanh  B2 và F2 là cơ cấu an toàn của phanh B3.

3.5. Hệ thống điều khiển thuỷ lực - điện tử trong hộp số tự động AW55-51LE

Hộp số AW55-51LE điều khiển việc sang số một cách tự động. Phương thức sang số do hệ thống điều khiển điện tử đảm nhiệm. Hệ thống điều khiển điện tử thu thập thông tin từ các cảm biến, xử lý trên cơ sở chương trình đã được định sẵn và cho ra phương thức chuyển số tối ưu. Trong khi đó hệ thông điều khiển thuỷ lực đóng vai trò thừa hành khi mà các van thuỷ lực được điều khiển bởi các Solenoid. Hệ thống điều  khiển thuỷ lực trực tiếp điều khiển việc cung cấp áp suất dầu đến các ly hợp và phanh, điều khiển trạng thái hoạt động của các cơ cấu bánh răng và xác lập nên các tỷ số truyền lực.

3.5.1. Hệ thống điều khiển điện tử trong hộp số AW55-51LE

Hộp số AW55-51LE điều khiển việc chuyển số dựa trên hai tín hiệu chính là: tốc độ của xe và độ mở của bướm ga (Tải của động cơ). Quá trình điều khiển chuyển số theo nguyên lý chung : TCM sẽ nhận các tín hiệu từ các cảm biến vị trí bướm ga và cảm biến tốc độ của xe. Sau đó TCM sẽ xử lý tín hiệu và quyết định thời điểm chuyển số. Ngoài ra hệ thông điều khiển điện tử còn thực hiện chức năng tự chuẩn đoán, chức năng an toàn khi có sự cố xảy ra trong hộp số khi đang lái xe.

- Cảm biến tốc độ xe, hay chính là cảm biến tốc độ trục ra sẽ xác định tốc độ của xe và gởi tín hiệu này đến TCM dưới dạng các tín hiệu điện.

- Cảm biến vị trí bướm ga phát hiện góc mở bướm ga và biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu điện rồi gởi đến ECU động cơ.

- TCM quyết định thời điểm chuyển số trên cơ sở các tín hiệu về tốc độ xe và góc mở cánh bướm ga và điều khiển các van điện trong hệ thống điều khiển thuỷ lực, vì vậy điều khiển chuyển động của các van chuyển số. Những van này lại điều khiển áp suất thuỷ lực đến các li hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh để điều khiển việc chuyển số .

 

.

Hình 3-35: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển hộp số

1. ECM; 2. TCM; 3. Các van điện từ; 4. các van sang số; 5. Bộ điều khiển thủy lực; 6. Bộ bánh răng hành tinh; 7. Bộ biến mô; 8. Cảm biến tốc độ xe; 9.Bàn đạp ga; 10. Cảm biến vị trí bướm ga; 11. Truyền lực chính

3.5.1.1. Các bộ phận chính của hệ thống điều khiển điện tử trong hộp số AW55-51LE

Hệ thống điều khiển điện tử của hộp số tự động AW55- 51LE bao gồm các bộ phận chính sau:

- Mô đun TCM.

- Công tắc sang số TR.

- Các Solenoid sang số (SS1, SS2, SS3, SS4, SS5).

- Solenoid điều khiển áp suất mạch dầu chính (SLT).

- Solenoid điều khiển khoá biến mô (TCC).

- Solenoid điều khiển áp suất sang số (SLS).

- Cảm biến nhiệt độ dầu hộp số TFT.

- Công tắc sang số TR.

- Cảm biến tốc độ đầu vào (ISS).

- Cảm biến tốc độ đầu ra (OSS).

- Cảm biến vị trí bướm ga

a. Mô đun điều khiển hộp số (TCM)

TCM là một bộ vi xử lý (Microprocessor) tích hợp đầy đủ cả bộ nhớ cố định (ROM), bộ nhớ trực tiếp (RAM) và bộ nhớ lưu trữ (KAM). TCM là não bộ của hộp số AW55-51LE.

ROM  là bộ nhớ trong đó có chứa chương trình xử lý, các giá trị ngưỡng cần thiết cho hoạt động của EAT. Microprocesor không có khả năng xoá hay đọc các thông tin mới từ ROM. Các thông tin này được nạp sẵn do nhà chế tạo, nó vẫn tồn tại nếu bị mất nguồn cung cấp năng lượng.

RAM là bộ nhớ trực tiếp (Động), tiếp nhận các thông tin từ các cảm biến. Khi làm việc các thông tin này có thể được đọc, ghi lại hay xoá ở trong RAM. Thông tin trong nó bị mất khi khoá điện ở trạng thái (OFF). Chỉ khi khoá điện ở trạng thái (ON) TCM mới có thể đọc các thông tin mới từ nó.

