QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG VÔ CẤP TRÊN Ô TÔ
Lịch sử hình thành hộp số vô cấp
Xuất phát từ nhu cầu trang bị cho các chiến hạm quân sự với thiết bị truyền công suất lớn và vận tốc cao, công nghệ truyền động thủy cơ đã được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu Khi ngành công nghiệp ô tô toàn cầu phát triển mạnh mẽ, các hãng sản xuất ô tô đã bắt đầu cạnh tranh để nâng cao chất lượng xe và áp dụng công nghệ mới Điều này dẫn đến việc tích hợp các hệ thống tự động vào xe, như hệ thống chống bó cứng bánh xe, hệ thống chỉnh góc đèn tự động, hệ thống treo khí nén, hộp số tự động, hệ thống camera cảnh báo khi lùi và hệ thống định vị toàn cầu Đây được coi là bước tiến quan trọng thứ hai trong ngành công nghiệp ô tô, sau sự ra đời của động cơ đốt trong.
Hộp số vô cấp CVT là một loại hộp số với tỷ số truyền biến thiên, không có cấp số cố định Ý tưởng về hộp số vô cấp đã được Leonardo Da Vinci phát triển cách đây khoảng 500 năm.
Hình 1-1 Hộp số vô cấp
Lịch sử hình thành hộp số vô cấp:
Năm 1490 – Leonardo Da Vinci đã cho ra bản vẽ phác họa hộp số vô cấp
Năm 1886 – Hộp số con lăn chính thức được đăng ký phát minh
Năm 1935 – Adiel Dodge đã nhận được bằng sang chế về hộp số vô cấp CVT kiểu con lăn
Năm 1938, hộp số tự động hoàn toàn ra đời với hệ thống bánh răng hành tinh khi GM giới thiệu chiếc xe đầu tiên trang bị hộp số vô cấp Việc điều khiển ô tô trở nên đơn giản hơn khi không còn bàn đạp ly hợp Tuy nhiên, do tính phức tạp trong chế tạo và khó khăn trong bảo trì, hộp số tự động ít được sử dụng vào thời điểm đó.
Năm 1958 – Daf đã cho sản xuất hộp số vô cấp cho xe ô tô
Đến những năm 70 hộp số vô cấp thực sự được hồi sinh khi hàng loạt hãng ô tô ra các loại xe mới với hộp số vô cấp đi kèm
Năm 1989 – Subaru Justy GL chính là sản phẩm đầu tiên được lắp hộp số vô cấp, và được bán tại Mỹ
Năm 2002 – Chiếc Saturn chính là chiếc được ứng dụng công nghệ CVT đầu
Vào năm 2004, Ford chính thức lắp đặt hộp số vô cấp CVT, đánh dấu sự phát triển của công nghệ này tại Việt Nam Mặc dù hộp số vô cấp đã xuất hiện từ những năm 1990 trên các xe nhập khẩu, nhưng do công nghệ còn hạn chế, việc bảo trì và sửa chữa gặp khó khăn, nên nó chưa được phổ biến Hiện nay, với sự tiến bộ trong khoa học và công nghệ, hộp số vô cấp đã được hoàn thiện và khẳng định tính ưu việt của mình Hiện tại, không chỉ các xe nhập khẩu cũ, mà nhiều loại xe lắp ráp trong nước cũng đã được trang bị hộp số CVT, giúp loại hộp số này ngày càng trở nên phổ biến trên nhiều dòng xe, từ xe phổ thông đến xe cao cấp.
Ngoài việc được sử dụng cho ô tô, công nghệ này còn xuất hiện trên nhiều phương tiện khác như đầu kéo, xe tay ga, xe trượt tuyết và scooter.
Some notable car models include the Toyota Vios, Honda City, Nissan Sunny, and Toyota Corolla Altis.
Hình 1-2 Hộp số vô cấp trên xe hiện đại
Công dụng, phân loại, yêu cầu của hộp số vô cấp CVT
Hộp số vô cấp (CVT) có khả năng điều chỉnh mô-men xoắn, tốc độ xe và chiều chuyển động, giúp đơn giản hóa việc điều khiển Nó cho phép quá trình chuyển số êm dịu mà không cần ngắt đường truyền công suất từ động cơ, tự động chọn tỷ số truyền phù hợp với điều kiện di chuyển Nhờ đó, hộp số vô cấp tối ưu hóa công suất động cơ, mang lại hiệu suất vận hành tốt hơn cho ô tô.
Vì vậy hộp số vô cấp có các chức năng cơ bản sau:
Tạo ra các cấp tỷ số truyền phù hợp giúp điều chỉnh mô-men xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động, đáp ứng hiệu quả với mô-men cản luôn thay đổi và tối ưu hóa công suất động cơ.
