MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN XE DU LỊCH.................2
1.1. Giới thiệu chung............................................................................................................2
1.2. Lịch sử phát triển..........................................................................................................3
1.3. Nhiệm vụ, phân loại hộp số tự động............................................................................4
1.3.1. Nhiệm vụ.........................................................................................................................4
1.3.2. Yêu cầu............................................................................................................................4
1.3.3. Phân loại hộp số tự động..............................................................................................5
1.4. Đặc điểm vận hành và ưu điểm của hộp số tự động..................................................7
1.4.1. Đặc điểm vận hành........................................................................................................7
1.4.2. Ưu, nhược điểm của hộp số tự động............................................................................7
1.4.3. Đặc điểm động lực học..................................................................................................9
1.4.4. Nhận xét........................................................................................................................10
1.4.5. Giới thiệu hộp số bán tự động....................................................................................13
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SÔ DCT.................18
2.1. Đặc điểm kết cấu của ly hợp xe có hộp số DCT.......................................................18
2.1.1. Bánh đà.........................................................................................................................19
2.1.2. Vỏ ly hợp.......................................................................................................................20
2.1.3. Đĩa ly hợp.....................................................................................................................21
2.1.4. Ổ bi gài.........................................................................................................................22
1


2.2. Cơ cấu điều khiển ly hợp............................................................................................23
2.3. Cơ cấu tự điều chỉnh ly hợp (SAT)............................................................................25
2.4. Kết cấu hộp số DCT....................................................................................................26
2.4.1. Công dụng....................................................................................................................26
2.4.2. Tỷ số truyền..................................................................................................................27
2.4.3. yêu cầu..........................................................................................................................27
2.4.4. Cấu tạo..........................................................................................................................28

2.5. Sơ đồ động học của hộp số xe Ford Fiesta................................................................29
2.6. Nguyên lý làm việc......................................................................................................30
2.6.1. Chuyển sang số 1.........................................................................................................30
2.6.2. Chuyển sang số 2.........................................................................................................30
2.6.3. Chuyển sang số 3.........................................................................................................31
2.6.4. Chuyển sang số 4.........................................................................................................32
2.6.5. Chuyển sang số 5.........................................................................................................32
2.6.6. Chuyển sang số 6.........................................................................................................33
2.6.7. Chuyển sang số lùi.......................................................................................................33
2.6.8. Khóa số đỗ....................................................................................................................34
2.7. Cơ cấu điều khiển hộp số...........................................................................................36
2.7.1. Cơ cấu chuyển số.........................................................................................................36
2.7.2. Nguyên lý làm việc.......................................................................................................37
2.8. Cơ cấu đồng tốc loại có khóa.....................................................................................37
2.8.1. Cấu tạo..........................................................................................................................37
2.8.2. Nguyên lý hoạt động....................................................................................................38
2.9. Cơ cấu đồng tốc khơng có khóa.................................................................................40
2.9.1. Cấu tạo..........................................................................................................................40
2


2.9.2. Bộ điều khiển TCM và cảm biến................................................................................41
2.10. Cảm biến sử dụng trong hộp số...............................................................................43
2.10.1. Cảm biến vị trí số TR.................................................................................................43
2.10.2. Cảm biến tốc độ đầu vào, đầu ra của hộp số..........................................................44
2.11. Các chế độ hoạt động................................................................................................46
2.11.1. Điều khiển thích ứng..................................................................................................46
2.11.2. Chế độ đi số tự động, cần chuyển số ở vị trí "D"....................................................46
2.11.3. Chế độ đi số tay, cần chuyển số ở vị trí đi số tay....................................................46
2.11.4. Cần điều khiển số từ vị trí "N" đến vị trí "R" .........................................................47

2.11.5. Chế độ xe lên, xuống dốc..........................................................................................47
2.11.6. Chức năng đặc biệt....................................................................................................47
2.12. Kết cấu cầu chủ động...............................................................................................48
2.12.1. Truyền lực chính........................................................................................................48
2.12.2. Kết cấu vi sai..............................................................................................................49
2.12.3. Bán trục......................................................................................................................50
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN KÉO KIỂM NGHIỆM CỦA XE CĨ HỘP SỐ DCT.......53
3.1. Mục đích và nội dung tính tốn kiểm nghiệm..........................................................53
3.1.1. Mục đích của tính tốn kiểm nghiệm.........................................................................53
3.1.2. Nội dung tính tốn kiểm nghiệm.................................................................................53
3.2. Xây dựng đường đặc tính ngồi của động cơ...........................................................53
3.2.1. Định nghĩa đặc tính ngồi động cơ............................................................................53
3.2.2. Trọng lượng tồn bộ của ô tô.....................................................................................55
3.2.3. Xác định các tỷ số truyền............................................................................................56
3.2.4. Xác định vận tốc lớn nhất, vận tốc nhỏ nhất.............................................................56
3