KAM là bộ nhớ cho phép lưu trữ số liệu (bộ lưu trữ) kể cả khi đã tắt khóa điện, nó hoạt động bằng một nguồn pin “vĩnh cửu”. Nhờ khả năng này một số số liệu của quá trình được lưu trữ và khi cần thiết có thể tái hiện lại nhằm phục vụ cho việc chẩn đoán kỹ thuật trạng thái làm việc của hệ thống.

Mô đun TCM có chức năng chính là điều khiển thời điểm sang số và hoạt động ăn khớp của các ly hợp và phanh(dựa trên việc điều khiển các Solenoid). TCM được đặt ở dưới bảng điều khiển bên lái. Hộp số tự động AW55-51LE được điều khiển bằng hệ thống chuyển số điện tử. TCM xử lý các tín hiệu đầu vào. Từ các thông tin nhận được, TCM điều khiển hệ thống thuỷ lực của hộp số.

b. Công tắc sang số TR

Công tắc sang số TR chuyển tín hiệu vị trí của cần số về hệ thống khởi động và TCM.

Động cơ chỉ có thể khởi động được khi cần số ở vị trí P và N.

Công tắc TR sẽ kích hoạt đèn lùi sáng khi cài số lùi.

Công tắc TR được sử dụng để điều khiển số.

Công tắc TR chuyển tín hiệu tổng hợp từ mạch khởi động và mạch lùi và đưa đi điều khiển, không cần qua TCM.

 

 

 

 

Bảng 3-3: Chỉ thị các mạch điện

Trên bảng 3-3 trình bày sự kết nối giữa các đầu mối của các mạch điện ở các dãy số khác nhau. Trong đó có mạch điện của công tắc sang số bao gồm các tiếp điểm A, B, C, PA, GND. Khi các tiếp điểm khác nhau được đóng, tương ứng với các dãy số khác nhau, các tín hiệu chuyển số được xác lập và thông tin đến TCM. Dưới đây là mạch điện của công tắc sang số TR.

Hình 3-36: Sơ đồ mạch điện TR

 

 

 

 

c. Các Solenoid điều khiển sang số

5 solenoid được lắp trực tiếp vào trong thân van. Các Solenoid điều khiển đóng mở bởi tín hiệu điều khiển từ TCM. Sự phối hợp của 5 Solenoid SS1, SS2, SS3, SS4 và SS5 làm thay đổi các số truyền.

                                       a)                                        b)

Hình 3-37: Cấu tạo và hoạt động van điều khiển chuyển số

a) Solenoid đóng; b) Solenoid bật

1. Lò xo hồi vị; 2. Piston; 3. Cuộn dây của van điện; 4. Đường xả; 5. Áp suất chuẩn

d. Solenoid điều khiển áp suất mạch dầu chính (SLT)

TCM thu thập tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga và điều khiển áp suất cơ bản.  Áp suất cơ bản được điều khiển bởi van điện từ tuyến tính SLT. Thông qua việc sử dụng SLT, áp suất cơ bản được điều khiển một cách tối ưu phù hợp với thông tin về mômen động cơ, cũng như các điều kiện vận hành bên trong của bộ biến mô và hộp số. Theo đó, áp suất cơ bản có thể được điều khiển chính xác theo công suất của động cơ, điều kiện di chuyển và nhiệt độ ATF. Do đó thực hiện các đặc tính chuyển số êm và tối ưu hoá tải trọng làm việc của bơm dầu.

e. Solenoid điều khiển khoá biến mô (TCC)

Biến mô được điều khiển khoá hãm bởi TCC.

TCM được lập trình trong bộ nhớ của nó một phương thức vận hành khoá biến mô cho từng chế độ lái. TCM điều khiển thời điểm khoá biến mô nhằm giảm chấn trong khi chuyển số. Nếu hộp số đang lên hoặc xuống số trong khi TCC đang hoạt động thì TCM sẽ huỷ tác dụng của TCC. Điều này giúp giảm chấn khi chuyển số. Sau khi việc sang số hoàn tất thì TCM sẽ tái kích hoạt TCC.

Hệ thống ly hợp khoá biến mô linh hoạt mở rộng phạm vi hoạt động của khoá biến mô bằng cách ổn định và giữ một độ trượt nhẹ của ly hợp khoá biến mô, điều này giúp nâng cao mức tiết kiệm hiên liệu

f. Solenoid điều khiển áp suất sang số (SLS)

SLS điều chỉnh tuyến tính áp suất sang số bằng cách nhận điều khiển tín hiệu từ TCM, nhằm điều khiển áp suất đóng các ly hợp và phanh khi sang số để giảm sốc.

g. Cảm biến nhiệt độ dầu (TFT)

Cảm biến TFT được lắp trong thân van. Nó gửi tín hiệu về TCM để báo nhiệt độ dầu của hộp số. Cảm biến TFT là dạng cảm biến dùng điện trở, điện trở của cảm biến TFT tiếp xúc với dầu hộp số. Giá trị điện trở biến thiên tỷ lệ nghịch với nhiệt độ dầu hộp số:

-   Nhiệt độ dầu hộp số thấp thì điện trở của cảm biến TFT cao.