Tăng cường khả năng động học của xe
Giúp cho xe thay đổi chiều chuyển động
Thao tác điều khiển hộp số đơn giản nhẹ nhàng
Đảm bảo chất lượng động lực kéo cao và tính kinh tế của ô tô
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
Làm việc không ồn, sang số nhẹ nhàng không sinh ra lực va đập ở các bánh răng
Có nhiều dạng hộp số CVT nhưng chủ yếu được chia làm 3 loại cơ bản sau: a) Hộp số CVT trên cơ sở puly và dây đai
Hình 1-3 Hộp số vô cấp puly và dây đai
Hộp số CVT bao gồm một puly sơ cấp, một puly thứ cấp và một dây đai Bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa các puly, dây đai có thể căng lên hoặc lỏng ra, từ đó thay đổi tỷ số truyền giữa puly chủ động và puly bị động Hệ thống này hoạt động dựa trên cơ chế con lăn, cho phép điều chỉnh linh hoạt và hiệu quả trong việc truyền động.
Hình 1-4 Hộp sô vô cấp kiểu con lăn
Các bánh xe có khả năng quay quanh hai trục, với trục ngang và trục dọc, cho phép chúng tiếp xúc với nhiều vị trí khác nhau trên đĩa Khi bánh xe tiếp xúc gần với tâm của đĩa chủ động, đầu kia của đĩa sẽ chạm vào mép của đĩa bị động, dẫn đến việc giảm tốc độ nhưng tỷ số truyền lại tăng Ngược lại, khi bánh xe tiếp xúc gần mép đĩa chủ động, chúng sẽ chạm vào tâm của đĩa bị động, làm tăng tốc độ Sự chuyển động lên xuống của bánh xe tạo ra sự thay đổi tỷ số truyền một cách nhanh chóng Hộp số CVT dạng thủy tĩnh là một ứng dụng của cơ chế này.
Hình 1-5 Hộp số vô cấp kiểu thủy tĩnh
Khi động cơ hoạt động, truyền động quay của động cơ sẽ vận hành bơm thủy lực thể tích, chuyển đổi năng lượng thành dòng chất lỏng Tại đầu bên kia, mô-tơ thủy lực chuyển đổi dòng chất lỏng thành chuyển động quay Ưu điểm của truyền động CVT kiểu thủy tĩnh là khả năng truyền tải công suất cao, phù hợp cho các dòng xe hạng nặng.
Tên đề tài đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu hộp số tự động vô cấp trên xe TOYOTA VIOS 2016
Mục tiêu đề tài
Bài viết giúp sinh viên nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động vô cấp CVT trên xe TOYOTA VIOS 2016 Qua đó, sinh viên sẽ được hướng dẫn quy trình tháo lắp, kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng, sửa chữa và sử dụng hộp số CVT, đảm bảo đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật.
Ưu điểm – nhược điểm của hộp số tự động vô cấp CVT
Hộp số tự động vô cấp hoạt động êm ái nhờ vào việc không có sự ăn khớp giữa các bánh răng và sự di chuyển ăn khớp của các vòng đồng tốc, giúp tránh hiện tượng giật khi thay đổi tỉ số truyền.
Hộp số CVT có giới hạn khả năng truyền mô-men xoắn, nhưng điều này cũng mang lại ưu điểm quan trọng, đó là cơ cấu an toàn giúp bảo vệ các bộ phận khác trong hệ thống truyền lực khi xe gặp tình trạng quá tải.
Hộp số CVT thay đổi tỷ số truyền một cách nhanh chóng để đáp ứng cho quá trình tăng tốc hoặc giảm tốc
Hộp số CVT thường điều chỉnh động cơ hoạt động ở tốc độ tối ưu nhất để tiết kiệm nhiên liệu, giúp xe trang bị hộp số này tiết kiệm nhiên liệu hơn so với các loại xe sử dụng hộp số thông thường.
Khả năng kiểm soát khí thải của hộp số tốt hơn do khả năng sử dụng nhiên liệu tốt
Hộp số vô cấp có ít chi tiết hơn so với các loại hộp số khác, dẫn đến cấu trúc gọn nhẹ và chi phí sản xuất thấp, từ đó giúp giảm giá thành sản phẩm.
Công tác sửa chữa đơn giản và chi phí rẻ
Giới hạn khả năng truyền mô – men xoắn
Các vấn đề về bản quyền sáng chế làm tăng chi phí sản xuất hộp số
Trong quá trình hoạt động dây đai thường xuyên bị trượt dễ gây mài mòn cho các chi tiết trong hộp số
Xe sử dụng hộp số CVT thường mang lại cảm giác không thoải mái cho người mới lái, vì sự tăng tốc của xe không đồng bộ với việc đạp chân ga Hộp số CVT hoạt động bằng cách đẩy động cơ lên một tốc độ nhất định và giữ ổn định, sau đó từ từ thay đổi tỷ số truyền để tăng tốc Do đó, xe tăng tốc theo sự thay đổi của tỷ số truyền bên trong hộp số, mà không phản ứng nhanh chóng theo ý muốn của người lái.