3.3. Xây dựng đặc tính ngồi động cơ..............................................................................57
3.3.1. Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi Pk – V.......................................................................58
3.4. Xây dựng đặc tính kéo................................................................................................60
3.4.1. Định nghĩa đặc tính kéo..............................................................................................60
3.4.2. Xây dựng đặc tính kéo.................................................................................................61
3.4.3. Xây dựng đặ tính cơng suất (Nk –V)..........................................................................65
3.4.4. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc................................................................69
CHƯƠNG 4. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỘP SỐ DCT..............................................72
4.1. Chú ý trong quá trình sử dụng..................................................................................72
4.2. Các chế độ và nội dung bảo dưỡng...........................................................................72
4.2.1. Chu kỳ bảo dưỡng........................................................................................................72
4.2.2. Nội dung bảo dưỡng....................................................................................................73

4.3. Các hư hỏng và biện pháp khắc phục.......................................................................74
4.3.1. Bộ ly hợp bị trượt.........................................................................................................74
4.3.2. Bộ ly hợp giật mạnh khi nối động cơ.........................................................................74
4.3.3. Bộ ly hợp khơng cắt hồn tồn khi cắt động lực......................................................75
4.3.4. Bộ ly hợp bị kêu...........................................................................................................75
4.4. Các hư hỏng thường gặp ở hộp số.............................................................................76
4.4.1. Bảo dưỡng và sửa chữa ở hộp số...............................................................................77
4.4.2. Những triệu chứng thường gặp ở hộp số...................................................................78
4.5. Những hư hỏng của cầu chủ động, nguyên nhân và cách khắc phục....................88

4


LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, ơtơ có vai trị vơ cùng to lớn
trong cơng cuộc xây dựng đất nước. Nó là một trong những phương tiện được sử
dụng phổ biến nhất trong mọi ngành, mọi lĩnh vực khác nhau. Nước ta cùng với sự
đi lên của nền kinh tế quốc dân thì ôtô là phương tiện không thể thiếu, đáp ứng nhu
cầu đi lại của nhân dân.
Do sự phát triển của xã hội ngày càng cao nên sự địi hỏi về tính tiện nghi, tiết
kiệm nhiên liệu và giá thành sản phẩm ngày càng khắt khe. Chính vị vậy mà hộp số
ly hợp kép DCT ngày càng được sử dụng rộng rãi do đã đáp ứng được những đòi
hỏi trên. DCT là loại hộp số bán tự động nên có tính tiện nghi rất cao. Người lái có
thể chuyển sang chế độ lái tự động hoàn toàn giúp cho xe chuyển số êm dịu, tiết
kiệm nhiên liệu, giảm tổn thất công suất động cơ hoặc cũng có thể sử dụng chế độ
chuyển số bằng tay. Việc nghiên cứu, tìm hiểu về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt
động của động cơ ly hợp kép là rất cần thiết, đặc biệt là khi nền công nghiệp ô tô
của Việt Nam đang ngày càng phát triển và có thể sẽ nhập khẩu hoặc sản xuất loại
động cơ này. Do đó em đã chọn đề tài “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe có hộp
số DCT “

Với nội dung đề tài này đã giúp em hệ thống được những kiến thức đã học,
nâng cao khả năng tìm hiểu và đi sâu nghiên cứu về chun mơn. Do kiến thức cịn
nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo cịn ít nên trong q trình
thực hiện đề tài này khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Cuối cùng em xin gửi lời
cảm ơn đến thầy giáo “Mai Hồng Cẩm” đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp
trong thời gian vừa qua.
Tp. Hồ Chí Minh ngày 28 tháng 08 năm 2018
Sinh viên thực hiện

1


Bùi Quang Hiển
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN XE DU LỊCH
1.1.

Giới thiệu chung

Trên xe sử dụng hộp số thường, thì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và
tôc độ động cơ đẻ chuyển số một cách phù hợp.
Khi sử dụng hộp số tự động, những sự nhận biết như vậy của lái xe là không
cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động
theo tải động cơ và tốc độ xe.
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe khơng cần suy tính khi nào cần
lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và
mức bàn đạp ga.
Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng một
ECU (Bộ điều khiển tự động) được gọi là ECT- Hộp số điều khiển điện tử, và một
hộp số không sử dụng ECU được gọi là hộp số tự động thuần thủy lực. Hiện nay hầu

hết các xe đều sử dụng ECT. Đối với một số kiểu xe thì phương thức chuyển số có
thể dược tùy chọn theo ý muốn của lái xe và điều kiện đường xá. Cách này giúp cho
việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốt hơn.

2


Hình 1.1. Hộp số ơ tơ
1.2.