-   Nhiệt độ dầu hộp số cao thì điện trở của cảm biến TFT thấp.

TCM sử dụng tín hiệu của cảm biến TFT để tính toán thời điểm chuyển số và điều khiển khoá hãm biến mô.

Hình 3-38: Mạch điện cảm biến TFT

h. Cảm biến tốc độ đầu vào (ISS)

ISS được bố trí ở phía trên hộp số và sử dùng để thăm dò tốc độ vào từ số vòng quay của tang trống ly hợp trực tiếp. Nó gửi dữ liệu đến TCM dưới dạng tín hiệu.

i. Cảm biến tốc độ đầu ra (OSS)

OSS cũng được lắp phía trên hộp số và thăm dò tốc độ di chuyển của ô tô thông qua số vòng quay của bánh răng đỗ.

Cảm biến tốc độ sử dụng hiệu ứng Hall.

Hình 3-39: Mạch điện cảm biến tốc độ

j. Cảm biến vị trí bướm ga (TP)

TCM sử dụng tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga để điều khiển áp suất mạch dầu chính, thời điểm chuyển số, đóng ly hợp biến mô và xuống số cưỡng bức (Kick down).

TP là dạng cảm biến sử dụng biến trở lắp vào bên hông của ổ ga. Điện trở của TP thay đổi theo độ mở của cánh bướm ga nên tín hiệu gửi về TCM cũng sẽ thay đổi theo

TP theo dõi liên tục tín hiệu điện áp gửi về đồng thời cả về tốc độ mở.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.1.2. Giao tiếp giữa TCM và các môđun khác trong hệ thống

 

 

Hình 3-40: Sơ đồ  giao tiếp giữa TCM và các môđun khác

*Giải thích các từ viết tắt sử dụng ở hình 3-40:

                   - ECM: môđun điều khiển động cơ.

                   - BCM: môđun điều khiển thân xe.

                   - ABS: môđun chống hãm cứng bánh xe.

                   - TCM: mô đun điều khiển hộp số.

                   - EG: Động cơ.

                   - AT: Hộp số tự động.

Sơ đồ trình bày sự trao đổi thông tin giữa các mô đun. Các môđun điều khiển điện tử nhận các thông tin vào, xử lý và truyền thông tin đến các môđun khác. Qua đó cho thấy TCM không làm việc độc lập mà nó phối hợp với nhiều môđun điện tử khác. Ví dụ như khi TCM gửi đến ECM tín hiệu chuyển số, ECM sẽ xử lý thông tin này, làm muộn thời điểm đánh lửa và mômen động cơ giảm xuống làm sự điều khiển các ly hợp và phanh diễn ra một cách êm dịu. Khi đó ECM cũng đồng thời gửi phản hồi thông tin về tốc độ động cơ, tín hiệu mômen động cơ đến TCM, TCM thu thập thêm các dữ liệu khác và thực hiện điều khiển việc chuyển số một cách tối ưu nhất.

Trên hình mô tả giao tiếp giữa TCM với ECM, BCM, ABS. Mạng giao tiếp điện tử này gọi tên là CAN. TCM nhận từ ECM các tín hiệu như tín hiệu bướm ga, tín hiệu tải động cơ...; nhận tín hiệu dãy số từ mô đun điều khiển dãy số; nhận tín hiệu từ phía hộp số như nhiệt độ dầu, tốc độ vào ra... TCM cũng thu thập dữ liệu từ BCM và ABS. Tổng hợp dữ liệu, TCM đưa ra tín hiệu điều khiển các Solenoid SS1, SS2, SS3, SS4, SS5, SLT, SLU, SLS để thực hiện chuyển số với phương thức tối ưu nhất. TCM cũng gửi phản hồi thông tin đến ECM tín hiệu chọn số, tín hiệu điều khiển mô men... Đồng thời, TCM cũng gửi tín hiệu phản hồi đến ABS và BCM để chúng làm việc tương thích với hoạt động của hộp số. Phối hợp giữa các môđun tạo nên sự làm việc hiệu quả nhất ở các chế độ hoạt động của Ôtô.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.2. Hệ thống điều khiển thuỷ lực trong hộp số AW55-51LE

 

Hình 3-41: Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực

1.      Biến mô; 2. TCM; 3. Solenoid; 4. Van điều chỉnh áp suất; 5. Van điều khiển sang số; 6. Ly hợp và phanh; 7. Hộp chứa dầu; 8. Bơm dầu; 9. Két làm mát dầu; 10. Bộ bánh răng hành tinh; 11. Cấp dầu đến; 12. Áp suất bơm dầu; 13. Hiệu điện thế; 14. Dòng áp suất đến; 15. Bôi trơn; 16. Hoạt động

Dựa vào áp lực dầu tạo ra bởi bơm dầu, TCM gửi tín hiệu tới các Solenoid và hệ thống điều khiển thuỷ lực để khống chế áp suất của biến mô, bánh răng hành tinh, các ly hợp và phanh theo các điều kiện khác nhau của xe.

