Ngay từ những năm 1900 ,ý tưởng về một hộp số tự động chuyển số đã được các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938 ,hộp số tự động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động .Việc điều khiển oto được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly hợp .Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng nên nó ít được sử dụng.
Đến những năm 70 hộp số tự động được hồi sinh khi hàng loạt các hãng ô tô cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã phát triển không ngừng và dần thay thế hộp số thường .Khi mới ra đời , hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực.Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và tăng tính an toàn khi sử dụng ,hộp số tự động có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời.
Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỉ số truyền của ECT ,các nhà sản xuất ô tô đã nghiên cứu ,chế tạo thành công một hộp số tự động với vô cấp tỉ số truyền (hộp số tự động vô cấp) vào những năm cuối của thế kỳ XX.
* Hộp số tự động (HSTD), theo công bố của các tài liệu công nghiệp ô tô CHLB Đức, ra đời vào 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTD sử dụng ly hợp thủy lực và hộp số hành tinh , điều khiển hoàn toàn bằng phanh con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng Biến momen thủy lực đến ngày nay, tên gọi ngày nay dùng là AT.
* Tiếp sau đó hãng ZIL và các hãng Tây âu khác phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp số hành tinh 3,4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Willson, kết cấu AT.
78 trang |
Chia sẻ: tienduy345 | Lượt xem: 2002 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Phân tích động lực học và quá trình chuyển đổi cấp tốc độ trong các loại hộp số tự động, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
----------------
Thiết Kế Môn Học
TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT
ĐỀ TÀI: Phân tích động lực học và quá trình chuyển đổi cấp tốc độ trong các loại hộp số tự động
Giáo viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN HỮU CHÍ
Sinh viên thực hiện:
Trịnh Thị Minh Ngọc
Nguyễn Văn Lâm
Trần Xuân Lợi
Trần Trà Quang Phước
LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ - K53
NHÓM : 04
TP. Hồ Chí Minh-2015
Nhận xét của GVHD:
Thiết Kế Môn Học
TRUYỀN ĐỘNG CÔNG SUẤT
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp sản xuất ôtô bắt đầu xuất hiện từ những năm 80 của thế kỉ 19. Trải qua hơn 100 năm phát triển, cho đến nay ôtô đã trở thành phương tiện chính tham gia giao thông đường bộ và vẫn đang liên tục được nâng cấp về cả hình thức lẫn tính năng để trở nên ngày càng hoàn thiện hơn. Cùng với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, đặc biệt là những thành tựu điện-điện tử và các phần mềm mô phỏng - lập trình tự động hóa đã giúp mở ra nhiều hướng thiết kế chế tạo ôtô. Với những tính năng vượt trội của mình, hệ thống ô tô hộp số tự động đang ngày càng đang thể hiện vị thế của mình trong ngành phát triển công nghệ ô tô và thực tế đã chứng minh được những ưu điểm mang tính cách mạng cho xe.
Do kiến thức còn hạn chế kinh nghiệm cũng chưa có nên bài làm này của nhóm em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy cô tận tình chỉ bảo them để bài làm của chúng em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn thầy cô và các bạn đã tận tình giúp đỡ chúng em làm hoàn thành môn học này.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐIỂU KHIỂN HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
1.1 Sơ lược về hộp số tự động
Trong xe hơi, bên cạnh hộp số thường khá phổ biến, các nhà sản xuất còn chế tạo hộp số tự động với những tính năng và ưu điểm vượt trội so với loại hộp số thường như chuyển số êm ái nhẹ nhàng hơn, tiết kiệm nhiên liệu, cải thiện khả năng tăng tốc Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần phải suy tính khi nào cần lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tuỳ thuộc vào tốc độ xe và mức đạp bàn đạp ga.
Khi sử dụng hộp số tự động, những sự nhận biết như vậy của lái xe là không cần thiết. Việc chuyển đến vị trí số thích hợp nhất được thực hiện một cách tự động theo tải động cơ và theo tốc độ xe.
