Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa hộp số tự động (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp): Phần 1 - Trường Cao đẳng Kiên Giang

Chia sẻ: Cuchoami2510 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa hộp số tự động trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về cơ sở lý thuyết và cấu tạo, nguyên lý làm việc của các mạch điện về hộp số tự động. Hướng dẫn các phương pháp tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa các cụm chi tiết của hộp số tự động và các mạch điện điều khiển hộp số tự động. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình dưới đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa hộp số tự động (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp): Phần 1 - Trường Cao đẳng Kiên Giang

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KIÊN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KIÊN GIANG -------------- GIÁO TRÌNH (Lưu hành nội bộ) Mô đun: BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 159/QĐ- CĐKG ngày 27 tháng 09 năm 2019 của Trường Cao đẳng Kiên Giang Kiên Giang, năm 2019
i TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình giảng dạy nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay với sự mở cửa và hội nhập vào nền kinh tế thế giới kéo theo sự phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp. Trong đó công nghiệp sửa chữa và lắp ráp ôtô là một nghành phát triển rất mạnh ở Việt Nam. Ôtô là một loại hàng hoá hết sức đặc biệt, tất cả những thành tựu khoa học công nghệ hiện đại nhất được ứng dụng vào công nghệ sản xuất ôtô một cách nhanh nhất. Vì vậy việc tìm kiếm tài liệu và thiết bị giảng dạy cho ngành ôtô vẫn là một vấn đề cần nhiều quan tâm. Nội dung của đề cương “ Bảo dưỡng sửa chữa hộp số tự động” là tìm kiếm tài liệu và thiết kế bài học thực hành trên mô hình hộp số tự động nhằm giúp học sinh – sinh viên trực tiếp thực hiện thao tác trên mô hình động cơ thực để có thể quan sát, kiểm tra tín hiệu của các cảm biến trên động cơ tìm ra nguyên lý làm việc của từng hệ thống phán đoán, xử lý hư hỏng và tiếp thu bài học dễ dàng hơn. Trong quá trình biên soạn vẫn còn nhiều thiếu xót, rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các đồng nghiệp để hoàn chỉnh hơn. Kiên Giang, ngày …. tháng …. năm 20... Tham gia biên soạn gồm: 1. Chủ biên: Trịnh Thái Luân
iii MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................... i LỜI GIỚI THIỆU ............................................................... i GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔ ĐUN .............................................................. 1 BÀI 1. KHÁI QUÁT VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG .................................................... 3 1. Tổng quan về hộp số tự động ............................................................................ 3 2. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại ........................................................................ 3 2.1. Nhiệm vụ ........................................................................................................ 3 2.2. Yêu cầu:.......................................................................................................... 4 2.3. Phân loại: ........................................................................................................ 5 2.4. Ưu nhược điểm của hộp số tự động ............................................................... 7 2.5. Ứng dụng của hộp số tự động ........................................................................ 8 3. Kết cấu cơ bản của hộp số tự động ................................................................... 9 3.1. Bộ bánh răng hành tinh ................................................................................ 10 3.2. Bộ ly hợp thuỷ lực ........................................................................................ 11 3.3. Bộ biến mô thuỷ lực ..................................................................................... 12 3.4. Bộ điều khiển điện tử ................................................................................... 13 4. Thực tập: Kiểm tra tổng quát và bảo dưỡng hộp số tự động .......................... 13 4.1. Thử xe trên đường ........................................................................................ 13 4.2. Kiểm tra vị trí số D:...................................................................................... 14 4.3. Kiểm tra vị trí 3: ........................................................................................... 15 4.4. Kiểm tra vị trí 2: ........................................................................................... 15 4.5. Kiểm tra vị trí L:........................................................................................... 16 4.6. Kiểm tra vị trí R: .......................................................................................... 16 4.7. Kiểm tra vị trí P ............................................................................................ 16 4.8. Thử hệ thống cơ khí ..................................................................................... 16 4.9. Thử áp suất chẩn .......................................................................................... 19 4.10. Thử chuyển số bằng tay ............................................................................. 21 BÀI 2. BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA BỘ BIẾN MÔ ......................................... 23 1. Công dụng, phân loại bộ biến mô ................................................................... 23 2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ biến mô .............................................. 24 2.1. Cấu tạo của biến mô men thuỷ lực ............................................................... 24
