Chương 3 hộp số tự động LT

Nguyên lý hoạt động: + Ăn khớp: Khi dầu có áp suất chảy vào trong xylanh ấn vào viên bi van một chiều của piston làm cho nó đóng van một chiều lại, điều đó làm cho piston dịch chuyển

Chương 3: HỘP SỐ TỰ

ĐỘNG (Automatic

Transmissions)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG

NAI NGÀNH CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn: KHUNG GẦM Ô TÔ

GV: Chu Thành Khải

SƠ ĐỒ CHUNG HÔÏP SỐ TỰ

ĐỘNG

1 Bộ biến mô

2 Bơm dầu

3 Bánh răng hành tinh

4 Cảm biến tốc độ xe

5 Cảm biến tốc độ

bánh răng số

6 Đầu vào cảm biến

tốc tăng áp

I CHỨC NĂNG CỦA HỘP SỐ

TỰ ĐỘNG:

- Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên phải chuyển số

- Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại mọi tốc độ xe và tải của động cơ

- Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải vì nó nối chúng bằng thuỷ lực tốt hơn so với bằng cơ khí

II CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ

cơ bằng cách sử

dụng dầu hộp số

làm môi trường

làm việc

c Nguyên lý hoạt

động:

- Khi xe đang đỗ, động cơ chạy không tải:

+ Động cơ chạy không tải moment

do chính động cơ tạo ra là nhỏ nhất + Tuy nhiên dù xe đang đỗ nên tỉ số truyền tốc độ roto và cánh bơm là bằng không trong khi tỉ số truyền moment là lớn nhất, do vậy roto tuabin luôn sẵn sàng quay với moment cao hơn so với moment do động cơ tạo ra

- Khi xe khởi hành:

Phanh được nhả ra roto tuabin

có thể quay cùng với trục sơ cấp

Do vậy khi đạp ga sẽ làm cho

roto tuabin quay với moment lớn hơn so với moment do động cơ tạo

ra làm cho xe bắt đầu chuyển động

- Khi xe chạy với tốc độ thấp:

Khi tốc độ xe tăng lên, tốc độ

quay của roto nhanh chóng bằng với cánh bơm, khi chỉ số truyền tốc độ của roto so với tốc độ cánh bơm đạt đến một giá trị xác định

Stato bắt đầu quay và sự khuếch

đại moment giảm xuống Biến mô bắt đầu hoạt động như một khớp thuỷ lực Do vậy tốc độ của xe tăng lên nhưng tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ

- Khi xe chạy với tốc độ trung bình đến cao:

Chức năng của bộ biến mô

như một khớp thuỷ lực

Roto tubin quay với tốc độ

gần bằng tốc độ động cơ.

Nguyên lý truyền động bộ

biến mô

+ Tạo áp lực cho ly

hợp,các đai thắng

và các cụm van.

+ Bôi trơn các bộ

phận chuyển

động bên trong

hộp số.

+ Truyền dầu qua

hộp số và kết

làm mát dầu

Bánh răng chủ động

Bánh răng bị động

Vỏ bơm

Na

ép bơ m

b Nguyên lý hoạt

động:

+ Khi động cơ hoạt động kéo bánh răng chủ động và bánh răng bị động quay theo

+ Do hai bánh răng này lắp không đồng tâm nên lúc nào chúng cũng tạo nên một buồng bơm

+ Khi quay, dầu từ lỗ hút đến, kích thước buồng bơm tăng lên và giảm dần khi đi qua lỗ thoát Do đó dầu được liên tục hút vào và

đi ra dưới áp lực cao

3 Piston và phanh dãi

số 2:

a Cấu tạo:

Lò

xo tron g

Ph e

Cho át

Dải phan h

b Nguyên lý hoạt

động:

+ Khi áp suất thủy lực tác dụng lên piston, piston dịch chuyển về bên trái nén lò xo bên ngoài lại và ấn vào một đầu của dải phanh

+ Do đầu kia của dải phanh được bắt chặt vào vỏ hộp số, đường kính của dải phanh giảm xuống, vì vậy dải phanh sẽ kẹp lấy trống phanh và giử nó đứng yên

b Nguyên lý hoạt

động:

+ Áp suất thủy lực điều khiển bộ tích năng luôn tác dụng lên phia áp suất hồi của piston bộ tích năng C2, B2 cùng với áp suất căng của lò xo ấn piston đi xuống + Khi áp suất chuẩn được cung cấp đến phía hoạt động, piston bị ấn dần lên và va dập được giảm bớt khi áp suất dầu tăng