Với các xe có hộp số tự động thì người lái xe không cần phải suy tính khi nào cần lên số hoặc xuống số. Các bánh răng tự động chuyển số tùy thuộc vào tốc độ xe và mức bàn đạp ga.
Một hộp số mà trong đó việc chuyển số bánh răng được điều khiển bằng một ECU (bộ điều khiển điện tử) được gọi là ECT- hộp số điều khiển điện tử. Hiện nay hầu hết các xe đều sử dụng ECT. Đối với một số kiểu xe thì phương thức chuyển số có thể được chọn thùy theo ý muốn của lái xe và điều kiện đường xá. Cách này giúp cho việc tiết kiệm nhiên liệu, tính năng và vận hành xe được tốt hơn.
1.2 Lịch sử phát triển
Ngay từ những năm 1900 ,ý tưởng về một hộp số tự động chuyển số đã được các kỹ sư hàng hải Đức nghiên cứu chế tạo. Đến năm 1938 ,hộp số tự động đầu tiên ra đời khi hãng GM giới thiệu chiếc Oldsmobile được trang bị hộp số tự động .Việc điều khiển oto được đơn giản hóa bởi không còn bàn đạp ly hợp .Tuy nhiên do chế tạo phức tạp và khó bảo dưỡng nên nó ít được sử dụng.
Đến những năm 70 hộp số tự động được hồi sinh khi hàng loạt các hãng ô tô cho ra các loại xe mới với hộp số tự động đi kèm. Từ đó đến nay hộp số tự động đã phát triển không ngừng và dần thay thế hộp số thường .Khi mới ra đời , hộp số tự động là loại có cấp và được điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực.Để chính xác hóa thời điểm chuyển số và tăng tính an toàn khi sử dụng ,hộp số tự động có cấp điều khiển bằng điện tử (ECT) ra đời.
Vẫn chưa hài lòng với các cấp tỉ số truyền của ECT ,các nhà sản xuất ô tô đã nghiên cứu ,chế tạo thành công một hộp số tự động với vô cấp tỉ số truyền (hộp số tự động vô cấp) vào những năm cuối của thế kỳ XX.
* Hộp số tự động (HSTD), theo công bố của các tài liệu công nghiệp ô tô CHLB Đức, ra đời vào 1934 tại hãng Chysler. Ban đầu HSTD sử dụng ly hợp thủy lực và hộp số hành tinh , điều khiển hoàn toàn bằng phanh con trượt thủy lực, sau đó chuyển sang dùng Biến momen thủy lực đến ngày nay, tên gọi ngày nay dùng là AT.
* Tiếp sau đó hãng ZIL và các hãng Tây âu khác phần lớn các HSTD trong thời kỳ này dùng hộp số hành tinh 3,4 cấp trên cơ sở của bộ truyền hành tinh 2 bậc tự do kiểu Willson, kết cấu AT.
* Sau những năm 1960 HSTD sùng trên ô tô tải và ô tô buýt với biến momen thủy lực và hộp số cơ khí có các cặp bánh răng ăn khớp ngoài, kết cấu AT.
* Sau năm 1978 chuyển sang hộp số tự động kiểu EAT, loại này ngày nay đang sử dụng.
* Một loại HSTD khác là hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền đai kim loại (CVT) với các hệ thống điều khiển chuyển số bằng thủy lực điện tử (cũng là một dạng hộp số tự động).
* Ngày nay đã bắt đầu chế tạo các loại truyền động thông minh, cho phép chuyển số theo thói quen lái xe ( thay đổi tốc độ động cơ bằng chân ga) và tình huống mặt đường, hộp số tự động có 8 số truyền... Hệ thống truyền lực sử dụng hộp số tự động được gọi là hệ thống truyền lực cơ khí thủy lực điện từ, là khu vực có nhiều ứng dụng của kỹ thuật cao, sự phát triển rất nhanh chóng, chẳng hạng gần đây xuất hiện hộp số có khả năng làm việc theo hai phương pháp chuyển số: bằng tay hay tự động tùy thuộc vào ý thích của người sử dụng.