iv 2.2. Nguyên lý làm việc của biến mô men........................................................... 27 2.3. Hoạt động của biến mô ................................................................................ 37 2.4. Cơ cấu khóa biến mô .................................................................................... 38 3. Thực tập: Tháo lắp, bảo dưỡng bộ biến mô .................................................... 41 3.1. Những hư hỏng thường gặp của biến mô ..................................................... 41 3.2. Tháo lắp bộ biến mô ..................................................................................... 43 3.3. Kiểm tra bộ biến mô ..................................................................................... 46 3.4. Lắp bộ biến mô ............................................................................................. 47 BÀI 3. BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THUỶ LỰC 48 1. Khái quát ......................................................................................................... 48 2. Cấu tạo và chức năng của các van chính trong hệ thống điều khiển thuỷ lực 49 2.1. Bơm dầu ....................................................................................................... 49 2.2. Thân van điều khiển ..................................................................................... 50 2.3. Van điều khiển: ............................................................................................ 51 2.4. Van điều áp sơ cấp: ...................................................................................... 52 2.5. Van điều áp thứ cấp ...................................................................................... 53 2.6. Van bướm ga ................................................................................................ 54 2.7. Van ly tâm .................................................................................................... 54 2.8. Van tín hiệu khóa biến mô và van rơle khóa biến mô ................................. 55 2.9. Van điều khiển bộ tích năng......................................................................... 57 2.10. Van chuyển số ............................................................................................ 58 2.11. Các van khác .............................................................................................. 59 3. Hệ thống điều khiển điện tử (Electronic control module – ECM):................. 60 3.1. Điều khiển chuyển đổi tốc độ bằng điện tử ................................................. 60 3.2. Bộ điểu khiển hộp số (Transmission control module – TCM) .................... 60 3.3. Solenoid:....................................................................................................... 61 3.4. Công tắc chọn chế độ hoạt động .................................................................. 62 4. Công tắc đèn phanh: ........................................................................................ 71 4.1. .Công tắc chính O/D bật ON ........................................................................ 73 5. Các van điện .................................................................................................... 75 5.1. Van điện No.3 .............................................................................................. 77 6. Bảo dưỡng và sửa chữa các van chính trong hệ thống điều khiển thuỷ lực ... 77 6.1. Vị trí lắp các chi tiết và thông số kỹ thuật thân van ..................................... 77 6.2. Tháo Thân van .............................................................................................. 84 6.3. Lắp thân van ................................................................................................. 86
v BÀI 4. BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỘP SỐ HÀNH TINH............................ 90 1. Khái quát ......................................................................................................... 90 2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận bộ truyền bánh răng hành tinh ........... 91 2.1. Bộ truyền hành tinh ...................................................................................... 91 2.2. Các phanh ..................................................................................................... 96 2.3. Ly hợp C1 và C2.......................................................................................... 100 3. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa bộ truyền hành tinh ................................................................................... 118 3.1. Hư hỏng thường gặp ................................................................................... 118 3.2. Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa .......................................... 118 3.3. (4) Kiểm tra bánh răng bao ........................................................................ 122 3.4. ..................................................................................................................... 122 4. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ TRUYỀN TĂNG ....................................... 123 4.1. Khái quát .................................................................................................... 123 4.2. Không có số truyền tăng ............................................................................ 124 4.3. Ở số truyền tăng ......................................................................................... 126 BÀI 5. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỘP SỐ TỰ ĐỘNG ................................. 