TỔNG QUAN
Tính cấp thiết của đề tài
Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đang được nhà nước chú trọng phát triển mạnh mẽ nhờ vào tiềm năng to lớn và sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với nhu cầu ngày càng cao của con người đã thúc đẩy các hãng sản xuất lớn như Ford, Toyota, Mercedes, Kia Motors và Hyundai cải tiến mẫu mã, kiểu dáng công nghệ và chất lượng sản phẩm Những cải tiến này nhằm đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy cho người sử dụng trong quá trình vận hành và di chuyển.
Hãng Ford đã cải tiến dòng xe Ford Focus bằng hộp số Powershift, trong khi Toyota áp dụng hộp số CVT cho Toyota Yaris, mang lại trải nghiệm vượt trội cho người dùng so với các thế hệ trước Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc tiếp cận công nghệ mới còn hạn chế, với giảng dạy và tài liệu chủ yếu bằng tiếng nước ngoài Vì vậy, nhóm nghiên cứu quyết định tìm hiểu về hai loại hộp số mới trên Ford Focus và Toyota Yaris để cung cấp thêm thông tin và kiến thức về cấu tạo cũng như công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa.
Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Tìm hiểu tổng quan về hộp số CVT, Powershift trên ô tô
Tìm hiểu về đặc điểm kết cấu, nguyên lý hoạt động của hộp số CVT, Powershift nói chung và hộp số CVT K410 và hộp số Powershift 6DCT250 nói riêng
Xây dựng quy trình bảo dƣỡng, kiểm tra, chẩn đoán hộp số CVT K410 và hộp số Powershift 6DCT250
- Giới thiệu tổng quan về hai loại xe Toyota Yaris và Ford Focus
- Cấu tạo, hoạt động của hộp số tự động trên xe Toyota Yaris
- Cấu tạo, hoạt động của hộp số tự động trên xe Ford Focus
- Công nghệ bảo dƣỡng, kiểm tra, sửa chữa hộp số
- Kết luận và khuyến nghị
Phương pháp nghiên cứu
1.3.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Nghiên cứu lý thuyết Đọc tài liệu, tìm hiểu, quan sát hệ thống trên xe
Phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc để hiểu sâu hơn về hệ thống
Xây dựng bài kiểm tra chẩn đoán
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu a Khái niệm
Nghiên cứu tài liệu là phương pháp thu thập thông tin khoa học dựa trên việc phân tích các văn bản và tài liệu đã có sẵn, kết hợp với tư duy logic để rút ra những kết luận khoa học cần thiết Quy trình thực hiện bao gồm nhiều bước quan trọng nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của kết quả nghiên cứu.
Bước 1: Thu thập, tìm kiếm các tài liệu viết về hộp số CVT K410 và hộp số Powershift 6DTC250
Bước 2: Tổ chức các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic rõ ràng, phân chia theo từng bước, đơn vị kiến thức và các vấn đề khoa học có cơ sở vững chắc và bản chất cụ thể.
Bước 3: Nghiên cứu và phân tích tài liệu về hộp số CVT K410 và hộp số Powershift 6DCT250, tập trung vào cấu trúc và nguyên lý hoạt động của chúng một cách khoa học.
Bước 4: Tổng hợp và hệ thống hóa các kết quả phân tích để liên kết các kiến thức và thông tin đã thu thập, từ đó xây dựng một hệ thống lý thuyết hoàn chỉnh và sâu sắc.
1.3.3 Phương pháp phân tích thống kê và mô tả
Là phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để đƣa ra kết luận chính xác, khoa học
Chương 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Giới thiệu về xe Ford Focus 2013
Ford Focus thế hệ thứ ba đã được ra mắt chính thức tại triển lãm Motorshow Việt Nam vào tháng 10 năm 2012 tại Hà Nội và bắt đầu giao xe cho khách hàng từ tháng 12 cùng năm.
Ford Focus được trang bị công nghệ Ford SYNC® phát triển cùng Microsoft, cho phép người lái điều khiển điện thoại và thiết bị ngoại vi qua khẩu lệnh Ngoài ra, xe còn có hệ thống hỗ trợ đỗ xe tự động, giúp người lái chỉ cần xác định vị trí đỗ, trong khi Focus tự động xử lý các thao tác còn lại.
When launched, the Ford Focus was available in three sedan variants: the 1.6L Ambiente 5MT, 2.0L Titanium 6AT, and 1.6L Trend 6AT, along with two hatchback options: the 1.6L Trend 6AT and the 2.0L Sport 6AT.
Xe được trang bị hai tùy chọn động cơ: động cơ 1.6L Duratec Ti-VCT với công suất 123.4 mã lực và mô men xoắn 16.2 kg.m, cùng với động cơ 2.0L Duratec GDI phun nhiên liệu trực tiếp, cho công suất 167.6 mã lực và mô men xoắn 20.6 kg.m Ngoài ra, xe còn có hai tùy chọn hộp số, bao gồm hộp số tay 5 cấp và hộp số tự động 6 cấp ly hợp kép.
Tất cả các phiên bản xe đều được trang bị tiêu chuẩn hai túi khí cho hàng ghế trước, trong khi hai phiên bản Sport hatchback và Titanium sedan còn được trang bị thêm túi khí rèm và túi khí hông Ngoài ra, các tính năng an toàn tiêu chuẩn khác bao gồm hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phân phối lực phanh điện tử EBD, và hệ thống cân bằng điện tử ESP, ngoại trừ phiên bản Ambiente sedan Phiên bản Ambiente sedan cũng không có hệ thống kiểm soát lực kéo TC, hỗ trợ neo xe và khởi hành ngang dốc.