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và để tăng tính an toàn khi sử dụng, các nhà chế tạo đã cho ra đời hộp số điều khiển bằng điện từ có thêm chức năng sang số bằng cần như hộp số thường.
Ngày nay hộp số thường được sử dụng khá rộng rãi trên các xe du lịch thậm chí trên các xe 4WD và xe tải nhỏ. Ở nước ta, hộp số tự động đã xuất hiện từ những năm 1990 trên các xe nhập về từ Mỹ và châu âu. Tuy nhiên khả năng công nghệ còn hạn chế , việc bảo dưỡng sửa chữa rất khó khăn nên vẫn còn ít dử dụng. Hiện nay, cùng với những tiến bộ của khoa hoc kỹ thuật, công nghệ chế tạo hộp số tự động cũng được hoàn chỉnh, hộp số tự động đã khẳng định được tính ưu việt của nó và dần thay thế cho hộp số thường.
1.3 Phân loại
Có nhiều cách phân loại hộp số tự động.
Phân loại theo tỉ số truyền:
* Hộp số tự động vô cấp: là loại hộp số có khả năng thay đổi tự động, liên tục tỉ số truyền nhờ sự thay đổi bán kính quay của các puly.
* Hộp số tự động có cấp: khác với hộp số vô cấp , hộp số tự động có cấp cho phép thay đổi tỉ số truyền theo các cấp nhờ bộ truyền bánh răng.
1.3.2 Phân loại theo cách điều khiển
Theo cách điều khiển có thể chia hộp số tự động 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 hoàn toàn bằng thủy lực , loại kia là điều khiển điện tử (ECT), nó sử dụng ECU để điều khiển và có thêm chức năng chẩn đoán và dự phòng.
Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực hoạt động bởi sự biến đổi một cách cơ khí tốc độ xe thành áp suất ly tâm và độ mở bướm ga thành áp suất bướm ga rồi dùng các áp suất thủy lực này để điều khiển hoạt động của các ly hợp và phanh trong cụm bánh răng hành tinh, do đó điều khiển thời điểm lên xuống số. Nó được gọi là phương pháp điều khiển thủy lực.
Mặt khác, đối với hộp số điều khiển điện từ ECT, các cảm biến phát hiện tốc độ xe và độ mở bướm ga chúng thành tín hiệu điện và gởi chúng về bộ điều khiển ECU. Dựa trên tín hiệu này ECU điều khiển hoạt động của các ly hợp, phanh thông qua các van và hệ thống thủy lực.
* Hộp số điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực: điều khiển chuyển số cơ học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thủy lực thông qua van điều tốc và phát hiện độ mở bàn đạp từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp bướm ga.
Loại này sử dụng cáp bướm ga và các tín hiệu điện từ để điều khiển hộ số tự động
Bàn đạp ga -> cáp dây ga -> cáp bướm ga -> van bướm ga, van ly tâm -> van sang số -> bộ truyền bánh răng hành tinh và bộ biến mô.
* Hộp số điều khiển bằng điện từ: hộp số này sử dụng áp suất thủy lực để tự động chuyển số theo tín hiệu điều khiển của ECU , ECU điểu khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ cảm biến xác định , từ đó điều khiển áp suất dầu thủy lực.
Sơ đồ tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu từ các cảm biến ( cảm biến chân ga, cảm biến dầu hộp số, cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến tốc độ xe , cảm biến đếm vòng quay, cảm biến tốc độ tuabin...) và tín hiệu điện từ từ bộ điều khiển thủy lực -> ECT động cơ và ECT -> tín hiệu đến các van điện từ -> bộ biến mô và bánh răng hành tinh.