131 1. Khái quát ....................................................................................................... 131 2. Quy trình chẩn đoán hư hỏng và cách khắc phục ......................................... 131 3. Các phép thử khác ......................................................................................... 133 3.1. Các phép thử (khi đỗ xe, thời gian trễ, thử thủy lực và thử trên đường) ... 134 3.2. Phát hiện các khu vực có thể xảy ra hư hòng ............................................. 142 4. Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục.................................................... 147 4.1. Rò rỉ dầu: .................................................................................................... 147 4.2. Hộp số quá nóng (kèm theo mùi dầu cháy): .............................................. 148 4.3. Có tiếng kêu trong hộp số: ......................................................................... 148 4.4. Không tự chuyển số, chuyển số không nhanh hoặc không êm. ................. 149 4.5. Xe không khởi động khi hộp số ở vị trí 0 (N) hoặc vị trí đỗ (P). .............. 149 4.6. Bảng chẩn đoán sửa chữa cơ cấu khóa bộ biến mô. .................................. 150 4.7. Các biểu hiện của dầu hộp số: .................................................................... 153 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 154
1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔ ĐUN Tên mô đun: BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Mã mô đun: MĐ 22 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành: 63 giờ; Kiểm tra: 07 giờ) VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí của mô đun: + Mô đun bảo dưỡng – sửa chữa hộp số tự động trong chương trình giảng dạy chuyên ngành nghề công nghệ ô tô bậc Trung cấp . Được bố trí học sau các môn học chung và các mô đun chuyên ngành Cấu tạo ô tô; Bảo dưỡng – sửa chữa động cơ xăng; bảo dưỡng – sửa chữa động cơ Diesel; bảo dưỡng – sửa chữa hệ thống truyền lực - Tính chất: + Là mô đun tích hợp chuyên ngành Tự chọn - Ý Nghĩa: + Học phần này trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về cơ sở lý thuyết và cấu tạo, nguyên lý làm việc của các mạch điện về hộp số tự động. Hướng dẫn các phương pháp tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa các cụm chi tiết của hộp số tự động và các mạch điện điều khiển hộp số tự động. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Kiến thức: + Trình bày được công dụng, phân loại hộp số tự động trên ô tô; + Phân tích được nguyên lý hoạt động của các bộ phận, cụm chi tiết của hộp số tự động; - Kỹ năng: + Lập được các quy trình kiểm tra chẩn đoán và sửa chữa bảo dưỡng hộp số tự động; + Tháo lắp được hộp số tự động đúng quy trình; + Xác định được các hư hỏng và đề ra biện pháp sửa chữa phù hợp, đúng yêu cầu kỹ thuật; - Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
2 + Giải quyết công việc độc lập; + Hướng dẫn nhóm thực hiện và chịu trách nhiệm mọi hoạt động của nhóm + Đánh giá được kết quả thực hiện và chịu trách nhiệm kết quả công việc của nhóm
3 NỘI DUNG MÔ ĐUN: BÀI 1. KHÁI QUÁT VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG Giới thiệu: Trong bài này người học có thể tìm hiểu về công dụng, phân loại, kiểm tra bảo dưỡng tổng quát hệ thống hộp số tự động Mục tiêu: - Trình bày được công dụng, phân loại của hộp số tự động trên ô tô; - Phân tích được kết cấu cơ bản của hộp số tự động; - Nhận diện được các loại hộp số tự động trên ô tô; - Kiểm tra, bảo dưỡng tổng quát hệ thống hộp số tự động đúng kỹ thuật; - Rèn luyện được tính cẩn thận, an toàn cho người và thiết bị khi làm việc. Nội dung: 1. Tổng quan về hộp số tự động Hộp số tự động là một hộp số hiện đại được áp dụng trên ô tô nhằm giúp cho người lái tham gia giao thông được thuận tiện hơn trong quá trình tham gia giao thông. Nội dung phần này sẽ trình bày những kiến thức cơ bản của hộp số tự động. Hộp số tự động là một cụm thuộc hệ thống truyền lực của ô tô bao gồm hai bộ phận chính là biến mô men và hộp số hành tinh. Hai bộ phận này được lắp chung vỏ và được lắp liền sau động cơ. Ngoài ra, cụm hộp số tự động còn có hệ thống tự động điều khiển bằng thuỷ lực hoặc bằng điện tử thực hiện tự. 2. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại 2.1. Nhiệm vụ Hộp số trên ô tô dùng để thay đổi lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động cho phù hợp với lực cản tổng cộng của đường. Đặc tính kéo của ô tô có hộp số thường được thể hiện trên hình sau:
4 B 1 A B 2 B 3 B 4 Lực truyền động Tốc độ xe Hình 1.1. Đặc tính kéo của ô tô Đặc tính trên thể hiện cho ôtô có lắp hộp số cơ khí bốn cấp. Mỗi tay số sẽ cho một đường đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động với tốc độ của xe. Với đặc tính này, ngay cả khi người lái xe chọn điểm làm việc của tay số phù hợp với lực cản chuyển động của đường thì kết quả là điểm làm việc cũng chưa phải là tối ưu. Điểm làm việc được coi là tối ưu khi nó nằm trên đường cong A là tiếp tuyến với tất cả các đường đặc tính của hộp số cơ khí bốn cấp, đường cong đó gọi là đường đặc tính lý tưởng. Đường cong lý tưởng có được chỉ khi sử dụng hộp số vô cấp. Và khi đó chúng ta sẽ tránh được những mất mát công suất so với sử dụng hộp số có cấp. Hộp số tự động dùng trên ô tô chưa cho đường đặc tính kéo trùng với đường đặc tính lý tưởng nhưng cũng cho ra được đường đặc tính gần trùng với đường đặc tính lý tưởng. Với hộp số tự động việc gài các số truyền được thực hiện một cách tự động tuỳ thuộc vào chế độ của động cơ và sức cản của mặt đường. Vì vậy nó luôn tìm được một điểm làm việc trên đường đặc tính phù hợp với sức cản chuyển động bảo đảm được chất lượng động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô. 2.2. Yêu cầu: Hộp số tự động đảm bảo các yêu cầu sau: - Thao tác điều khiển hộp số đơn giản nhẹ nhàng.