Lịch sử phát triển

Ngay từ những năm 1900, ý tưởng về một loại hộp số tự động chuyển số đã
được các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938, hộp số tự động
đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc xe Oldsmobile được trang bị hộp số tự
động. Việc điều khiển ơ tơ được đơn giản hóa bởi khơng còn bàn đạp ly hợp. Tuy
nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng sửa chữa nên nó ít được sử dụng.
Đến những năm 70 hộp số tự động thực sự hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô cho
ra đời các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã
phát triển không ngừng và dần thay thế cho hộp số thường. Khi mới ra đời, hộp số
tự động là loại có cấp và được điều khiển hồn tồn bằng thủy lực. Để chính xác hóa
thời điểm chuyển số và để tăng tính an tồn khi sử dụng, hộp số tự động có cấp điều
khiển bằng điện tử (ECT) ra đời.
Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỉ số truyền của ECT, các nhà sản xuất ô tô đã
nghiên cứu, chế tạo thành cơng một loại hộp só tự động với vô số cấp tỉ số truyền
(hộp số tự động vô cấp) vào những năm cuối thế kỷ XX cụ thể như sau:
Hộp số tự động (HSTD), theo công bố tài liệu cơng nghệ của Cộng hịa liên
bang Đức, ra đời vào năm 1934 tại hãng chysler. Ban đầu HSTD sử dụng hộp số
3



hành tinh và ly hợp thủy lực, điều khiển hoàn tồn bằng van con trượt thủy lực, sau
đó chuyển sang dùng Biến momen thủy lực đến ngày nay, tên gọi ngày nay dùng là
AT.
Tiếp sau đó là hãng ZIL (Liên xô cũ năm 1949) và các hãng Tây Âu khác (Đức,
Pháp, Thụy Sĩ). Phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp số hành tinh 3, 4
cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Willson, kết cấu AT.
Sau những năm 1960 HSTD dùng trên xe ô tô tải và xe buýt với Biến momen
thủy lực và hộp số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT.
Sau những năm 1978 chuyển sang loại HSTD theo kiểu EAT (điều khiển
chuyển số bằng thủy lực điện từ), loại này ngày nay đang sử dụng.
Một loại HSTD khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại (CVT)
với các hệ thống chuyển số bằng điều khiển thủy lực điện tử cũng là một dạng
HSTD.
Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phép chuyển
số theo thói quen lái xe (thay đổi tốc độ động cơ bằng chân ga) và tình huống mặt
đường, HSTD có 8 số truyền… Hệ thống truyền lực sử dụng HSTD được gọi là hệ
thống truyền lực cơ khí thủy lực cơ khí điện tử, là khu vực có nhiều ứng dụng kỹ
thuật cao, sự phát triển rất nhanh chóng, chẳng hạn gần đây xuất hiện loại hộp số có
khả năng làm việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay, hay tùy thuộc ý thích
của người sử dụng.
1.3.

Nhiệm vụ, phân loại hộp số tự động

1.3.1. Nhiệm vụ
Hộp số tự động có nhiệm vụ:
Truyền và biến đổi mơmen từ động cơ tới bánh xe chủ động sao cho phù hợp
giữa chế độ làm việc của động cơ và mômen cản sinh ra trong q trình ơtơ chuyển
động;

4


Cắt dịng truyền mơmen trong thời gian ngắn hoặc dài, thực hiện đổi chiều
chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ôtô;
Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ôtô;
Giúp ôtô khả năng chuyển động mềm mại và tính năng việt dã cần thiết trên
đường.
1.3.2. Yêu cầu
Khi gài chuyển số đảm bảo nhẹ không gây ra va đập.
Hộp số phải có tỷ số truyền thích hợp với đặc tính của động cơ, tốc độ, điều
kiện sử dụng xe, tính kinh tế.
Hộp số phải đảm bảo khả năng có thể ngắt dịng truyền cơng suất trong thời
gian dài.
Hộp số phải có khả năng thay đổi chiều quay giữa trục ra và vào.
1.3.3. Phân loại hộp số tự động
Hộp số tự động có thể được phân loại như sau:
* Theo cách bố trí có:
- Loại hộp số sử dụng trên ôtô FF:
Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động.

Hình 1.2. Hộp số tự động sử dụng trên ôtô FF
1-Bánh xe; 2-Động cơ; 3-Hộp số TĐ; 4-Bán trục; 5-khớp các đăng; 6-Biến mô

- Loại hộp số sử dụng trên ôtô FR:
5


Động cơ đặt trước, cầu sau chủ động.


Hình 1.3. Hộp số tự động sử dụng trên ôtô FR
1-Động cơ; 2,5- Bánh xe; 3- Biến mô; 4- Hộp số TĐ; 6- Bán trục; 7- khớp các đăng.

