Đồ án tốt nghiệp CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV TRÊN XE MAZDA 2

1.1.2 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 tácchu

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẴNG GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUNG

ƯƠNG V KHOA CƠ KHÍ – ĐIỆN

Giáo viên hướng dẫn:

Giáo viên duyệt:

Đà Nẵng – 2019

Trang 2

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO

THÔNG VẬN TẢI TRUNG ƯƠNG V

KHOA CƠ KHÍ – ĐIỆN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Đà Nẵng, ngày tháng 4 năm 2019

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

1 Sinh viên: - TRẦN HỮU NHÂN

- TRẦN KHẮC ĐỊNH

- NGUYỄN VĂN HẬU

1 Tên và tóm tắt yêu cầu, nội dung đề tài: Chế tạo mô hình hộp số tự động

SKYACTIV trên xe MAZDA 2

Giảng viên hướng dẫn:

Nội dung các chương của thuyết minh:

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV

2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số SKYACTIV 2.2 Kết cấu các phần tử chủ yếu của hộp số SKYACTIV

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV

C KẾT LUẬN

3.1 Ý tưởng, lựa chọn phương án, thi công mô hình

3.2 Hoạt động của mô hình

3.3 Những hư hỏng và biện pháp sửa chữa các hệ thống trên mô hình

2 Các bản vẽ chính:

 Bản vẽ tổng quan, nguyên lý làm việc của hộp số tự động SkyActiv

 Bản vẽ các chi tiết quan trọng của hộp số tự động SkyActiv

 Quy trình chẩn đoán bảo dưỡng và sửa chữa

Ngày giao đề tài: 25/02/2019

Ngày hoàn thành: 10/04/2019

Giáo viên hướng dẫn Khoa Cơ Khí – Điện

Trang 3

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG

VẬN TẢI TRUNG ƯƠNG V

KHOA CƠ KHÍ – ĐIỆN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Đà Nẵng, ngày tháng 4 năm 2019

TIẾN ĐỘ HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- TRẦN KHẮC ĐỊNH

- NGUYỄN VĂN HẬU

2 Giáo viên hướng dẫn:

3 Tên đề tài: Chế tạo mô hình hộp số tự động SKYACTIV trên xe MAZDA 2

4 Những chương chính của thuyết minh:

A MỞ ĐẦU

B NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Mô tả hình dáng và thông số chính của động cơ trên xe ô tô1.2 Tổng quan và nguyên lý làm việc của động cơ trên xe ô tô

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV 2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động SkyActiv 2.2 Kết cấu các phần tử chủ yếu của hộp số tự động SkyActiv

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV

 Bản vẽ tổng quan, nguyên lý làm việc của hộp số tự động SkyActiv

 Bản vẽ các chi tiết quan trọng của hộp số tự động SkyActiv

 Quy trình chẩn đoán bảo dưỡng và sửa chữa

Tuần thứ nhất Giao đề tài và xây dựng đề cương của đề tài

Tuần thứ hai Xây dựng hoàn thành phần tổng quan

Tuần thứ ba Hoàn thành các bản vẽ và hoàn thiện thuyết minh, thiết kế mô hình của đề tài.

Tuần thứ tư Chế tạo, vận hành mô hình

Tuần thứ năm Nhận xét, đánh giá và tổ chức bảo vệ

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Trang 4

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC Trang bìa Nhiệm vụ thiết kế đồ án Tiến độ thực hiện Mục lục Lời nói đầu Mục đích ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 1

1 Lịch sử phát triển của hộp số tự động 1

1.1.2 Các ưu điểm của hộp số tự động 2

1.1.3 Nhược điểm 3

1.1.4 Phân loại hộp số tự động 4

1.1.4.1 Theo hệ thống sử dụng điều khiển 4

1.1.4.2 Theo vị trí đặt trên xe 4

1.1.4.3 Theo cấp số tiến của xe 4

1.1.5 Nhiệm vụ 5

1.1.6 Yêu cầu 6

1.2 Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động 7

1.3 Ứng dụng của hộp số tự động 8

1.4 GIỚI THIỆU Ô TÔ MAZDA 2 9

1.4.2 Giới thiệu về động cơ SkyActiv 10

1.4.3 Hệ thống truyền lực 12

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV TRÊN Ô TÔ MAZDA 2 14

2 Giới thiệu chung về hộp số tự động SkyActiv 14

2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động SkyActiv 14

2.1.1 Sơ đồ cấu tạo hộp số tự động SkyActiv 14

2.1.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hộ số tự động SkyActiv 16