5 - Đảm bảo chất lượng động lực kéo cao. - 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. 2.3. Phân loại: Theo hệ thống sử dụng điều khiển Theo hệ thống sử dụng điều khiển hộp số tự động có thể chia thành hai loại, chúng khác nhau về hệ thống sử dụng để điều khiển chuyển số và thời điểm khóa biến mô. Một loại là điều khiển bằng thủy lực hoàn toàn, nó chỉ sử dụng hệ thống thủy lực để điều khiển và loại kia là loại điều khiển điện, dùng ngay các chế độ được thiết lập trong ECU (Electronic Controlled Unit: bộ điều khiển điện tử) để điều khiển chuyển số và khóa biến mô, loại này bao gồm cả chức năng chẩn đoán và dự phòng, còn có tên gọi khác là ECT (Electronic Controlled Transmission: hộp số điều khiển điện). Theo vị trí đặt trên xe Ngoài phân loại theo cách điều khiển thủy lực hay điều khiển điện hộp số tự động còn được phân loại theo vị trí đặt trên xe. Loại dùng cho các xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động (hình 2.2). Các hộp số được sử dụng trên xe động cơ đặt trước - cầu trước chủ động thiết kế gọn nhẹ hơn so với loại lắp trên xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động do chúng được lắp đặt trong khoang động cơ nên bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở ngay trong hộp số, còn gọi là “hộp số có vi sai”. Hộp số sử dụng cho xe động cơ đặt trước - cầu sau chủ động có bộ truyền động bánh răng cuối cùng (vi sai) lắp ở bên ngoài. Cả hai loại động cơ đặt trước - cầu trước chủ động và động cơ đặt trước - cầu sau chủ động đều được xây dựng và phát triển trên các dòng xe du lịch đầu tiên khi yêu cầu tự động hóa cho xe ôtô phát triển, nhưng hiện nay hộp số tự động còn được dùng cho cả xe tải và xe có hai cầu chủ động hay xe sử dụng ở địa hình không có đường đi. Theo cấp số tiến của xe.