Các hộp số sử dụng trên ôtô FF được thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại sử dụng
trên ôtô FR do chúng được lắp đặt cùng một khoang với động cơ.
Các hộp số sử dụng cho ơtơ FR có bộ truyền động bánh răng cuối cùng với vi
sai lắp bên ngồi. Cịn các hộp số sử dụng trên ơtơ FF có bộ truyền bánh răng cuối
cùng với vi sai lắp ở bên trong, vì vậy loại hộp số tự động sử dụng trên ôtô FF cịn
gọi là hộp số có vi sai.
Theo bộ truyền bánh răng:
Hộp số tự động sử dụng bộ truyền hành tinh
Hộp số tự động sử dụng c c cặp b nh răng luôn ăn khớp với nhiều trục
Theo cách điều khiển:
Hộp số tự động thường
Hộp số tự động điện tử (gọi là ECT)

6


Hình 1.4. Hộp số tự động trên xe FF và FR
1.4.

Đặc điểm vận hành và ưu điểm của hộp số tự động

1.4.1. Đặc điểm vận hành
Đối với xe ơtơ có hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số nhằm
thay đổi lực kéo tại bánh xe cho ph hợp với điều kiện chuyển động. Khi lái xe lên
dốc hay khi động cơ khơng có đủ lực để leo dốc tại số đang chạy, hộp số được
chuyển về số thấp. Vì thế lái xe phải thường xuyên nhận biết tải và tốc độ động cơ
để chuyển số một cách phù hợp. Điều đó sẽ gây nên sự mất mát cơng suất động cơ

một cách khơng cần thiết, ngồi ra nó cịn gây nên sự khó khăn khi điều khiển và sự
tập trung quá mức đối với người lái.
Hộp số tự động, những nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết, lái xe
chỉ cần lựa chọn dãy số, sau đó việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp nhất
được thực hiện một cách tự động tại thời điểm thích hợp nhất theo tải động cơ và tốc
độ xe. Việc chuyển số tự động đã làm tăng tính tiện nghi của xe. Ngồi ra trong q
7


trình vận hành có thể dừng xe mà khơng phải đóngngắt ly hợp và về số N. Hộp số tự
động thủy cơ có tốc độ truyền thẳng cũng như truyền tăng.
1.4.2. Ưu, nhược điểm của hộp số tự động
Dạng tay số:
Hộp số cơ khí có tay số dạng zíc zắc (h nh 1.6a).
Hộp số tự động có tay số dạng thẳng (hình 1.6b).

Hình 1.5. a- Dạng tay số zic zắc; b- Dạng tay số thẳng.
Hộp số sử dụng trên ôtô gồm có hai loại: Hộp số cơ khí và hộp số tự động.
Hệ thống truyền lực trên xe được bố trí như sau:
Trên xe ơtơ dùng hộp số cơ khí thì dịng momen truyền từ động cơ sang hộp số
thì phải đi qua ly hợp, ly hợp chỉ có khả năng truyền hết momen do động cơ sinh ra.
Trong khi đó trên xe lắp hộp số tự động, dịng truyền momen từ động cơ xuống hộp
số được thông qua biến mô thủy lực. Momen truyền từ động cơ sang hộp số được
tăng lên K lần (K là hệ số biến mô).

8


Hình 1.6. Hệ thống truyền lực của xe lắp hộp số cơ khí


Hình 1.7. Hệ thống truyền lực của xe lắp hộp số tự động
Phương pháp gài số của hộp số cơ khí:
Hộp số cơ khí: Các bánh răng khi sang số mới gài vào với nhau. gài trực tiếp
hoặc qua đồng tốc.
Hộp số tự động: Các bánh răng ăn khớp sẵn nên việc chuyển số là do sự đóng,
mở của các ly hợp, phanh và khớp một chiều. Các ly hợp, phanh và khớp một chiều
được điều khiển đóng mở nhờ các van chuyển số.
1.4.3. Đặc điểm động lực học
Lực kéo tiếp tuyến Pk ở bánh xe chủ động theo vận tốc chuyển động của xe:
Với xe sử dụng hộp số thường ta có cơng thức:

9


Hình 1.8. Đồ thị lực kéo của xe lắp hộp số thường
Trong đó:
Me :

momen trục ra của động cơ;

ih,i0 : Tỉ số truyền của hộp số chính và của truyền lực chính;
t : Hiệu suất của biến mơ;
rb: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Với xe sử dụng hộp số tự động có lắp biến mơ th:

10


Hình 1.9. Đồ thị đặc tính kéo của xe lắp hộp số tự động
Xuất phát từ phương trình cân bằng lực kéo của ôtô, quan hệ giữa lực kéo phát

ra tại các bánh xe chủ động Pk và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc
chuyển động của ôtô Pk = f(v). Trục tung là các giá trị của lực và trục hoành là các
giá trị của vận tốc, đồ thị biểu diễn quan hệ các lực đó và vận tốc của ơtơ chính là đồ
thị cân bằng lực kéo của ơtơ.
1.4.4. Nhận xét
Đồ thị hình 1.8 và hình 1.9 cho thấy sự khác biệt của đường đặc tính kéo ở xe
lắp hộp số thường và xe lắp hộp số tự động như sau: lực kéo Pk ở bánh xe chủ động
của xe lắp hộp số tự động lớn hơn Pk của xe lắp hộp số hộp số thường, với xe lắp
hộp số tự động thì lực cản tăng thì lực kéo tăng theo, đồ thị lực kéo của xe lắp hộp
số thường với mỗi tay số có vùng làm việc ổn định phía bên phải và vùng làm việc
không ổn định bên trái, xe lắp hộp số thường lực cản tăng thêm lực kéo giảm.
Vậy hộp số tự động có ưu điểm, nhược điểm:
a) Ưu điểm:
- Nó giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và
thường xuyên phải chuyển số.
- Nó chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ
lái xe do vậy giảm bớt cho lái xe sự cần thiết phải thành thạo các kĩ thuật lái xe khó
khăn và phức tạp như vận hành ly hợp.
- Nó tránh cho động cơ và dịng dẫn động được tình trạng quá tải do nó nối
chung bằng thủy lực qua biến mơ tốt hơn so với nối bằng cơ khí .
- Hộp số tự động dùng ly hợp thủy lực hoặc biến mô thủy lực việc tách nối
công suất từ động cơ đến hộp số nhờ sự chuyển động của dòng thủy lực từ cánh
bơm sang tua bin mà không qua một cơ cấu cơ khí nào nên khơng có sự ngắt qng
dịng cơng suất vì vậy đạt hiệu suất cao (98 %).
- Thời gian sang số và hành trình tăng tốc nhanh.
11


- Không bị va đập khi sang số, không cần bộ đồng tốc.
b) Nhược điểm:

- Kết cấu phức tạp hơn hộp số cơ khí.
- Tốn nhiều nhiên liệu hơn hộp số cơ khí.
- Biến mơ nối động cơ với hệ thống truyền động bằng cách tác động dòng chất
lỏng từ mặt này sang mặt khác trong hộp biến mô, khi vận hành có thể gây ra hiện
tượng “Trượt” hiệu suất sử dụng năng lượng bị giảm, đặc biệt là ở tốc độ thấp.
Tóm lại ta có thể tóm tắt một cách đầy đủ về các loại hộp số như sau:
Hộp số tự động
Hộp số vô cấp
Hộp Số Vô
Hộp Số Vô

Hộp số tự động có cấp
Hộp Số Có Cấp loại
Hộp Số Có Cấp loại

cấp điều

cấp điều

thường

khiển bằng

khiển bằng

dây đai

con lăn

điện tử


Số tự động

Số tự động Số tự động Số tự động

loại

loại

chuyển số

chuyển số

chuyển số

thường

bằng côn

bằng điều

bằng Côn

chuyển số

điều khiển

Côn và

điều khiển


bằng Côn

Thủy lực

Phanh

Thủy lực

và

và Điện

khiển

Phanh.Điề

Tử(ECT,E

Thủy lực

u khiển

CU)

và Điện

thủy lực

Tử(ECT,E

CU).

12


Đặc Điểm:

Đặc Điểm:

Đặc Điểm:

Đặc điểm:

Đặc

Loại hộp số

Loại hộp số

Sử dụng

Sử dụng

CVT vận

CVT vận

biến mô và

biến mô và Sử dụng


hành trên

hành trên

côn để vào

côn, phanh biến mô và biến mô và

một hệ thống một hệ

số một

để chuyển

côn để vào côn, phanh

pu-li, dây đai thống đĩa

cách tự

số một

số một

để chuyển

thông minh,

con lăn


động.Điều

cách tự

cách tự

số một

hệ thống này

thông minh, khiển

động.Điều

động.

cách tự

cho phép

hệ thống

chuyển số

khiển

Chuyển số

động.Điều


một khả

này cho

bằng thuần

chuyển số

bằng côn

khiển

năng biến

phép một

thủy lực

bằng Thủy

điều khiển

chuyển số

thiên vô hạn

khả năng

túy


lực thuần

Thủy lực

bằng Thủy

giữa số thấp

biến thiên

túy

và Điện

lực và Điện

nhất và số

vô hạn giữa

Tử(ECT,E

Tử(ECT,E

cao nhất mà

số thấp nhất

CU).


CU).

Điểm:

Đặc
Điểm:
Sử dụng

khơng khơng và số cao
có sự ngắt

nhất mà

qng giữa

khơng

các số.

khơng có sự
ngắt qng
giữa các số.