TCM cấp hiệu điện thế để điều khiển các Solenoid. Dầu được bơm hút lên từ thùng chứa dầu được van quy định áp suất quản lý áp suất dầu vào.

Áp suất cấp vào các van thuỷ lực, Solenoid điều khiển các van này để đóng mở các đường dầu đi điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh.

Dầu hộp số còn được sử dụng để bôi trơn các bánh răng.

Dầu hộp số được làm mát khi đi qua két làm mát dầu và liên tục tuần hoàn trong mạch.

4. Tính toán kiểm tra một bộ ly hợp của hộp số AW55-51LE

Hình 4-1: Kết cấu ly hợp C2

1.      Piston ly hợp trực tiếp C2; 2,5. Mặt bích ly hợp C2; 3. Đĩa ép; 4. Đĩa ly hợp C2; 6. Moayơ bánh răng mặt trời số 1; 7. Lò xo hồi vị piston

Chọn tính toán kiểm nghiệm bộ ly hợp C2.

Hộp số tự động AW55-51LE có 3 bộ ly hợp: bộ ly hợp  số tiên C1, ly hợp trực tiếp C2 và bộ ly hợp truyền giảm C3. Ở đây ta tiến hành tính toán cho bộ ly hợp C2.

Bộ ly hợp C2 có nhiệm vụ truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời số 1. Kết cấu bộ ly hợp C1 như hình vẽ gồm  gồm có 4 đĩa ma sát và 4 đĩa ép.

4.1. Mô men ma sát của ly hợp

Yêu cầu của ly hợp là phải tuyền hết mô men xoắn của động cơ M­_emax

            Để bảo đảm truyền hết mô men xoắn lớn nhất của động cơ thì trong mọi điều kiện làm việc thì ta phải có :

                                  M_ms = β.Memax . K_β                  

Trong đó :

                        M_ms : mô men ma sát cần thiết của ly hợp [N.m]

                        Memax : mô men cực đại của động cơ [N.m].

                         Memax = 220 N.m  (Theo số liệu trích từ Catalogue động cơ Fam II                                      2.4D)

                        β: Hệ số dự trử của ly hợp .Đối với xe du lịch β nằm trong khoảng                                         (1,35÷1,75)

                        Ta chọn: β = 1,5

                        K_β : Hệ số biến mô. Chọn: K_β = 1,95

              Thay các số liệu vào ta có :          M_ms = β.Memax . K_β

                                                            M_ms = 1,5. 220. 1,95 = 643,5 [N.m]

4.2. Bán kính vành ngoài của bề mặt ma sát đĩa bị động

            Ta có : R_tb M_ms  = μ.F. R_tb . Z_ms

            Trong đó :

            μ : Hệ số ma sát trượt giữa các đôi bề mặt ma sát , [μ] =(0,06: 0,1) ta chọn                           μ=       0,1

                        Z_ms : Số đôi bề mặt ma sát ta có: Z_ms = 8      

                        F : Lực ép tổng cộng do cơ cấu ép tạo ra [N], đặt tại bán kính trung bình                              R_tb [m] của đĩa bị động,

Gọi p[N/m²] là áp suất pháp tuyến sinh ra ở các đôi bề mặt ma sát dưới tác dụng của lực F, và với giả thiết áp suất phân bố đều trên  toàn bộ bề mặt ma sát, và ta có môi trường làm việc của ly hợp là dầu thủy lực nên  [p] = ( 1,0 ÷ 1,5). 10⁶ N/m² , ta chọn p= 1,5.10⁶ [N/m² ]. Ta có

                        R_ms = μ.π.p.R₂³(1- K_R³).Z_ms

            Trong đó :

            K_R: Hệ số tỉ lệ giữa bán kính trong và bán kính ngoài bề mặt ma sát, K_R =     R₁/R₂

            Vì xe có tốc độ trung bình và đặc tính động lực tốt nên ta chọn K_R theo giới hạn nhỏ K_R = 0, 76 .