6 Ngoài cách phân loại trên còn có một số cách phân loại khác như theo cấp số tiến của hộp số có được đa phần hộp số tự động có 4 cấp và một số nhà sản xuất đang chuyển dần sang thế hệ hộp số mới 5 cấp, 6 cấp. Và hiện nay số cấp mà hộp số tự động có được cao nhất là 7 cấp. Phân loại theo thiết kế cho dòng xe lắp đặt chúng như ôtô du lịch, xe tải, xe siêu trọng. Hình 1.2. Sơ đồ vị trí của hộp số tự động trên xe
7 a – Dẫn động cầu trước; b – Dẫn động cầu sau; 1 – Mặt trước; 2 – Cụm cầu và hộp số tự động; 3 – Trục dẫn động; 4 – Hộp số tự động; 5 – Trục các đăng; 6 – Truyền động cuối cùng của vi sai. Một kiểu hộp số tự động khác hiện đang dần được ứng dụng rộng rãi là hộp số tự động vô cấp CVT (Continuosly Variable Transmission: hộp số tự động vô cấp). Loại hộp số này sử dụng dây đai bằng kim loại và một cặp pulley với độ rộng có thể thay đổi để mang lại tỷ số truyền khác nhau, như loại hộp số MMT (Multi-Matic Transmission) lắp trên mẫu Civic của Honda hay trên mẫu Lancer Gala của Mitsubishi. Với loại hộp số này, tỷ số truyền được thay đổi tùy thuộc vào vòng tua của động cơ cũng như tải trọng. 2.4. Ưu nhược điểm của hộp số tự động • Ưu điểm: So với hộp số cơ khí thông thường thì hộp số tự động có những tính năng vượt trội sau đây: Chuyển số liên tục không cần cắt dòng lực từ động cơ: Biến mô men truyền dòng động lực thông qua động năng của dòng dầu thuỷ lực nên truyền động êm dịu, không gây tải trọng động. Ngoài ra, cơ cấu hành tinh cùng với các kết cấu li hợp khoá, phanh dải được điều khiển tự động cũng làm cho việc chuyển số nhẹ nhàng, liên tục. Tuổi thọ của các chi tiết trong hộp số tự động cao hơn do các chi tiết thường xuyên được ngâm trong dầu, do đó việc bôi trơn và làm mát các chi tiết là rất tốt. Việc truyền động giữa các chi tiết là êm dịu, không gây tải trọng động và lực truyền đồng thời qua một số cặp bánh răng ăn khớp nên ứng suất trên răng nhỏ. Cơ cấu hành tinh ăn khớp trong nên đường kính vòng tròn ăn khớp lớn. Các bánh răng hành tinh bố trí đối xứng nên triệt tiêu được lực hướng trục. Giảm độ ồn khi làm việc. Hiệu suất làm việc cao, vì các dòng năng lượng có thể là song song, ma sát sinh ra tiêu hao năng lượng chủ yếu là do chuyển động tương đối còn không chịu ảnh hưởng của chuyển động theo. Cho tỉ số truyền cao nhưng kích thước lại không lớn: Với kết cấu của cơ cấu hành tinh là bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh nằm gọn bên trong Bánh răng bao nên kích thước của bộ truyền hành tinh
8 là rất nhỏ gọn với 1 tỉ số truyền khá lớn. Bên cạnh đó, biến mô men thuỷ lực còn có thể làm cho mô men từ động cơ tăng lên đến 2,5 lần. Ngoài ra, việc bố trí hộp số tự động trên xe ô tô còn làm cho việc điều khiển xe dễ dàng và thuận tiện. Do không bố trí li hợp và việc chuyển số hoàn toàn tự động cho nên người lái xe bớt được rất nhiều thao tác mỗi khi phải chuyển số. Nhất là khi khởi hành và lái xe ở trong thành phố… • Nhược điểm. Bên cạnh những ưu điểm mà hộp số tự động mang lại như đã nêu ở trên không thể không kể đến những nhược điểm của nó: Giá thành của hộp số tự động cao. Công nghệ chế tạo đòi hỏi chính xác cao: trục lồng, bánh răng ăn khớp nhiều vị trí. Kết cấu phức tạp, nhiều cụm lồng, trục lồng, phanh dải, li hợp khoá, các khớp một chiều, … Do đó việc tháo lắp và sửa chữa sẽ rất khó khăn và phức tạp. Lực li tâm sinh ra trên các bánh răng hành tinh lớn do tốc độ góc lớn. Nếu dùng nhiều li hợp và phanh có thể làm tăng tổn hao công suất khi chuyển số, hiệu suất sẽ giảm. Các nhược điểm này sẽ dần dần được khắc phục khi lựa chọn tối ưu sơ đồ cơ cấu và công nghệ chế tạo máy phát triển. 2.5. Ứng dụng của hộp số tự động Hộp số tự động được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trên ô tô từ những năm 1940 và ngày càng được phát triển và ứng dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô. Về cơ bản hộp số tự động cho đến ngày nay vẫn bao gồm ba bộ phận chính là biến mô men, hộp số hành tinh và bộ phận điều khiển. Những thành tựu mới của hộp số tự động ngày nay chủ yếu là hoàn thiện về kết cấu, nâng cao được số tay số và tỉ số truyền. Và một thành tựu đáng kể nữa là hệ thống điều khiển sang số của hộp số tự động ngày nay là được điều khiển tự động hoàn toàn nhờ máy tính và các thiết bị điện tử thông minh lắp trên xe. Nhờ những thành tựu mới của khoa học nhất là điện tử, hộp số tự động ngày nay đã khắc phục được rất nhiều nhược điểm và phát huy nhiều ưu điểm như kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, giá thành chế tạo giảm, công tác kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng và cho ra đường đặc tính gần giống với đường đặc tính lí tưởng.
