Hộp số tự động trên xe tay ga hoạt động như thế nào?

Hộp số xe tay ga.

Có lẽ không ít lần bạn tự hỏi, động cơ xe tay ga hoạt động như thế nào, tại sao không phải sang số mà xe vẫn đảm bảo được lực kéo. Hoặc chí ít là bạn cũng nghĩ hộp số tự động trên xe tay ga chắc phải phức tạp lắm.

Tuy nhiên, nếu một lần xem thợ sửa xe giải phẫu hộp số tự động trên xe tay ga, bạn sẽ cảm thấy nhận định của mình là sai lầm, nó rất đơn giản, chỉ bao gồm hai puli và một đai vô cấp.

CVT (continuously variable transmission) là hộp số có tỷ số truyền biến thiên vô cấp. Vậy CVT hoạt động như thế nào?

Cấu tạo và sơ đồ truyền lực.

Hầu hết hộp số vô cấp CVT đều có ba bộ phận cơ bản:

- Đai truyền bằng kim loại hay cao su có độ bền cao.

- Một hệ puli sơ cấp gắn với trục quay động cơ.

- Một hệ puli thứ cấp dẫn đến bánh xe.  

Hai puli có thể thay đổi đường kính là bộ phận quan trọng nhất trong hộp số CVT. Mỗi puli được tạo thành từ hai khối hình nón có góc nghiêng 20 độ và đặt đối diện với nhau. Một dây đai chạy trong rãnh giữa hai khối hình nón này. Dây đai hình chữ V được làm từ cao su vì có ma sát cao, hạn chế trượt.

Nguyên lý hoạt động.

Khi động cơ quay ở tốc độ chậm (garanty), vì tốc độ thấp nên lực ly tâm của cụm ma sát nhỏ, chưa thắng được lực của lò xo nên các má ma sát không tiếp xúc được với vỏ nồi ly hợp, lực chưa truyền tới bánh sau nên xe không chuyển động.

Khi tốc độ động cơ tăng lên khoảng 2.700 đến 3.000 vòng/phút, lúc này lực ly tâm của các má ma sát đủ lớn nên thắng lực lò xo, các má ma sát văng ra tiếp xúc vào vỏ nồi ly hợp. Lực kéo bắt đầu được truyền tới bánh sau.

Lúc này, dây đai V đang nằm trong cùng ở puli sơ cấp và vị trí ngoài cùng của puli thứ cấp. Tỷ số truyền của bộ truyền lúc này lớn nhất, tương tự như số 1 trên xe số, nên lực truyền tới bánh sau mạnh nhất, vận tốc thấp. 

Tiếp tục tăng vận tốc động cơ, lực li tâm lớn làm các con lăn trên puli sơ cấp văng ra xa hơn, ép má di động của puli sơ cấp hẹp lại, dây curoa bị đẩy ra xa tâm hơn, vì vậy bán kính puli sơ cấp tăng lên. Vì độ dài dây curoa không đổi nên má di động của puli thứ cấp văng ra, bán kính puli thứ cấp nhỏ dần. Lúc này tỷ số truyền sẽ giảm dần và làm tăng tốc độ xe.

Hộp số vô cấp đang ngày càng được ứng dụng nhiều trên cả xe hơi, thay thế cho cơ cấu truyền động bằng bánh răng “hành tinh” vô cùng phức tạp trên những chiếc Audi, Mercedes…

Loại hộp số này có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, giúp giảm giá thành sản phẩm. Đây là điểm khiến CVT ngày càng phổ biến rộng rãi.