Focus được sản xuất cho thị trường toàn cầu, không được thiết kế riêng cho bất kỳ cuộc thử nghiệm an toàn nào Tuy nhiên, với cấu trúc vững chắc, mẫu xe này đã nhận được đánh giá cao trong các cuộc thử nghiệm va chạm tại Mỹ và Châu Âu.
Bảng 2.1 Thông tin cơ bản dòng Ford Focus 2013 tại Việt Nam
Ford Focus Trend 1.6AT 2013 Xuất xứ Lắp ráp trong nước Lắp ráp trong nước Lắp ráp trong nước
Lắp ráp trong nước Lắp ráp trong nước Dáng xe Sedan Hatchback Sedan Hatchback Sedan
Hộp số Số sàn 5 cấp Tự động 6 cấp Tự động 6 cấp Tự động 6 cấp Tự động 6 cấp
Bảng 2.12 Đặc tính kỹ thuật xe Ford Focus 2013
Kiểu động cơ Xăng 2.0L Duratec 16 Van
Công suất cực đại PS rpm 170@6600
Mô men xoắn cực đại NM rpm 202@4450
Dung tích thùng nhiên liệu L 55
Hộp số Hộp số tự động 6 cấp ly hợp kép
Hệ thống lái Trực lực lái điên EPAS
Hệ thống phanh trước sau Đĩa, Hệ thống chống bó cứng ABS
Mâm xe Mâm đúc hợp kim 16”
Túi khí Túi khí đôi phía trước và bên hông hành khách
Hệ thống hỗ trợ tự động đỗ xe giúp xe dừng lại khi gặp chướng ngại vật, đồng thời tích hợp chức năng chống trộm APATS Ngoài ra, hệ thống cân bằng điện từ ESP đảm bảo an toàn khi lái xe Đèn pha tự chỉnh góc chiếu và có chức năng rửa đèn, mang lại tầm nhìn tối ưu trong mọi điều kiện thời tiết.
Gương chiếu hậu Sấy và gập tự động
Hệ thống điều hòa Tự động 2 vùng khí hậu
Hệ thống âm thanh Bảng điều khiển trung tâm tích hợp CD 1 đĩa đài AM FM Sony 9 loa, USB, AUX
Màn hình hiển thị Màn hình TFT 4.2”
Hệ thống điện khác Cảm biến gạt mƣa, kiểm soát tốc độ tích hợp vô lăng, khóa cửa điện từ xa thông minh
Cấu tạo hộp số tự động Powershift
Hình 2.1 Mặt cắt hộp số Powershift
Hình 2.2 Cấu tạo hệ thống ly hợp kép
Mô tơ số 1 điều khiển ly hợp và bộ trợ lực điện điều khiển số 1 là những thành phần quan trọng trong hệ thống Đĩa ăn khớp kết hợp với ổ bi ăn khớp số 1 đảm bảo hiệu suất hoạt động Thêm vào đó, bộ trợ lực điện điều khiển số 2 cùng với đĩa ăn khớp cũng đóng vai trò thiết yếu trong quá trình vận hành.
6 ổ bi số ăn khớp 2; 6 - Mô tơ số 2 điều khiển ly hợp; 7 - Đĩa ma sát số 2; 8 - Đĩa ly hợp số
2; 9 - Đĩa lái; 10 - Đĩa ly hợp số 1; 11 - Đĩa ma sát số 1
Hệ thống ly hợp bao gồm:
- Hai bộ chấp hành cần gạt cơ điện, mỗi bộ đƣợc dẫn động bởi một động cơ điện một chiều
- Bộ ly hợp kết nối với hai trục sơ cấp của hộp số và đƣợc nối với đĩa gắn biến mô nhờ các đai ốc
Hình 2.3 Mặt cắt chi tiết bộ phận ly hợp
1 – Đĩa gắn biến mô; 2 – Đĩa ép số 1; 3 – Đĩa dẫn động; 4 – Đĩa ly hợp; 5 – Đĩa ép số 2;
6 – Lò xo giảm chấn; 7 – Trục sơ cấp (Trục rỗng); 8 – Trục sơ cấp (Trục đặc);
9 – Vòng bi của đĩa dẫn động
Mô men xoắn được truyền qua đĩa ly hợp với cấu trúc song song cho hai truyền lực phụ, đảm bảo an toàn nhờ vào việc ly hợp kép thường ở trạng thái mở Loại ly hợp này được gọi là "ly hợp động", trong đó áp lực tiếp xúc gần như bằng không khi không có lực ép hoặc chỉ có một lực nhỏ tác động vào lò xo.
Bộ ly hợp được trang bị hệ thống kiểm soát hành trình nhằm đảm bảo hoạt động ổn định cho bộ chấp hành Để giảm chấn cho ly hợp, các lò xo giảm chấn được lắp đặt vào các đĩa ly hợp.
7 Đĩa dẫn động của bộ ly hợp kép đƣợc gắn vào trục thứ cấp (trục rỗng) của hộp số
Hình 2.4 Sơ đồ hiển thị quá trình đóng mở ly hợp
A – Ly hợp ở trạng thái bình thường (mở); B – Ly hợp ở trạng thái hoạt động đóng
1 – Ly hợp số 1 đóng; 2 – Đĩa ép số 2; 3 – Đĩa dẫn động; 4 – Đĩa ép số 1;
Đĩa ly hợp số 1, trục sơ cấp (trục đặc và trục rỗng), cùng với hai lò xo đòn nhả, đóng vai trò quan trọng trong việc mở và đóng ly hợp Hai lò xo này giúp ly hợp duy trì trạng thái mở bình thường, trong khi việc đóng ly hợp được thực hiện thông qua sự dẫn động của ổ bi, tương ứng với độ nén của lò xo Khi áp lực tác động lên lò xo, đĩa ép sẽ ép chặt vào đĩa ly hợp và đĩa dẫn động, đảm bảo quá trình hoạt động hiệu quả.