9 Trên ô tô hiện đại, hộp số tự động được sử dụng rộng rãi cho các loại xe con của hầu hết các hãng ô tô trên thế giới như MERCEDES, BMW, TOYOTA, FORD, HONDA, AUDI… Với những yêu cầu ngày càng cao về chất lượng động học, động lực học của xe đặc biệt là độ êm dịu chuyển động, tính kinh tế nhiên liệu và sự thuận tiện khi sử dụng càng làm việc ứng dụng hộp số tự động trên xe càng rộng rãi. Vì thế hộp số tự động vẫn là một lựa chọn số một cho xu thế phát triển xe ô tô trong tương lai. Ngày nay, ta không chỉ thấy hộp số tự động trên các xe du lịch, các xe có hai cầu chủ động mà ta còn bắt gặp ở những xe đa dụng, xe địa hình có hai cầu chủ động (4WD). Ngoài ra, trên một số xe chuyên dùng với tải trọng và kích thước lớn cũng dùng hộp số tự động để tránh hiện tượng rung giật mỗi khi chuyển số và khởi hành xe. 3. Kết cấu cơ bản của hộp số tự động Cấu tạo toàn bộ hệ thống truyền động trên xe ô tô sẽ gồm: động cơ, hộp số, vi sai và truyền động cuối. Xe ô tô số sàn sử dụng ly hợp cơ khí. Còn xe ô tô số tự động dùng loại ly hợp thuỷ lục. Do đó trên xe số tự động, dễ nhận ra là xe không có bàn đạp ly hợp (chân côn). Người lái không phải thao tác chuyển số. Mọi thứ đơn giản và tự động khi chọn chế độ D (drive). Hộp số tự động hoạt động dựa trên việc điều chỉnh các bánh răng hành tinh ăn khớp với nhau nhằm tạo ra tỷ số truyền khác nhau ở đầu vào và đầu ra. Cấu tạo của hộp số tự động ô tô gồm: ▪ Các bộ bánh răng hành tinh ▪ Các bộ ly hợp thuỷ lực ▪ Biến mô thuỷ lực ▪ Bộ điều khiển điện tử ▪ Cấu tạo hộp số tự động ô tô
10 Hình 1.3. Cấu tạo hộp số tự động 3.1. Bộ bánh răng hành tinh Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trò quan trọng nhất trong hộp số xe tự động. Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh gồm: ▪ Bánh răng mặt trời (còn gọi là bánh răng định tinh): là bánh răng có kích thước lớn nhất, nằm ở vị trí trung tâm. ▪ Bánh răng hành tinh: là các bánh răng hành tinh có kích thước nhỏ hơn, ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời. ▪ Vành đai ngoài: vành đai ngoài bao quanh toàn bộ bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh. Vành đai này ăn khớp với bánh răng hành tinh. Ở hộp số tự động, mặt ngoài của vành đai ngoài được thiết kế nhiều rãnh để ăn khớp với những đĩa ma sát của ly hợp. Điều này giúp các đĩa ma sát chuyển động cùng với vành đai ngoài. ▪ Lồng hành tinh: trục của bánh răng hành tinh liên kết với một lồng hành tinh (cần dẫn) đồng trục với bánh răng mặt trời và vành đai ngoài.