3. Phân loại theo cấp số truyền: có nhiều loại hộp số tự động, hiện nay thông dụng nhất là loại 4,5,6 cấp số , có một số loại xe được trang bị hộp số tự động 8 cấp.
1.3.4 Phân loại theo cách bố trí trên xe
- Loại FF:
Hộp số tự động sử dụng cho động cơ đặt trước , cầu trước chủ động. Loại này được thiết kế gọn do chúng được bố trí ở khoang động cơ.
- Loại FR: Hộp số tự động sử dụng cho xe có động cơ đặt trước, cầu sau chủ động. Loại này có bộ truyền bánh răng cuối cùng(vi sai) lắp ở bên ngoài nên nó dài hơn.
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
CẤU TẠO
Hộp số điều khiển điện tử (ECT)
- Bộ biến mô: Để truyền và khuyếch đại mômen do động cơ sinh ra
- Bộ truyền bánh răng hành tinh: Để chuyển số khi giảm tốc, đảo chiều, tăng tốc, và vị trí số trung gian.
- Bộ điều khiển thuỷ lực: Để điều khiển áp suất thuỷ lực sao cho bộ biến mô và bộ truyền bánh răng hành tinh hoạt động êm.
- ECU động cơ và ECT: Để điều khiển các van điện từ và bộ điều khiển thuỷ lực nhằm tạo ra điều kiện chạy xe tối ưu.
- Hộp số này sử dụng áp suất thuỷ lực để tự động chuyển số theo các tín hiệu điều khiển của ECU.
- ECU điều khiển các van điện từ theo tình trạng của động cơ và của xe do các bộ cảm biến xác định, do đó điều khiển áp suất thuỷ lực.
Hộp số tự động thuần thuỷ lực:
Kết cấu của một hộp số tự động thuần thuỷ lực về cơ bản cũng tương tự như của ECT. Tuy nhiên, hộp số này điều khiển chuyển số bằng cơ học bằng cách phát hiện tốc độ xe bằng thuỷ lực thông qua van điều tốc và phát hiện độ mở bàn đạp ga từ bướm ga thông qua độ dịch chuyển của cáp bướm ga.
1.1 Các cụm chi tiết chính
1.1.1 Cấu tạo của biến mô thủy lực
Bộ biến mô vừa truyền vừa khuyếch đại mô men từ động cơ vào hộp số (Bộ truyền bánh răng hành tinh) bằng việc sử dụng dầu hộp số tự động (ATF) như một môi chất
Cấu tạo bộ biến mô gồm:
bánh bơm.
bánh tuabin.
khớp một chiều.
stato .
vỏ biến mô chứa tất cả các bộ phận đó.
Bộ biến mô được điền đầy ATF do bơm dầu cung cấp. Động cơ quay và bánh bơm quay, và dầu bị đẩy ra từ bánh bơm thành một dòng mạnh làm quay bánh tua bin.
Bánh bơm
Bánh bơm được bố trí nằm trong vỏ bộ biến mô và nối với trục khuỷu qua đĩa dẫn động.Nhiều cánh hình cong được lắp bên trong bánh bơm.Một vòng dẫn hướng được lắp trên mép trong của các cánh để đường dẫn dòng dầu được êm.
Bánh tuabin
Rất nhiều cánh được lắp lên bánh tuabin giống như trường hợp bánh bơm.Hướng cong của các cánh này ngược chiều với hướng cong của cánh của bánh bơm.Bánh tua bin được lắp trên trục sơ cấp của hộp số sao cho các cánh bên trong nó nằm đối diện với các cánh của bánh bơm với một khe hở rất nhỏ ở giữa.
3. Satto
Stato nằm giữa bánh bơm và bánh tua bin.Qua khớp một chiều nó được lắp trên trục stato và trục này được cố định trên vỏ hộp số.
Hoạt động của stato
Dòng dầu trở về từ bánh tua bin vào bánh bơm theo hướng cản sự quay của bánh bơm. Do đó, stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm do đó làm tăng mômen.
Hoạt động của khớp một chiều
Khớp một chiều cho phép Stato quay theo chiều quay của trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên nếu Stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp một chiều sẽ khóa stato để ngăn không cho nó quay.
1.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ biến mô:
Khi tốc độ của bánh bơm tăng thì lực li tâm làm cho dầu bắt đầu chảy từ tâm bánh bơm ra phía ngoài. Khi tốc độ bánh bơm tăng lên nữa thì dầu sẽ bị ép văng ra khỏi bánh bơm. Dầu va vào cánh của bánh tua bin làm cho bánh tua bin bắt đầu quay cùng chiều với bánh bơm. Dầu chảy vào trong dọc theo các cánh của bánh tua bin. Khi nó chui được vào bên trong bánh tua bin thì mặt cong trong của cánh sẽ đổi hướng dầu ngược lại về phía bánh bơm, và chu kỳ lại bắt đầu từ đầu. Việc truyền mô men được thực hiện nhờ sự tuần hoàn dầu qua bánh bơm và bánh tua bin.
Việc khuyếch đại mômen do bộ biến mô thực hiện bằng cách dẫn dầu khi nó vẫn còn năng lượng sau khi đã đi qua bánh tua bin trở về bánh bơm qua cánh của Stato. Nói cách khác, bánh bơm được quay do mô men từ động cơ mà mô men này lại được bổ sung dầu quay về từ bánh tua bin. Có thể nói rằng bánh bơm khuyếch đại mô men ban đầu để dẫn động bánh tua bin.
Tính năng của biểu mô: Tỉ số truyền và hiệu suất truyền.
Hiệu Suất Truyền:
Độ khuyếch đại mômen do bộ biến mô sẽ tăng theo tỉ lệ với dòng xoáy. Có nghĩa là mômen sẽ trở thành cực đại khi bánh tua bin dừng.
Hoạt động của bộ biến mô được chia thành hai dải hoạt động:
Dải biến mô, trong đó có sự khuyếch đại mômen.
Dải khớp nối, trong đó chỉ thuần tuý diễn ra việc truyền mômen và sự khuyếch đại mômen không xảy ra.
Điểm li hợp là đường phân chia giữa hai phạm vi đó.
Hiệu suất truyền động của bộ biến mô cho thấy năng lượng truyền cho bánh bơm được truyền tới bánh tua bin với hiệu quả ra sao.
Năng lượng ở đây là công suất của bản thân động cơ, tỉ lệ với tốc độ động cơ (vòng/phút) và mômen động cơ.
Do mômen được truyền với tỉ số gần 1:1 trong khớp thuỷ lực nên hiệu suất truyền động trong dải khớp nối sẽ tăng tuyến tính và tỉ lệ với tỉ số tốc độ.
Tuy nhiên, hiệu suất truyền động của bộ biến mô không đạt được 100% và thường đạt khoảng 95%. Sự tổn hao năng lượng là do nhiệt sinh ra trong dầu và do ma sát. Khi dầu tuần hoàn nó được bộ làm mát dầu làm mát.
Điểm Dừng Và Điểm Li Hợp
1.Điểm dừng:
Điểm dừng chỉ tình trạng mà ở đó bánh tua bin không chuyển động. Sự chênh lệch về tốc độ quay giữa bánh bơm và bánh tua bin là lớn nhất.
Tỉ số truyền mô men của bộ biến mô là lớn nhất tại điểm dừng (thường trong phạm vi từ 1,7 đến 2,5). Hiệu suất truyền động bằng 0.
2.Điểm li hợp
Khi bánh tua bin bắt đầu quay và tỉ số truyền tốc độ tăng lên, sự chệnh lệch tốc độ quay giữa bánh tua bin và bánh bơm bắt đầu giảm xuống.