Từ đó ta suy ra bán kính ngoài R₂  củac bề mặt ma sát đĩa bị động được xác định như sau :

                                                                        R₂ =

Thay số liệu vào ta được :         R₂ = = 0,077 [m]

                                                            R₂     = 77 [mm]

Và ta có bán kính trong của tấm ma sát là : R₁ = R₂ K_R = 77.0,76 = 58,52 [mm]

* Bán kính trung bình hình vành khăn tấm ma sát :

                       R_tb = = = 68,18 [mm]

* Lực ép tác dụng lên cơ cấu

             Ta dễ dàng xác định được lực ép cần tiết của cơ cấu ép phải tạo ra mà theo đó bảo đảm áp suát làm việc đã chọn và thỏa mản mô men ma sát theo yêu cầu:

                        F =  =  = 11798 [ N]  11,8 [kN]

5. Chẩn đoán hư hỏng xảy ra đối với hộp số AW55-51LE

Quy trình phát hiện hư hỏng gồm 7 bước được trình bày theo sơ đồ khối dưới đây:

Hình 5-1: Sơ đồ khối quy trình chẩn đoán - khắc phục

5.1. Phân tích khiếu nại của khách hàng

Việc tìm hiểu chi tiết những gì khách hàng khiếu nại và các hư hỏng xảy ra dưới điều kiện nào đóng một vai trò rất quan trọng trong các bước tiếp theo của quy trình phát hiện hư hỏng. Tiếp theo là so sánh tiêu chuẩn kỹ thuật của xe tốt với xe xảy ra hư hỏng.

5.2. Xác định các triệu chứng

Kiểm tra xem triệu chứng nào thực tế tồn tại trong số các triệu chứng mà khách hàng khiếu nại như: xe không chạy hay tăng tốc kém (Trượt các ly hợp và phanh), ăn khớp giật, không chuyển số, không có kick-down, không có phanh động cơ…

5.3. Kiểm tra và điều chỉnh sơ bộ

Trong rất nhiều trường hợp có thể giải quyết hư hỏng một cách đơn giản qua việc kiểm tra và tiến hành các công việc điều chỉnh cần thiết. Do đó luôn cần kiểm tra sơ bộ và điều chỉnh so bộ trước khi chuyển qua các bước tiếp theo.

Thực hiện kiểm tra xe trong các điều kiện như: động cơ chạy không tải, bướm ga mở hoàn toàn hay các thông số của các cụm chi tiết như: chiều dài cáp bướm ga, mức dầu và tình trạng dầu...

Ví dụ:

Nếu tốc độ không tải cao hơn nhiều so với giá trị tiêu chuẩn sẽ xảy ra va đập khi vào số ở dãy “N” hay “P” đến các dãy khác. Nếu cáp dây ga bị chùng thì bướm ga sẽ không mở hoàn toàn thậm chí khi đạp hết chân ga xuống làm sự điều chỉnh kick-down bị sai lệch. Nếu mức dầu hộp số quá thấp không khí sẽ lọt vào bơm dầu và xảy ra hiện tượng làm giảm áp suất chuẩn kéo theo ly hợp hay phanh bị trượt khi hoạt động, các rung động và tiếng ồn không bình thường và các trục trặc khác sẽ xảy ra. Trong trường hợp nghiêm trọng hộp số có thể bị kẹt cứng.

Các bước tiếp theo chỉ được thực hiện khi đã sửa chữa các hư hỏng tìm thấy trong kiểm tra sơ bộ.

5.4. Thực hiện các phép thử

Có 5 phép thử có thể tiến hành trong trường hợp hộp số tự động AW55-51LE có hư hỏng, mỗi phép thử có một mục đích khác nhau để giúp việc phát hiện và khắc phục các hư hỏng một cách chắc chắn và nhanh chóng.

a. Thử khi dừng xe

 

Phép thử này dùng kiểm tra tính năng toàn bộ của động cơ và hộp số(các ly hợp, phanh và bộ truyền hành tinh). Nó được thực hiện bằng cách để cho xe đứng yên sau đó thực hiện đo tốc độ chết máy trong dãy “D” và “R” khi nhấn bàn đạp ga hết cỡ.

Để thực hiện phép thử này ta cần chú ý tới một số điểm sau:      .

- Để đảm bảo an toàn cần thực hiện phép thử ở nơi rộng rãi, sạch, bằng phẳng và có độ bám mặt đường tốt.

- Thử khi đỗ xe phải được thực hiện bởi hai kỹ thuật viên làm việc cùng nhau. Một người quan sát các bánh xe cũng như các khối chèn bánh xe từ bên ngoài trong khi người kia tiến hành phép thử, người quan sát phải báo ngay cho người ngồi trên xe nếu xe bắt đầu chạy hay các khối chèn bánh xe bắt đầu bị trượt.

a.1. Quy trình

Đỗ xe trên mặt đất bằng phẳng và kéo phanh tay.

- Chèn các bánh xe..

- Khởi động động cơ và cho động cơ hoạt động ở chế độ không tải.

- Đạp bàn đạp phanh bằng chân trái và chọn số “D”.