1.4.5. Giới thiệu hộp số bán tự động
Hộp số - ly hợp kép: Dual – Clutch Transmission (DCT) hay còn gọi là hộp số
bán tự động. Có thể nói DCT chính là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với hộp số CVT.
Cả hai đều giúp xe tiết kiệm nhiên liệu và giảm chi phí sản xuất hơn so với hộp số tự
động truyền thống.
13



Hình 1.9. Hộp số ly hợp kép
Hộp số tay thường dùng hiện nay trên dịng xe phổ thơng đã giúp người lái
thay đổi lực kéo và số vòng quay của bánh xe chủ động để vận tốc phù hợp với lực
cản của đường theo nhu cầu sử dụng. Tuy nhiên ngồi chức năng trên, xe hơi hiện
đại cịn địi hỏi hơn nữa độ êm dịu khi chuyển số và sự nhàn nhã khi điều khiển xe.
Vì thế, những loại hộp số tự động 4, 5, 6 hay 7 cấp lần lượt ra đời. Dùng hộp số tay
có nhược điểm là không tạo được cảm giác êm dịu
mỗi khi chuyển số, cịn hộp số tự động có kết cấu q phức tạp và làm gia tăng
lượng tiêu thụ nhiên liệu. Nhưng, có một loại hộp số có thế loại bỏ được các nhược
điểm trên, đó là hộp số- ly hợp kép: Dual – Clutch Transmission (DCT) hay còn gọi
là hộp số bán tự động.
Tuy gọi là hộp số ly hợp kép nhưng DCT lại khơng có bàn đạp ly hợp để
người lái sử dụng mỗi khi chuyển số. Bộ đôi ly hợp ở đây thuộc loại ly hợp ma sát
ướt, nghĩa là các đĩa ma sát được ngâm trong dầu và sự tách, nối của nó được điều
khiển bằng cơ cấu chấp hành: thuỷ lực-điện từ. Hai ly hợp này hoạt động hoàn toàn
độc lập với nhau, một điều khiển các bánh răng cấp số lẻ (1, 3, 5 và bánh răng gài số
lùi), trong khi ly hợp cịn lại có nhiệm vụ điều khiển bánh răng gài số chẵn (2, 4 và
14


số lùi). Với kết cấu như vậy, khi quá trình tăng số (1 – 2 – 3…) hoặc giảm số (5 – 4)
diễn ra sẽ không bị mất mát công suất. Đồng thời, việc gài các số truyền thực hiện
một cách tự động tuỳ thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ và sức cản của mặt
đường (nếu người lái chọn chế độ tự động hồn tồn). Vì vậy nó ln đảm bảo được
lực kéo phù hợp với sức cản chuyển động, bảo đảm được chất lượng động lực học
và tính kinh tế nhiên liệu của ơtơ.

Hình 1.10. Kết cấu của hộp số DCT

1- Bánh răng xoắn ăn khớp với bộ vi sai; 2- bánh răng thuộc bộ vi sai; 3- trục
sơ cấp số1; 4- trục khuỷu động cơ; 5- trục sơ cấp số 2; 6- Ly hợp 2; 7- Ly hợp 1;
8- bánh răng xoắn ăn khớp với bộ vi sai; 9- bánh răng ăn khớp với bộ đồng tốc;
BR- Cặp bánh răng số
Kết cấu của bộ ly hợp ma sát ướt: Giống như biến mô thuỷ lực, bộ ly hợp ma
sát ướt sử dụng dầu để tạo áp suất điều khiển các bánh răng. Và sự nối ngắt của ly
hợp thơng qua các pit-tơng và lị xo hồi vị. Điều khiển ly hợp này bằng cơ cấu điện
từ và thuỷ lực, giống như quá trình điều khiển của hộp số tự động.
15