Trang 5

2.1.3 Nguyên lí hoạt động của hộp số SkyActi 16

2.1.4 Các dãy số 18

2.2 Hệ thống điều khiển thủy lực ở hộp số tự động SkyActiv 27

2.2.1 Khái quát 27

2.2.2 Hệ thống điều khiển thủy lực 28

2.3 Các cụm chi tiết chính trong hộp số tự động SkyActiv 37

2.3.1 Biến mô thủy lực 37

2.3.2 Bộ truyền bánh răng hành tinh 45

2.3.3 Các ly hợp 48

2.3.4 Các phanh sử dụng trong hộp số 50

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV TRÊN XE MAZDA 2 55

3 Thiết kế khung giá cho hộp số 55

3.1 Những hư hỏng và biện pháp sữa chữa các hệ thống trên mô hình 56

3.1.1 Phân tích khiếu nại của khách hàng 57

3.1.2 Xác định các triệu chứng 57

3.1.3 Kiểm tra và điều chỉnh sơ bộ 57

3.1.4 Các phép thử 58

3.1.4.1 Thử khi dừng xe 58

3.1.4.2 Thử thời gian trễ 59

3.1.4.3 Thử hệ thống thủy lực 60

3.1.4.4 Thử trên đường 61

3.1.5 Phát hiện các khu vực có thể xảy ra hư hỏng 63

3.2 Sửa chữa biến mô 63

3.2.1 Bánh bơm và tấm dẫn động 63

3.2.2 Rôto tuabin 63

3.2.3 Stato 64

3.2.4 Bơm dầu 64

3.3 Sửa chữa hộp số hành tinh 64

3.3.1 Vỏ hộp số hành tinh 64

3.3.2 Các trục của hộp số 65

3.3.3 Các bánh răng hành tinh và bánh răng trung gian 65

3.3.4 Sửa chữa ly hợp, phanh nhiều đĩa và khớp một chiều 66

3.3.5 Hệ thống điều khiển 66

C Kết luận 67

Trang 7

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang đứng trước nhiều khókhăn, thử thách và cả những cơ hội đầy tiềm năng Ngành ôtô Việt Nam cũng khôngngoại lệ Khi thế giới bắt đầu sản xuất ôtô chúng ta chỉ được nhìn thấy chúng trong tranhảnh, hiện nay khi công nghệ về sản xuất ôtô của thế giới đã lên tới đỉnh cao chúng ta mớibắt đầu sửa chữa và lắp ráp Bên cạnh đó thị trường ôtô Việt Nam là một thị trường đầytiềm năng theo như nhận định của nhiều hãng sản xuất ôtô trên thế giới nhưng hiện naychúng ta mới chỉ khai thác được ở mức độ buôn bán, lắp ráp và sửa chữa

Với sự phát triển mạnh mẽ của tin học trong vai trò dẫn đường, quá trình tự động hóa đã

đi sâu vào các ngành sản xuất và các sản phẩm của chúng, một trong số đó là ôtô, khôngchỉ làm cho người sử dụng cảm thấy thoải mái, gần gũi với chiếc xe của mình, thể hiệnphong cách của người sở hữu chúng Mà sự tự động hóa còn nâng cao hệ số an toàn trong

sử dụng Đây là lý do tại sao các hệ thống tự động luôn được trang bị cho dòng xe cao cấp

và dần áp dụng cho các loại xe thông dụng Vì vậy với đề tài chọn là nghiên cứu, khảo sáthộp số tự động em rất mong với đề tài này em sẽ củng cố tốt hơn kiến thức đã đượctruyền thụ để khi ra trường em có thể tham gia vào ngành ôtô của Việt Nam để góp phầnvào sự phát triển chung của ngành

Em xin được bày tỏ sự cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn đã giúp đỡ quý báu về tài liệu và

sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình giúp em vượt qua những khó khăn vướng mắt trong quá trình thực hiện và hoàn thành đồ án của mình

Em xin cảm ơn quý thầy giáo duyệt, các thầy trong khoa và bạn bè đã động viên và tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp để em hoàn thành thật tốt đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Trang 8

MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải 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 hệthống truyền lực của xe là một trong số những hệ thống được khách hàng quan tâm hiệnnay khi mua xe 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 sửdụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng cácnguồn 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 thảiđược chấp thuận trong ngành sản xuất ôtô nhằm bảo vệ môi trường thì bên cạnh đó côngnghệ sản xuất không ngừng ngày càng nâng cao, công nghệ điều khiển và vi điều khiểnngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng về tựđộng hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành cũng phải nâng lên tương ứng mới mong có thểnắm 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 xe 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 nhucầu sửa chữa, bảo dưỡng là rất lớn Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tínhnăng ưu việt của hộp số tự động nói riêng và của ôtô nói chung, việc nghiên cứu và nắmvững hộp số tự động là cần thiết Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vựcnghiên cứu của đề tài, tiến hành khảo sát nguyên lý làm việc của hộp số tự động, của cáccụm chi tiết, giải thích bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt độngcủa 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 "Chế tạo mô hình hộp số tự động SkyActiv trên

xe Mazda 2" để làm đề tài tốt nghiệp

Trang 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

1 Lịch sử phât triển của hộp số tự động

Xuất phât từ yíu cầu cần thiết bị truyền công suất lớn ở vận tốc cao để trang bị tríncâc chiến hạm dùng trong quđn sự, truyền động thủy cơ đê được nghiín cứu vă sử dụng từlđu Sau đó, khi câc hêng sản xuất ôtô trín thế giới phât triển mạnh vă bắt đầu có sự cạnhtranh thì từ yíu cầu thực tế muốn nđng cao chất lượng xe của mình, đồng thời tìm nhữngbước tiến về công nghệ mới nhằm giữ vững thị trường đê có cùng tham vọng mở rộng thịtrường câc hêng sản xuất xe trín thế giới đê bước văo cuộc đua tích hợp câc hệ thống tựđộng lín câc dòng xe xuất xưởng như: hệ thống chống hêm cứng bânh xe khi phanh, hệthống chỉnh góc đỉn xe tự động, hệ thống treo khí nĩn, hộp số tự động, hệ thống cameracảnh bâo khi lùi xe, hệ thống định vị toăn cầu,…Đđy lă bước tiến quan trọng thứ hai trongnền công nghiệp sản xuất ôtô sau khi động cơ đốt trong được phât minh vă xe ôtô ra đời

AT

ECT

1

loại điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực

điều khiển chuyển số và thời điểm khóachẩn đoán

dự phòngcác chức năng khác

Hình 1.1 Sự phât triển cơ bản của hộp số tự động

1.1 Câc ưu nhược điềm, phđn loại, nhiệm vụ, yíu cầu của hộp số tự động

1.1.1 Vì sao phải sử dụng hộp số tự động

Khi tăi xế đang lâi xe có hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số đểtăng hay giảm mômen kĩo ở câc bânh xe Khi lâi xe lín dốc hay khi động cơ không có đủlực kĩo để vượt chướng ngại ở số đang chạy, hộp số được chuyển về số thấp hơn bằngthao tâc của người lâi xe

Vì lý do năy nín điều cần thiết đối với người lâi xe lă phải thường xuyín nhận biếttải vă tốc độ động cơ để chuyển số một câch phù hợp Ở xe sử dụng hộp số tự động nhữngnhận biết như vậy của lâi xe lă không cần thiết vì việc chuyển

đến số thích hợp nhất luôn được thực hiện một câch tự động tại thời điểm thích hợp nhấttheo tải động cơ vă tốc độ xe

Trang 10

1.1.2 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 tácchuyển 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 hệthống truyền động theo kiểu cổ điển đã được thay bằng biến mô thủy lực có hệ số an toàncao 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 sốthường, điều này làm tăng tuổi thọ của động cơ được trang bị trên xe