5 Ly hợp số truyền

thẳng:

Trống ly hợp

Đĩa ma sát

Đĩa ép Lò xo hồi

piston

a Cấu tạo:

b Công

dụng:

+ Ly hợp C1 làm việc gián đoạn để truyền công suất từ bộ biến mô đến bánh răng bao trước qua trục sơ cấp

+ Các đĩa ma sát và đĩa ép được bố trí xen kẽ, sao cho đĩa ma sát ăn khớp bằng then hoa với bánh răng bao trước còn các đĩa ép ăn khớp với tang trống ly hợp số tiến

+ Bánh răng bao trước được lắp then hoa với mặt bích của bánh răng bao và tang trống ly hợp số tiến ăn khớp then hoa với moayơ ly hợp số truyền thẳng.

c Nguyên lý hoạt

động:

+ Ăn khớp:

Khi dầu có áp suất chảy vào trong xylanh ấn vào viên bi van một chiều của piston làm cho nó đóng van một chiều lại, điều đó làm cho piston dịch chuyển bên trong xylanh ấn các đĩa ép tiếp xúc với các đĩa

ma sát

Do lực ma sát cao giữa đĩa ma sát và đĩa ép, nên chúng quay với tốc độ như nhau Có nghĩa là ly hợp ăn khớp và trục sơ cấp được nối với bánh răng bao, công suất được truyền từ trục sơ cấp đến bánh răng bao

+ Nhả khớp:

Khi dầu thuỷ lực mất áp suất, áp suất dầu trong xylanh giảm xuống Cho phép viên bi một chiều tách ra khỏi đế van, điều này được thực hiện bằng lực ly tâm tác dụng lên nó và dầu trong xy lanh được xả ra qua van một chiều

Kết quả là piston trở về vị trí cũ bằng lò xo hồiø, ly hợp nhả ra

6 Ly hợp truyền số

tiến :

Trốn

g ly hợp

Lò

xo né n

Phe gài

lò xo

nén

Đĩa ma sát Đĩa ép

a Cấu

tạo:

b Công

dụng:

+ Truyền công suất gián đoạn từ trục sơ cấp đến trống ly hợp số truyền thẳng + Các đĩa ma sát được khớp then hoa với moayơ ly hợp số truyền thẳng và các đĩa ép được khớp then hoa với trống ly hợp

+ Trống ly hợp số truyền thẳng ăn khớp với trống vào của bánh răng mặt trời, và trống vào của bánh răng mặt trời ăn khớp then hoa với bánh răng mặt trời trước và sau Do vậy ba bộ cùng quay

c Nguyên lý hoạt

động:

+ Aên khớp:

Khi dầu có áp suất vào trong xy lanh, nó ấn vào viên bi van một chiều của piston làm đóng van một chiều lại, piston dịch chuyển bên trong xy lanh ấn các đĩa ép tiếp xúc với các đĩa ma sát

Do lực ma sát cao giữa đĩa ma sát và đĩa ép, làm chúng quay với tốc độ như nhau, điều đó làm ly hợp ăn khớp và trục sơ cấp được nối với bánh răng bao công suất được truyền từ trục sơ cấp đến bánh răng bao

+ Nhả khớp:

Khi dầu thuỷ lực mất áp suất, áp suất dầu trong xylanh giảm xuống Cho phép viên bi một chiều tách ra khỏi đế van

Điều này được thực hiện bằng lực

ly tâm tác dụng lên nó và dầu trong xy lanh được xả ra qua van một chiều Kết quả là piston trở về vị trí cũ bằng lò xo hồi, ly hợp nhả ra

7 Khớp một chiều số 1 & bánh răng hành

tinh trước: a Cấu tạo:

Bánh răng mặt trời trước và sau

Bánh răng bao

Trống dầu vào bánh răng mặt trời

Đệ m

Khớp một

chiều số 1

và moayơ B 2

Bánh răng hành tinh

b1 Công dụng khớp một

ngăn không cho

bánh răng mặt

trời trước và sau

quay ngược chiều

kim đồng hồ Hình 4.9: Bánh răng

hành tinh

b2 Công dụng của bánh răng

hành tinh trước và sau:

- Tỉ số truyền cho 3 số tiến và 1 số lùi quyết định bởi 2 bộ bánh răng hành tinh (trước và sau).

- Bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh trước được lắp trên trục hành tinh của cần dẫn trước và ăn khớp với bánh răng bao và 2 bánh

c Nguyên lý hoạt

động:

Sự hoạt động phối hợp của bộ bánh răng hành tinh trước và sau được mô tả dựa trên bộ truyền hành tinh 3 tốc độ sau:

 Hoạt động của các bánh răng:

 - Bánh răng bao: Phần tử chủ động

 - Bánh răng mặt trời: Cố định

 - Cần dẫn: Phần tử bị động

 Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay xung quanh bánh răng mặt trời trong khi cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ Điều đó làm cho tốc độ quay của cần dẫn giảm xuống tùy theo số răng của bánh răng bao và mặt trời

TĂNG

TỐC

 Hoạt động của các bánh răng:

 - Bánh răng bao: Phần tử chủ động

 - Bánh răng mặt trời: Cố định.

 - Cần dẩn: Phần tử bị động.

 Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ các bánh răng hành tinh quay xung quanh bánh răng mặt trời trong khi chúng cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ Điều đó làm cho các bánh răng bao tăng tốc tùy thuộc vào số răng của bánh răng bao và mặt trời, điều này ngược với hiệu ứng trong ví dụ trước

ĐẢO

CHIỀU

 Hoạt động của các bánh răng:

 - Bánh răng bao: Phần tử bị động

 - Bánh răng mặt trời: Phần tử chủ động.

 - Cần dẫn: Cố định.

 Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh lúc này bị cố định bằnh cần dẫn quay xung quanh trục của nó theo chiều ngược kim đồng hồ, kết quả là bánh răng bao cũng quay ngược chiều kim đồng hồ Lúc này, bánh răng bao giảm tốc phụ thuộc vào số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời

TỐC ĐỘ VÀ CHIỀU QUAY:

Tốc độ và chiều quay của bộ truyền hành tinh được tóm tắt như sau :

CỐ

ĐỊNH

PHẦN TỬ

DẪN ĐỘNG

PHẦN TỬ BỊ ĐỘNG

với bánh răng chủ động

Cần dẫn Bánh răng mặt

trời Tăng tốc

Cần dẫn

Bánh răng mặt trời Bánh răng bao Giảm tốc Cùng hướng

với bánh răng chủ động

Bánh răng

bao

Bánh răng

mặt trời Tăng tốc

+ Do vậy tỉ số truyền của bộ bánh răng hành tinh được xác định bằng số răng của cần dẫn, bánh răng bao và bánh răng mặt trời (Do cần dẫn không phải là bánh răng và không có răng nên ta chỉ sử dụng số răng tượng trưng)

+ Số răng của cần dẫn ( Zc) có thể được tính toán bằng công thức sau:

Zc = Zr + Zs

Trong đó:

Zc : số răng cần dẫn

Zr : số răng của bánh răng

bao.

Zs : số răng của bánh răng

Đĩa

ma sát

b Công

dụng:

+ Phanh B2 hoạt động qua khớp một chiều thứ nhất tránh cho các bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ

+ Các đĩa ma sát được khớp bằng then hoa với vành ngoài của khớp một chiều số 1 còn các đĩa ép được bắt cố định vào vỏ hộp số

+ Vành trong của khớp một chiều số 1 (bánh răng mặt trời trước và sau) được thiết kế sau cho khi quay ngược chiều kim đồng hồ nó sẽ hãm lại nhưng có thể quay tự do theo chiều kim đồng hồ

b Nguyên lý hoạt

động:

+ Khi áp suất thuỷ lực tác dụng lên

xy lanh piston dịch chuyển bên trong xy lanh đẩy các đĩa ép và đĩa ma sát tiếp xúc với nhau Như vậy tạo ra một lực ma sát cao giữa từng đĩa ma sát và đĩa ép Kết quả là cần dẫn bị khoá cứng vào vỏ hộp số

+ Khi dầu có áp suất được xả ra khỏi

xy lanh, piston trở về vị trí ban đầu

1 Vị trí

P:

* Dùng để đỗ xe, người điều khiển có thể rời xe, cần sử dụng thêm phanh tay.

* Dừng xe chơ,ø không tắt máy khi còn số.

* Khởi động động cơ khi xe đang đứng yên.

CHỨC NĂNG:

2 Vị trí R:

Dùng để lùi xe Lưu ý khi xe đang lăn bánh không được chuyển vào vị trí này

6 Vị trí L :

* Dùng để xe chuyển động với số truyền 1 hay tốc độ chậm.

* Xe đi trên đường xấu, kéo

rơmmooc trên đường xấu.