11 Hình 1.4. Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh Bất kể bộ phận nào trong 3 bộ phận bánh răng mặt trời, lồng hành tinh và vành đai ngoài đều có thể giữ vai trò dẫn mô men xoắn – đầu vào/sơ cấp. Khi ấy, 1 trong 2 bộ phận còn lại giữ vai trò nhận mô men xoắn – đầu ra/thứ cấp. Bộ phận còn lại giữ cố định. Sự thay đổi của bộ phận đầu vào hoặc bộ phận cố định sẽ cho tỷ số truyền đầu ra khác nhau. Tỷ số truyền giảm khi tốc độ đầu vào nhỏ hơn tốc độ đầu ra. Tỷ số truyền tăng khi tỷ số đầu vào lớn hơn tỷ số đầu ra. Khi tỷ số giảm đi cùng với chuyển động đầu vào và đầu ra ngược nhau thì cho số lùi. Giảm tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài chủ động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh bị động. Khi vành đai ngoài quay theo chiều kim đồng hồ, bánh răng hành tinh cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Điều này làm cho tốc độ của lồng hành tinh giảm. Tăng tốc: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời cố định – lồng hành tinh chủ động. Khi bánh răng hành tinh quay theo chiều kim đồng hồ làm cho vành đai ngoài tăng tốc quay theo. Đảo chiều: Ở chế độ này, vành đai ngoài bị động – bánh răng mặt trời chủ động – lồng hành tinh cố định. Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ, do lồng hành tinh đang cố định nên bánh răng hành tinh quay ngược chiều kim đồng hồ. Điều này làm vành đai ngoài cũng quay ngược chiều kim đồng hồ. 3.2. Bộ ly hợp thuỷ lực Bộ ly hợp thuỷ lực có cấu tạo gồm:
12 ▪ Các đĩa ma sát ▪ Các tấm thép ma sát ▪ Lò xo ▪ Piston Hình 1.5. Cấu tạo bộ ly hợp thuỷ lực trong hộp số tự động ô tô Đĩa mã sát và tấm thép ma sát được thiết kế chồng lên nhau. Đĩa ma sát ăn khớp với vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh nhờ các rãnh. Khi vành đai ngoài chuyển động thì các đĩa ma sát của ly hợp cũng chuyển động theo. Lò xo có nhiệm vụ tách các tấm ma sát với nhau khi áp suất dầu giảm hoặc không có. Khi áp suất dầu tăng, lò xo dịch chuyển qua phải, các tấm ma sát ép lại vào nhau. Lúc này vành đai của bộ bánh răng hành tinh bị giữ lại. 3.3. Bộ biến mô thuỷ lực Biến mô thuỷ lực là loại khớp nối bằng chất lỏng có vai trò truyền mô men xoắn từ động cơ đến trục vào hộp số. Biến mô thuỷ lực nằm ngay giữa động cơ và hộp số. Cấu tạo của biến mô thuỷ lực gồm: ▪ Bộ bánh bơm kết nối với động cơ ▪ Stator định hướng môi chất ▪ Tuabin kết nối với hộp số Cấu tạo của biến mô thuỷ lực trong hộp số tự động Nguyên lý hoạt động của biến mô có thể hình dung như việc đặt 2 chiếc quạt máy đối diện nhau. Quạt 1 có vai trò như bộ bánh bơm, quạt 2 có vai trò như
13 tuabin. Không khí như môi chất sẽ chuyển từ quạt 1 đập vào cánh quạt 2 làm cho quạt 2 quay chuyển trả lại cho quạt 1. Xe dừng: Khi xe dừng, máy vẫn nổ, động cơ vẫn dẫn động bộ bánh bơm nhưng không đủ mạnh để làm tuabin hoạt động. Khi xe bắt đầu bắt đầu chạy, bánh bơm xoay nhanh hơn đủ lực dẫn động cho tuabin. Lúc này sự khuếch đại bắt đầu diễn ra do sự chênh lệch lớn giữa tốc độ bánh bơm và tuabin. Xe tăng tốc: Khi xe tăng tốc, bánh bơm xoay nhanh hơn dẫn đến tuabin cũng quay nhanh hơn. Sự khuếch đại sẽ giảm khi tốc độ tuabin tăng cao. Điểm khớp nối: Khi tốc độ tuabin tăng xấp xỉ 90% so với tốc độ bánh bơm (thường ở dải tốc 60 km/h) thì sự khuếch đại mô men xoắn bằng 0. Lúc này, biến mô thực sự đóng vai trò là một khớp nối môi chất giữa động cơ và hộp số. Ngoài vai trò chính trên, biến mô thuỷ lực còn có nhiệm vụ dẫn động bơm dầu hộp số ô tô. Khi bánh bơm quay thì tuabin cũng quay giúp hút dầu thuỷ lực và chuyển vào hệ thống thuỷ lực bên trong hộp số. 3.4. Bộ điều khiển điện tử Xe có thể chuyển số tự động chủ yếu nhờ vào bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này tiếp nhận thông tin đầu vào từ những cảm biến. Sau đó xử lý thông tin và cung cấp dòng điện đến các van để đóng mở đường dầu đến các ly hợp. 4. Thực tập: Kiểm tra tổng quát và bảo dưỡng hộp số tự động 4.1. Thử xe trên đường Điều kiện thử: Nhiệt độ làm việc bình thường của dầu ATF từ 50 đến 80 độ C.