- Chuyển số liên tục không cần cắt dòng lực từ động cơ:

- Biến mô men truyền dòng động lực thông qua động năng của dòng dầu thuỷ lựcnên truyền động êm dịu, không gây tải trọng động Ngoài ra, cơ cấu hành tinh cùng vớicác kết cấu li hợp khoá, phanh dải được điều khiển tự động cũng làm cho việc chuyển sốnhẹ nhàng, liên tục

-Tuổi thọ của các chi tiết trong hộp số tự động cao hơn do các chi tiết thườngxuyên được ngâm trong dầu, do đó việc bôi trơn và làm mát các chi tiết là rất tốt Việctruyền động giữa các chi tiết là êm dịu, không gây tải trọng động và lực truyền đồng thờiqua một số cặp bánh răng ăn khớp nên ứng suất trên răng nhỏ Cơ cấu hành tinh ănkhớp trong nên đường kính vòng tròn ăn khớp lớn Các bánh răng hành tinh bố tríđối xứng nên triệt tiêu được lực hướng trục

-Giảm độ ồn khi làm việc

Hiệu suất làm việc cao, vì các dòng năng lượng có thể là song song, ma sát sinh ra tiêuhao năng lượng chủ yếu là do chuyển động tương đối còn không chịu ảnh hưởngcủa chuyển động theo

-Cho tỉ số truyền cao nhưng kích thước lại không lớn:

-Với kết cấu của cơ cấu hành tinh là bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh nằm gọnbên trong Bánh răng bao nên kích thước của bộ truyền hành tinh là rất nhỏ gọn với 1 tỉ

số truyền khá lớn Bên cạnh đó, biến mô men thuỷ lực còn có thể làm cho mô men từđộng cơ tăng lên đến 2,5 lần

Trang 11

- Ngoài ra, việc bố trí hộp số tự động trên xe ô tô còn làm cho việc điều khiển

xe dễ dàng và thuận tiện Do không bố trí li hợp và việc chuyển số hoàn toàn tự động chonên người lái xe bớt được rất nhiều thao tác mỗi khi phải chuyển số Nhất là khi khởihành và lái xe ở trong thành phố…

1.1.3 Nhược điểm

- Bên cạnh những ưu điểm mà hộp số tự động mang lại như đã nêu ở trên không thểkhông kể đến những nhược điểm của nó:

- Giá thành của hộp số tự động cao

- Công nghệ chế tạo đòi hỏi chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp nhiều vịtrí

- Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, trục lồng, phanh dải, li hợp khoá, các khớp mộtchiều, … Do đó việc tháo lắp và sửa chữa sẽ rất khó khăn và phức tạp

- Lực li tâm sinh ra trên các bánh răng hành tinh lớn do tốc độ góc lớn Nếu dùng nhiều lihợp và phanh có thể làm tăng tổn hao công suất khi chuyển số, hiệu suất sẽ giảm

- Các nhược điểm này sẽ dần dần được khắc phục khi lựa chọn tối ưu sơ đồ cơ cấu vàcông nghệ chế tạo máy phát triển

1.1.4 Phân loại hộp số tự động

1.1.4.1 Theo hệ thống sử dụng điều khiển

Theo hệ thống sử dụng điều khiển hộp số tự động có thể chia thành hai loại, chúngkhác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô Mộtloại 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)

1.1.4.2 Theo vị trí đặt trên xe

Ngoài phân loại theo cách điều khiển thủy lực hay điều khiển điện hộp số tự độngcòn được phân loại theo vị trí đặt trên xe Loại dùng cho các xe động cơ đặt trước - cầutrước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động (hình 2.2) Các hộp số được sửdụng trên xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại lắp

Trang 12

trên xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động do chúng được lắp đặt trong khoang động cơnên 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 truyềnđộng 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 sauchủ động đều được xây dựng và phát triển trên các dòng xe du lịch đầu tiên khi yêu cầu tựđộng hóa cho xe ôtô phát triển, nhưng hiện nay hộp số tự động còn được dùng cho cả xetải và xe có hai cầu chủ động hay xe sử dụng ở địa hình không có đường đi

1.1.4.3 Theo cấp số tiến của xe

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

Hình 1.2 Sơ đồ vị trí của hộp số tự động trên xe

a – Dẫn động cầu trước; b – Dẫn động cầu sau;

1 – Mặt trước; 2 – Cụm cầu và hộp số tự động; 3 – Trục dẫn động;

4 – Hộp số tự động; 5 – Trục các đăng; 6 – Truyền động cuối cùng của vi sai

Một kiểu hộp số tự động khác hiện đang dần được ứng dụng rộng rãi là hộp số tự động vôcấp 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

Trang 13

Civic của Honda hay trên mẫu Lancer Gala của Mitsubishi Với loại hộp số này, tỷ sốtruyền được thay đổi tùy thuộc vào vòng tua của động cơ cũng như tải trọng

1.1.5 Nhiệm vụ

Hộp số trên ô tô dùng để thay đổi lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động cho phù hợpvới lực cản tổng cộng của đường Đặc tính kéo của ô tô có hộp số thường được thể hiệntrên hình sau:

Hình 1.3 Đặc tính kéo của ô tôĐặc tính trên thể hiện cho ôtô có lắp hộp số cơ khí bốn cấp Mỗi tay số sẽ cho một đườngđặc tính thể hiện mối quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động với tốc độ của

xe Với đặc tính này, ngay cả khi người lái xe chọn điểm làm việc của tay số phù hợp vớilực cản chuyển động của đường thì kết quả là điểm làm việc cũng chưa phải là tối ưu.Điểm làm việc được coi là tối ưu khi nó nằm trên đường cong A là tiếp tuyến với tất cảcác đường đặc tính của hộp số cơ khí bốn cấp, đường cong đó gọi là đường đặc tính lýtưởng Đường cong lý tưởng có được chỉ khi sử dụng hộp số vô cấp Và khi đóchúng ta sẽ tránh được những mất mát công suất so với sử dụng hộp số có cấp