- Đạp bàn đạp ga bằng chân phải xuống sát sàn xe và đọc tốc độ của động cơ             (trong khoảng 5 giây)

- Kiểm tra cho số lùi “R” theo cách tương tự.

a.2. Đánh giá

Có bốn trường hợp xảy ra khi so sánh tốc độ chết máy đo được với các tiêu chuẩn cho phép:

Bảng 5-1: Kiểm tra tốc độ chết máy

Kết quả kiểm tra	Nguyên nhân
Thấp hơn tiêu chuẩn ở cả số “D” và “R”	+ công suất của động cơ yếu + Ly hợp một chiều bị lỗi
Cao hơn tiêu chuẩn ở số “D”	+ Áp suất thấp + C1 lỗi (Bị trượt) + F2 lỗi
Cao hơn tiêu chuẩn ở số “R”	+ Áp suất thấp + C2 lỗi (Bị trượt) + B3 lỗi (Bị trượt)
Cao hơn tiêu chuẩn ở cả số “D” và “R”	+ Áp suất thấp + B5 lỗi (Bị trượt) + Rò rỉ dầu

 

b. Thử thời gian trễ

Thời gian trễ là thời gian cho đến khi cảm thấy giật nhẹ khi chuyển số từ dãy “N” sang dãy “D” và từ dãy “N” sang dãy “R” khi động cơ ở chế độ không tải. Thời gian trễ có thể nói lên các trạng thái của ly hợp, phanh và dầu thuỷ lực.

Phép thử này thực hiện trên băng thử, đo khoảng thời gian trôi qua cho đến khi cảm thấy va đập khi chuyển cần chọn số từ dãy “N” đến dãy “D” hay “R” khi xe đang chạy không tải. phép thử này dùng để kiểm tra tình trạng của ly hợp số tiến, ly hợp số truyền thẳng cũng như phanh số lùi và số 1.

Các điểm cần chú ý khi tiến hành phép thử

- Tiến hành phép thử ứng với nhiệt độ hoạt động bình thường của dầu (50 đến 80 độ C).

- Đảm bảo có khoảng nghỉ một phút giữa các lần thử.

- Thưc hiện đo 3 lần và lấy giá trị trung bình.

b.1.  Quy trình

- Chèn 4 bánh xe và kéo hết phanh tay lên.

- Khởi động động cơ và kiểm tra tốc độ không tải.

- Chuyển số từ vị trí “N” lên vị trí “D”. Đo thời gian từ lúc chuyển cần số cho đến khi cảm thấy xe giật nhẹ.        

Đo thời gian trễ khi chuyển cần số từ vị trí “N” sang “R” cũng theo các bước như trên.

            b.2.  Đánh giá

Bảng 5-2: Kiểm tra thời gian trễ

Kết quả đo thời gian trễ	Các nguyên nhân
ND lớn hơn thời gian tiêu chuẩn	+ Áp suất dầu thấp + C1 bị trượt + F2 bị lỗi
NR lớn hơn thời gian tiêu chuẩn	+ Áp suất dầu thấp + C2 bị trượt + B3 bị trượt + B5 bị trượt

c. Kiểm tra áp lực dầu

Kiểm tra áp suất dầu trong hộp số tự động ở dãy “D”/”R” và tiến hành ở 2 trang thái của động cơ là chế độ không tải và tốc độ chết.

c.1. Quy trình

- Chèn 4 bánh xe và kéo phanh tay để hãm xe.

- Lắp đồng hồ kiểm tra áp suất dầu vào đường áp suất.

- Đạp bàn đạp phanh bằng chân trái, vào số “D” và “R” rồi đo áp suất khi động cơ ở chế độ không tải và tốc độ chết

Bảng 5-3: Tiêu chuẩn áp suất dầu ở các chế độ

Điều kiện	Dãy “D”	Dãy “R”
Tốc độ không tải (kg/cm3)	3,4  4,0	5,1  6,3
Tốc độ chết (kg/cm3)	13,1  14,3	17,4  20,4

 

Khi thực hiện phép thử cần lưu ý một số điểm sau:

- Thời gian kiểm tra không được quá 5 giây.

- Thời gian nghỉ giữa 2 lần kiểm tra tối thiểu là 1 phút.

- Phải bảo đảm không có rò rỉ dầu của hệ thống.

            c.2. Nguyên nhân gây ra vấn đề áp suất dầu

Bảng 5-4: Chẩn đoán sự cố về áp suất dầu

Kết quả kiểm tra	Nguyên nhân
Cao hơn tiêu chuẩn ở cả dãy “D” và “R”	+ Van điện điều khiển  áp lực bị lỗi. + Van điều chỉnh áp lực sơ cấp bị lỗi.
Thấp hơn tiêu chuẩn ở cả dãy “D” và “R”	+ Van điện điều khiển áp lực bị lỗi. + Van điều chỉnh áp lực sơ cấp bị lỗi. + Bơm dầu lỗi + B5 lỗi (Bị trượt)
Thấp hơn tiêu chuẩn ở dãy “D”	+ Đường áp lực thấp + B5 lỗi (Bị trượt) + Mạch dầu số dãy “D” lỗi + C1 lỗi
Thấp hơn tiêu chuẩn ở dãy “R”	+ Mạch dầu dãy “R” lỗi + B5 lỗi (bị trượt) + C1 lỗi + B3 lỗi

 

d. Thử trên đường

Lái thử xe để chẩn đoán lỗi một cách chính xác.

Tuy là phép thử trên đường nhưng nhiệt độ hoạt động của dầu phải nằm trong khoảng 50 đến 80 độ C.

d.1. Thử dãy “D”

Chuyển cần số sang vị trí “D” và nhấn bàn đạp ga xuống sát sàn, kiểm tra các yếu tố sau: các điểm chuyển số từ 1 sang 2, 2 sang 3,3 sang 4... có phù hợp với các điểm trong sơ đồ chuyển số tự động không, các quá trình sang số có gì bất bình thường không.

Các khả năng có thể xảy ra:

- Không diễn ra việc chuyển số 1 sang 2. Nguyên nhân có thể do van chuyển số 1 sang 2 có thể bị kẹt.

- Tương tự, nếu như không thể chuyển từ số 2 lên số 3, số 3 lên số 4, số 4 lên số 5 thì có thể các van chuyển số đã bị kẹt.

- Nếu các điểm chuyển số không đúng. Thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: cáp dây ga đã không được điều chỉnh đúng, và các van chuyển số 1-2, 2-3, 3-4… có thể bị hỏng.

 - Xảy ra chấn động quá mạnh, có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn quá cao, bộ tích năng có thể bị hỏng.

Khi lái xe ở dãy “D” kiểm tra khả năng kick-down từ số 2 xuống số 1, từ số 3 xuống số 2... từ số 5 xuống số 4 có phù hợp với sơ đồ chuyển số tự động không cùng với các rung động không bình thường, trượt khi kick-down.

d.2. Thử dãy “2”

Chuyển cần sang số sang vị trí “2”, giữ bàn đạp ga sát sàn và kiểm tra các yếu tố sau: kiểm tra xem có xảy ra chuyển số từ số 1 lên 2 không và điểm chuyển số phải phù hợp với các điểm trong sơ đồ chuyển số tự động.

Trong khi lái xe với cần số ở vị trí số “2” và bàn đạp ga sát sàn, nhả bàn đạp ga ra để kiểm tra xem có phanh bằng động cơ không. Nếu không có thể cơ cấu phanh đĩa B3 đã bị hỏng.

Kiểm tra tiếng ồn không bình thường và chấn động khi tăng hay giảm tốc và lên xuống số.

d.3. Thử dãy “R”

Chuyển cần số lên vị trí “R” trong khi khởi hành với chân ga được nhấn hết, kiểm tra sự trượt.

d.4. Thử dãy “P”

Dừng xe trên dốc (độ dốc lớn hơn 5 độ), nhả phanh tay và chuyển cần số sang dãy “P” để kiểm tra xem cóc hãm khi đỗ xe có giữ cho xe đứng yên trên dốc không.

            e. Kiểm tra hệ thống điện

            e.1. Kiểm tra ở điều kiện để  tái xuất lỗi

            Tiến hành kiểm tra ở điều kiện tương tự của khách hàng. Tham khảo các dữ kiện như:

            - Điều kiện mặt đường, tốc độ, tăng tốc, giảm tốc độ, thẳng, độ cua, nhiệt độ môi trường...

            e.2. Kiểm tra dây điện và  các giắc điện

            Kiểm tra bằng mắt sự tiếp xúc giữa giắc đực và cái.

            - Giắc nối bị tụt.

            - Chốt giắc bị gỉ.

            - Chốt giắc bị biến dạng hoặc lỏng.

            e.3. Kiểm tra sự thông mạch của mạch điện

            Tháo các giắc điện, đo điện trở giữa một chốt giắc và các chốt giắc khác.

            - Bình thường: 1 hoặc dưới (Không có hở mạch).

            - Không bình thường: ∞  (Hở mạch).

            Kiểm tra điện trở của dây điện và đồng thời dùng tay lắc các dây để kiểm tra          sự đứt ngầm bên trong.

            e.4. Kiểm tra ngắn mạch của dây điện:

            Tháo các giắc điện, đo điện trở của các đầu chốt của giắc điện với mát.

            - Bình thường: 1M hoặc lớn hơn (Không có hiện tượng chập mạch).

            - Không bình thường: điện trở thấp (Chập mạch).

            - Bình thường: 1M hoặc cao hơn (Không có hiện tượng chập mạch).

