Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống truyền lực của ô tô, hộp số giữ vai trò biến đổi mô-men xoắn và tốc độ quay từ động cơ để phù hợp với sức cản chuyển động tại bánh xe chủ động trong các điều kiện làm việc khác nhau. Ô tô ngày càng đóng vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân lẫn lĩnh vực an ninh quốc phòng. Cùng với sự phát triển của công nghệ chế tạo ô tô, nhiều giải pháp kỹ thuật mới được ứng dụng nhằm giảm nhẹ cường độ thao tác của người lái, nâng cao độ tin cậy, bảo đảm an toàn chuyển động và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu.

Tại Việt Nam, thực trạng ngành công nghiệp ô tô vẫn đang trong giai đoạn phát triển, các hoạt động kỹ thuật chủ yếu tập trung vào công tác khai thác, sửa chữa, phục hồi và chế tạo thay thế phụ tùng. Đặc biệt, trong quân đội, nhiều phương tiện đã qua thời gian sử dụng dài, trang bị kỹ thuật có phần lạc hậu, đòi hỏi công tác nghiên cứu, tính toán, chẩn đoán và phục hồi các cụm tổng thành cốt lõi phải được thực hiện bài bản. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài "Nghiên cứu một số loại hộp số trên xe ô tô" được tác giả Nguyễn Đức Hiếu thực hiện tại Khoa Cơ Điện Công Trình - Bộ môn Kỹ thuật Cơ khí, Trường Đại học Lâm Nghiệp.

Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài gồm:

  1. Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu kết cấu, nguyên lý hoạt động của một số loại hộp số phổ biến trên xe ô tô và xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa.
  2. Nhiệm vụ 1: Tổng quan hóa lịch sử hình thành, công dụng, yêu cầu kỹ thuật và phân loại các hệ thống hộp số ô tô từ truyền thống đến hiện đại.
  3. Nhiệm vụ 2: Phân tích chi tiết cấu tạo, cấu trúc truyền mô-men và nguyên lý làm việc của hộp số sàn (hộp số cơ khí có cấp); xác định các dạng hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp xử lý; lập quy trình tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng các cụm chi tiết hộp số sàn.
  4. Nhiệm vụ 3: Nghiên cứu cấu tạo, ký hiệu điều khiển và nguyên lý làm việc của hộp số tự động có cấp (AT) và hộp số tự động vô cấp (CVT); phân tích các hư hỏng đặc trưng và lập quy trình chăm sóc, bảo dưỡng, sửa chữa hộp số tự động.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các dòng hộp số cơ khí có cấp (hộp số sàn 2 trục, 3 trục), hộp số tự động thủy lực kết hợp bánh răng hành tinh (AT) và hộp số tự động vô cấp sử dụng đai truyền thép (CVT).
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu học thuật và lập quy trình kỹ thuật tại Trường Đại học Lâm Nghiệp.
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu và quy trình được tổng hợp, hoàn thành trong khóa học 2018 – 2022 (công bố năm 2022).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết hệ thống truyền lực ô tô và nguyên lý cơ học máy:

  • Khái niệm và chức năng hộp số: Hộp số là cụm tổ hợp gồm các cặp bánh răng ăn khớp (hoặc cơ cấu đai ma sát biến thiên, bộ truyền hành tinh) nhằm thay đổi tỷ số truyền, thay đổi mô-men và tốc độ quay ở bánh xe chủ động; thực hiện đảo chiều chuyển động của xe (số lùi); ngắt dòng truyền mô-men trong thời gian dài khi động cơ nổ không tải mà không cần tắt máy hoặc mở ly hợp liên tục; đồng thời trích công suất dẫn động các thiết bị chuyên dùng.
  • Công thức xác định tỷ số truyền:
    • Khi hai bánh răng ăn khớp ngoài: $i_{12} = -\frac{n_1}{n_2} = -\frac{Z_2}{Z_1}$ (chiều quay của trục chủ động và bị động ngược chiều nhau).
    • Khi hai bánh răng ăn khớp trong: $i_{12} = \frac{n_1}{n_2} = \frac{Z_2}{Z_1}$ (chiều quay của hai trục cùng chiều nhau).
  • Khung cấu trúc hộp số cơ khí: Vỏ hộp số; hệ thống trục (trục sơ cấp/trục ly hợp, trục trung gian, trục thứ cấp, trục số lùi); các cặp bánh răng trụ răng nghiêng (số tiến) và bánh răng trụ răng thẳng (số lùi); cụm đồng tốc (moay-ơ đồng tốc, then khóa, vòng ma sát côn, ống trượt); cơ cấu điều khiển gài số (trực tiếp hoặc gián tiếp qua đòn kéo/dây cáp); cơ cấu định vị bi - lò xo và cơ cấu khóa hãm thanh trượt ngăn gài đồng thời hai số.
  • Khung cấu trúc hộp số tự động: Hộp số AT sử dụng biến mô thủy lực, ly hợp thủy lực, bộ bánh răng hành tinh (bánh răng mặt trời, vành răng, bánh răng hành tinh, cần dẫn) và van điện từ điều khiển; hộp số CVT sử dụng bộ truyền đai thép và puly côn chủ động - bị động thay đổi khoảng cách vách ngăn bằng áp suất dầu.

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu kỹ thuật chuyên ngành công nghệ ô tô, phân loại cơ cấu cơ khí và điều khiển thủy lực.
  • Phương pháp quy trình hóa kỹ thuật: Chuẩn hóa trình tự các bước tháo dỡ, kiểm tra sai số hình học (khe hở dọc trục, khe hở hướng kính, độ cong trục) và chẩn đoán hư hỏng theo sơ đồ logic nguyên nhân - triệu chứng - biện pháp xử lý.
  • Nguồn dữ liệu: Tài liệu cấu tạo và sửa chữa xe cơ giới, thông số kỹ thuật các kết cấu hộp số kinh điển (Panhard-Levassor, GM Hydra-Matic, Buick Dynaflow, Ford Model T, Cadillac, Porsche...).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa lịch sử phát triển và phân loại toàn diện các hệ thống hộp số ô tô:

  • Lịch sử hộp số sàn: Bản phác thảo đầu tiên ra đời năm 1894 bởi hai kỹ sư Pháp Louis-Rene Panhard và Emile Levassor (sử dụng bộ truyền đai/bánh răng côn, vận tốc tối đa 32 km/h; sau đó cải tiến thành hộp số trượt 3 cấp dẫn động xích). Năm 1898, Louis Renault kết nối trục truyền động kim loại với cầu sau có bộ vi sai. Năm 1904, hộp số sàn sang số trượt Panhard-Levassor được chuẩn hóa rộng rãi. Bộ đồng tốc lần đầu tiên được Cadillac đưa vào sử dụng năm 1928 và được Porsche hoàn thiện sau đó. Hộp số hành tinh xuất hiện trên mẫu Ford Model T năm 1908 và hộp số chọn trước tỷ số truyền Wilson Preselector thập niên 1930.
  • Lịch sử hộp số tự động: Năm 1904, Sturtevant giới thiệu hộp số tự động dùng quả văng ly tâm. Năm 1934, Reo Self-Shifter ra đời với hai bộ truyền nối tiếp và ly hợp ma sát nhiều đĩa. Năm 1937, Oldsmobile đưa ra hộp số bán tự động 4 cấp điều khiển bằng áp suất dầu (trang bị trên 28.000 xe năm 1938). Năm 1939, General Motors ra mắt hộp số tự động hoàn chỉnh GM Hydra-Matic gồm 3 bộ truyền hành tinh điều khiển thủy lực. Năm 1948, mẫu Buick Roadmaster trang bị hộp số Dynaflow kết hợp biến mô thủy lực và bánh răng hành tinh với giá tùy chọn 244 USD, đạt tỷ lệ lắp đặt 85% trên các dòng xe Buick sau 3 năm.
Tiêu chí phân loại Nhóm hộp số Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc
Theo phương pháp thay đổi tỷ số truyền Hộp số có cấp - Loại trục tâm cố định: 2 trục (xe động cơ đặt trước - cầu trước) hoặc 3 trục (xe động cơ đặt trước - cầu sau).
- Loại trục tâm di động (bánh răng hành tinh).
- Phân cấp theo số lượng tay số: 3 cấp, 4 cấp, 5 cấp...
Hộp số vô cấp - Kiểu cơ học, kiểu ma sát, kiểu va đập.
- Hộp số tự động truyền thống (AT).
- Hộp số sàn tự động (AMT).
- Hộp số tự động vô cấp (CVT - truyền động đai thép).
- Vô cấp dùng điện (động cơ đốt trong kéo máy phát điện cấp cho mô tơ bánh xe).
- Vô cấp thủy lực (thủy động hoặc thủy tĩnh).
Theo cơ cấu điều khiển Điều khiển cưỡng bức Người lái trực tiếp tác động lực qua cần số và cơ cấu dẫn động cơ khí.
Điều khiển bán tự động Tự động hóa một phần quá trình đóng mở ly hợp hoặc chuyển số dựa trên áp suất dầu và tín hiệu điều khiển.