Kết cấu đặc biệt của DCT chính là hệ trục trung tâm gồm hai trục đồng trục
lồng nhau. Trục thứ nhất (màu đỏ): một đầu (bên trái) liên kết với ly hợp thứ nhất
(màu đỏ) bằng then hoa, trên thân trục bao gồm 3 bánh răng có kích thước khác
nhau ăn khớp với các bánh răng trên trục thứ cấp thứ nhất, tạo ra các cấp số: 1, 3, 5.
Trục còn lại (màu xanh), một đầu lắp với ly hợp thứ 2 (màu xanh), trên thân trục
gồm 2 bánh răng ăn khớp với 2 bánh răng trên trục thứ cấp thứ hai tạo ra 2 cấp số 2,
4 và thêm một số lùi.
Cấu tạo đặc biệt của hệ trục trung tâm và bộ đơi ly hợp cho phép q trình
chuyển số nhanh hơn và êm hơn hộp số tay truyền thống. Tại sao vậy? Chúng ta hãy
cùng hình dung lại thao tác sang số của hộp số tay: Khi người điều khiển muốn
chuyển số, đầu tiên cần phải giảm ga sau đó tác động vào bàn đạp ly hợp để ngắt ly
hợp, do vậy mô-men động cơ không truyền tới trục sơ cấp của hộp số và người lái
thực hiện việc chuyển số. Tiếp đó, người lái nhả bàn đạp và ly hợp được nối lại
đồng thời công suất động cơ truyền tới hộp số. Mô-men được phân bố theo trạng
thái: ON-OFF-ON trong suốt quá trình chuyển số. Như vậy, độ êm dịu của xe khi
sang số phụ thuộc rất nhiều vào kĩ năng của người điều khiển. Khoảng thời gian
OFF càng bé thì xe bớt bị rung, giật và giảm thiểu tổn hao cơng suất máy. Tuy
nhiên, DCT hồn tồn có thể khắc phục được điểm yếu trên của hộp số tay nhờ vào
sự hoạt động độc lập của hai ly hợp. Quá trình chuyển số như sau: giả sử ở thời

điểm hiện tại, xe đang di chuyển ở số 1, lúc này ly hợp 1 đóng (màu đỏ), ly hợp 2
(màu xanh) mở, khi đó dịng cơng suất được từ động cơ qua ly hợp 1, qua trục và bộ
đồng tốc tới trục sơ cấp và tới bộ vi sai (xem hình vẽ). Xe tiếp tục gia tăng tốc độ,
máy tính sẽ tìm kiếm vị trí số kế tiếp, và bánh răng số 2 được chọn. Khi người điều
khiển chuyển số, ngay lập tức ly hợp 1 sẽ được ngắt, đồng thời ly hợp 2 đóng, và
dịng cơng suất sẽ vẫn tiếp tục truyền từ động cơ tới trục thứ cấp và dẫn động bộ vi
sai. Như vậy, thời gian chuyển từ số 1 lên 2 rất bé, do vậy dịng mơ-men gần như
khơng bị ngắt qng. Cũng theo nguyên lý đó, khi người lái giảm số chu trình sẽ
16


diễn ra ngược lại. Tồn bộ q trình chuyển số sẽ được máy tính kiểm sốt và ra
lệnh cho cơ cấu chấp hành chọn bánh răng và đòng hoặc ngắt từng ly hợp. Nếu
người lái chọn chế độ tự động hoàn toàn hoặc chế độ điều khiển số tay: ở chế độ tự
động thì bộ đơi ly hợp hoạt động như một biến mô thuỷ lực của hộp số tự động
truyền thống, còn nếu sử dụng chế độ số tay, người lái cũng không phải mất thêm
thao tác dùng chân trái để điều hành bàn đạp ly hợp.
Khối điều khiển: Dựa vào thông tin từ các cảm biến: cảm biến vị trí số, cảm
biến tốc độ xe, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến tốc độ động cơ… đưa về, máy
tính sẽ ra lệnh điều khiển thơng qua cơ cấu chấp hành.
Cơ cấu chấp hành: Trong DCT van điều khiển điện từ đóng vai trị là cơ cấu
chấp hành, thực hiện việc đóng mở các đường dầu. Van điều khiển từ bao gồm lõi
thép từ, cuộn dây.
So sánh với hộp số tay và hộp số tự động truyền thống
Với hộp số tay: hai xe đều có động cơ cùng cơng suất thì xe sử dụng hộp số
DCT cần ít thời gian hơn so với hộp số tay để đạt được cùng 1 vận tốc. Và tại mỗi
điểm chuyển số, khoảng thời gian OFF gần như bằng 0.
Với hộp số tự động: So với hộp số tự động truyền thống (sử dụng biến mô-men
thuỷ lực và cơ cấu bánh răng hành tinh) thì DCT có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ hơn
rất nhiều. Tuy về đẳng cấp vẫn không thể sánh nổi với nó, nhưng sẽ rất hợp lý để lắp

trên những xe hạng trung, vừa giúp giảm chi phí sản xuất xe vừa tạo ra sự nhàn nhã
cho người điều khiển khi sử dụng chế độ tự động và cũng tạo phấn khích cho những
dân mê tốc độ ở chế độ tự thay đổi cấp số. Với giá nhiên liệu đang biến đổi theo xu
hướng ngày một tăng, chúng ta hãy chờ xem sự thôi thúc của việc tiết kiệm nhiên
liệu sẽ đưa DCT đi đến đâu và phổ biến đến mức nào. Tuy vậy DCT vẫn còn bộc lộ
một hạn chế: do sử dụng ly hợp ma sát ướt nên khó có thể truyền tải được lượng
mơ-men lớn. Vì vậy, hộp số DCT chỉ được lắp trên dịng xe du lịch nhỏ:
Volkswagen Beatle, Audi TT… Hiện Audi đang là nhà sản xuất xe hơi sử dụng DCT
17