Hình 2.5 Bộ phận ăn khớp
1 – Vòng bi ăn khớp số 2 điều khiển lò xo nén số 2 của ly hợp số 2);
2 – Vòng bi ăn khớp số 1 điều khiển lò xo nén số 1 của ly hợp số 1);
Hai vòng bi ăn khớp được lắp đặt trên ống dẫn hướng, cho phép chúng di chuyển độc lập nhờ vào các rãnh trượt.
Hai vòng bi ăn khớp đƣợc trang bị mỗi đĩa ăn cứng ăn khớp, chúng đƣợc lắp hở trên vòng bi ăn khớp và truyền lực từ trục
Hình 2.6 Bộ chấp hành điều khiển ly hợp
1 – Động cơ điện một chiều; 2 – Lò xo đòn nhả; 3 – Đai ốc bi tuần hoàn;
Lực cần thiết để đóng ly hợp được tạo ra bởi một lò xo nén thông qua nguyên tắc đòn bẩy, với con lăn nằm giữa cần gạt như một bàn cân Động cơ điện một chiều được gắn trực tiếp lên vỏ ly hợp và truyền động thanh ren của trục vít qua răng bánh răng Sự chuyển động xoay của thanh ren khiến đai ốc bi tuần hoàn đẩy con lăn, từ đó thay đổi trọng tâm đòn bẩy và lực ép.
Hình 2.7 Hoạt động của bộ chấp hành điều khiển ly hợp
A – Ly hợp mở (động cơ điện một chiều không kích hoạt);
Khi động cơ điện một chiều không được kích hoạt, ly hợp sẽ mở Để đóng ly hợp, động cơ được điều khiển bởi TCM làm cho vít me bi di chuyển, dẫn đến con lăn hạ xuống nhờ đai ốc bi tuần hoàn Sự chuyển động này làm thay đổi trọng tâm của đòn bẩy, từ đó tăng lực tác động lên đầu kia của đòn bẩy, đẩy vòng bi ăn khớp lên và ép chặt vào lò xo nén, khiến ly hợp chuyển sang trạng thái đóng Để duy trì trạng thái đóng này, động cơ điện một chiều cần được cung cấp dòng điện liên tục.
Khi TCM ngắt dòng điện cung cấp cho động cơ điện một chiều, lò xo nén sẽ dần được nới lỏng và ly hợp sẽ mở Vòng bi ăn khớp sẽ xoay về vị trí cũ, và khi đòn bẩy trở về vị trí ban đầu, hình dáng của đòn bẩy sẽ khiến con lăn trở về vị trí ban đầu.
2.2.2 Hộp điều khiển hộp số (TCM)
Hình 2.8 Các chi tiết của hộp điều khiển hộp số
1 – Vỏ sau; 2 – Giắc nối; 3 – Bộ phận điều khiển; 4 – Vòng đệm; 5 – Cuộn dây stator
(động cơ điện một chiều số 1); 6 – Vòng bi động cơ điện một chiều;
Rô to với cực từ là thành phần quan trọng trong động cơ điện một chiều, bao gồm hai loại: động cơ điện một chiều số 1 và số 2 Vỏ trước bảo vệ các bộ phận bên trong, trong khi cuộn dây stator của động cơ điện một chiều số 2 đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra từ trường cần thiết cho hoạt động của động cơ.
Các giắc cắm của bộ điều khiển
Bộ điều khiển và hai động cơ điện một chiều được tích hợp trong hộp điều khiển hộp số (TCM) có chức năng chính là thu thập và đánh giá tín hiệu từ các cảm biến, sau đó điều khiển bộ chấp hành phù hợp Khi cần sửa chữa, việc thay thế chỉ có thể thực hiện bằng cách thay toàn bộ cụm TCM.
Hình 2.9 Sơ đồ các chi tiết đầu ra, đầu vào của hộp điều khiển hộp số
Cụm đồng hồ và đèn tín hiệu đóng vai trò quan trọng trong việc hiển thị thông tin, trong khi hộp điều khiển hệ thống điện thân xe giúp quản lý các chức năng điện Động cơ điện một chiều được sử dụng để điều khiển chuyển số và bộ chấp hành ly hợp, đảm bảo sự hoạt động mượt mà của hệ thống truyền động Hộp điều khiển hộp số (TCM) phối hợp với cảm biến tốc độ trên trục sơ cấp đặc để tối ưu hóa hiệu suất và an toàn cho xe.
8 – Cảm biến tốc độ trên trục sơ cấp đặc; 9 – Cảm biến tốc độ trên trục thứ cấp;
10 – Cảm biến dãy số; 11 – Cảm biến hall trên động cơ điều khiển ly hợp;
Cảm biến Hall trên động cơ điều khiển chuyển số đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí cần chọn số, giúp tối ưu hóa quá trình chuyển số Hộp điều khiển hệ thống truyền động đảm nhận việc điều phối các tín hiệu từ cảm biến, trong khi phanh chống bó cứng (ABS) đảm bảo an toàn khi phanh Cuối cùng, cảm biến vị trí tay lái cung cấp thông tin cần thiết để điều chỉnh hệ thống lái một cách chính xác.
Hình 2.10 Cảm biến ISS số 1
Cảm biến điện từ sẽ xác định tốc độ và chiều quay của bánh răng tay số 3 trên trục sơ cấp Tín hiệu từ cảm biến sẽ được xử lý và truyền đến TCM để quản lý hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Hình 2.11 Cảm biến ISS số 2
Cảm biến sẽ đo tốc độ quay của bánh răng tay số 4 trên trục sơ cấp, là một trục rỗng Đây là một cảm biến điện từ chuyên dụng để xác định tốc độ quay, và tín hiệu thu được sẽ được xử lý và truyền đến TCM.
Hình 2.12 Cảm biến dãy số
1 – Cảm biến TR; 2 – Tấm ốp; 3 – Trục chấp hành
Cảm biến dãy số được lắp đặt trên vỏ hộp số, với tấm đệm gắn trên trục chấp hành ở cả hai bên cảm biến Khi xe cần chuyển số, sự xoay của hộp số sẽ làm trục chấp hành xoay theo, dẫn đến việc tấm đệm cũng xoay cùng.
Nguyên lý hoạt động của hộp số
2.3.1.1 Đường truyền công suất ở tay số 1
Hình 2.22 Đường truyền công suất tay số 1
Ly hợp số 1 hoạt động, mô men xoắn từ động cơ đƣợc truyền đến từ trục sơ cấp đặc bên trong màu vàng
Ly hợp số 2 không hoạt động vì thế nó mở
Trục và càng gạt tay số 1 và số 5 kết hợp để gài vào số 1, giúp truyền mô men đến trục sơ cấp Qua bánh răng trung gian, mô men này được truyền tiếp đến bộ vi sai, từ đó dẫn ra ngoài.
Lưu ý rằng cả hai trục thứ cấp đều xoay, mặc dù chỉ có trục thứ cấp dưới được dẫn động trực tiếp từ trục sơ cấp, trong khi trục sơ cấp còn lại xoay nhờ các bánh răng kết nối với bộ vi sai.
2.3.1.2 Đường truyền công suất ở tay số
Hình 2.23 Đường truyền công suất tay số 2
Ly hợp số 1 không hoạt động
Ly hợp số 2 hoạt động, mô men từ động cơ đƣợc truyền đến trục sơ cấp rỗng bên ngoài màu xanh
Trục và càng gạt tay số 2 và số 6 khóa vào bánh răng số 2, từ đó truyền mô men từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp Lực này tiếp tục được truyền đến bộ vi sai qua bánh răng trung gian, dẫn đến việc truyền lực ra ngoài.
2.3.1.3 Đường truyền công suất ở tay số 3, 4, 5, 6
Cách vận hành chuyển số ở các tay số khác tương tự như tay số 1 và 2, với quá trình chuyển số diễn ra thông qua việc đóng mở giữa hai ly hợp, tạo ra các đường công suất như hình minh họa dưới đây.
Hình 2.24 Đường truyền công suất tay số 3
Hình 2.25 Đường truyền công suất tay số 4
Hình 2.26 Đường truyền công suất tay số 5
Hình 2.27 Đường truyền công suất tay số 6
2.3.1.4 Đường truyền công suất ở tay số lùi
Hình 2.28 Đường truyền công suất tay số lùi (R)
Hộp số có một bánh răng trung gian để đảo chiều quay của trục thứ cấp, và bánh răng trung gian này được kết nối với bánh răng số 2, tương tự như hộp số sàn.
Ly hợp số 1 mở, ly hợp số 2 đóng, mô men xoắn truyền qua trục sơ cấp rỗng xanh dương
Trục và càng gạt tay số 4 cùng số lùi hoạt động khóa vào tay số lùi trên trục sơ cấp phía trên Hai bánh răng màu cam luôn ăn khớp với nhau, nhờ vào bánh răng trung gian mà trục sơ cấp phía trên có thể đảo chiều và truyền động ra bộ vi sai.
2.3.1.5 Cơ cấu hỗ trợ chuyển số nhanh
Hình 2.29 Quy trình chọn số thực tế khi tay số 1 ăn khớp
Để hiểu rõ hơn về quá trình chuyển số và đường truyền mô men ở các tay số, các sơ đồ trước chưa thể hiện đầy đủ hoạt động của hộp số khi chuyển số Trong thực tế, khi một tay số được chọn, tay số khác cũng sẽ được ăn khớp sẵn, với mỗi tay số tương ứng với một ly hợp khác nhau, điều này cần được làm rõ hơn.
Khi tay số 1 được chọn, trục và càng gạt số 2 6 sẽ khóa vào tay số 2, nhưng lúc này ly hợp số 2 không đóng, do đó không truyền mô men.
Khi tay số 1 được chọn, trục thứ cấp phía dưới sẽ quay, và do tay số 2 cũng kết nối với trục này, nó sẽ truyền mô men ngược lại, khiến trục sơ cấp bên ngoài quay Điều này có nghĩa là trục sẽ quay với tốc độ tương ứng khi xe ở tay số 2.
Dù tay số được chọn nằm trên trục thứ cấp khác, nó vẫn sẽ quay nhờ mô men được truyền qua vi sai và bánh răng trung gian.
Trong quá trình chuyển số, bộ TCM điều khiển hoạt động của ly hợp, trong đó ly hợp số 1 mở và ly hợp số 2 đóng Đồng thời, động cơ sẽ giảm tốc độ để phù hợp với quá trình lên số.
Sau khi chuyển số, TCM sẽ ngay lập tức chọn tay số tiếp theo, quyết định tăng hay giảm tay số này dựa trên tín hiệu đầu vào nhận được.
Khi tay số mới khớp với tay số đã chọn, quá trình chuyển số diễn ra nhanh chóng Ngược lại, nếu không khớp, việc chuyển số sẽ chậm hơn do bánh răng cần được chọn trước khi thực hiện ly hợp, dẫn đến hiện tượng khựng khi chuyển số.
Mặc dù các thuật toán của bộ TCM đã được tối ưu hóa cho nhiều điều kiện lái xe khác nhau và đang được cải tiến liên tục, nhưng chúng vẫn không thể hoàn toàn đáp ứng được tất cả các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến tài xế.
Hình 2.30 Cơ cấu đỗ xe
Chốt đỗ xe được thiết kế ăn khớp với trục thứ cấp, giúp ngăn chặn việc quay của nó Chốt này sử dụng lò xo nén để giữ cố định, chỉ bật ra khi được điều khiển tách rời.
Cả hai ly hợp đề không hoạt động, để mở
Bộ chấp hành chuyển số sẽ khóa ở tay số 1 và số lùi, vì khi xe thoát khỏi chế độ đỗ sẽ chọn một trong 2 số này
Giới thiệu về xe Toyota Yaris
Bảng 2.43 Thông tin cơ bản xe Toyota Yaris Động cơ Hộp số Kiểu dẫn động
Cấp nội thất Kiểu thân xe
K410 (Hộp số vô cấp với 7 cấp ảo)
Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật xe Toyota Yaris Động cơ 2 NR-FE Xăng, dung tích xilanh 1.5L, Dual VVT-i, 4 xilanh, 16 van, DOHC và VTT-I kép
Kết hợp: 5,7 Trong đô thị: 7 Ngoài đô thị: 4,9
Hộp số Số tự động vô cấp với 7 cấp ảo
Khoảng sáng gầm xe 135 mm
Công suất tối đa Kw rpm 107/6000
Mô men xoắn tối đa
Dung tích bình nhiên liệu 42L
Tiêu chuẩn khí xả Euro 4
Phanh Trước đĩa thông gió 15”, sau đĩa đặc 14”
Trợ lực lái Điện thanh rang và bánh răng
Hệ thống treo Trước độc lập Macpherson, sau dầm xoắn
Mâm xe Mâm đúc Alloy 15inch, 8 chấu, sử dụng lốp 185 60R15 Đèn trước Halogen kiểu đèn chiếu
Gương chiếu hậu Gập và chỉnh điện, tích hợp đèn báo rẽ
Tay lái 3 chấu, bọc da mạ bạc, tích hợp nút điều chỉnh âm thanh, điều chỉnh 2 hướng lên và xuống
Cửa sổ Chỉnh điện, chống kẹt bên người lái
Khóa cửa từ xa Có
Chìa khóa Mở khóa thông minh và khởi động bằng nút bấm, hệ thống mã hóa khóa động cơ
Hệ thống điều hòa Tự động
Hệ thống âm thanh DVD 1 đĩa, Bluetooth, 6 loa, AM/FM, MP3/WMA,
Ghế Nỉ cao cấp được trang bị ghế tài xế chỉnh tay 6 hướng và ghế hành khách chỉnh tay 4 hướng, cùng với hàng ghế thứ 2 có khả năng gập lưng ghế theo tỷ lệ 60:40 Ngoài ra, xe còn được trang bị 2 túi khí cho tài xế và hành khách phía trước, đảm bảo an toàn tối đa trong quá trình di chuyển.
An toàn ABS, EBD, BA
Cấu tạo hộp số CVT trên xe Yaris
Hình 2.32 Mặt cắt hộp số CVT K410
Hộp số là thiết bị quan trọng giúp điều chỉnh tỷ số tốc độ giữa động cơ và cầu chủ động của xe Nếu không có hộp số, xe chỉ có thể hoạt động ở một tốc độ duy nhất, giới hạn ở một tốc độ cực đại nhất định.
Khả năng tăng tốc và leo dốc của xe sẽ bị hạn chế nếu không sử dụng hộp số Hộp số với hệ thống bánh răng đa dạng từ thấp đến cao giúp biến đổi mô-men xoắn của động cơ, tối ưu hóa hiệu suất vận hành.
33 nhiều điều kiện vận hành khởi hành, tăng tốc, leo dốc Các số có thể đƣợc cài bằng tay hoặc tự động
Hộp số có thể được đặt dọc đối với xe dẫn động cầu sau hay cầu trước và đặt ngang đối với xe dẫn động cầu trước
Hơn 500 năm trước, Leonardo da Vinci đã tiên phong đưa ra ý tưởng cho hộp số vô cấp CVT (Continuously Variable Transmission), một loại hộp số cho phép tỷ số truyền biến thiên liên tục.
Hiện nay, hộp số vô cấp đang dần thay thế hộp số hành tinh trên nhiều mẫu xe hơi, với sự phát triển và ứng dụng của các hãng xe lớn như Toyota, General Motors (GM), Audi, Honda và Nissan.
Hình 2.33 Mặt cắt các bộ phận của hộp số
Hộp số CVT gồm các cụm bộ phận chính sau:
Bộ truyền vô cấp bao gồm puly chủ động và puly bị động, được kết nối qua một dây đai Sự thay đổi vị trí của puly và khả năng truyền công suất của dây đai tạo ra các dải tỷ số truyền tốc độ đa dạng.
- Cụm ly hợp: Bộ ly hợp có chức năng kết nối hoặc ngắt kết nối giữa các bộ phận trong bộ truyền bánh răng hành tinh
Phanh được sử dụng trong hộp số vô cấp nhằm giữ một phần tử của bộ truyền hành tinh, giúp tạo ra số đảo chiều và số lùi trong hộp số.
- Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, cần dẫn, bánh răng bao
- Bộ truyền lực cuối: Giảm tốc độ trên trục đầu ra và khuếch đại tỉ số truyền một lần nữa
Vi sai là cơ cấu truyền động quan trọng, giúp điều chỉnh tốc độ quay giữa các bánh xe bên trái và bên phải Nó hoạt động như một bộ giảm tốc cuối cùng trước khi lực được truyền tới bánh xe, tạo ra sự khác biệt về tốc độ quay Nhờ đó, xe có thể chuyển động êm ái và ổn định hơn khi vào các khúc cua.
2.5.1 Biến mô thủy lực và ly hợp khóa biến mô
Hình 2.34 Mặt cắt bộ biến mô thủy lực
Cấu trúc của giảm chấn cho phép hoạt động khóa biến mô diễn ra hiệu quả ngay tại dải tốc độ thấp, giúp giảm rung động mô men động cơ và mang lại cảm giác lái êm ái, dễ chịu.
Biến mô là thiết bị kết nối giữa động cơ và hộp số, giúp tăng mô men xoắn khi xe cần lực kéo lớn Khi đạt vận tốc nhất định, việc truyền động qua biến mô không còn cần thiết và có thể gây lãng phí nhiên liệu, do đó, việc chuyển sang truyền động cứng là tối ưu Để thực hiện điều này, ly hợp khóa biến mô được sử dụng, là loại ly hợp nhiều đĩa hoạt động bằng áp lực dầu, được điều khiển bởi các van điện từ.
35 kích hoạt bởi dòng điện gửi từ bộ xử lí trung tâm ECM tương tự như các ly hợp trên hộp số tự động
Hình 2.35 Mặt cắt biến mô
Bánh bơm được đặt trong vỏ bộ biến mô, kết nối với trục khuỷu thông qua đĩa dẫn động nhiều cánh cong Bên trong bánh bơm, một vòng dẫn hướng được lắp ở mép trong các cánh nhằm điều hướng dòng dầu một cách êm ái.
Bánh tua bin có nhiều cánh được lắp trên bánh tua bin giống trường hợp của bánh bơm hướng cong của cấc cánh thì ngược chiều với bánh bơm
Stato nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin qua khớp 1 chiều đƣợc lắp trên trục stato và trục này đƣợc cố định trên vỏ hộp số
Khớp một chiều được lắp giữa hai vành trong và ngoài của bánh Stator, cho phép hai vành này quay tự do theo chiều A, nhưng ngăn cản quay theo chiều B.
Cơ cấu ly hợp khoá biến mô truyền công suất trực tiếp từ động cơ, tương tự như một khớp nối cơ khí Tuy nhiên, biến mô sử dụng dòng thuỷ lực để truyền công suất, dẫn đến tổn hao công suất Do đó, ly hợp được lắp bên trong biến mô để kết nối trực tiếp động cơ với hộp số, nhằm giảm thiểu tổn thất công suất.
Hình 2.36 Kết cấu khớp khóa biến mô
Khóa biến mô có cấu trúc gồm khung thép, lò xo giảm chấn và vành khăn làm từ sợi atbet hoặc hợp kim gốm, tạo ra lực ma sát cần thiết Mặt đối diện với vành khăn là bề mặt kim loại trong hộp số, nơi vành khăn ma sát tiếp xúc Lò xo giảm chấn đóng vai trò hấp thụ mômen xoắn khi ly hợp ăn khớp, giúp ngăn chặn va đập.
Bơm dầu kết hợp với biến mô, tạo ra áp suất bôi trơn và cung cấp áp suất thủy lực cho bộ điều khiển thủy lực
Vận chuyển dầu nhớt theo chu trình tuần hoàn đảm bảo các bộ phận hoạt động trơn tru Quá trình bôi trơn diễn ra liên tục, với bơm dầu hộp số tự động được chế tạo từ nhôm tĩnh điện và thép cao cấp, giúp nâng cao hiệu suất và độ bền của xe.
Bơm dầu dung trong hộp số CVT là loại bánh răng ăn khớp trong lệch tâm
Bơm dầu đƣợc truyền năng lƣợng từ trục khuỷu động cơ
Hình 2.37 Cấu tạo bơm dầu
Hình 2.38 Bơm dầu kiểu bánh răng lệch tâm (bơm rôto)
Bơm dầu đƣợc cấu tạo từ: vỏ bơm, vành răng ngoài, rôto bơm, đĩa phân chia dầu
Do sự không đồng tâm trục quay, các bánh răng tạo ra khoang dầu khi ăn khớp Khi trục chủ động quay, thể tích khoang dầu giữa các bề mặt răng tăng lên, dẫn đến quá trình hút Tiếp theo, khoang dầu bị thu hẹp, làm tăng áp suất Quá trình bơm diễn ra liên tục, tạo áp suất dầu cho hệ thống thủy lực.
2.5.3 Cấu tạo hệ truyền vô cấp đai thép Điều khiển tỉ số truyền tốc độ bằng việc biến đổi bề rộng của cặp puli
Hình 2.39 Cấu tạo bộ truyền vô cấp
Cấu trúc piston kép của puli sơ cấp giúp làm giảm đường kính của buồng thủy lực
CÔNG NGHỆ KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỘP SỐ
Chẩn đoán hộp số
3.1.1 Chẩn đoán dựa trên các triệu chứng a Các đặc điểm bình thường khi hộp số hoạt động
Khi lái xe trên bề mặt mịn và chuyển số từ 1 lên 2 hoặc từ 3 xuống 2, có thể nghe thấy tiếng lách cách của kim loại va chạm Âm thanh này xuất hiện mỗi khi chuyển số nhưng không rõ ràng khi có tiếng ồn từ bên ngoài như ma sát mặt đường hoặc tiếng gió ở tốc độ cao Đây chỉ là âm thanh bình thường khi cần gạt số di chuyển và tiếng ăn khớp của bộ đồng tốc.
- Tiếng ma sát khi hạ số: Tiếng ma sát nhẹ khi xe giảm tốc độ hoạt hạ số hoàn toàn bình thường
Khi động cơ xe ngừng hoạt động, tiếng lách cách phát ra là do hộp số nhả ly hợp, điều này đảm bảo an toàn khi khởi động lại động cơ Âm thanh này là một phần bình thường trong hoạt động của hệ thống.
Khi xe di chuyển với tốc độ thấp, khoảng 3 km/h, người lái có thể nghe thấy tiếng rít Âm thanh này trở nên rõ hơn khi tăng hoặc giảm tốc độ, và nó xuất phát từ sự chuyển động của vòng bi Đây là hiện tượng hoàn toàn bình thường và không ảnh hưởng đến độ bền của hộp số.
Khi gài số lùi, tiếng lách cách phát ra từ hộp số là do bánh răng trung gian hoạt động, điều này hoàn toàn bình thường và tương tự như hiện tượng xảy ra trên các hộp số sàn.
Cảm giác va chạm giật khi lái xe thường xuất hiện khi xe đang ở số tiến thấp, đặc biệt là khi dừng lại hoặc tăng tốc đột ngột Hiện tượng này trở nên rõ rệt hơn khi bạn đỗ xe hoặc tăng tốc liên tục, và đây chỉ là một đặc điểm bình thường của bộ ly hợp kép khô.
64 b Các triệu chứng hƣ hỏng
Bảng 3.1 Triệu chứng hư hỏng trên hộp số Powershift
Không thể chuyển số, kẹt ở số trung gian
Vấn đề có thể xảy ra ở cảm biến áp lực phanh
Chuyển số khó hoặc trì hoãn Lỗi hệ thống ly hợp thích ứng của bộ điều khiển hộp số
Hƣ hỏng ly hợp Tiếng ồn, rung lắc hoặc khó khi chuyển số ở các tay số 1, 3, hoặc 5
Ly hợp số 1 gặp vấn đề Trục sơ cấp số 1
Ly hợp bị bẩn Trục sơ cấp bị rò rỉ Tiếng ồn, rung lắc hoặc khó khi chuyển số ở các tay số 2, 4, 6, trung gian, số lùi hoặc khi đỗ
Ly hợp số 2 Trục sơ cấp số 2
Ly hợp bị bẩn Trục sơ cấp bị rò rỉ Tiếng ồn, rung lắc hoặc khó khi chuyển số ở các tay số 1, 2, 5 hoặc 6
Tiếng ồn, rung lắc hoặc khó khi chuyển số ở các tay số 3, 4 hoặc số lùi
Tiếng gõ hoặc va chạm khi chuyển sang số 1
Bộ đồng tốc bị mòn hoặc bị hỏng
Tiếng ồn khi chuyển sang số 5 Bộ đồng tốc bị mòn hoặc bị hỏng Tiếng ồn, rung lắc hoặc khó khi chuyển số ở tất cả các tay số
Hƣ hỏng bộ vi sai
Không chuyển sang chế độ đỗ xe đƣợc hoặc bị kẹt ở chế độ đỗ xe
Dây kéo cần chuyển số bị hỏng
Bộ phận đỗ xe bị lỗi Phần mềm của TCM bị nhầm số Điện áp của TCM quá cao Lỗi bộ kết nối hoặc dây dẫn
Ly hợp thích nghi lỗi
Rò rỉ dầu ra bên ngoài Các vòng đệm bị mòn hoặc hỏng
3.1.2 Chẩn đoán mã lỗi bằng máy chẩn đoán
Bảng 3.11 Mã lỗi hộp số Powershift
P06A6 Lỗi nguồn của cảm biến số 1 trên trục sơ cấp (ISS 1)
P06A7 Lỗi nguồn của cảm biến số 2 trên trục sơ cấp (ISS 2)
P06A8 Lỗi nguồn cảm biến trên trục thứ cấp (OSS)
P07A1 Lỗi bộ kiểm soát điều khiển hộp số
P0702 Lỗi hệ thống điện bộ điều khiển hộp số
P0706 Tần số của cảm biến TR “A” vƣợt khỏi khoảng mặc định
P0707 Nguồn cấp cho cảm biến TR “A” thấp
P0708 Nguồn cấp cho cảm biến TR “A” cao
P0709 Nguồn cấp cho cảm biến TR “A” gián đoạn
P0715 Nguồn cấp cho cảm biến ISS 1 không đầy đủ
P0716 Tín hiệu từ cảm biến ISS 1 bị nhiễu, hoặc vƣợt ngoài khoảng quy định P0717 Không nhận đƣợc tín hiệu từ cảm biến ISS 1
P0718 Tín hiệu từ cảm biến ISS 1 bị ngắt quãng
P0720 Nguồn cấp cho cảm biến OSS không đầy đủ
P0721 Tín hiệu từ cảm biến OSS bị nhiễu hoặc vƣợt ngoài khoảng quy định P0722 Không nhận đƣợc tín hiệu từ cảm biến OSS
P0723 Nguồn điện cấp cho cảm biến OSS bị gián đoạn
Các mã lỗi P072B đến P074D liên quan đến tình trạng kẹt số trên hộp số tự động Cụ thể, P072B báo hiệu kẹt ở số lùi, trong khi P072C, P072D, P072E, P072F và P073A chỉ ra tình trạng kẹt ở các số 1, 2, 3 và 4 Mã P073B cho biết tình trạng kẹt ở số 6, còn P073E và P073F thông báo không thể chuyển sang số lùi và số 1 Các mã P074A, P074B, P074C và P074D chỉ ra rằng không thể chuyển sang các số 2, 3, 4 và 5 Tất cả các mã này đều cho thấy vấn đề trong việc tách hoặc ăn khớp giữa trống chuyển số và các cấp số tương ứng.
P074E Không thể chuyển sang số 6, trống chuyển số thứ 2 không thể ăn khớp vào số 6 P07A2 Ly hợp số 1 bị kẹt (Ly hợp số 1, 3, 5)
P07A3 Lỗi ly hợp số 1, lỗi lò xo hoặc động cơ điện một chiều bị kẹt P07A4 Ly hợp số 2 bị kẹt (Ly hợp số lùi, 2, 4, 6
P07A5 Lỗi ly hợp số 2, lỗi lò xo hoặc động cơ điện một chiều bị kẹt P0805 Lỗi động cơ điện một chiều số 1 trong ly hợp
P0806 Lỗi cảm biến hall trong động cơ điện một chiều số 1
P0809 Nguồn cấp cho động cơ điện một chiều số 1 bị gián đoạn
P087A Lỗi động cơ điện một chiều số 2 trong ly hợp
P087B Lỗi cảm biến hall trong động cơ điện một chiều số 2
P087E Nguồn cấp cho động cơ điện một chiều số 2 bị gián đoạn
P0882 Nguồn cấp bộ TCM thấp
P0883 Nguồn cấp bộ TCM cao
P0900 Không có nguồn đến động cơ điện một chiều số 1 trong ly hợp P0901
P0902 Nguồn đến động cơ điện một chiều số 1 trong ly hợp thấp P0903 Nguồn đến động cơ điện một chiều số 1 trong ly hợp cao
P090A Không có nguồn đến động cơ điện một chiều số 2 trong ly hợp P090B
P090C Nguồn đến động cơ điện một chiều số 2 trong ly hợp thấp P090D Nguồn đến động cơ điện một chiều số 2 trong ly hợp cao
P163E Lỗi tỉ số truyền ở các tay số, không tương ứng với phần mềm P2700 Kiểm tra độ mài mòn của ly hợp số 1
P2701 Kiểm tra độ mài mòn của ly hợp số 2
P2765 Không có nguồn đến cảm biến số 2 trên trục sơ cấp
P2766 Tín hiệu từ cảm biến ISS 2 bị nhiễu, hoặc vƣợt ngoài khoảng quy định P2767 Không có tín hiệu từ cảm biến ISS 2
P2768 Dòng điện đến cảm biến ISS 2 bị ngắt quãng
P2801 Tần số của cảm biến TR “B” vƣợt khỏi khoảng mặc định
P2802 Nguồn cấp cho cảm biến TR “B” thấp
P2803 Nguồn cấp cho cảm biến TR “B” cao
P2804 Nguồn cấp cho cảm biến TR “B” gián đoạn
P2805 cho thấy sự khác biệt lớn trong tín hiệu giữa cảm biến TR "A" và "B" P2831 chỉ ra rằng động cơ điện một chiều ở số thứ nhất không hoạt động Cuối cùng, P2832 cho biết trống chuyển số thứ nhất gặp lỗi vị trí.
Mã lỗi P2835 chỉ ra rằng nguồn cấp đến động cơ điện một chiều cho chuyển số thứ nhất bị ngắt quãng, trong khi mã P2836 cho biết động cơ điện một chiều cho chuyển số thứ hai không hoạt động Ngoài ra, mã P2837 cho thấy trống chuyển số thứ hai gặp phải lỗi vị trí.
P283A Nguồn đến động cơ điện một chiều điều khiển chuyển số thứ hai bị ngắt quãng P285B Không có nguồn đến động cơ điện một chiều chuyển số thứ 2 P285C
Mã lỗi P285D chỉ ra rằng nguồn cấp đến động cơ điện một chiều chuyển số thứ nhất thấp, trong khi mã P285E cho thấy nguồn cấp đến động cơ này cao Nếu không có nguồn cấp đến động cơ điện một chiều chuyển số thứ nhất, mã lỗi P285F sẽ được kích hoạt Đối với chuyển số thứ hai, mã P2860 chỉ ra nguồn cấp thấp, còn P2861 cho biết nguồn cấp cao.
P286F Thời gian ngắt ly hợp số 1 quá chậm
P2872 Ly hợp số 1 bị kẹt khi khóa
P2877 Thời gian ngắt ly hợp số 2 quá chậm
P287A Ly hợp số 2 bị kẹt khi khóa
P287B TCM không điều khiển đúng ly hợp
U0028 Mô đun không giao tiếp đƣợc với hệ thống
U0073 Mô đun giao tiếp bị ngắt
U0100 Mất giao tiếp với hộp điều khiển động cơ hộp điều khiển hệ thống truyền động “A”
U0115 Mất giao tiếp với hộp điều khiển động cơ hộp điều khiển hệ thống truyền động “B”
U0121 Mất kết nối với hệ thống phanh chống bó cứng ABS
U0140 Mất kết nối với hộp điều khiển hệ thống điện thân xe BCM U0141
U0155 Mất kết nối với mô đun bảng điều khiển (IPC)
U0294 Mất kết nối với mô đun điều khiển hệ thống truyền động U0401 Dữ liệu đầu vào lỗi từ ECM PCM “A”
U0415 Lỗi dữ liệu nhận từ hệ thống phanh chống bó cứng