Chương 2: Nghiên cứu hộp số sàn. Lập quy trình kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa

Chương này tập trung mổ xẻ kết cấu chi tiết hộp số sàn, so sánh cấu trúc truyền động và lập quy trình kỹ thuật thực hành:

  • Cấu tạo chi tiết:
    • Vỏ hộp số: Gang hoặc hợp kim nhôm, bố trí các ổ đỡ trục, chứa dầu bôi trơn vung té, có lỗ nạp, thăm và xả dầu.
    • Các trục: Trục sơ cấp (có then hoa ăn khớp đĩa ly hợp và bánh răng chủ động liền trục), trục trung gian (các bánh răng chế tạo liền khối hoặc lắp then, quay cùng chiều trục sơ cấp), trục thứ cấp (đỡ các bánh răng số quay lồng không và moay-ơ đồng tốc), trục số lùi (chứa bánh răng trung gian số lùi).
    • Bánh răng: Thép hợp kim tôi nhiệt luyện bề mặt cứng; dùng bánh răng trụ răng thẳng cho số lùi và bánh răng trụ răng nghiêng cho các số tiến.
    • Bộ đồng tốc: Moay-ơ đồng tốc có then trong ăn khớp trục thứ cấp, rãnh ngoài ăn khớp ống trượt; 3 khóa chuyển số có lò xo đẩy; vành đồng tốc ma sát bằng đồng có mặt côn xẻ rãnh. Quá trình làm việc gồm 4 giai đoạn: Vị trí trung gian $\rightarrow$ Bắt đầu đồng tốc (khóa ép vành côn tạo ma sát) $\rightarrow$ Giữa quá trình đồng tốc (ống trượt đè lẫy khóa) $\rightarrow$ Kết thúc đồng tốc và gài khớp hoàn toàn.
    • Cơ cấu an toàn: Cơ cấu định vị bi - lò xo trên rãnh trục trượt giữ vị trí số tránh nhảy số; cơ cấu khóa chốt hãm ngăn gài đồng thời hai trục trượt; cơ cấu bảo hiểm số lùi cản lực ngẫu nhiên.
Dạng kết cấu Ưu điểm Nhược điểm Phạm vi ứng dụng
Hộp số 3 trục - Ở số truyền thẳng (số 5), mô-men truyền thẳng từ trục sơ cấp sang thứ cấp, bánh răng chạy không tải, hiệu suất cực đại, chiếm 50% - 70% thời gian vận hành, giảm mài mòn.
- Cho phép tạo tỷ số truyền lớn qua 2 cặp bánh răng ăn khớp, chiều quay không đổi.		 - Ổ bi trước của trục thứ cấp đặt trong lòng trục sơ cấp bị giới hạn kích thước, chịu tải căng thẳng.
- Hiệu suất ở các số thấp giảm do qua nhiều cặp bánh răng.		 Ô tô tải, xe khách, ô tô du lịch dẫn động cầu sau (FR).
Hộp số 2 trục - Truyền mô-men qua 1 cặp bánh răng, hiệu suất cao, kết cấu gọn gàng.
- Hộp số và cầu chủ động bố trí chung khoang dầu bôi trơn.
- Không cần trục các-đăng.		 - Tỷ số truyền bị hạn chế, muốn tỷ số truyền lớn phải tăng kích thước đường kính bánh răng. Ô tô con động cơ đặt trước dẫn động cầu trước (FF).
  • Nguyên lý truyền lực hộp số sàn 5 cấp:
    • Số 1: Động cơ $\rightarrow$ Trục sơ cấp (I) $\rightarrow$ Bánh răng 5 $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian (III) $\rightarrow$ Bánh răng 10 $\rightarrow$ Bánh răng 1 $\rightarrow$ Trục thứ cấp (II).
    • Số 2: Qua Bánh răng 5 $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian $\rightarrow$ Bánh răng 9 $\rightarrow$ Bánh răng 2 $\rightarrow$ Vòng đồng tốc B $\rightarrow$ Trục thứ cấp.
    • Số 3: Qua Bánh răng 5 $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian $\rightarrow$ Bánh răng 8 $\rightarrow$ Bánh răng 3 $\rightarrow$ Vòng đồng tốc B $\rightarrow$ Trục thứ cấp.