Dây đai truyền động có giới hạn chịu tải, do đó loại hộp số này không phù hợp cho các phương tiện yêu cầu mô-men xoắn cao như xe tải và xe thể thao.
Dây đai truyền động có thể bị giãn và có tuổi thọ giới hạn, vì vậy việc kiểm tra và thay thế thường xuyên là rất cần thiết Dây đai cao su thường có tuổi thọ khoảng một thời gian nhất định, do đó, người dùng cần chú ý đến tình trạng của chúng để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Dầu bôi trơn hộp số cũng có tuổi thọ kém hơn nên cần phải thay thường xuyên hơn
Hộp số vô cấp thường có độ ồn lớn hơn hộp số tự động có cấp thông thường.
THIỆU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỘP SỐ CVT TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016
Tổng quan về xe ô tô TOYOTA VIOS 2016
Chiều dài cơ sở mm 2700
Khoảng sáng gầm xe mm 130
Bán kính vòng quay tối thiểu m 5,4
Trọng lượng không tải kg 1255 – 1300
Trọng lượng toàn tải kg 1675 Động cơ
Loại động cơ 4 xy lanh thẳng hàng,
Dung tích công tác cc 1987
Công suất tối đa Kw (mã lực) 107 (143) tại 6200 vòng/ phút
Mô men xoắn tối đa Nm 187 tại 3600 vòng/ phút
Hệ thống ngắt/ mở động cơ tự động Không
Hệ thống truyền động Cầu trước
Hộp số Tự động vô cấp
Sau Bán phụ thuộc dạng thanh xoắn Vành và lốp xe
Tiêu chuẩn khí thải Euro 2
Mức tiêu thụ nhiên liệu
Trong đô thị Lít/100km 9,0
Ngoài đô thị Lít/100km 5,6
Cụm đèn trước Đèn chiếu gần LED Đèn chiếu xa Halogen Đèn vị trí LED Đèn chiếu sáng ban ngày LED
Hệ thống cân bằng góc chiếu Có (tự động)
Cụm đèn sau LED Đèn phanh thứ ba LED Đèn sương mù
Chức năng chỉnh điện Có
Chức năng gập điện Có
Tích hợp đèn báo rẽ Có
Tay lái Trợ lực điện
Hệ thống chống bó cứng phanh Có
Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp Có
Hệ thống phân hối lực phanh điện tử
Hệ thống cân bằng điện tử Có
Hệ thống kiểm soát lực kéo Có
Cảm biến hỗ trợ đỗ xe Có phía sau
Túi khí Túi khí người lái và hành khách phía trước
Dây đai an toàn 3 điểm (5 vị trí)
Hệ thống báo động Có
Hệ thống mã hóa khóa động cơ Có
Bảng 2-1 Thông số cơ bản về xe ô tô TOYOTA VIOS 2016
Cấu tạo của hộp số CVT
Kiểu động cơ 2ZR-FE
Kết cấu thay đổi chiều chuyển động Bộ truyền hành tinh
Cơ cấu truyền lực Bộ truyền vô cấp puly đai thép
Tỷ số truyền vi sai 5,356
Loại dầu hộp số Toyota Genuine CVT Fluid TC
Bảng 2-2 Thông số cơ bản hộp số CVT
Hộp số CVT gồm các bộ phận chính như sau:
Bộ truyền vô cấp bao gồm puly chủ động và puly bị động, được kết nối thông qua một dây đai truyền động Sự thay đổi vị trí của các puly cùng với việc truyền công suất qua dây đai tạo ra các dải tỷ số truyền khác nhau ở nhiều tốc độ.
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 trong hộp số vô cấp có vai trò quan trọng trong việc giữ một phần tử của bộ truyền hành tinh, nhằm tạo ra số đảo chiều, tức là số lùi trong hộp số.
Bộ truyền bánh răng hành tinh bao gồm: bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, bánh răng bao, cần dẫn
Bộ truyền lực cuối: Giảm tốc độ trên trục ra và khuếch đại tỉ số truyền một lần nữa
Vi sai là cơ cấu truyền mô-men quay đến các bán trục bên trái và bên phải, đóng vai trò là bộ giảm tốc cuối cùng trước khi lực được truyền tới các bánh xe Cơ cấu này tạo ra sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải, giúp xe di chuyển êm ái khi vào các khúc cua.
Các cảm biến lùi, vị trí puly, tốc độ
Cụm thân van gồm 2 nửa: thân van trên, thân van dưới với 5 van điện từ và 1 cảm biến nhiệt độ dầu
Hình 2-4 Mặt cắt hộp số CVT
Kết cấu các cụm chi tiết.
Hình 2-5 Cụm chi tiết puly và dây đai truyền động
Hình 2-6 Mặt cắt puly truyền động a Cấu tạo
Puly chủ động và bị động được cấu tạo từ 2 khoang dầu và piston Khi thêm dầu vào một khoang, piston sẽ được đẩy, tạo áp suất dầu sang khoang bên cạnh, từ đó làm thay đổi khoảng cách khe hở giữa các puly Nguyên lý hoạt động này cho phép điều chỉnh hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Trong trạng thái tăng tốc, bộ ECU – CVT nhận tín hiệu từ các cảm biến áp suất và tốc độ của puly sơ cấp và puly thứ cấp, cùng với cảm biến vị trí bàn đạp ga Khi ô tô cần tăng tốc, ECU điều khiển puly chủ động để tăng đường kính khoảng cách giữa hai nửa puly, đồng thời giảm đường kính giữa hai nửa của puly bị động, nhằm thực hiện việc truyền số cao hơn.
Trong trạng thái giảm tốc, ECU điều khiển các van SL DS1 và DS2 để giảm áp suất của puly chủ động, đồng thời tăng đường kính của puly bị động.
Hình 2-7 Dây đai truyền động
Dây đai truyền động trong hộp số CVT là loại dây đai kim loại được cấu tạo từ các phần tử đai bằng thép liên kết với nhau bởi hai dây đai Ưu điểm nổi bật của loại dây đai này là khả năng truyền động ma sát cao, thời gian sử dụng lâu dài và ít bị co dãn, giúp duy trì chiều dài ổn định Tuy nhiên, nhược điểm của dây đai kim loại là khó chế tạo và chi phí sản xuất cao.
2.2.3 Bộ biến mô thủy lực có li hợp khóa biến mô
Hình 2-8 Biến mô thủy lực
Cấu trúc của giảm chấn giúp hoạt động khóa biến mô diễn ra hiệu quả ở dải tốc độ thấp, giảm rung động mô-men động cơ và tạo cảm giác lái dễ chịu Biến mô đóng vai trò như một thiết bị nối mềm giữa động cơ và hộp số, khuếch đại mô-men từ động cơ đến hộp số (bộ truyền bánh răng hành tinh) khi xe cần lực kéo lớn Quá trình này sử dụng dầu như một môi chất, cho phép thay đổi và truyền mô-men đến trục sơ cấp của hộp số.
Bánh bơm được đặt trong vỏ của bộ biến mô, kết nối với trục khuỷu thông qua đĩa dẫn động nhiều cánh hình cong bên trong bánh bơm Một vòng dẫn hướng được lắp ở mép trong của các cánh nhằm đảm bảo dòng dầu chảy một cách êm ái.
Có nhiều cánh được lắp vào bánh tua bin giống trường hợp của bánh bơm hướng cong của các cánh thì ngược chiều với bánh bơm
Nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin qua khớp một chiều được lắp trên trục stato và trục này cố định trên vỏ hộp số
Hoạt động của stato là điều chỉnh dòng dầu trở về từ bánh của tuabin và bánh bơm theo hướng cản quay của bánh bơm Nhờ đó, stato thay đổi chiều dòng dầu để tác động lên phía sau các cánh bơm, từ đó làm tăng mô-men xoắn.
Khớp một chiều cho phép stato quay theo chiều hoạt động của động cơ, nhưng nếu stato cố gắng quay ngược lại, khớp một chiều sẽ khóa stato để ngăn chặn chuyển động đó Nguyên lý hoạt động của biến mô cũng dựa trên nguyên tắc này.
Khi tốc độ bơm tăng, lực ly tâm bắt đầu đẩy dầu từ tâm bánh bơm ra ngoài Khi tốc độ tiếp tục tăng, dầu sẽ bị văng ra khỏi bánh bơm Dầu chảy vào cánh của tua bin, khiến tua bin quay theo chiều của bánh bơm Dầu tiếp tục chảy dọc theo các bánh của tua bin, và khi vào bên trong, mặt cong của bánh sẽ điều chỉnh hướng chảy của dầu trở lại về phía bánh bơm, khởi động lại chu kỳ.
Khuếch đại mô – men là quá trình mà biến mô thực hiện dẫn dầu khi còn năng lượng sau khi đi qua bánh tua bin và trở về bánh bơm qua cánh stato Cụ thể, bánh bơm được quay nhờ mô – men này, được bổ sung bởi dầu quay về từ bánh tua bin.
2.2.4 Bộ truyền bánh răng hành tinh
Bộ truyền bánh răng hành tinh trên các xe lắp hộp sô vô cấp có nhiệm vụ khuếch đại mô – men và thay đổi chiều chuyển động của xe
Bộ bánh răng hành tinh bào gồm: bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, bánh răng bao
Li hợp trong hộp số vô cấp hoạt động tương tự như ly hợp cơ khí, có chức năng đóng và ngắt lực truyền từ động cơ đến hộp số Khi trục sơ cấp của hộp số quay mà các lá đĩa li hợp không hoạt động, trục thứ cấp sẽ không quay Ngược lại, nếu trục sơ cấp quay khi các đĩa li hợp được đóng, trục thứ cấp sẽ quay theo.
Cấu tạo gồm: Trục li hợp, vòng đệm, bạc lót, vòng chặn, vòng phản ứng, đĩa phanh, tấm phanh
Các đĩa ma sát ăn khớp bằng then hoa với bánh răng bao
Các đĩa có độ dày từ 1.6 đến 2.18mm, với lớp ma sát dày từ 0.38 đến 0.76mm Bề mặt ma sát được thiết kế với các rãnh đa dạng, giúp tăng cường dòng dầu vào giữa đĩa ma sát và đĩa ép, từ đó cải thiện khả năng làm mát.
Nguyên liệu chung để tạo đĩa ma sát là giấy đặc biệt, đó là hỗn hợp của: cotton, than chì và các chất vô cơ khác
Các đĩa ép: ăn khớp bằng then hoa với trống của li hợp
Các đĩa ép có bề dày khoảng 1.78 – 2.54mm, phía ngoài đĩa ép có các nấc để ăn khớp với trống của li hợp
Nguyên lý làm việc của hộp số CVT
Có 2 puly chủ động và bị động, các puly có thể thay đổi khoảng cách làm cho puly thay đổi đường kính làm việc Mỗi puly có 2 mặt côn chế tạo quay vào nhau Một sợi dây đai có thể chạy trong rãnh của hai mặt côn này Khi hai mặt côn cách xa nhau đường kính làm việc giảm xuống dây đai sẽ chạy ở vị trí thấp của rãnh và bán kính cong của vòng đai xung quanh puly nhỏ lại Khi hai mặt côn áp sát vào nhau đường kính làm việc tăng lên bán kính vòng đai trở lên lớn hơn Hộp số CVT dùng áp suất dầu thủy lực để điều chỉnh khoảng cách giữa hai mặt côn của puly nhờ các van điện từ
Bán kính dốc, khoảng cách từ tâm puly tới điểm tiếp xúc của dây đai, ảnh hưởng đến tỷ số truyền động trong hộp số Khi hai mặt puly cách xa, bán kính dốc giảm và dây đai truyền động xuống thấp; ngược lại, khi puly lại gần nhau, bán kính dốc tăng, khiến dây đai chạy lên cao Tỷ số truyền giữa bán kính dốc của puly chủ động và puly bị động tạo ra các cấp số khác nhau Khi puly chủ động thay đổi kích thước bán kính, puly bị động cũng thay đổi tỉ lệ nghịch để đảm bảo dây đai bám chặt Ví dụ, nếu bán kính dốc của puly chủ động nhỏ, bán kính dốc của puly bị động lớn, dẫn đến tốc độ quay của puly bị động giảm, tạo ra số chậm Ngược lại, khi bán kính dốc của puly chủ động lớn, tốc độ quay của puly bị động tăng lên, tạo ra số nhanh Do đó, hộp số CVT có khả năng tạo ra vô số cấp số ở bất kỳ tốc độ nào của động cơ.
Nguyên lý hoạt động tại các vị trí của cần số
2.4.1 Hoạt động ở vị trí D (Drive)
Hình 2-15 Hộp số hoạt động ở vị trí có tỉ số truyền nhỏ nhất
Mô-men được truyền từ biến mô đến ly hợp, giúp bánh răng mặt trời quay và phanh giữ cần dẫn mở, cho phép cần dẫn quay tự do Lực từ bánh răng mặt trời được truyền trực tiếp đến puly sơ cấp Hệ thống biến đổi bề mặt rộng của cặp puly tạo ra sự khác biệt về đường kính, với puly sơ cấp nhỏ hơn và puly thứ cấp lớn hơn, nhằm đạt tỉ số truyền nhỏ nhất Mô-men sau đó được truyền từ puly thứ cấp đến cặp bánh răng giảm tốc và tiếp tục đến cặp bánh răng truyền lực cuối Khi tốc độ xe tăng, tỉ số truyền cũng thay đổi tương ứng cho đến khi đạt tỉ số truyền lớn nhất.
Hình 2-16 Hộp số hoạt động ở vị trí có tỉ số truyền lớn nhất
2.4.2 Hoạt động ở vị trí N (Neutral/ No gear)
Hình 2-17 Hộp số ở vị trí N
Khi số N (số mo) được chọn, cả li hợp tiến và phanh số lùi đều mở, dẫn đến việc mô-men được truyền từ biến mô đến bánh răng bao Điều này làm cho bánh răng hành tinh và cần dẫn động quay tự do, do đó không có lực truyền đến puly chủ động.
2.4.3 Hoạt động ở vị trí R (Reverse)
Khi hộp số ở vị trí R, mô-men xoắn được truyền từ biến mô đến bánh răng bao vi li hợp số tiến mở Lực này tiếp tục được truyền từ bánh răng bao sang bánh răng hành tinh, khiến chúng quay cùng chiều Đồng thời, phanh số lùi đóng lại, làm cho bánh răng mặt trời quay ngược chiều và truyền lực đến hệ thống puly đai thép, qua đó đến các cặp bánh răng giảm tốc để truyền lực cuối.
2.4.4 Khi cần số ở vị trí P (Park)
Hình 2-19 Cơ chế khóa đỗ khi cần số ở vị trí P
Vị trí này được sử dụng khi đỗ xe - xe không di chuyển
Cơ chế khóa đỗ trên ròng rọc thứ cấp hoạt động khi người lái xe chuyển cần số về vị trí P Lúc này, khóa chốt trong hộp số sẽ khớp với bánh răng liên kết với trục sơ cấp của xe, đảm bảo an toàn khi đỗ xe.
Phanh đỗ Bánh răng đỗ
TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA, KIỂM TRA VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỘP SỐ CVT
Quy trình tháo lắp
Thực hiện Hình ảnh minh họa Lưu ý
2 con ốc cố định phía trên tay chuyể n số Đánh dấu lại hướng của tay chuyển số để dễ dàng khi lắp vào
Tháo các cảm biến trên xe
Tháo lần lượt các cảm biến trên xe
- Tháo cảm biến tốc độ trục sơ cấp Đánh dấu lại các cảm biến tránh nhầm lẫn khi lắp lại
- Tháo cảm biến tốc độ trục thứ cấp.
- Tháo cảm biến áp suất dầu
Tháo bộ làm mát dầu
3 con ốc cố định két làm mát dầu sau đó cậy ra ngoài
Khi tháo tránh dung lực mạnh tác động lên két làm mát
Tháo ốc cố định vở hộp số
Dùng khẩu và sung hơi
Tháo toàn bộ ốc cố định vỏ hộp số
Tháo chân hộp số rời ra
Dung tay kéo các chân của hộp số ra khởi hộp số
Tháo lần lượt tất cả ốc của đáy các te sau đó cậy đáy các te ra ngoài
Khi cạy đáy các te chỉ nên dung lực vừa phải tránh làm cong vênh mép các te
Tháo đường ống dẫn dầu
Tháo ốc định vị đường ống dẫn dầu sau đó lấy tay kéo ống dầu ra khỏi lỗ dầu
Tháo ốc cố định bơm dầu với hộp số
Tháo các bánh răng bị động trên bơm
Tháo lần lượt các bánh răng bị động trên bơm
Tách bộ vi sai ra khỏi hộp số
Lấy tay đẩy nắp trục phụ ra ngoài
Tháo vòng chặn ly hợp
Lấy kìm kéo bung vòng chặn ly hợp ra
Gẩy trục tay số ra khỏi bộ đi số
Gẩy lẫy cài cố định phanh
Gẩy cẩn thận tránh bắn vào người
Kéo trục ly hợp ra khỏi hộp số
Kéo từ từ cẩn thận tránh để rơi
Tháo bộ truyền hành tinh khỏi hộp số
Lấy kìm bóp phanh và kéo ra
Bảng 3-1 Quy trình tháo hộp số
Quy trình lắp ngược lại với quy trình tháo và cần chú ý:
Đánh dấu các vị trí chi tiết (chiều, vị trí ăn khớp, …)
Tránh làm bẩn, xước chi tiết.