            - Không bình thường: điện trở thấp (Ngắn mạch).

            e.5. Tạm thời nối lại giắc điện:

            Giắc điện bị lỗi có thể gây ra các lỗi DTC trong hệ thống. Vì vậy phải kiểm tra       và vệ sinh sáchẽ các giắc điện và xoá  lỗi DTC khỏi bộ nhớ.

5.5. Phát hiện các khu vực có thể xảy ra hư hỏng

Trong trường hợp không thể xác định đâu là nguyên nhân gây hư hỏng thậm chí sau khi thực hiện việc kiểm tra, điều chỉnh sơ bộ và các phép thử ta có thể kiểm tra bằng thiết bị chẩn đoán điện tử đã được lập trình sẵn bằng cách kết nối nó với TCM để thực hiện truy lỗi. Từ đó biết được mã lỗi, do đó có thể biết chính xác lỗi và tìm cách khắc phục.

Hộp số tự động AW55-51LE còn có chức năng tự chẩn đoán, thường xuyên kiểm tra hoạt động của các cảm biến, van điện và các chi tiết điện tử khác. Nếu các chi tiết này bị lỗi, đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ sẽ sáng để báo cho lái xe biết hộp số đang bị lỗi. Nếu có lỗi ở các van điện hoặc cảm biến một cách đột ngột, TCM điều khiển tín hiệu tới chi tiết điên tử và điều khiển hộp số tối thiểu ở mức có thể.

6. Kết luận

   Sau thời gian làm việc liên tục, ban đầu có hơi bối rối chưa làm quen được với đề tài và mất nhiều thời gian cho việc tìm tài liệu, đọc tìm hiểu nội dung của đồ án. Với cố gắng của bản thân và được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn em đã hoàn thành đề tài được giao.

   Đề tài đã trình bày được những vấn đề cơ bản về hộp số tự động nói chung, và hộp số tự động điều khiển bằng điện tử nói riêng.Từ phần tổng quan cho đến một hộp số cụ thể đã trình bày được một số vấn đề về nguyên lý hoạt động, điều khiển, kết cấu các bộ phận cum chi tiết cơ bản trong hộp số. Từ đó cho chúng ta có một cái nhìn tổng quan về hộp số tự động giúp dễ dàng đi sâu vào khảo sát một hộp số tự động thực tế.

   Trong quá trình thực hiện đồ án em chỉ mới hoàn thành được những nội dung cơ bản trong pham vi đề tài được giao, và với kiến thức thực tế về lĩnh vực này còn ít, lượng tài liệu cụ thể còn thiếu thốn do vậy đề tài này chắc hẳn còn nhiều thiếu sót. Rất mong các thầy cô giáo và các bạn, bổ sung góp ý kiến để đề tài này được hoàn thiện hơn.

   Em xin chân thành cảm ơn!

                                                          ...., ngày ... tháng ... năm 20....

                                                        Sinh viên thực hiện

                                                         .......................

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Trọng Hiệp (1999). “Chi tiết máy - Tập 1”. Nhà xuất bản Giáo Dục.

[2]. Nguyễn Trọng Hiệp (1999).  Chi tiết máy - Tập 2”. Nhà xuất bản Giáo Dục.

[3]. TS. Nguyễn Hoàng Việt (2007). “Điều khiển tự động trên Ôtô: Ly hợp - hộp số”. Đà Nẵng.

[4]. VIDAMCO Việt Nam (2008). “Giáo trình hướng dẫn đào tạo sửa chữa C100”.

[5]. TS. Lê Văn Tụy (2008). “Kết cấu và tính toán Ôtô”. Đà Nẵng.

[6]. Nguyễn Hữu Cẩn (2007). “Lý thuyết Ôtô máy kéo”. Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

[7]. VIDAMCO Việt Nam (2007). “Sổ tay hướng dẫn sửa chữa Chevrolet Captiva - Tập1”.

[8]. VIDAMCO Việt Nam (2007). “Sổ tay hướng dẫn sửa chữa Chevrolet Captiva - Tập2”.

[9]. TOYOTA Việt Nam. “Tài liệu đào tạo kỹ thuật viên chẩn đoán – HSTĐ”.

[10]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1984). “Thiết kế và tính toán Ôtô Máy Kéo - Tập 1”. Nhà xuất bản Giáo Dục.

[11]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1984). “Thiết kế và tính toán Ôtô Máy Kéo - Tập 2”. Nhà xuất bản Giáo Dục.

[12]. Đinh Ngọc Ái (1972). “Thuỷ lực và máy thuỷ lực - Tập 2”. Nhà xuất bản Đại Học Và Trung Học Chuyên Nghiệp.

[13]. Nguyễn Quang Anh (2007). “Vật liệu kỹ thuật”. Đà Nẵng.

[14]. Trần Hữu Quế (2005). “Vẽ kĩ thuật cơ khí”. Nhà xuất bản Giáo Dục.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"