    • Số 4: Qua Bánh răng 5 $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian $\rightarrow$ Bánh răng 7 $\rightarrow$ Bánh răng 4 $\rightarrow$ Vòng đồng tốc A $\rightarrow$ Trục thứ cấp.
    • Số 5 (truyền thẳng): Mô-men từ Bánh răng 5 truyền thẳng qua Vòng đồng tốc A $\rightarrow$ Trục thứ cấp.
    • Số lùi: Qua Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian $\rightarrow$ Bánh răng 10 $\rightarrow$ Bánh răng 11 $\rightarrow$ Trục số lùi $\rightarrow$ Bánh răng 12 $\rightarrow$ Bánh răng 1 $\rightarrow$ Trục thứ cấp.
  • Chẩn đoán hư hỏng hộp số sàn:
    • Hiện tượng nhảy số về 0: Bánh răng không ăn khớp hết chiều dài; mòn cơ cấu định vị/khóa số; mòn bộ đồng tốc; mòn rãnh then hoa, rơ lỏng trục; mòn lỗ lắp trục trên nắp hộp số.
    • Hộp số phát tiếng kêu: Thiếu dầu bôi trơn; mòn ổ bi đỡ; mòn, tróc rỗ hoặc mẻ răng bánh răng; mòn then hoa.
    • Kẹt số, khó vào số hoặc va đập khi gài: Ổ bi đỡ mòn làm lệch tâm trục; đầu răng có ba-via; cần số tuột khỏi rãnh; càng gạt cong vênh; mòn mặt côn đồng tốc; lỏng bu-lông hãm; ly hợp cắt không dứt.
    • Hộp số quá nóng: Thiếu dầu; tắc đường dầu bôi trơn ổ bi; tắc lỗ thông hơi; bánh răng cọ sát lệch tâm.
    • Rò rỉ dầu: Đổ dầu quá mức quy định; rách đệm gioăng; nứt vỏ hộp số; lỏng bu-lông mặt bích; hỏng phớt chắn dầu.
  • Quy trình tháo lắp và kiểm tra kỹ thuật:
    • Tháo hộp số ra khỏi xe (6 bước): Tháo ắc quy (cáp âm trước) $\rightarrow$ Tháo nắp ca-pô $\rightarrow$ Tháo trục lái giữa và trợ lực lái $\rightarrow$ Tháo chi tiết khoang máy (lọc gió, máy khởi động, xi lanh cắt ly hợp, dây điện, cáp chọn số, gối đỡ động cơ trái) $\rightarrow$ Nâng xe, xả dầu hộp số, tháo bán trục, dầm ngang, dầm giữa, trục các-đăng (đánh dấu vị trí đệm) $\rightarrow$ Kê kích chắc chắn và hạ hộp số.
    • Tháo rời chi tiết hộp số (20 bước): Tháo cảm biến tốc độ $\rightarrow$ Tháo càng và ổ bi cắt ly hợp $\rightarrow$ Tháo công tắc đèn lùi $\rightarrow$ Tháo bu lông miếng hãm cài số 1 $\rightarrow$ Tháo trục cần chọn/chuyển số $\rightarrow$ Tháo nắp hộp số $\rightarrow$ Tháo đai ốc hãm trục thứ cấp 1 $\rightarrow$ Tháo ống trượt và càng gạt $\rightarrow$ Kiểm tra khe hở dọc trục và hướng kính bánh răng số 5 $\rightarrow$ Tháo các phanh hãm $\rightarrow$ Tháo moay-ơ đồng tốc và bánh răng số 5 $\rightarrow$ Rã rời moay-ơ đồng tốc $\rightarrow$ Tháo cụm bi hãm cài số $\rightarrow$ Tháo vỏ hộp số $\rightarrow$ Tháo trục và bánh răng trung gian số lùi $\rightarrow$ Tháo cụm càng gài và trục gài số $\rightarrow$ Tháo cụm trục sơ cấp và thứ cấp $\rightarrow$ Tháo hộp vi sai $\rightarrow$ Kiểm tra khe hở dọc trục, hướng kính bánh răng số 1, số 2 $\rightarrow$ Rã rời các bánh răng, ổ đũa kim và vòng bi trên trục thứ cấp.
    • Kiểm tra chi tiết: Sử dụng đồng hồ so kiểm tra độ cong trục sơ cấp; kiểm tra vết tiếp xúc và độ mòn mặt răng; đo độ mòn mặt côn và kiểm tra khe hở ăn khớp của vành đồng tốc.

Chương 3: Nghiên cứu hộp số tự động. Lập quy trình kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa

Chương 3 trình bày nguyên lý, kết cấu và phương pháp bảo dưỡng đối với hai dòng hộp số tự động điển hình:

  • Hộp số tự động AT (Automatic Transmission):
    • Cấu tạo 4 cụm chính: Biến mô thủy lực (truyền mô-men bằng dòng chất lỏng); bộ bánh răng hành tinh (thực hiện các tỷ số truyền khác nhau); bộ ly hợp và phanh đĩa thủy lực (khóa hoặc nhả các phần tử mặt trời, cần dẫn, vành răng); cụm van điện từ và bộ điều khiển điện tử (ECU/TCU).
    • Ký hiệu vị trí cần số: P (Parking - Đỗ xe), R (Reverse - Số lùi), N (Neutral - Số mo/trung gian), D (Drive - Số tiến tự động), S (Sport - Chế độ thể thao/Số thấp).
    • Nguyên lý: Bộ điều khiển tính toán thời điểm chuyển số dựa trên tốc độ xe, độ mở bướm ga và tải trọng động cơ để cấp dầu thủy lực đóng ngắt ly hợp tương ứng.
  • Hộp số tự động vô cấp CVT (Continuously Variable Transmission):
    • Cấu tạo: Bộ truyền đai thép chịu lực chuyên dụng, cặp puly côn chủ động (gắn trục đầu vào) và puly côn bị động (gắn trục ra) có thể tịnh tiến thay đổi khoảng cách vách ngăn nhờ piston thủy lực, kết hợp một cụm bánh răng hành tinh phụ trợ để gài số lùi.
    • Nguyên lý: Bằng cách thay đổi bán kính làm việc của dây đai thép trên hai bánh đai côn một cách liên tục, hộp số tạo ra vô số tỷ số truyền biến thiên êm dịu, không bị ngắt quãng dòng công suất.
  • Chẩn đoán hư hỏng và quy trình bảo dưỡng hộp số tự động:
    • Dạng hư hỏng đặc trưng: Xe bị rung giật, trượt khi tăng tốc hoặc chuyển số; hiện tượng khựng/trễ khi chuyển các chế độ P, R, N, D; xe không sang được số hoặc mất số khi xe đang vận hành; xe chỉ chuyển động được khi nhiệt độ động cơ và dầu hộp số lên cao.
    • Quy trình bảo dưỡng: Kiểm tra mức dầu và chất lượng dầu thủy lực (ATF/CVTF) bằng que thăm ở nhiệt độ vận hành tiêu chuẩn; thay thế dầu và lọc dầu định kỳ; vệ sinh cặn mạt kim loại trên nam châm đáy các-te; kiểm tra áp suất đường dầu chính; kiểm tra điện trở các cuộn van điện từ (solenoid) và tín hiệu cảm biến tốc độ.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả chính:
    • Khóa luận đã hệ thống hóa hoàn chỉnh lý thuyết kết cấu của ba dòng hộp số đại diện: hộp số sàn (MT 2 trục và 3 trục), hộp số tự động có cấp (AT) và hộp số vô cấp (CVT).
    • Xây dựng bảng tổng hợp chẩn đoán 5 dạng hư hỏng cơ bản của hộp số sàn (nhảy số, kêu ồn, kẹt số, quá nhiệt, rò dầu) và 4 dạng lỗi điển hình của hộp số tự động.
    • Thiết lập quy trình công nghệ chuẩn gồm 6 bước tháo hạ hộp số sàn ra khỏi xe và 20 bước tháo rã chi tiết, đi kèm các bước kiểm tra khe hở hình học và độ đảo trục bằng dụng cụ đo chuyên dụng.
  • Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật:
    • Khi tháo lắp cần đánh dấu chính xác chiều lắp ghép các cụm chi tiết (đệm các-đăng, vị trí nẹp giữ vòng bi); tuân thủ thứ tự siết bu-lông đối xứng; tuyệt đối tránh làm trầy xước các bề mặt côn đồng tốc và mặt bích làm kín.
    • Định kỳ kiểm tra chất lượng dầu bôi trơn hộp số, sử dụng đúng chủng loại và dung tích dầu quy định để ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt và mài mòn sớm các bề mặt răng.
  • Đóng góp của tác giả:
    • Cung cấp tài liệu mô tả trực quan, kết hợp lý thuyết với quy trình tháo lắp thực nghiệm chi tiết từng bước, phục vụ đắc lực cho công tác giảng dạy, học tập thực hành xưởng tại trường và ứng dụng phục hồi sửa chữa tại các cơ sở kỹ thuật cơ giới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Khóa luận chủ yếu thực hiện theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết và xây dựng quy trình công nghệ mô tả; chưa tiến hành thử nghiệm đo đạc tải trọng thực tế trên băng thử chuyên dụng.
    • Chưa phân tích sâu về tính toán độ bền mỏi tiếp xúc bánh răng hoặc mô phỏng dòng chảy thủy lực trong biến mô và cụm van điều khiển.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng nghiên cứu quy trình chẩn đoán mã lỗi điện tử (DTC) chuyên sâu bằng máy quét chẩn đoán trên các dòng hộp số tự động điều khiển điện tử thế hệ mới.
    • Nghiên cứu sâu hơn về hộp số ly hợp kép (DCT) và các cụm truyền lực tích hợp trên xe Hybrid/ô tô điện (EV).

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng:
    • Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ khí, Cơ khí Động lực dùng làm tài liệu tham khảo cho các môn học Kết cấu Ô tô, Lý thuyết Ô tô, Thực hành Sửa chữa Hệ thống Truyền lực và Đồ án tốt nghiệp.
    • Kỹ thuật viên tại các garage, xưởng dịch vụ sửa chữa ô tô tham khảo trình tự tháo rã, các bước đo kiểm khe hở bánh răng và bảng tra cứu nguyên nhân pan bệnh hộp số.
  • Nội dung giá trị nhất:
    • Quy trình 20 bước tháo rã hộp số sàn và các bước kiểm tra khe hở dọc trục, hướng kính bánh răng số 1, 2, 5.
    • Sơ đồ phân tích nguyên lý truyền động chi tiết của hộp số sàn 5 cấp và cơ chế đồng tốc 4 giai đoạn.