Tuy nhiên, ở thời điểm này hiệu suất truyền động tăng. Hiệu suất truyền động đạt lớn nhất ngay trước điểm li hợp.
Khi tỷ số tốc độ đạt tới một trị số nào đó thì tỉ số truyền mômen trở nên gần bằng 1:1.
Nói cách khác, Stato bắt đầu quay ở điểm li hợp và bộ biến mô sẽ hoạt động như một khớp nối thuỷ lực để ngăn không cho tỉ số truyền mômen tụt xuống dưới 1.
1.Động cơ chạy không tải, xe dừng:
Khi động cơ chạy không tải thì mômen do động cơ sinh ra là nhỏ nhất. Nếu gài phanh (phanh tay và/hoặc phanh chân) thì tải trên bánh tuabin rất lớn vì nó không
thể quay được. Tuy nhiên, do xe bị dừng nên tỷ số truyền tốc độ của bánh tuabin so với cánh bơm bằng không trong khi tỷ số truyền mô men ở trị số lớn nhất. Do đó, bánh tua bin luôn sẵn sàng để quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra.
2.Xe bắt đầu khởi hành:
Khi nhả các phanh thì bánh tuabin có thể quay cùng với trục sơ cấp của hộp số.Do đó, bánh tuabin quay với một mômen lớn hơn mô men do động cơ sinh ra khi đạp bàn đạp ga. Như vậy xe bắt đầu chuyển động.
3.Xe chạy với tốc độ thấp:
Khi tốc độ xe tăng lên, thì tốc độ quay của bánh tua bin sẽ nhanh chóng tiến gần tới tốc độ quay của bánh bơm. Vì vậy, tỷ số truyền mômen nhanh chóng tiến gần tới 1.0.Khi tỷ số truyền tốc độ giữa bánh tua-bin và bánh bơm đạt tới điểm li hợp thì stato bắt đầu quay.và sự khuyếch đại mô men giảm xuống. Nói cách khác, bộ biến mô bắt đầu hoạt động như một khớp nối thủy lực. Do đó, tốc độ xe tăng gần như theo tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ.
4.Xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc tốc độ cao:
Bộ biến mô chỉ hoạt động như một khớp nối thủy lực. Bánh tua bin quay ở tốc độ gần đúng tốc độ của bánh bơm.
Cơ Cấu Li Hợp Khoá Biến Mô
Mô tả
Cơ cấu li hợp khóa biến mô truyền công suất động cơ tới hộp số tự động một cách trực tiếp và cơ học. Do bộ biến mô sử dụng dòng thủy lực để gián tiếp truyền công suất nên có sự tổn hao công suất. Vì vậy, li hợp được lắp trong bộ biến mô để nối trực tiếp động cơ với hộp số để giảm tổn thất công suất. Khi xe đạt được một tốc độ nhất định, thì cơ cấu li hợp khóa biến mô được sử dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng công suất và nhiên liệu. Li hợp khóa biến mô được lắp trong moayơ của bánh tuabin, phía trước bánh tuabin. Lò xo giảm chấn sẽ hấp thụ lực xoắn khi ăn khớp li hợp để ngăn không cho sinh ra va đập. Một vật liệu ma sát (cùng dạng vật liệu sử dụng trong các phanh và đĩa li hợp) được gắn lên vỏ biến mô hoặc píttông khóa của bộ biến mô để ngăn sự trượt ở thời điểm ăn khớp li hợp.
Hoạt động:
Khi li hợp khóa biến mô được kích hoạt thì nó sẽ quay cùng với bánh bơm và bánh tua-bin.
Việc ăn khớp và nhả li hợp khóa biến mô được xác định từ những thay đổi về hướng của dòng thủy lực trong bộ biến mô khi xe đạt được một tốc độ nhất định.
1.Nhả khớp
Khi xe chạy ở tốc độ thấp thì dầu bị nén sẽ chảy vào phía trước của li hợp khóa biến mô. Do đó, áp suất trên mặt trước và mặt sau của li hợp khóa biến mô trở nên cân bằng và do đó li hợp khóa biến mô được được nhả khớp.