nhiều nhất cho các model 2006 A3 V6 3.2, TT 3.2 Quatro,… với tên gọi là Direct
Shift Gears (DSG).
Chương 2
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỘP SÔ DCT
Hệ thống truyền lực của xe có hộp số DCT là cụm chi tiết được lắp ghép trên
khung xe theo một trình tự nhất định và hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ sau:
- Truyền các mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động.
- Ngắt mô men xoắn khi cần thiết.
- Biến đổi mô men xoắn phù hợp với điều kiện đường sá và làm tăng tính năng
thông qua, việt dã của xe.
- Phân phối mô men xoắn ra cầu chủ động một cách hợp lý.
2.1.

Đặc điểm kết cấu của ly hợp xe có hộp số DCT.

Hộp số DCT sử dụng ly hợp tự điều chỉnh SAT (Self-Adjusting Technology)
Ly hợp tự điều chỉnh mang lại sự thỏai mái cho người lái, tăng tuổi thọ cho đĩa
ma sát nhờ bộ cảm biến tải trọng, tối ưu hóa quá trình truyền lực, giảm đường kính
ly hợp.


18


Hình 2.1. Các chi tiết của ly hợp.
1-Đĩa ly hợp kép; 2- bộ dẫn động ly hợp số 1; 3- ống dẫn hướng; 4- bộ dẫn động ly hợp số 2; 5- ổ
bi gài số; 6- vòng hãm.

2.1.1. Bánh đà.
Bánh đà của động cơ vừa là chi tiết của động cơ vừa là chi tiết của bộ phận chủ
động, bánh đà được chế tạo từ thép, vật liệu này đảm bảo độ bền cơ học cao, đáp
ứng được yêu cầu về chât lượng và giá thành. Vành răng mặt ngoài của bánh đà
được dùng để khởi động động cơ. Vành răng khởi động được làm từ thép hợp kim.
Bánh đà được bắt chặt với trục khủy nhờ bu lông định tâm, trên bề mặt được
gia công nhẵn để làm bề mặt tựa cảu ly hợp, mép ngoài của bánh đà có lỗ ren để bắt
với vỏ của ly hợp, đồng thời có các chốt định tâm để đảm bảo đồng tâm giữa bánh
đà và vỏ, đảm bảo khả năng truyền tốt mơmen, bánh đà làm bằng gang có khả năng
dẫn nhiệt cao, phần lõm phía trong có các lỗ thốt dầu, mỡ, bụi, các lỗ được khoan
xiên để dầu mỡ thốt ra ngồi bằng lực ly tâm.

19


Hình 2.2. Cấu tạo bánh đà.
Trong bánh đà phần bên trong được khoét lõm. Điều này làm cho khối lượng
bánh đà tập trung ở vành ngồi lớn và có tác dụng dự trữ năng lượng, tăng khả năng
quay cân bằng cho trục khuỷa đồng thời còng làm giảm khối lượng bành đà một
cách đáng kể. Bề mặt của bánh đà được gia cơng chính xác, có độ bóng cao nhằm
mục đích tăng diện tích tiếp xúc và làm cho mơmen truyền tới đĩa ma sát bị động
lớn hơn.


20


2.1.2. Vỏ ly hợp.

Hình 2.3. Các chi tiết trong cụm ly hợp.
Vỏ ly hợp làm bằng thép dập có các lỗ để bắt vào định tâm với bánh đà. Trên
vỏ có các gờ lồi để liên kết với đĩa ép, nhưng vẫn cho phép đĩa ép di chuyển dọc
trục. Lỗ trong của vỏ có gờ nhỏ giữ mâm ép lị xo màng nhằm cố định lò xo ép dạng
đĩa.
Bộ ngàm ăn khớp là phần tạo ra sự kết nối giữa động cơ và hộp số.
Bộ ngàm khoá bao gồm 8 vấu trên phần ly hợp để ăn khớp với 8 vấu trên
bánh đà động cơ.
Mục đích của vấu thứ nhất trên bánh đà là để đặt tải ban đầu cho lò xo trên
trên phần vỏ ly hợp. Bảy vấu còn lại để truyền momen động cơ đến hộp số. Phần ăn
khớp đã được thiết kế hấp thụ độ dịch chuyển nhỏ sinh ra giữa động cơ và hộp số.
2.1.3. Đĩa ly hợp.
Đĩa bị động gồm mayơ, các tấm ma sát trong, xương đĩa, giảm chấn, tấm ma
sát, đinh tán. Đĩa ly hợp có kích thước trọng lượng nhỏ.
21