Câu hỏi thường gặp

  1. Vì sao ở số truyền thẳng (số 5) của hộp số 3 trục, hiệu suất truyền lực lại đạt giá trị cực đại?
    Ở tay số truyền thẳng, mô-men xoắn được truyền trực tiếp từ trục sơ cấp qua khớp gài sang trục thứ cấp mà không cần thông qua các cặp bánh răng ăn khớp trên trục trung gian. Các bánh răng lúc này quay không tải, loại bỏ hoàn toàn tổn thất ma sát ăn khớp giữa các cặp răng, giúp hiệu suất đạt cao nhất (chiếm 50% - 70% tổng thời gian vận hành của xe).

  2. Cơ chế đồng tốc trên hộp số sàn hoạt động như thế nào qua các giai đoạn chuyển số?
    Quá trình gồm 4 giai đoạn: (1) Trạng thái trung gian; (2) Khóa chuyển số dịch chuyển đẩy vành đồng tốc áp sát vào mặt côn bánh răng tạo ma sát sơ bộ; (3) Ống trượt thắng lực lò xo trùm lên vấu khóa, ép chặt vành ma sát làm đồng đều tốc độ góc giữa bánh răng số và ống trượt; (4) Vòng đồng tốc quay nhẹ định vị rãnh then, cho phép then ống trượt ăn khớp hoàn toàn với then bánh răng số.

  3. Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng hộp số sàn tự động nhảy về số 0 khi đang vận hành là gì?
    Hiện tượng này xuất phát từ việc bánh răng không ăn khớp hết chiều dài; mòn hỏng các chi tiết của cơ cấu định vị và khóa hãm số (lò xo yếu, bi mòn); mòn bộ đồng tốc; then hoa hoặc trục bị rơ lỏng; mòn các rãnh trên trục trượt hoặc lỗ lắp trục trên nắp hộp số bị mòn rộng.

  4. Đường truyền mô-men ở số 1 và số lùi của hộp số sàn 5 cấp trong khóa luận diễn ra như thế nào?

    • Số 1: Động cơ $\rightarrow$ Trục sơ cấp (I) $\rightarrow$ Bánh răng 5 $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian (III) $\rightarrow$ Bánh răng 10 $\rightarrow$ Bánh răng 1 $\rightarrow$ Trục thứ cấp (II).
    • Số lùi: Động cơ $\rightarrow$ Trục sơ cấp (I) $\rightarrow$ Bánh răng 6 $\rightarrow$ Trục trung gian (III) $\rightarrow$ Bánh răng 10 $\rightarrow$ Bánh răng 11 $\rightarrow$ Trục số lùi $\rightarrow$ Bánh răng 12 $\rightarrow$ Bánh răng 1 $\rightarrow$ Trục thứ cấp (II).

  5. Hộp số vô cấp CVT thay đổi tỷ số truyền dựa trên nguyên lý cơ bản nào?
    Hộp số CVT sử dụng một bộ truyền đai thép liên kết giữa hai cặp bánh đai hình nón (chủ động và bị động). Khi áp suất dầu điều khiển ép hoặc mở rộng khoảng cách giữa hai mặt nón của puly, bán kính tiếp xúc của dây đai thép thay đổi liên tục, từ đó làm biến thiên tỷ số truyền một cách êm dịu và không gián đoạn dòng lực.

Kết luận

Khóa luận "Nghiên cứu một số loại hộp số trên xe ô tô" của tác giả Nguyễn Đức Hiếu đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết, kết cấu và nguyên lý hoạt động của hộp số sàn (MT), hộp số tự động (AT) và hộp số vô cấp (CVT). Đề tài đã xây dựng chi tiết quy trình kỹ thuật 6 bước tháo hạ hộp số ra khỏi xe và 20 bước tháo rã chi tiết hộp số sàn, đồng thời tổng hợp các bảng chẩn đoán hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục cụ thể. Đây là công trình tổng hợp lý thuyết và quy trình công nghệ có giá trị tham khảo thiết thực cho công tác đào tạo chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô cũng như hoạt động bảo dưỡng, sửa chữa ô tô thực tế.