Hộp số tự động dùng trên ô tô chưa cho đường đặc tính kéo trùng vớiđường đặc tính lý tưởng nhưng cũng cho ra được đường đặc tính gần trùng với đường đặctính lý tưởng Với hộp số tự động việc gài các số truyền được thực hiện mmột cách tựđộng tuỳ thuộc vào chế độ của động cơ và sức cản của mặt đường Vì vậy nó luôn tìmđược một điểm làm việc trên đường đặc tính phù hợp với sức cản chuyển động bảo đảmđược chất lượng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô

Trang 14

1.1.6 Yêu cầu

Hộp số tự động đảm bảo các yêu cầu sau:

- Thao tác điều khiển hộp số đơn giản nhẹ nhàng

- Đảm bảo chất lượng động lực kéo cao

- Hiệu suất truyền động phải tương đối lớn

- Độ tin cậy lớn, ít hư hỏng, tuổi thọ cao

- Kết cấu phải gọn, trọng lượng nhỏ

1.2 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 truyềnđộng sau đó (hình 1.4), nhờ cấu tạo đặc biệt của mình biến mô vừa đóng vai trò là mộtkhớp nối thủy lực vừa là một cơ cấu an toàn cho hệ thống truyền lực, cũng vừa là một bộphận 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 bánhrăng mà còn thực hiện truyền công suất qua các ly hợp ma sát, để thay đổi tỷ số truyền vàđảo chiều quay thì trong hộp số sử dụng các phanh và cơ cấu hành tinh đặc biệt với sựđiều 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 nângcao sự chính xác và hợp lý hơn trong quá trình chuyển số, kèm theo là giá thành và côngnghệ sản xuất, tuy nhiên chức năng cơ bản và nguyên lý hoạt động là giống nhau Tronghộp số tự động sự vận hành tất cả các bộ phận và kết hợp vận hành với nhau ảnh hưởngđến toàn bộ hiệu suất làm việc của cả hộp số tự động nên yêu cầu về tất cả các cụm chitiết hay bộ phận cấu thành nên hộp số điều có yêu cầu rất khắt khe về thiết kế cũng nhưchế tạo

Trang 15

Truû c khuyíu âäü ng cå

Trang 16

càng cao về chất lượng động học, động lực học của xe đặc biệt là độ êm dịu chuyểnđộng, tính kinh tế nhiên liệu và sự thuận tiện khi sử dụng càng làm việc ứng dụnghộp số tự động trên xe càng rộng rãi Vì thế hộp số tự động vẫn là một lựa chọn số một cho xu thế phát triển xe ô tô trong tương lai

Ngày nay, ta không chỉ thấy hộp số tự động trên các xe du lịch, các xe có hai cầu chủđộng mà ta còn bắt gặp ở những xe đa dụng, xe địa hình có hai cầu chủ động (4WD).Ngoài ra, trên một số xe chuyên dùng với tải trọng và kích thước lớn cũng dùng hộp số tự

động để tránh hiện tượng rung giật mỗi khi chuyển số và khởi hành xe

1.4 GIỚI THIỆU Ô TÔ MAZDA 2

1.4.1 Sơ đồ tổng thể và các thông số kỹ thuật chính

Mazda 2 là mẫu xe được trình làng lần đầu tiên tại Việt Nam vào tháng 10 năm

2011 với phiên bản hatchback thuộc phân khúc B Tuy nhiên, tại thời điểm đó, hãng xenày chưa thể gây dựng được tên tuổi cho đứa con cưng của mình do có quá nhiều đối thủtầm cỡ

Đến năm 2015, dòng xe này chính thức ra mắt Mazda thế hệ mới tại Triển lãm ô tôViệt Nam, với triết lý thiết kế “phá vỡ mọi giới hạn của xe cỡ nhỏ”, song song với việc bổsung bản sedan và nhận được rất nhiều phản hồi tích cực từ khách hàng Qua nhiều nămgóp mặt tại thị trường xe Việt, đến nay, chiếc xe này trở thành một trong những mẫu xehạng B có sức hút và đáng mua nhất trên thị trường, đặc biệt là bản nâng cấp Mazda 2năm 2015

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật chính của ôtô Mazda 2

Trang 17

Hình 1.5 Hình vẽ tổng thể ôtô Mazda 2

1.4.2 Giới thiệu về động cơ SkyActiv

SkyActiv là động cơ phun xăng trực tiếp (Gasoline Direct injection - GDI), hút khí

tự nhiên thế hệ mới Động cơ này tập trung cải thiện quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệuvới tỷ số nén cao lên đến 14:1, đây cũng là tỷ số nén cao nhất dành cho động cơ xăng hiệnnay Với hệ thống khí thải 4-2- Kim phun động cơ 1, SkyActiv bố trí các cổ góp thải hợp

lý để giảm khí nóng tồn tại trong xy lanh được lắp trực tiếp vào buồng đốt và pít-tông cókhoang cháy đặc biệt để đẩy nhanh quá trình đốt nhiên liệu Nhờ đó, động cơ SkyActivtạo ra công suất và mô-men lớn hơn so với các loại động cơ phun xăng khác Cụ thể, động

cơ này giúp cải thiện 15% hiệu suất đốt nhiên liệu để sinh công, 15% mô-men xoắn ở dảitốc độ động cơ từ thấp đến trung bình

Trang 18

Hình 1.6 Kết cấu động cơ SkyActiv trên ôtô Mazda 2Mức tiêu hao nhiên liệu của SkyActiv cực kỳ ấn tượng, đơn cử như động cơ 1.5 trên xeMazda 2 là 3.8 lít/100 km trên đường trường So sánh với động cơ tăng áp thông thường,mức tiêu hao nhiên liệu này hiệu quả hơn Công nghệ SkyAcitv đang được trang bị trêncác sản phẩm Mazda tại thị trường Việt Nam và trong tương lai Mazda đang hướng đếnphát triển công nghệ SkyActiv thế hệ thứ 7.

Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật của động cơ

Loại động cơ 4 xy lanh thẳng hàng, trục cam kép, 16

van biến thiên

Trang 19

Hình 1.7 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của ô tô Mazda 2

1- Động cơ ; 2- Bán trục; 3- Hộp sốHộp 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 trongkhoang 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”

Kết cấu ly hợp – hộp số tự động SkyActiv trên ô tô Mazda2 như hình 1.8

Hình 1.8 Kết cấu ly hợp – hộp số tự động SkyActiv trên ô tô Mazda2

1 – Trục khuỷu động cơ; 2 – Bánh phản ứng; 3 – Bánh Tuabin; 4 – Bánh bơm;

5 – Bánh răng truyền lực đến bộ vi sai; 6 – Bánh răng trung gian;

7 – Bánh răng bán trục; 8 – Trục bánh răng vi sai

Ly hợp dùng trên ôtô M azda 2 là loại ly hợp thuỷ động 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

Trang 20

và dẫn động bơm dầu của hộp số, dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nốithuỷ lực, làm quay bánh tuabin và truyền lực đến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộtruyền lực của hộp số hành tinh Với loại ly hợp này có những ưu điểm hơn so với loại lyhợp ma sát:

- Cho phép khởi động động cơ và dừng ôtô khi đang gài số, vì giữa động cơ vàtruyền lực chính không có sự nối cứng Khi tăng sức cản chuyển động của ôtô thậm chíđến lúc dừng lại thì động cơ vẫn không bị tắt;

- Đảm bảo khi khởi động và gài số của ôtô êm dịu Tăng khả năng chuyển động củaôtô nhờ sự tăng tốc từ từ tốc độ chuyển động từ số không đến cực đại ở mỗi số truyềnkhông gây ra giật

Tuy nhiên, ly hợp thuỷ động có những nhược điểm là phải sử dụng một loại dầu đặcbiệt, có độ nhớt thấp và có nhiệt độ đông đặc thấp Không thể phanh ôtô khi dừng tại chỗbằng phương pháp gài số

Hộp số trên ôtô Mazda 2 là hộp số tự động 6 cấp Do ôtô có cầu trước là cầu chủđộng 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 đặtbên 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 điềukhiển 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 xesau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu ra điều khiển nhữngvan điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số

Với loại hộp số tự động này, so với hộp số cơ khí có những ưu điểm sau:

- Có thể sang số mà không cần cắt công suất truyền động từ động cơ, việc sang sốlựa chọn tỷ số truyền thích hợp cho chế độ làm việc của ôtô được hộp điều khiển hộp số

tự động tính toán và điều khiển nên thời gian và hành trình gia tốc ngắn hơn so với hộp sốthông thường và có hiệu suất cao hơn;

- Không có bộ đồng tốc, làm việc êm dịu;

- Kết cấu nhỏ gọn hơn so với hộp số thông thường khi có cùng số cấp và tỷ sốtruyền;

Trang 21

- Có chức năng chẩn đoán.

Tuy nhiên, hộp số tự động có kết cấu phức tạp, giá thành cao, đòi hỏi công nhân sửachữa có trình độ tay nghề cao

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỘP SỐ TỰ ĐỘNG SKYACTIV TRÊN Ô TÔ MAZDA 2

2 Giới thiệu chung về hộp số tự động SkyActiv

Hộp số SkyActiv của Mazda là loại hộp số tự động thế hệ mới 4 cấp, hộp số được thiết

kế chuyển số mượt mà như hộp số biến thiên vô cấp CVT (Continuously VariableTransmission) Hộp số 4 cấp SkyActiv chuyển số nhanh hơn ở tốc độ vòng tua động cơthấp nhằm tăng tính êm dịu và tiết kiệm nhiên liệu, và có độ tin cậy cao hơn hộp số CVT

về việc truyền công suất, momen xoắn và khả năng tăng tốc

Các dãy số trong hộp số tự động Mazda 2

- “P”: Sử dụng khi xe đỗ

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

- “R”: Sử dụng khi lùi xe

- “D”: Sử dụng khi cần chuyển số một cách tự động

- “2”: Sử dụng khi chạy ở đường bằng

- “L”: Sử dụng khi xe chạy ở đoạn đèo dốc

2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hộp số tự động SkyActiv

2.1.1 Sơ đồ cấu tạo hộp số tự động SkyActiv

Kết cấu mặt cắt dọc hộp số tự động SkyActiv như hình 2.1

Trang 22

17 16

12

Hình 2.1 Kết cấu mặt cắt dọc hộp số tự động SkyActiv 1– Vỏ biến mô; 2– Bơm dầu; 3- Ống thông hơi; 4 – Ly hợp truyền thẳng C2;

5 – Ly hợp số tiến C1; 6 – Phanh ma sát ướt B2; 7 – Khớp một chiều F2; 8 – Phanh ma sátướt B3; 9 – Xylanh điều khiển phanh B3; 10 – Bánh răng chủ động trung gian;

11 – Xylanh điều khiển phanh B0; 12 – Phanh ma sát ướt số truyền tăng B0;

13 – Xylanh điều khiển ly hợp C0; 14 – Trục trung gian hộp số; 15 – Lò xo hồi vị;

16 – Trục thứ cấp của hộp số; 17 – Trục thứ cấp của hộp số; 18 – Phớt chắn dầu;

19 - Ổ bi đỡ; 20 – Vi sai; 21 – Cảm biến tốc độ

Trang 23

2.1.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hộ số tự động SkyActiv

Hinh 2.2 Sơ đồ nguyên lí hộp số tự động SkyActiv4– Phanh ma sát ướt B3; 5– Khớp một chiều F2 ; 6– Phanh ma sát ướt B2;

7 – Ly hợp C1; 8 – Phanh dải B1; 9 – Ly hợp C2; 10 – Bơm dầu

11 – Biến mô thủy lực; 12 – Trục sơ cấp của hộp số; 13 – Trục trung gian của hộp số;

14 – Khớp một chiều F1; 15 – Truyền lực chính; 16 – Trục thứ cấp của hộp số;

2.1.3 Nguyên lí hoạt động của hộp số SkyActi

Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tinh hộp số tự động SkyActiv như hình 2.3

Trang 24

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí các bộ truyền hành tinh hộp số tự động SkyActiv

1 – Trục sơ cấp của hộp số; 2 – Cần dẫn bộ truyền hành tinh trước;