Quy trình kiểm tra
Mục đích Các bước kiểm tra
1 Kiểm tra trục đầu vào
- Sử dụng đồng hồ để kiểm tra khe hở của bạc lót
2 Kiểm tra đĩa ly hợp
- Kiểm tra xem mặt tiếp xúc có bị cháy, mòn hay cong vênh thì ta thay thế
3 Kiểm tra khe hở đĩa ly hợp
- Sử dụng thước lá đo khe hở vòng chụp và mặt bích
4 Kiểm tra khe hở đĩa phanh
- Sử dụng thước lá để đo khe hở vòng ngoài và trong của phanh
5 Kiểm tra bộ truyền hành tinh
- Sử dụng thước lá đo cụm mang bánh răng hành tinh và bánh răng nhỏ (kiểm tra ít nhất 6 điểm)
6 Kiểm tra lò xo ly hợp và lò xo hồi vị phanh
- Sử dụng thước cặp đo
- Độ dài tiêu chuẩn lò xo ly hợp là 17,63 mm
- Độ dài tiêu chuẩn lò xo hồi vị phanh là 16,44 mm
7 Kiểm tra lực siết tiêu chuẩn của bộ vi sai
- Sử dụng khẩu siết chặt 8 bu long
- Lực siết tiêu chuẩn 110Nm
8 Kiểm tra bu lông thân hộp số
- Siết chặt 22 bu lông đúng lực siết quy định
- Chú ý có 2 loại bu lông để tránh nhầm lẫn
- Lực siết tiêu chuẩn: 29 Nm
9 Kiểm tra bu lông siết bầu lọc dầu
- Kiểm tra lực siết 3 bu lông bầu lọc dầu
- Lực siết tiêu chuẩn: 8 Nm
10 Kiểm tra thứ tự lắp bộ đĩa phanh
- Thứ tự lắp các đĩa phanh:
11 Kiểm tra lắp ráp bộ hành tinh
- Dùng thước cặp kiểm tra đường kính bạc chặn
- Bạc trên đường kính trong là 16,6mm, đường kính ngoài là 31,7 mm
- Bạc dưới đường kính trong là 54,5 mm, đường kính ngoài là 51,5 mm
12 Kiểm tra khe hở từ nắp xilanh tới trục
- Dùng một thước kẹp và một thước thẳng để đo khe hở
13 Kiểm tra lực siết 8 bu lông của bơm dầu
- Kiểm tra lực siết 8 bu lông của bơm dầu
14 Kiểm tra cụm thân van - Kiểm tra 12 bu lông siết thân van
- Lực siết tiêu chuẩn: 11Nm
15 Kiểm tra bộ làm mát dầu
- Kiểm tra 2 vòng đệm bộ làm mát dầu để đảm bảo không bị rách gây chảy dầu
16 Kiểm tra khe hở thân bơm và bánh răng
- Sử dụng thước lá đo khe hở bánh răng bị động và thân bơm
17 Kiểm tra khe hở giữa các bánh răng
- Dùng thước lá kiểm tra khe hở cạnh của hai bánh răng
- Khe hở cực đại: 0,15 mm
18 Kiểm tra bạc thân bơm
- Dùng đồng hồ đo đường kính bên trong bạc thân bơm dầu
- Đường kính trong lớn nhất cho phép: 38,138 mm
19 Kiểm tra bộ chuyển số trên động cơ - Kiểm tra hành trình vào số ở các vị trí đảm bảo không bị kẹt
20 Kiểm tra các đường ống dẫn dầu và lưới lọc
- Kiểm tra xem ống dẫn có bị gãy thủng hay không nếu có thì thay thế
- Kiểm tra lưới lọc nếu bẩn thì thay thế
Bảng 3-2 Quy trình kiểm tra.
Những hư hỏng thường gặp của hộp số CVT
Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
1 Hộp số phát ra tiếng ồn ở vị trí N
- Dây đai bị mòn, có khe hở
- Gây ồn khi khởi động
2 Hộp số có tiếng ồn - Dây đai puly bị mòn
- Hộp số thiếu dầu hoặc dầu không đúng loại yêu cầu
- Làm cho các bộ phận nhanh bị mòn hỏng
- Gây tiếng ồn khi xe chạy, khó đi số
3 Hộp số phát ra tiếng ồn ở vị trí lùi
- Hư hỏng bộ phận bánh răng
- Khi xe chuyển động vào số lùi phát ra tiếng ồn
- Khó chuyển sang số lùi ảnh hưởng đến việc điều khiển xe
4 Hộp số chảy dầu - Mức dầu cao quá mức quy định
- Các gioăng đệm bị rách
- Vỏ hộp số bị nứt vỡ
- Các mặt bích bắt không chặt, bu lông bị hỏng
- Các phớt đầu trục bị lỏng
- Chế độ bôi trơn các chi tiết không được thường xuyên
- Bôi trơn hiệu quả không cao, gây mài mòn các chi tiết trong hộp số
5 Hộp số bị nóng quá - Thiếu hoặc không có dầu bôi trơn
- Đường dầu bôi trơn bị tắc
- Tắc lỗ thông hơi của hộp số
- Làm cho chất lượng dầu bôi trơn giảm
- Nhanh làm mòn các chi tiết của hộp số Bảng 3-3 Những hư hỏng thường gặp.
Chẩn đoán
Hộp số có tiếng ồn: nguyên nhân có thể là do bánh răng bị mòn, vỡ, dây đai dẫn động bị mòn trượt, thiếu dầu bôi trơn, …
Vào số khó có thể do thiếu dầu số hoặc bộ van điện từ bị lỗi, hỏng
Khi tăng tốc hộp số bị giật có thể do hỏng biến mô
Quan sát kiểm tra xem hộp số có bị chảy dầu hay không
Sử dụng các thiết bị chẩn đoán:
Chẩn đoán bằng máy chẩn đoán IT II (Intelligent Tester II)
Hệ thống chẩn đoán trên xe Toyota tuân theo chuẩn M-OBD, cho phép truyền dữ liệu chẩn đoán từ ECM qua thiết bị chẩn đoán thông qua giao thức CAN Để nâng cao hiệu quả chẩn đoán, Toyota sử dụng máy chẩn đoán thông minh (Intelligent Tester II - IT II) chuyên dụng.
Hình 3-1 Máy chẩn đoán thông minh ( Intelligent Tester II – IT II)
Chẩn đoán bằng máy SCAN VG.
Quy trình bảo dưỡng hộp số
Thay hoặc bổ sung dầu số CVT không chỉ giúp cải thiện độ chính xác của hộp số mà còn ngăn ngừa mài mòn các chi tiết bên trong Quy trình thay dầu số được thực hiện theo các bước cụ thể để đảm bảo hiệu quả tối ưu.
Tháo đáy các te xả hết dầu cũ
Vệ sinh đáy các te
Lắp lại đáy các te vào hộp số
Mở bu lông bơm dầu bên thân hộp số
Bơm dầu số vào bên trong hộp số đến khi có dầu chảy xuống con ốc tràn dưới đáy các te
Cho động cơ chạy sau đó đi các cửa số
Kiểm tra lại mức dầu và bổ sung nếu thiếu
Hình 3-3 Vị trí khi thay dầu hộp số
Lịch thay dầu hộp số Điều kiện làm việc Thực hiện Thời gian
Bình thường Kiểm tra, thay thế Mỗi 80.000 –
Khắc nghiệt Kiểm tra, thay thế Mỗi 40.000 km hoặc 24 tháng
Bảng 3-4 Lịch thay dầu số
Bu lông bơm dầu ống tràn
Việc thay lọc dầu hộp số nên được thực hiện đồng thời mỗi khi thay dầu số b Kiểm tra dây đai truyền động của bộ truyền vô cấp:
Trong quá trình vận hành lâu dài, dây đai sẽ bị dãn dài, do đó cần thực hiện kiểm tra định kỳ để đảm bảo hiệu suất làm việc.
Thông thường mỗi dây đai có tuổi thọ nhất định do nhà sản xuất đưa ra
Hộp số vô cấp CVT trên xe Altis sử dụng đai thép, vì vậy cần thay thế theo quy định của nhà sản xuất, cụ thể là sau 50.000 km hoặc sau 5 năm sử dụng.
Để kiểm tra dây đai truyền động, hãy sử dụng một thước đo đặt ngang giữa hai puly Ấn vào giữa dây đai với lực 10 kg và đo độ dịch chuyển bằng thước Ngoài ra, cần kiểm tra áp suất dầu để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
Làm nóng hộp dầu số
Tháo nút thử trên vỏ hộp số và nối đồng hồ đo áp suất thủy lực vào
Tiến hành phép thử ứng với nhiệt độ hoạt động bình thường của dầu
Thử áp suất chuẩn cần có sự phối hợp của hai kỹ thuật viên làm việc cùng nhau Một kỹ thuật viên sẽ quan sát các bánh xe và khối chèn bánh xe bên ngoài, trong khi người còn lại thực hiện phép thử đo áp suất chuẩn.
1 Kéo phanh tay và chèn bốn bánh lại
2 Khởi động động cơ và kiểm tra ở tốc độ không tải
3 Nhấn mạnh bàn đạp phanh và chuyển cần số về vị trí “D”
4 Đo áp suất chuẩn khi động cơ chạy không tải
5 Nhấn hết bàn đạp ga xuống, đọc nhanh giá trị áp suất chuẩn cao nhất Nếu áp suất đo được không giống như giá trị tiêu chuẩn, kiểm tra lại việc điều chỉnh dây cáp chân ga và tiến hành phép thử
6 Chuyển cần số về vị trí “R” rồi đo áp suất dầu ở điều kiện không tải và khi ga lớn nhất thực hiện như đo áp suất dầu ở vị trí “D” Áp suất dầu tiêu chuẩn: Điều kiện kiểm tra Vị trí
Từ 553 – 623 kPa (từ 5,6 – 6,4 kgf/cm 2 , 80 – 90 psi)
( từ 17,3 – 18,5 kgf/cm 2 , 246 – 263 psi) Bảng 3-5 Áp suất dầu tiêu chuẩn
Những lưu ý khi bảo dưỡng hộp số CVT:
Sử dụng dầu chính hãng của Toyota (CVTF)
CVTF cung cấp hệ số ma sát cao giữa các bề mặt kim loại, điều này rất cần thiết cho hộp số CVT Nhờ đó, áp lực cần thiết cho ròng rọc được giảm thiểu, dẫn đến hiệu quả truyền dẫn cao hơn và tăng cường độ bền của đai thép.
