Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số tự động (Trình độ Cao đẳng, Trung cấp)

ây tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh. Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của giao thông vận tải. Trong đó có hộp số tự động của ô tôhiện đại. Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động trên ô tô. Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài: Bài 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động. Bài 2. Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự động Bài 3. Kỹ thuật kiểm tra, chẩn đoán hộp số tự động. Bài 4. Kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động. Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp số tự động đến cách phân tích các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa. Do đó người đọc có thể hiểu một cách dễ dàng. Xin trân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, trường CAO ĐẲNG LÀO CAI khoa: Cơ khí - Động lực, trung tâm CÔNG NGHỆ CAO công ty ô tô cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được hoàn thiện hơn. Lào cai, ngày 10 tháng 10 năm 2017 Tham gia biên soạn 4 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu 3 Mục lục 4 Bài 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động. 6 Bài 2. Kỹ thuật tháo - lắp hộp số tự động. 35 Bài 3. Kỹ thuật kiểm tra, chẩn đoán hộp số tự động. 39 Bài 4. Kỹ thuật bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động. 105 Tài liệu tham khảo 141 Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 5 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Mã số mô đun : MĐ 29 Thời gian mô đun: 60h (Lý thuyết: 18h; Thực hành: 40h, Kiểm tra 2h) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27, MĐ 28 - Tính chất của mô đun: Mô đun chuyên môn bắt buộc. II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Kiến thức: + Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ, phân loại hộp số tự động trong ô tô. + Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động + Phân tích đúng những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và trình bày các phương pháp bảo dưỡng, kiểm tra và sữa chữa - Kỹ năng: + Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đúng quy trình + Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. III. NỘI DUNG MÔ ĐUN: Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 6 BÀI 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Mục tiêu thực hiện: - Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hộp số tự động - Giải thích được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hộp số hành tinh: 1. Nhiệm vụ Hộp số hành tinh có các nhiệm vụ: - Tự động thay đổi mô men và số vòng quay (tỉ số truyền) của động cơ phù hợp với sự thay đổi lực cản chuyển động trên đường. - Tạo nên chuyển động lùi cho ô tô. - Tách mối liên hệ truyền lực giữa động cơ và bánh xe chủ động trong thời gian dài. 2. Yêu cầu: - Có nhiều tỉ số truyền phù hợp để nâng cao tính năng hoạt động và tính năng kinh tế của ô tô. - Tự động điều khiển chính xác, làm việc êm và có hiệu suất truyền lựccao. - Kết cấu đơn giản và có độ bền cao. - Kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng. 3. Phân loại: Hộp số hành tinh có 2 loại sau: - Hộp số hành tinh lắp với truyền động các đăng - Hộp số hành tinh lắp với bộ vi sai của cầu chủ động II. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh 1. Cấu tạo (loại hộp số lắp với bộ vi sai.) a) Trục sơ cấp (chủ động) Trục sơ cấp làm bằng thép có then hoa để lắp moayơ của rô to tua bin và một đầu lắp với moayơ ly hợp truyền thẳng. b) Trục trung gian Trục trung gian lắp đồng tâm với trục sơ cấp, trên trục có phần then hoa để lắp bánh răng trung gian và các bánh răng mặt trời. - Đối với hộp số lắp với bộ vi sai, có trục chủ động vi sai lắp song song với trục trung gian. c) Các bánh răng, ly hợp và phanh dải - Một bộ bánh răng hành tinh loại Simpon gồm: hai bộ hành tinh trước và sau lắp trên trục trung gian. Mỗi bộ hành tinh có một bánh răng mặt trời, bốn bánh răng hành tinh và chốt lắp trên cần dẫn và một bánh răng bao ngoài ăn khớp với nhau. - Một cặp bánh răng chủ động và bị động lắp trên trục trung gian và trục chủ động vi sai. Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 7 - Hai bộ ly hợp ma sát gồm nhiều đĩa ép và đĩa ma sát lắp bên ngoài bánh răng bao. - Hai bộ phanh nhiều đĩa lắp ngoài bánh răng bao sau và một bộ phanh dải lắp ngoài cụm bánh răng bao trước. d) Vỏ hộp số - Vỏ và nắp hộp số chế tạo bằng hợp kim nhôm. Vỏ hộp số dùng để chứa các cụm trục, bánh răng số và dầu bôi trơn ( loại dầu Dexron II ATF). Trên vỏ có các lỗ lắp các trục và ổ bi cầu, các te hộp số dùng chứa dầu và hệ thống van điều khiển. d) Cơ cấu điều khiển hộp số Cơ cấu điều khiển hộp số gồm có: cần điều khiển chọn số lắp trong ca bin xe và cụm van thuỷ lực lắp trong các te hộp số. 2. Nguyên tắc hoạt động a) Trạng thái chọn số trung gian hoặc dừng xe ( N hoặc P, hình 3-4) - Khi đặt cần chọn số ở vị trí P (dừng xe) và N (số mo-trung gian), trục sơ cấp lắp với rô to tua bin làm quay giá đỡ ly hợp, các ly hợp ở trạng thái mở, trục trung gian ở trạng thái khoá với vỏ hộp số, xe ở trạng thái dừng hoặc đang chọn số. - Bánh răng mặt trời trước và sau lắp trên trục trung gian và quay liền một khối. - Cần dẫn của bộ hành tinh trước và bánh răng bao của bộ hành tinh sau ăn khớp bằng then hoa với trục trung gian. - Bánh răng chủ động trung gian lắp với trục trung gian bằng then hoa với (tương ứng với trục thứ cấp loại hộp số không lắp với bộ vi sai), bánh răng chủ động trung gian ăn khớp với bánh răng bị động trung gian truyền đến bộ vi sai. - Ly hợp truyền thẳng (ly hợp trước gần bộ biến mô), dùng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời trước và sau. - Ly hợp số tiến (ly hợp sau), dùng để truyền chuyển động từ trục sơ cấp đến bánh răng bao bộ hành tinh trước. - Phanh dải dùng để khoá bánh răng mặt trời trước và sau. Hình 3-3. Cấu tạo cụm biến mô và hộp số hành tinh Cảm biến tốc độ B/ răng hành tinh Bộ biến mô Hệ thống van điều khiển Bộ vi sai Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 8 - Phanh nhiều đĩa trước dùng để khoá bánh răng mặt trời trước và sau không cho quay ngược chiều kim đồng hồ, khi khớp một chiều trên trục trung gian hoạt động. - Phanh nhiều đĩa sau dùng để khoá cần dẫn bộ hành tinh sau không cho quay ngược và thuận chiều kim đồng hồ (khi chọn số lùi và số 1). - Khớp một chiều trong (trên trục trung gian), dùng để khoá bánh răng mặt trời trước và sau không cho quay ngược chiều kim đồng hồ, khi phanh nhiều đĩa trước hoạt động. - Khớp một chiều ngoài, dùng để khoá cần dẫn bộ hành tinh sau không cho quay ngược chiều kim đồng hồ. b) Trạng thái chọn số thấp L hoặc 2 (giảm tốc : 1, 2, hình 3-5) - Chuyển động bánh răng bao là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và cần dẫn sẽ là bị động. - Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bánh răng mặt trời và quay trên trục của nó theo chiều kim đồng hồ, làm cho tốc độ của cần dẫn và trục trung gian giảm xuống tuỳ theo số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời (i = 2,5 - 5,0). - Khi đặt cần chọn số ở vị trí L hoặc 2 (số 1, 2), ly hợp trước và sau được khoá, khớp một chiều ở trạng thái khoá. Trục sơ cấp quay, Hình 3-5. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí L và 2) B/ răng bao Trục trung gian Trục thứ cấp B/ răng bao Phanh dải B1 B/ răng chủ động Ly hợp C1C2 B/ răng mặt trời B/ răng hàn ti h Cần dẫn Khớp một chiều F2 Ly hợp Khớp một chiều B/ răng mặt trời Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 9 - Khi đặt cần chọn số ở vị trí 2 (số 2), ly hợp trước được khoá, phanh dải ở trạng thái khoá với vỏ hộp số. Trục sơ cấp quay, truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng bao và cần dẫn sau (bánh răng mặt trời sau không quay) làm cho trục trung gian quay để cho xe vượt đèo dốc trung bình. c) Trạng thái chọn số cao (số truyền thẳng D. hình 3-6) - Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và bánh răng bao sẽ là bị động. - Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bánh răng mặt trời và quay trên trục của nó theo chiều kim đồng hồ, làm cho tốc độ của bánh răng bao và trục trung gian tăng lên tùy theo số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời (i =1,5 - 2,0). - Khi đặt cần chọn số ở vị trí D (số 3), ly hợp trước và sau được khoá, phanh dải ở trạng thái khoá với vỏ hộp số. Trục sơ cấp quay, truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng bao và cần dẫn sau (bộ bánh răng hành tinh trước không quay) làm cho trục trung gian quay cùng tốc độ với trục sơ cấp khi xe đi trên đường thẳng và bằng phẳng. Hình 3-6. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí D) B/ răng mặt trời Trục sơ cấp B/ răng bao B/ răng hành tinh Trục trung gian B/ răng hành tinh Ly hợp C1,C2 Phanh dải B1 Cần dẫn B/ răng mặt trời B/ răng chủ động Phanh đĩa B2 Khớp 1 chiều F1 Ly hợp B/ răng bao Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 10 d) Trạng thái chọn số truyền tăng (cao tốc – OD) - Một bộ bánh răng hành tinh OD lắp trong bánh răng chủ động (Bánh răng bao là bánh răng chủ động, có tỉ số truyền = 0,6 - 0,8), một ly hợp nhiều đĩa, một bộ phanh nhiều đĩa và một khớp một chiều được lắp thêm sau bánh răng chủ động trung gian. - Chuyển động của cần dẫn là chủ động, bánh răng mặt trời cố định và bánh răng bao sẽ là bị động (hình 3-7) - Khi đặt cần chọn số ở vị trí OD (số tăng), mô men truyền từ trục trung gian sang cần dẫn OD quay theo chiều kim đồng hồ, ly hợp và khớp một chiều của bộ truyền OD khoá cứng, các bánh răng hành tinh sẽ quay theo quay xung quanh bánh răng mặt trời và quay trên trục của nó theo chiều kim đồng hồ. - Do phanh OD khoá bánh răng mặt trời làm cho bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ có tốc độ nhanh hơn cần dẫn OD. e) Trạng thái chọn số đảo chiều (số lùi R - hình 3-8) - Chuyển động của bánh răng mặt trời là chủ động, cần dẫn cố định và bánh răng bao sẽ là bị động. Hình 3-7. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí OD) B/ răng kép Khớp 1 chiều F0 B/ răng bao OD Ly hợp C0 Phanh đĩa B0 B/ răng bao OD Cần dẫn OD Trục sơ cấp Phanh đĩa B1 Ly hợp C1 B/ răng hành tinh B/ răng mặt trời Phanh đĩa OD Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 11 . - Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, do cần dẫn cố định nên các bánh răng hành tinh sẽ quay quanh trục của nó theo chiều ngược kim đồng hồ, làm cho bánh răng bao và trục trung gian quay theo chiều ngược kim động hồ và có tốc độ giảm tùy theo số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời (i = 4,0 -1,5). - Khi đặt cần chọn số ở vị trí R (số lùi), ly hợp trước, sau và khớp một chiều được khoá. Trục sơ cấp quay, truyền mô men qua giá ly hợp đến bánh răng mặt trời trước và sau, do cần dẫn cố định làm cho bánh răng bao và trục trung gian quay ngược chiều trục sơ cấp để thực hiện chuyển động lùi cho ô tô. III. Cấu tạo các bộ phận 1. Cấu tạo và hoạt động của bộ biến mô men thuỷ lực a. Cấu tạo: * Phần chủ động gồm có: vỏ và bánh bơm - Bánh bơm Hình 3-8. Cấu tạo và hoạt động của hộp số hành tinh (vị trí R) Trục sơ cấp B/ răng bao B/ răng chủ động B/ răng bao B/ răng hành tinh Trục trung gian Cần dẫn B/ răng mặt trời Ly hợp B/ răng h tinh B/ răng kép Ly hợp Phanh đĩa B2 Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 12 Bánh bơm gồm nhiều cánh bơm làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm có dạng cong hình xuyến được lắp theo hướng kính ở bên trong vỏ bơm, bánh bơm được gắn liền với vỏ biến mô. Hình 1.1: Cấu tạo của bánh bơm - Vỏ biến mô men Vỏ biến mô men được lắp chặt với trục khuỷu thông qua tấm dẫn động và luôn quay cùng trục khuỷu, vỏ biến mô dùng để lắp bánh bơm, rô to tua bin, stato và chứa dầu hộp số. * Phần bị động gồm có: bánh tua bin và stato (1-2) - Bánh tua bin gồm nhiều cánh hình xuyến, hướng cong ngược chiều với các cánh của bánh bơm và lắp phía trước bánh bơm (tính từ động cơ đến hộp số), rô to tua bin có moayơ lắp với trục sơ cấp hộp số hành tinh. Hình 1.2: Cấu tạo của bánh tuabin Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 13 - Stato: Nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin. Qua khớp một chiều nó được lắp trên trục stato và trục này được cố định trên vỏ hộp số + Hoạt động của Stato Dòng dầu trở về từ bánh tua bin vào bánh bơm theo hướng cản sự quay của bánh bơm. Do đó, stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó làm tăng mômen. + Khớp một chiều Khớp một chiều cho phép Stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên nếu Stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp một chiều sẽ khoá stato để ngăn không cho nó quay. b. Nguyên tắc hoạt động * Một số khái niệm.  Sự truyền mô men Khi tốc độ của bánh bơm tăng thì lực ly tâm làm cho dầu bắt đầu chảy từ tâm bánh bơm ra phía ngoài. Khi tốc độ bánh bơm tăng lên nữa thì dầu sẽ bị ép văng ra khỏi bánh bơm. Dầu va vào cánh của bánh tua bin làm cho bánh tua bin bắt đầu quay cùng chiều với bánh bơm. Dầu chảy vào trong dọc theo các cánh của bánh tua bin. Khi nó chui được vào bên trong bánh tua bin thì mặt cong trong của cánh sẽ đổi hướng dầu ngược lại về phía bánh bơm, và chu kỳ lại bắt đầu từ đầu. Việc truyền mô men được thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh bơm và bánh tua bin. Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 14 Hình 1.3 Quá trình truyền mô men  Khuyếch đại mômen Việc khuyếch đại mômen do bộ biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đã đi qua bánh tua bin trở về bánh bơm qua cánh của Stato. Nói cách khác, bánh bơm được quay do mô men từ động cơ mà mô men này lại được bổ sung dầu quay về từ bánh tua bin. Có thể nói rằng bánh bơm khuyếch đại mô men ban đầu để dẫn động bánh tua bin. Hình 1.4 Quá trình khuếch đại mô men Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 15  Tỉ số truyền mômen và hiệu suất truyền Độ khuyếch đại mômen do bộ biến mô sẽ tăng theo tỉ lệ với dòng xoáy. Có nghĩa là mômen sẽ trở thành cực đại khi bánh tua bin dừng. Hoạt động của bộ biến mô được chia thành hai dải hoạt động: - Dải biến mô, trong đó có sự khuyếch đại mômen. - Dải khớp nối, trong đó chỉ thuần tuý diễn ra việc truyền mômen và sự khuyếch đại mômen không xảy ra. Điểm ly hợp là đường phân chia giữa hai phạm vi đó. Hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho thấy năng lượng truyền cho bánh bơm được truyền tới bánh tua bin với hiệu quả ra sao. Năng lượng ở đây là công suất của bản thân động cơ, tỉ lệ với tốc độ động cơ (vòng/phút) và mômen động cơ. Do mômen được truyền với tỉ số gần 1:1 trong khớp thuỷ lực nên hiệu suất truyền động trong dải khớp nối sẽ tăng tuyến tính và tỉ lệ với tỉ số tốc độ. Tuy nhiên, hiệu suất truyền động của bộ biến mô không đạt được 100% và thường đạt khoảng 95%. Sự tổn hao năng lượng là do nhiệt sinh ra trong dầu và do ma sát. Khi dầu tuần hoàn nó được làm mát bởi bộ làm mát dầu. Hình 1.5 Tỷ số truyền mô men trong hộp số tự động Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 16  Điểm dừng và điểm ly hợp - Điểm dừng Điểm dừng chỉ tình trạng mà ở đó bánh tua bin không chuyển động. Sự chênh lệch về tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh tua bin là lớn nhất. Tỉ số truyền mô men của bộ biến mô là lớn nhất tại điểm dừng (thường trong phạm vi từ 1,7 đến 2,5). Hiệu suất truyền động bằng 0. Ở phần thử điểm dừng mô tả dưới đây, tính năng của bộ biến mô và công suất ra của động cơ được kiểm tra khi động cơ chạy ở chế độ mở hết cỡ bướm ga (toàn tải) ở điểm dừng này. - Điểm ly hợp Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỉ số truyền tốc độ tăng lên, sự chệnh lệch tốc độ quay giữa bánh tua bin và bánh bơm bắt đầu giảm xuống. Tuy nhiên, ở thời điểm này hiệu suất truyền động tăng. Hiệu suất truyền động đạt lớn nhất ngay trước điểm ly hợp. Khi tỷ số tốc độ đạt tới một trị số nào đó thì tỷ số truyền mômen trở nên gần bằng 1:1. Nói cách khác, Stato bắt đầu quay ở điểm ly hợp và bộ biến mô sẽ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực để ngăn không cho tỷ số truyền mômen tụt xuống dưới 1. Hình 1.6 Điểm ly hợp và điểm dừng - Thử điểm dừng Phép thử này được sử dụng để kiểm tra tính năng tổng thể của động cơ và hộp số (các ly hợp và phanh của bộ truyền bánh răng hành tinh). Nó được thực hiện bằng cách cố định xe, sau đó đo số vòng/phút của động cơ khi chuyển số sang dải “D’’ hoặc “R” và luôn đạp bàn đạp phanh. Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 17 Chức năng khớp một chiều của Stato Hướng của dầu đi vào stato từ bánh tuabin phụ thuộc vào sự chênh lệch tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh tuabin Khi chênh lệch lớn về tốc độ quay thì dầu tác động lên mặt trước của cánh stato làm cho stato quay theo chiều ngược lại với chiều quay của bánh bơm. Tuy nhiên, bánh bơm không thể quay theo chiều ngược lại vì stato bị khớp một chiều khoá lại, do đó đổi hướng của dòng dầu. Khi chênh lệch nhỏ về tốc độ quay, một lượng dầu từ cánh tuabin chảy vào mặt sau của cánh rô to. Khi chênh lệch về tốc độ ở mức nhỏ nhất thì phần lớn dầu từ cánh tuabin ra sẽ tiếp xúc với mặt sau của cánh stato. Trong trường hợp đó các cánh stato sẽ cản trở dòng dầu. Khớp một chiều làm cho stato quay trơn cùng chiều với bánh bơm, và dầu sẽ trở về cánh bơm một cách thuận dòng. Nếu stato không bị khoá thì xuất hiện dấu hiệu không thể tăng tốc được do hệ thống làm việc ở dải khớp nối. Mặt khác, nếu stato không quay được một cách tự do thì hệ thống vẫn làm việc trong dải biến mô, và dấu hiệu biểu hiện là tốc độ sẽ không thể tăng cao hơn một trị số nhất định. Hình 1.7 Hoạt động của khớp một chiều Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 18 * Hoạt động của biến mô  Khi xe dừng, động cơ chạy không tải: Khi động cơ chạy không tải thì mômen do động cơ sinh ra là nhỏ nhất. Nếu gài phanh (phanh tay và/hoặc phanh chân) thì tải trên bánh tuabin rất lớn vì nó không thể quay được. Hình 1.8 Biến mô không truyền mô men Tuy nhiên, do xe bị dừng nên tỷ số truyền tốc độ của bánh tuabin so với cánh bơm bằng không trong khi tỷ số truyền mô men ở trị số lớn nhất. Do đó, bánh tua bin luôn sẵn sàng để quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra. Hình 1.9 Biến mô sẵn sàng truyền mô men  Khi xe bắt đầu khởi hành: Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 19 Hình 1.10 Biến mô truyền mô men để khởi hành Khi nhả các phanh thì bánh tuabin có thể quay cùng với trục sơ cấp của hộp số. Do đó, bánh tuabin quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra khi đạp bàn đạp ga. Như vậy xe bắt đầu chuyển động.  Khi xe chạy với tốc độ thấp: Khi tốc độ xe tăng lên, thì tốc độ quay của bánh tua bin sẽ nhanh chóng tiến gần tới tốc độ quay của bánh bơm. Vì vậy, tỷ số truyền mômen nhanh chóng tiến gần tới 1.0. Khi tỷ số truyền tốc độ giữa bánh tua-bin và bánh bơm đạt tới điểm ly hợp thì stato bắt đầu quay, và sự khuyếch đại mô men giảm xuống. Nói cách khác, bộ biến mô bắt đầu hoạt động như một khớp nối thuỷ lực. Do đó, tốc độ xe tăng gần như theo tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ. Hình 1.11 Biến mô truyền mô men khi xe chạy ở tốc độ thấp  Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình và tốc độ cao: Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 20 Hình 1.12 Biến mô truyền mô men khi xe chạy ở tốc độ trung bình và cao Bộ biến mô chỉ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực. Bánh tua bin quay ở tốc độ gần đúng tốc độ của bánh bơm. Trong điều kiện bình thường khi xe bắt đầu chuyển động thì bộ biến mô sẽ đạt được điểm ly hợp trong thời gian từ 2 đến 3 giây. Tuy nhiên, nếu tải nặng thì thậm chí cả khi xe chạy ở tốc độ trung bình hoặc tốc độ cao thì bộ biến mô vẫn có thể hoạt động trong dải biến mô. Khi nhả các phanh, thậm chí nếu không đạp bàn đạp ga thì xe vẫn từ từ bắt đầu chuyển động. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng trườn. *. Cơ cấu ly hợp khoá biến mô. Cơ cấu ly hợp khoá biến mô truyền công suất động cơ tới hộp số tự động một cách trực tiếp và cơ học. Do bộ biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn hao công suất. Vì vậy, ly hợp được lắp trong bộ biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số nhằm giảm tổn thất công suất. Khi xe đạt được một tốc độ nhất định, thì cơ cấu ly hợp khoá biến mô được sử dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng công suất và nhiên liệu. Ly hợp khoá biến mô được lắp trong moayơ của bánh tuabin, phía trước bánh tuabin. Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp ly hợp để ngăn không cho sinh ra va đập. Một vật liệu ma sát (cùng dạng vật liệu sử dụng trong các phanh và đĩa ly hợp) được gắn lên vỏ biến mô hoặc píttông khoá của bộ biến mô để ngăn sự trượt ở thời điểm ăn khớp ly hợp. Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 21 Hình 1.13 Sơ đồ cơ cấu kháo biến mô  Hoạt động - Khi ly hợp khoá biến mô được kích hoạt thì nó sẽ quay cùng với bánh bơm và bánh tuabin. Việc ăn khớp và nhả ly hợp khoá biến mô được xác định từ những thay đổi về hướng của dòng thuỷ lực trong bộ biến mô khi xe đạt được một tốc độ nhất định. - Nhả khớp: Khi xe chạy ở tốc độ thấp thì dầu bị nén (áp suất của bộ biến mô) sẽ chảy vào phía trước của ly hợp khoá biến mô. Do đó, áp suất trên mặt trước và mặt sau nhả khớp của ly hợp khoá biến mô trở nên cân bằng và do đó ly hợp khoá biến mô được được. Hình 1.14 Khoá biến mô nhả khớp Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 22 - Ăn khớp: Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc cao (thường trên 60 km/h) thì dầu bị nén sẽ chảy vào phía sau của ly hợp khoá biến mô. Do đó, vỏ bộ biến mô và ly hợp khoá biến mô sẽ trực tiếp nối với nhau. Do đó, ly hợp khoá biến và vỏ bộ biến mô sẽ quay cùng nhau (ví dụ, ly hợp khoá biến được đã được ăn khớp). Hình 1.15 Khoá biến mô ăn khớp 2. Stato và khớp một chiều a. Nhiệm vụ Stato và khớp một chiều dùng để làm tăng mô men của bánh bơm khi động cơ bắt đầu hoạt động. b. Cấu tạo (hình. 1-6) Stato được đặt giữa bánh bơm và rô to tua bin. Stato lắp quay trên trục và trục stato được lắp cố định với vỏ hộp số. - Khớp một chiều gồm có: vòng trong lắp chặt với trục stato, vòng ngoài lắp với stato, bên trong có vòng lò xo và các con lăn. Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 23 c. Nguyên tắc hoạt động (hình. 1-6b) - Do chênh lệch tốc độ quay của bánh bơm và rô to tua bin, dầu từ rô to đập vào mặt trước của các cánh stato làm cho stato quay theo hướng ngược lại của bánh bơm và làm cho khớp một chiều khoá cứng stato. Khi có sự sai lệch tốc độ giữa hai vòng lực ma sát đẩy con lăn (độ lớn l2 tăng) cho tới khi khoá chặt vòng trong và vòng ngoài. - Khi tốc độ quay của rô to tua bin tăng lên đạt đến tốc độ quay của bánh bơm, hướng của dòng chảy dầu đến stato cùng hướng với chiều quay bánh bơm làm cho dầu đập vào mặt sau của các cánh stato đẩy mở khớp một chiều cho stato quay cùng chiều với rô to tua bin và bánh bơm. Stato được mở khoá khi vòng ngoài quay cùng chiều với rô to và bánh bơm, đẩy vào đầu các con lăn xoay cùng chiều nghiêng đi và xoay chiều cao nhỏ (l1 < l ) mở cho vòng ngoài và stato quay theo rô to và bánh bơm. 3. Cơ cấu khoá biến mô a) Nhiệm vụ Cơ cấu khoá biến mô dùng để khoá bánh tua bin vào bánh bơm, đảm bảo truyền hết 100% công suất từ động cơ đến hộp số khi số vòng quay của bánh tua bin và bánh bơm gần bằng nhau. b) Cấu tạo (hình.1-7) c) Nguyên tắc hoạt động 4. Bơm dầu a) b) Hình 1-6 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của khớp một chiều của stato a) Sơ đồ cấu tạo stato; b) Sơ đồ cấu tạo khớp mộ chiều Cánh cong Dầu đến bánh bơm Hướng dầu đi, nếu không có stato Vòng ngoài Lò xo Con lăn Vòng trong Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 24 a) Nhiệm vụ : Bơm dầu dùng để bơm dầu có áp suất cao (2,0 -2,5 Mpa) đưa đến bộ biến mô, hộp số hành tinh, và hệ thống điều khiển thuỷ lực. Để bôi trơn các chi tiết và điều khiển hoạt động của bộ biến mô và hộp số hành tinh. b) Cấu tạo (hình.1-8) Bơm dầu gồm có: đĩa phân chia dầu được lắp quay trên trục sơ cấp, bánh răng chủ động (hoặc rô to và các phiến gạt) lắp với trục bánh bơm, bánh răng bị động lắp trong thân bơm và nắp. Hình 1-8. Cấu tạo của bơm dầu Trục stato B/ răng bị động Nắp bơm Thân bơm B/ răng chủ động Thân bơm B/ răng bị động B/ răng bị động Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 25 c) Nguyên tắc hoạt động 5. Van điều tiết áp suất a) Nhiệm vụ : Van điều tiết áp suất dùng để điều chỉnh áp suất bơm dầu ổn định từ 1,6 – 2,0MPa. b) Cấu tạo (hình.1-9): Van điều tiết áp suất gồm có: thân van lắp sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính, con trượt, một đầu đóng kín và tiếp xúc với áp lực của mạch dầu chính từ bơm dầu, đầu kia tựa vào hai lò xo. Con trượt có ba mặt trượt để đóng, mở ba dầu từ van đến: bộ biến mô, về trước bơm dầu và từ bơm dầu đến van. c) Nguyên tắc hoạt động Khi động cơ bắt đầu làm việc, áp suất của bơm dầu thấp không thắng được sức căng lò xo, con trượt đóng kín đường dầu đến bộ biến mô, sau đó áp suất dầu tăng lên lớn hơn sức căng lò xo sẽ đẩy mở mạch dầu cung cấp dầu đến bộ biến mô. Khi tốc độ động cơ tăng lên, áp suất của bơm dầu tăng cao thắng được sức căng của hai lò xo đẩy con trượt đóng bớt một phần đường dầu đến bộ biến mô và mở thông đường dầu về trước bơm làm giảm áp suất dầu. Qúa trình được xảy ra liên tục để điều tiết áp suất dầu luôn ổn định từ 1,6 – 2,0 KPa. 6. Van tín hiệu khoá biến mô a) Nhiệm vụ : Van tín hiệu khoá biến mô dùng để điều khiển áp suất dầu tác dụng lên van rơ le và khóa biến mô. b) Cấu tạo (hình.1-11) Van khoá biến mô gồm có: thân van, các đường ống dẫn dầu, van pít tông và lò xo được lắp trong thân van dưới. c) Nguyên tắc hoạt động Khi áp suất dầu của van ly tâm truyền từ ly hợp truyền tăng đến đạt chuẩn quy định, đẩy van pít tông nén lò xo, mở thông đường dầu đến van rơ le khoá biến mô. Dầu đến van rơ le đẩy mở van cho dầu áp suất cao đi vào bộ biến mô, đẩy khớp khoá biến mô ép chặt vào vỏ biến mô. 7. Van rơ le khoá biến mô a) Nhiệm vụ Van rơ le khoá biến mô dùng để điều khiển khoá biến mô đóng và mở khoá biến mô. b) Cấu tạo (hình.1-11) Van đ/c thấp áp Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 26 Van khoá biến mô gồm có: thân van, các đường ống dẫn dầu, van pít tông và lò xo được lắp trong thân van dưới. c) Nguyên tắc hoạt động (hình.1-11) Khi áp suất dầu từ van tín hiệu tác dụng lên phần dưới của van rơ le, đẩy van rơ le đi lên mở thông đường dầu phía sau khoá biến mô và đẩy khoá biến mô vào trạng thái khoá biến mô. Khi áp suất dầu từ van tín hiệu bị cắt, van rơ le được ấn đi xuống mở thông đường dầu có áp suất đến phía trước khoá biến mô làm cho biến mô trở về trạng thái mở khoá biến mô. 8. Bộ bánh răng hành tinh loại Simpson a) Nhiệm vụ : Bộ bánh răng hành tinh dùng để truyền lực và làm tăng mô men của trục trung gian và bánh răng chủ động. b) Cấu tạo (hình. 1-6) : Bộ bánh răng loại Simpson bao gồm hai bộ hành tinh đơn giản lắp trên trục trung gian có bánh răng mặt trời chế tạo liền nhau. - Bộ hành tinh trước có bánh răng bao lắp với ly hợp số tiến (ly hợp sau - C2), có bốn bánh răng hành tinh và trục lắp trên cần dẫn và có bánh răng mặt trời (bánh răng đường kính lớn) chế tạo liền với bánh răng mặt trời của bộ hành tinh sau. - Bộ hành tinh sau có cần dẫn lắp với bộ phanh nhiều đĩa và khớp một chiều, có bốn bánh răng hành tinh và trục lắp trên cần dẫn và có bánh răng mặt trời chế tạo liền với bánh răng mặt trời của bộ hành tinh trước (bánh răng mặt trời có đường kính nhỏ). Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 27 a) b) Hình 3-9. Sơ đồ cấu tạo bộ bánh răng hành tinh a) Cấu tạo bộ bánh răng hành tinh trước; b) Câu tạo bộ hành tinh sau; Ly hợp số tiến C2 Vỏ ly hợp số tiến Bánh răng bao trước B/ răng hành tinh B/ răng hành tinh Khớp một chiều B/ răng bao trước Ly hợp số tr/ thẳng C1 B/ răng mặt trời kép Khớp một chiều B/ răng bao sau Phanh nhiều đĩa B/ răng hành tinh sau Cần dẫn B/ răng hành tinh sau Trống phanh Đề cương:BD, SC Hộp số tự động. 28 9. Các trục số và bánh răng a. Trục sơ cấp (hình. 3-10a) Trục sơ cấp làm bằng thép, có phần then hoa lắp với moayơ của rô to tua bin bộ biến mô và phần sau lắp với vỏ và moayơ của hai bộ ly hợp nhiều đĩa. b) Trục trung gian (hình. 3-10b) Trục trung gian làm bằng thép, có then hoa để lắp hai bộ bánh răng hành tinh và bánh răng chủ động, trục được quay trên hai ổ bi cầu lắp trong vỏ hộp số. 10. Ly hợp nhiều đĩa a) Nhiệm vụ Ly hợp nhiều đĩa trong hộp số hành tinh dùng để truyền lực từ trục sơ cấp đến trục trung gian thông qua các bề mặt ma sát ướt. b) Cấu tạo (hình. 3-11) - Ly hợp truyền thẳng (ly hợp trước) có các đĩa ma sát lắp trên moayơ của vỏ ly hợp số tiến (ly hợp sau) lắp trên trục sơ cấp, các đĩa ép lắp trên vỏ, vỏ ly hợp truyền thẳng lắp với bánh răng mặt trời, bên trong có pít tông, lò xo và van bi một chiều. - Ly hợp số tiến (ly hợp sau) có vỏ lắp với trục sơ cấp, các đĩa ma sát lắp trên bánh răng bao, các đĩa ép lắp với vỏ, bên trong có pít tông, lò xo và van bi một chiều. c) Nguyên tắc hoạt động Khi dầu có áp suất chảy vào trong xi lanh đẩy van bi đóng kín, làm cho áp suất dầu ép pít tông và các đĩa ép và đĩa ma sát tiếp xúc nhau, ly hợp ở trạng tháI đóng truyền lực từ trục sơ cấp đến bánh răn