3- Bánh răng hành tinh trước; 4 – Bánh răng bao trước;

5 – Bánh răng mặt trời trước và sau;

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian; 10 – Trục trung gian

11 – Bánh răng chủ động trung gian; 12 – Bánh răng bị động trung gian;

13 – Cần dẫn bộ truyền hành tinh sau; 14 – Bánh răng hành tinh sau;

15 – Trục thứ cấp hộp số

Bánh răng trung gian chủ động tương ứng với trục thứ cấp của hộp số, được lắpghép bằng mối ghép then hoa với trục trung gian và ăn khớp với bánh răng bị động trunggian Bánh răng mặt trời trước và sau quay cùng một khối với nhau Cần dẫn bộ truyềnhành tinh trước và bánh răng bao bộ truyền hành tinh sau ăn khớp bằng then hoa với trụctrung gian như hình 2.3

Chức năng của các bộ phận:

- Ly hợp số truyền thẳng nối cần dẫn bộ truyền với bánh răng mặt - Ly hợp số tiến

(C1) dùng để nối trục sơ cấp với bánh răng bao của bộ truyền trước.

- Ly hợp số truyền thẳng (C2) dùng nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời trước và

sau

- Phanh dải (B1) khóa bánh răng mặt trời trước và sau không cho chúng quay theo cả

hai chiều thuận và ngược chiều kim đồng hồ

Trang 25

- Phanh ma sát ướt (B2) khóa bánh răng mặt trời trước và sau, không cho chúng quay theo chiều kim đồng hồ trong khi khớp một chiều F1 đang hoạt động.

- Phanh ma sát ướt (B3) khóa cần dẫn bộ truyền hành tinh sau ngăn không cho chúng

quay cả chiều thuận và ngược chiều kim đồng hồ

- Khớp một chiều (F1) khi (B2) hoạt động, nó khóa cứng bánh răng mặt trời trước và

sau không cho chúng quay ngược chiều kim đồng hồ

- Khớp một chiều (F2) khóa cần dẫn bộ truyền hành tinh sau, ngăn không cho nó

quay ngược chiều kim đồng hồ

2.1.4 Các dãy số

a Dãy “D” hoặc “2” số 1

Trên hình 2.4 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay

số ở dãy “D” hoặc “2”, hộp số đang ở số 1

Ly hợp số tiến (C1) hoạt động ở số 1 Chuyển động quay được truyền từ trục sơ cấp

đến bánh răng bao bộ truyền hành tinh trước làm các bánh răng hành tinh trước quay xungquanh bánh răng mặt trời trước đồng thời nó cũng đang quay quanh trục của nó theo chiềukim đồng hồ Điều đó làm cho bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kimđồng hồ, kéo theo các bánh răng hành tinh sau có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ

và làm cho chúng kéo cần dẫn quay ngược chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt

trời sau Tuy nhiên cần dẫn bộ truyền hành tinh sau bị khớp một chiều (F2) ngăn không

cho quay ngược chiều kim đồng hồ vì vậy nên các bánh răng hành tinh sau quay theochiều kim đồng hồ làm cho bánh răng bao sau quay theo chiều kim đồng hồ

Cùng lúc đó, do các bánh răng hành tinh trước đang quay theo chiều kim đồng hồnên cần dẫn trước cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ Do bánh răng bao sau và cần dẫntrước điều được lắp then hoa lên trục trung gian nên trục trung gian sẽ quay theo chiềukim đồng hồ Trục trung gian lại được lắp then hoa với bánh răng chủ động trung gian nên

sẽ kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay theo chiều kim đồng hồ

Cần dẫn của số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ Các bánh răng hành tinh

số truyền tăng bị quay cưỡng bức theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời

số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ quay vànhtrong của khớp một chiều số truyền tăng (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời số

Trang 26

truyền tang) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp đang quay cùng với cần dẫn của sốtruyền tăng khi bị khóa Mặt khác cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nốibằng ly hợp số truyền tăng Do vậy cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quaycùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh rănghành tinh số truyền tăng quay như một khối cứng như hình 2.4

Hình 2.4 Mô hình hoạt động ở dãy “D” hoặc “2” số 1

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian; 10 – Trục trung gian ;

Trang 27

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dãy “D” hoặc “2” số 1

A – Van điện từ số 1 (tắt); B – Van điện từ số 2 (bật);

C, D, E – Van chuyển số 3 – 4, 2 – 3, 1 – 2; F – Xả; B3 – Tới B3 (chỉ cho dãy “L”);

; 1 – Áp suất cơ bản; 2 – Áp suất cơ bản (từ bơm dầu);

3 – Áp suất cơ bản (từ van điều khiển dãy “L”)

b Dãy “D” số 2

Trên hình 2.6 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ởdãy “D”, hộp số đang ở số 2

Ly hợp số tiến (C1) đang hoạt động như khi ở số 1 Chuyển động quay của trục sơ cấp

được truyền đến bánh răng bao trước làm quay các bánh răng hành tinh trước theo chiềukim đồng hồ, đồng thời kéo cần dẫn trước quay theo chiều kim đồng hồ

Cùng lúc đó chuyển động của các bánh răng hành tinh trước làm hai bánh răng mặt trời có

xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ Tuy nhiên, do các bánh răng mặt trời trước và

sau bị phanh số 2 (B2) và khớp một chiều (F1) ngăn không cho quay theo chiều kim đồng

hồ Cùng lúc đó, do các bánh răng hành tinh trước đang quay theo chiều kim đồng hồ nêncần dẫn trước cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ Do bánh răng bao sau và cần dẫntrước điều được lắp then hoa lên trục trung gian nên trục trung gian sẽ quay theo chiều

Trang 28

kim đồng hồ, trục trung gian lại được lắp then hoa với bánh răng chủ động trung gian nên

sẽ kéo theo bánh răng chủ động trung gian quay theo chiều kim đồng hồ Tốc độ quay củabánh răng hành tinh trước xung quanh bánh răng mặt trời lớn hơn so với khi ở số 1,chuyển động quay này sau đó được truyền đến bánh răng đảo chiều chủ động qua cần dẫntrước và trục trung gian như hình 2.6