14 Hình 1.6. Xe Toyota Fortuner 2015 4.2. Kiểm tra vị trí số D: Chuyển cần số đến vị trí D và đạp hoàn toàn chân ga. Kiểm tra như sau. * Lưu ý: - Điều khiển không cho chuyển lên số 4. - Nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 55°C và tốc độ xe thấp hơn 45 km/h. - Điều khiển không cho khoá biến mô số 4. - Đạp bàn đạp phanh. - Nhả bàn đạp ga. a) Kiểm tra rung giật và trượt khi sang số: Kiểm tra rung giật và trượt tại các điểm lên số 1 → 2, 2 → 3 và 3 → 4. b) Kiểm tra tiếng kêu và rung động bất thường: Cho xe chạy ở vị trí D khóa biến mô hay số 4 và kiểm tra rằng không có tiếng kêu hay rung động bất thường. * Lưu ý: Nếu tiếng kêu và/hay rung động bất thường xảy ra, hãy thực hiện kỹ việc kiểm tra nguyên nhân. Sai lầm trong việc sửa chữa hư hỏng có thể dẫn đến các hư hỏng kéo theo trong vi sai, biến mô v.v. c) Kiểm tra hoạt động xuống số cưỡng bức. Khi lái xe ở vị trí D và số 2, 3 hay, kiểm tra rằng giới hạn tốc độ xe có thể xuống số cưỡng bức từ 2 → 1, 3 → 2 và 4 → 3 phù hợp với hiển thị trên sơ đồ chuyển số tự động. * Kiểm tra rung giật bất thường và trượt tại điểm xuống số cưỡng bức (Kick- down). * Kiểm tra cơ cấu khoá biến mô. Cho xe chạy ở số 4 với cần số ở vị trí D. Duy trì vận tốc ổn định (khoá biến mô bật) khoảng 80 km/h. Đạp nhẹ chân ga và kiểm tra rằng tốc độ động cơ không thay đổi đột ngột. * Lưu ý: Nếu tốc độ động cơ bị thay đổi đột ngột thì có nghĩa là biến mô không khoá.
15 4.3. Kiểm tra vị trí 3: Di chuyển cần số đến vị trí 3 và đạp hết bàn đạp ga. Kiểm tra những điểm sau: a) Kiểm tra thao tác lên số. Kiểm tra xem việc lên số từ 1 → 2, 2 → 3 có diễn ra tại các điểm sang số trong sơ đồ sang số tự động không. Chú ý: Không có chuyển số từ 3 → 4 hay khóa biến mô số 4 ở vị trí 3. Điều khiển không cho khoá biến mô ở số 3. + Đạp bàn đạp phanh. + Nhả bàn đạp ga. * Kiểm tra việc phanh bằng động cơ. Khi lái xe ở vị trí 3 và số 3, nhả bàn đạp ga và kiểm tra hiệu quả phanh động cơ. * Kiểm tra tiếng ồn bất thường khi tăng tốc và giảm tốc, và rung động khi lên và xuống số. * Kiểm tra cơ cấu khoá biến mô. + Cho xe chạy ở vị trí 3 (số 3) tại vận tốc ổn định (khoá biến mô bật). + Đạp nhẹ chân ga và kiểm tra rằng tốc độ động cơ không thay đổi đột ngột. Chú ý: + Không có biến mô ở số 1 hay 2. + Nếu tốc độ động cơ bị thay đổi đột ngột thì có nghĩa là biến mô không khoá. 4.4. Kiểm tra vị trí 2: Di chuyển cần số đến 2 và đạp hết bàn đạp ga. Kiểm tra những điểm sau: * Kiểm tra thao tác lên số. Kiểm tra xem việc lên số từ 1 → 2 có diễn ra tại các điểm sang số trong sơ đồ sang số tự động không. Chú ý: