CHƯƠNG 1. HỘP SỐ LY HỢP KÉP DCT - DUAL-CLUTCH TRANSMISSION Giới thiệu: Hộp số ly hợp kép (tiếng Anh là Dual-Clutch Transmission – viết tắt DCT) là một loại hộp số tự động có 2 ly hợp hoạt động độc lập. Hộp số ly hợp kép DCT là sự kết hợp giữa hộp số sàn MT và hộp số tự động AT. Cụ thể, cấu tạo hộp số DCT gồm bộ nhiều bánh răng giống cấu tạo hộp số sàn kết hợp với hai ly hợp có nguyên lý hoạt động giống trên hộp số tự động.
Mục tiêu: - HSSV trình bày được các khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động Hộp số DCT. - HSSV phân tích được những ưu – nhược điểm của Hộp số DCT. - HSSV biết cách sử dụng an toàn Hộp số DCT. - HSSV thực hiện được các nguyên tắc kỹ thuật, an toàn, tiết kiệm trong công tác kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật, không để xảy ra sai sót.
Nội dung chính: 1. Hộp số ly hợp kép là gì? 1. Định nghĩa và quá trình phát triển của DCT Hộp số ly hợp kép (DCT) (đôi khi được gọi là hộp số ly hợp kép) là một loại hệ thống truyền động đa tốc độ trên xe, sử dụng hai ly hợp riêng biệt cho bộ bánh răng chẵn và lẻ. Thiết kế này thường tương tự như hai hộp số tay riêng biệt với bộ ly hợp tương ứng được chứa trong một vỏ và hoạt động như một bộ phận.
Trong các ứng dụng ô tô và xe tải, DCT hoạt động như một hộp số tự động, không cần người lái điều khiển để sang số. DCT đầu tiên được sản xuất là hộp số tự động Easidrive được giới thiệu trên chiếc xe cỡ trung Hillman Minx năm 1961. Tiếp theo là nhiều loại máy kéo Đông Âu khác nhau trong suốt những năm 1970 (sử dụng thao tác thủ công thông qua một bàn đạp ly hợp duy nhất), sau đó là xe đua Porsche 962 C vào năm 1985. DCT đầu tiên của kỷ nguyên hiện đại được sử dụng trên chiếc Volkswagen Golf R32 năm 2003.
Kể từ cuối những năm 2000, DCT ngày càng trở nên phổ biến và thay thế hộp số tự động thủy lực trong nhiều mẫu ô tô khác nhau. QLĐT-BM13-QT31 12 1. Các chức năng DCT Hình 1. Bố trí khoang lái xe Volkswagen VW Golf R32.
Vào trong xe, toàn bộ hệ thống tương tự như được trang bị hộp số tự động (HSTĐ), không bàn đạp ly hợp, cần chuyển số với các chế độ D(Drive), S(Sport). như Tiptronic và Multitronic(trên HSTĐ), 2 cần bẩy hình mái chèo gắn trên vôlăng cho phép chuyển số và kích hoạt chế độ Tự động hay Số tay(Cho dù cần chuyển số đang ở chế độ Tự động).Có bảng hiển thị dễ dàng cho người lái nhận biết đang ở chế độ nào. Khởi động xe, chẳng hạn như ở chế độ D(Drive), nhấn bàn đạp ga, chiếc xe bắt đầu vọt đi không khác gì 1 chiếc xe được trang bị HSTĐ. Trừ khi bạn là chuyên gia hoặc người đã biết, phần lớn người lái lúc này đều nghĩ rằng đây là chiếc xe được trang bị HSTĐ, quá trình chuyển số tự động hoàn toàn nhẹ nhàng, âm thanh của áp lực dầu đóng ly hợp khi chuyển số rất nhỏ càng khiến bạn khó có thể nhận ra.
QLĐT-BM13-QT31 13 Hình 1. Các vị trí tay số của hộp số DCT. Cấu tạo – Nguyên lý hoạt động. Cấu tạo hộp số DCT Về cấu tạo bên trong hộp số có 4 trục gồm 2 trục sơ cấp và 2 trục thứ cấp, 1 trục số lùi Hình 1.
Sơ đồ nguyên lý hộp số ly hợp kép 02E DQ250 QLĐT-BM13-QT31 14 1. Bộ ly hợp kép Mô-men xoắn được truyền vào ly hợp tương ứng thông qua cần dẫn đỡ đĩa bên ngoài. Bằng cách đóng ly hợp, mô-men xoắn được truyền đến cần dẫn đỡ đĩa bên trong và sau đó đến trục sơ cấp tương ứng. Luôn luôn có một bộ ly hợp nhiều đĩa được kích hoạt trong bộ ly hợp kép Ly hợp đa đĩa K1 Ly hợp K1 là ly hợp ngoài và truyền mô-men xoắn tới trục đầu vào 1 cho số 1, số 3 và Bánh răng số 5 và số lùi.
Tăng áp suất dầu hộp số trong khoang áp suất chất lỏng ly hợp K1 sẽ đóng ly hợp. Kết quả là piston 1 di chuyển và ép các đĩa ly hợp K1 cùng nhau. Mô men xoắn được truyền tới trục sơ cấp 1 bằng ly hợp nhiều đĩa. Khi ly hợp mở, lò xo màng đẩy piston 1 trở lại vị trí ban đầu.
Bộ ly hợp K1 Ly hợp đa đĩa K2 Ly hợp K2 là ly hợp bên trong và truyền mô-men xoắn tới trục sơ cấp 2 cho số 2, số 4 và bánh răng số 6. Tăng áp suất dầu hộp số trong khoang áp suất chất lỏng ly hợp K2 QLĐT-BM13-QT31 15 sẽ đóng ly hợp. Kết quả là piston 2 di chuyển và ép các đĩa ly hợp K2 cùng nhau. Mô men xoắn được truyền tới trục sơ cấp 2 bằng ly hợp nhiều đĩa.
Khi ly hợp mở, lò xo cuộn đẩy piston 2 trở lại vị trí ban đầu. Bộ ly hợp K2 1. Trục sơ cấp Mô men xoắn của động cơ được truyền tới trục sơ cấp bằng ly hợp nhiều đĩa K1 và K2. Trục sơ cấp QLĐT-BM13-QT31 16 Trục sơ cấp 2 Trục sơ cấp 2 là trục rỗng và được ghép nối với bộ ly hợp nhiều đĩa K2 bằng các rãnh then bên ngoài.
Trục sơ cấp 2 Các bánh răng tay số 6, số 4 và số 2 nằm trên trục đầu vào 2. Có một bánh răng được sử dụng chung cho tay số 6 và tay 4. Bánh tạo xung từ thuộc cảm biến tốc độ trục sơ cấp 2 G502 là nằm cạnh bánh răng tay số 2. Cảm biến này đo tốc độ đầu vào trục sơ cấp 2.
Trục sơ cấp 1 Trục sơ cấp 1 quay bên trong một ống rỗng đó là trục đầu sơ cấp 2. Nó được kết nối với ly hợp nhiều đĩa K1 bằng trục ngoài. Bánh răng tay số 5, một bánh răng chung cho số 1 và số lùi và bánh răng cho tay số 3 là nằm ở trục sơ cấp 1 Bánh tạo xung từ thuộc cảm biến tốc độ trục sơ cấp 1 G501 là giữa bánh răng tay số 1, tay số lùi và tay số 3. Cảm biến này đo tốc độ đầu vào trục sơ cấp 1.
QLĐT-BM13-QT31 17 Hình 1. Trục thứ cấp Giống như có hai trục sơ cấp, có hai trục thứ cấp trong hộp số ly hợp kép. Chiều dài tổng thể của hộp số được rút ngắn bằng cách sử dụng một bánh răng thông thường trên các trục sơ cấp bánh răng tay số 1 và tay số lùi, cũng như một bánh răng chung cho tay số 4 và tay số 6. Trục thứ cấp 1 Các tay số ra trên trục thứ cấp 1 - Bốn bánh răng điều khiển đồng bộ cho tay số 1, số 2, số 3 và số 4 - Bánh răng đầu ra trục thứ cấp kết nối với bánh răng vành chậu bộ vi sai.
Trục thứ cấp 1 QLĐT-BM13-QT31 18 Hình 1. Vị trí lắp đặt trục thứ cấp 1 trong hộp số Trục thứ cấp 2 Các tay số ra trên trục thứ cấp 2 - Một bánh tạo xung truyền ra báo tốc độ động cơ (vòng/phút) - Các bánh răng điều khiển tay số 5 và số 6 cũng như bánh răng tay số lùi - Bánh răng đầu ra trục thứ cấp kết nối với bánh răng vành chậu bộ vi sai Hình 1. Trục thứ cấp 2 QLĐT-BM13-QT31 19 Hình 1. Vị trí lắp đặt trục thứ cấp 2 trong hộp số 1.
Trục số lùi Trục bánh răng số lùi làm thay đổi hướng quay của thứ cấp 2 và, kết quả là cũng thay đổi hướng quay của các bánh răng cho bộ truyền động cuối cùng của bánh răng vi sai. Nó được nối với bánh răng số 1 và bánh răng chung số lùi trên trục sơ cấp 1 và với bánh răng số lùi điều khiển trên trục thứ cấp 2. Trục số lùi QLĐT-BM13-QT31 20 Hình 1. Vị trí lắp đặt trục số lùi trong hộp số 1.
Bộ vi sai Cả hai trục thứ cấp đều truyền mô-men xoắn tới bánh răng vành chậu bộ vi sai. Bánh răng vi sai truyền mô-men xoắn thông qua hệ thống truyền động đến các bánh xe chủ động. Bánh khóa vị trí đỗ xe được tích hợp vào bộ vi sai. Bộ vi sai QLĐT-BM13-QT31 21 Hình 1.
Vị trí lắp đặt bộ vi sai trong hộp số 1. Cơ cấu khóa đỗ xe Khóa đỗ xe được tích hợp lắp ráp vào bánh răng vi sai để giúp đảm bảo hoàn toàn dừng xe và ngăn chặn xe khỏi việc vô tình lăn đi khi phanh tay không được kích hoạt. Khóa đỗ xe được điều khiển cơ học bằng cáp kết nối giữa cần số và vị trí khóa đỗ xe ở hộp số. Chức năng duy nhất của cáp kết nối là để vận hành khóa đỗ xe.
Chức năng Khóa đỗ xe được kích hoạt bằng cách chuyển số cần số ở vị trí “P”, kết quả là khóa đỗ xe sẽ ăn khớp với răng của bánh khóa đỗ xe. Một lò xo hãm khóa đòn bẩy tại chỗ và đặt khóa đỗ xe vào vị trí của nó. Nếu khóa đỗ xe không khóa vào khoảng trống giữa các răng của bánh khóa đỗ xe thì lò xo sẽ bị nén. Nếu như xe di chuyển, khóa đỗ xe sẽ khóa vào khoảng trống tiếp theo của bánh khóa đỗ xe.
Khóa vị trí đỗ xe được mở bằng cách chuyển cần số ra khỏi chữ “P”. Thanh trượt được đẩy trở lại ngay vào vị trí ban đầu của nó và lò xo nén 2 đẩy khóa đỗ xe ra khỏi khoảng trống của bánh khóa đậu xe. Vị trí khóa đỗ xe QLĐT-BM13-QT31 22 Hình 1. Cấu tạo cơ cấu khóa số 1.
Hoạt động hộp số DCT Nguyên lý làm việc có thể hình dung được thông qua sơ đồ mô phỏng đơn giản sau: Hình 1. Sơ đồ mô phỏng nguyên lý hoạt động hộp số DSG 02E DQ250 Khi xe bắt đầu khởi hành, cần số đang ở chế độ số D(Drive), Bánh răng số 1 sẽ ăn khớp trong hộp số, nhưng ly hợp vẫn chưa ăn khớp với trục tương ứng (dẫn động tới Bánh Răng 1). Lúc này quá trình vào số 1 chỉ đơn giản là thao tác gài số của hộp số chứ chưa thực sự truyền động tới vi sai cho đến khi người lái nhấn ga. Ly hợp hoạt động bằng QLĐT-BM13-QT31 23 dầu thuỷ lực nên nó có thể trượt ngay ở tốc độ không cao, vì vậy nó có thể giữ cho xe trườn từ từ tại số 1 như trên Hộp số Tự động.
Nhấn ga mạnh thêm nữa và ly hợp sẽ gài hoàn toàn với trục và công suất tại số 1 lúc này mới được truyền 100%.