Hình 2.6 Mô hình hoạt động ở dãy “D” số 2

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian; 10 – Truc trung gian ;

số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ quay vànhtrong của khớp một chiều số truyền tăng (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời sốtruyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp đang quay cùng với cần dẫn của

số truyền tăng khi bị khóa Mặt khác, cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng đượcnối bằng ly hợp số truyền tăng Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ

Trang 29

quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánhrăng hành tinh số truyền tăng quay như một khối cứng như hình 2.6

Trên hình 2.7 là sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển thủy lực – điện tửkhi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 2

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dãy “D” số 2

A – Van điện từ số 1 (bật); B – Van điện từ số 2 (bật);

C, D, E – Van chuyển số 3 – 4, 2 – 3, 1 – 2; F – Xả; B1 – Tới B1 (chỉ dùng cho dãy “2”);

B2 – Tới B2;; 1 – Áp suất cơ bản; 2 – Áp suất cơ bản (từ bơm dầu);

3 – Áp suất cơ bản (từ van điều khiển dãy “2”)

Van điện từ số 2 được chuyển từ tắt “OFF” sang bặt “ON” theo tín hiệu từ ECU(van điện từ số 1 bật và van điện từ số 2 bật) như hình 4.7

Áp suất thủy lực cấp lên phía trên các van chuyển số 1 – 2 và 3 – 4 được xả ra vàvan chuyển số 1 – 2 được đẩy lên do lực lò xo Do đó, đường dẫn dầu mở vào B2, C1 vàB2 (F1) hoạt động để chuyển sang số 2

Ở dãy “D” phanh bằng động cơ không bị tác động do hoạt động của F1 Ở dãy “2”đường dẫn dầu vào B2 được mở và phanh động cơ được tác động

Trang 30

c Dãy “D” số 3

số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 3

Hình 2.8 Mô hình hoạt động ở dãy “D” số 3

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian; 10 – Truc trung gian ;

Ở số 3 ly hợp số tiến (C1) và ly hợp số truyền thẳng (C2) điều hoạt động Chuyển

động quay của trục sơ cấp do đó được truyền trực tiếp đến bánh răng bao phía trước bằng

ly hợp (C1) và đến bánh răng mặt trời trước và sau bằng ly hơp (C2) Điều này làm cho

bánh răng bao phía trước quay cùng với trục sơ cấp, do các bánh răng mặt trời trước bịkhóa và bộ truyền hành tinh trước quay cùng một khối với trục sơ cấp Cũng như ở số 1

và 2 chuyển động quay của cần dẫn trước được truyền đến bánh răng trung gian chủ độnglàm nó quay theo chiều kim đồng hồ như hình 2.8

số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ quay vành

Trang 31

trong của khớp một chiều số truyền tăng (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời sốtruyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp đang quay cùng với cần dẫn của

số truyền tăng khi bị khóa Mặt khác, cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng đượcnối bằng ly hợp số truyền tăng Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽquay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánhrăng hành tinh số truyền tăng quay như một khối cứng như hình 2.8

Trên hình 2.9 là sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển thủy lực – điện tửkhi tay số ở dãy “D”, hộp số đang ở số 3

Van điện từ số 1 được chuyển từ bật “ON” sang tắt “OFF” theo tín hiệu từ ECU(Van điện từ số 1 tắt “OFF’ và van điện từ số 2 bật “ON”) như hình 2.9

Áp suất thủy lực bắt đầu được tác động lên phía trên van chuyển số 2 – 3 và đẩy vanchuyển số 2 – 3 xuống Do đó, đường dẫn dầu mở vào C2, C1 và C2 hoạt động để chuyểnsang số 3

Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý làm việc ở dãy “D” số 3

A – Van điện từ số 1 (tắt); B – Van điện từ số 2 (bật);

C, D, E – Van chuyển số 3 – 4, 2 – 3, 1 – 2; F – Xả; B2 – Tới B2;

C2 – Tới C2; 1 – Áp suất cơ bản; 2 – Áp suất cơ bản (từ bơm dầu)

Trang 32

d Dãy “2” số 2, phanh bằng động cơ

số ở dãy “2”, hộp số đang ở số 2

Hình 2.10 Mô hình hoạt động ở dãy “2” số 2

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian; 10 –Trục trung gian;

Khi xe đang giảm tốc độ ở số 2 với cần chọn số ở vị trí số “2”, ngoài các cơ cấu hoạt

động khi xe đang chạy ở số 2 với cần chọn số ở vị trí “D” thì phanh dải (B1) của số 2 cũng

hoạt động Sự kết hợp này tạo nên quá trình phanh bằng động cơ như hình 2.10

Khi hộp số được dẫn động bởi các bánh xe, chuyển động từ bánh răng trung gianchủ động được truyền từ trục trung gian đến cần dẫn trước làm bánh răng hành tinh trướcquay xung quanh bánh răng mặt trời trước và sau theo chiều kim đồng hồ làm cho cácbánh răng hành tinh có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ trong khi các bánh răngmặt trời trước và sau có xu hướng quay theo cùng chiều kim đồng hồ Do bánh răng mặt

trời bị khóa bởi phanh dải (B1) nên các bánh răng hành tinh trước quay theo chiều kim

Trang 33

đồng hồ kéo theo các bánh răng bao trước cũng quay theo chiều kim đồng hồ, chuyểnđộng quay này truyền đến trục sơ cấp của hộp số tạo nên hiện tượng phanh bằng động cơ.Nhưng khi xe đang giảm tốc độ ở số 2 với vi trí cần chọn số ở vị trí “D” Do khớp

một chiều (F1) không ngăn cản chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ của bánh răng

mặt trời trước và sau, do vậy các bánh răng mặt trời chỉ quay trơn và không xảy ra phanhđộng cơ

số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó Do tốc độ quay vànhtrong của khớp một chiều số truyền tăng (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời sốtruyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp đang quay cùng với cần dẫn của sốtruyền tăng khi bị khóa Mặt khác, cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nốibằng ly hợp số truyền tăng Do vậy, cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quaycùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao Kết quả là bộ bánh rănghành tinh số truyền tăng quay như một khối cứng như hình 2.10

e Dãy “R”

số ở dãy “R”

Do ly hợp truyền thẳng (C2) hoạt động khi xe đang chạy ở số lùi, chuyển động quay

theo chiều kim đồng hồ của trục sơ cấp được truyền trực tiếp đến bánh răng mặt trời trước

và sau làm chúng cũng quay theo chiều kim đồng hồ Điều này dẫn đến khi các bánh rănghành tinh sau có xu hướng quay cùng chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trờicủa nó, đồng thời cũng quay quanh trục của nó ngược chiều kim đồng hồ Vì cần dẫn saumang trục của các bánh răng hành tinh sau bị ngăn không cho quay bằng phanh số 1 và số

lùi (B3) Nên các bánh răng hành tinh sau không thể quay xung quanh bánh răng mặt trời

trước và sau mà sẽ quay theo ngược chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng bao sau cũngquay ngược chiều kim đồng hồ Kết quả là làm cho bánh răng trung gian quay ngượcchiều kim đồng hồ và làm cho xe chạy lùi

Trang 34

Hình 2.11 Mô hình hoạt động ở dãy “R”

1 – Trục sơ cấp của hộp số; 2 – Cần dẫn bộ truyền hành tinh trước; 3- Bánh răng hànhtinh trước; 4 – Bánh răng bao trước; 5 – Bánh răng mặt trời trước và sau;

6 – Bánh răng bao sau; 7 – Trục trung gian;

9 – Bánh răng chủ động trung gian; 10 – Trục trung gian; 11 – Bánh răng chủ động trunggian; 12 – Bánh răng bị động trung gian; 13 – Cần dẫn bộ truyền hành tinh sau; 14 – Bánh

răng hành tinh sau; 15 – Trục thứ cấp hộp số

f Dãy “N” và “P”

Khi cần chọn số đang ở vị trí “N” hay “P”, ly hợp số tiến (C1) và ly hợp số truyền thẳng (C2) không hoạt động, do vậy chuyển động của trục sơ cấp không được truyền đến

bánh răng chủ động trung gian Khi cần chọn chế độ số ở vị trí “P” một cóc hãm khi đỗ xe

ăn khớp với bánh răng bị động đảo chiều bánh răng này lại ăn khớp then hoa với trục chủđộng vi sai ngăn không cho xe chuyển động

2.2 Hệ thống điều khiển thủy lực ở hộp số tự động SkyActiv

2.2.1 Khái quát

Hệ thống điều khiển hộp số tự động SkyActiv gồm

Hệ thống điều khiển thủy lực

Trang 35

Hệ thống điều khiển thủy lực gồm bơm dầu, các van điều khiển thủy lực, bộ điềukhiển áp suất và các bộ tích năng Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự độngSkyActiv như hình 2.12

Hình 2.12 Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động SkyActiv

A – Hệ thống điều khiển thủy lực; B – Thân van bộ điều khiển thủy lực;

1 – Bơm dầu; 2 – Van bướm ga; 3 – ECT; 4 – Van điều chỉnh áp suất; 5 – Các van điều

khiển ly hợp, phanh và khóa biến mô;

1 – Solenoid chuyển số và khóa biến mô;

7– Các bộ ly hợp và phanh; 8 – Điều khiển chuyển số;

9 –Điều khiển khóa biến mô

2.2.2 Hệ thống điều khiển thủy lực

a Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều khiển thủy lực

- Nhận biết các tín hiệu chính: góc mở bướm ga và tín hiệu xe…

- Cung cấp dầu đến các bộ ly hợp, bộ phanh để điều khiển chuyển số

- Cung cấp dầu có áp suất đến bộ biến mô, bôi trơn, làm mát hộp số

b Các bộ phận chính của hệ thống điều khiển thủy lực

b.1 Bơm dầu

Trang 36

Cấu tạo bơm dầu sử dụng trong hộp số tự động SkyActiv như hình 2.13

Hình 2.13 Cấu tạo bơm dầu

1 - Vỏ bơm; 2 - Bánh răng chủ động; 3 - Bánh răng bị động

Bơm dầu được đặt giữa vách bộ biến mô và hộp số hành tinh nó là loại bơm bánhrăng lệch tâm Kết cấu gồm: Bánh răng chủ động, bánh răng bị động, vỏ bơm Bơm dầuđược dẫn động từ động cơ qua vỏ bộ biến mô

Nguyên lý làm việc là do sự không đồng tâm của trục quay nên khi các bánh răng ănkhớp tạo nên các khoang dầu Khi trục chủ động quay, khoang dầu tạo nên bởi giữa các

bề mặt răng tăng dần thể tích ứng với quá trình hút, khi khoang dầu bị thu hẹp thể tíchtăng lên ép dầu cung cấp cho hệ thống thủy lực

b.2 Van điều khiển

Van điều khiển được điều khiển bằng cần chọn số, có nhiệm vụ cung cấp áp suấtchuẩn tới các van chuyển số từ đó cung cấp đến các phanh và ly hợp

Van này được nối với cần chọn số ở khoang lái, tùy vào vị trí cần chọn số mà van sẽcung cấp dầu có áp suất chuẩn từ một khoang đến các khoang khác để có các chế độ số

“P”, “R”, “N”,”2”, “L”, “D” như hình 2.14

Trang 37

Hình 2.14 Van điều khiển

A – Áp suất chuẩn; 1 – Dãy “P”, “R” và “L”; 2 – Dãy “R”;

3 - Dãy “D”,”2”,”L” ; 4 – Dãy “2” và “L”

b.3 Van điều áp sơ cấp

Van điều áp sơ cấp (hình 2.15) điều chỉnh áp suất thủy lực đến từng bộ phận, tươngứng với công suất của động cơ để tránh mất mát công suất bơm

Hình 2.15 Van điều áp sơ cấp

A – Áp suất cơ bản (Dãy ‘R’); B – Từ bơm dầu; C – Cửa xả;

D – Tới van điều áp thứ cấp; E – Áp suất bướm ga; 1 – Van điều áp sơ cấp;

2 – Áp suất cơ bản; 3 – Lò xo

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	3,74 MB