2.Ăn khớp:
Khi xe chạy ổn định ở tốc độ trung bình hoặc cao (thường trên 60 km/h) thì dầu bị nén sẽ chảy vào phía sau của li hợp khóa biến mô. Do đó, vỏ bộ biến mô và li hợp khóa biến mô sẽ trực tiếp nối với nhau. Do đó, li hợp khóa biến và vỏ bộ biến mô sẽ quay cùng nhau.
Nguyên lý cơ bản
Cũng giống như những chiếc xe dùng hộp số cơ, những chiếc sử dụng hộp số tự động cần phải có cách để cho động cơ vẫn quay trong khi những chiếc bánh xe và bánh răng trong hộp số chuyển động tới vị trí dừng. Những chiếc xe có hộp số cơ dùng một khớp ly hợp để tách hoàn toàn động cơ ra khỏi hộp số. Những chiếc xe có hộp số tự động dùng bộ chuyển đổi momen.
Bộ chuyển đổi momen là một loại khớp nối dầu, cho phép động cơ quay có phần độc lập với hộp số. Nếu động cơ đang ở vòng tua thấp, như khi xe đang ở chế độ không tải hoặc chuẩn bị dừng xe, lượng momen xoắn đi qua bộ chuyển đổi momen rất nhỏ, do đó, giữ cho xe đứng yên chỉ cần một áp lực nhẹ trên pê đan phanh.
Khi chiếc xe bắt đầu chuyển động, sẽ xảy ra một số vấn đề nhỏ. Tại một thời điểm, khoảng 40 dặm/h (64 km/h), lúc này, cả bơm và tuabin đều quay với một vận tốc gần bằng nhau (bơm luôn quay nhanh hơn một chút). Và cũng tại thời điểm này, dầu quay trở lại từ tuabin, đi vào bơm, chuyển động cùng chiều với bơm, do đó, không cần đến stato.
Mặc dù tuabin làm thay đổi hướng chuyển động của dầu và làm cho nó văng ra phía sau, dầu vẫn dừng chuyển động theo hướng tuabin đang quay vì tuabin đang quay theo một hướng nhanh hơn dầu được bơm theo một hướng khác. Nếu bạn đang đứng sau một chiếc Pickup chuyển động với tốc độ 60 dặm/h, và bạn ném một quả bóng về đằng sau của chiếc Pickup đó với tốc độ 40 dặm/h, quả bóng vẫn sẽ chuyển động về phía trước với tốc độ 20 dặm/h. Điều này tương tự những gì diễn ra trong tuabin: Dầu bị văng ra phía sau theo một hướng, nhưng không nhanh bằng khi nó bắt đầu chuyển động theo chiều ngược lại.
Với các mức tốc độ như vậy, dầu sẽ đập vào các phần sau của các lá stato, làm cho stato quay tự do trên khớp ly hợp một chiều của nó, do đó, nó không gây cản trở cho dầu khi đi qua nó.
Ưu điểm và nhược điểm:
Bên cạnh nhiệm vụ quan trọng là làm cho chiếc xe của bạn dừng hẳn lại mà không chết máy, bộ chuyển đổi momen tạo ra nhiều momen xoắn hơn cho chiếc xe trong những trường hợp cần dừng xe đột ngột (có tác dụng như phanh hãm). Các bộ chuyển đổi momen hiện đại có khả năng tăng momen xoắn cho động cơ gấp 2 hoặc 3 lần. Hiệu ứng này chỉ xảy ra khi động cơ quay nhanh hơn rất nhiều so với hộp số.
Ở tốc độ cao, lúc này hộp số và động cơ chuyển động với một vận tốc gần bằng nhau.Tuy nhiên, về mặt lý tưởng, hộp số cần chuyển động với tốc độ chính xác bằng tốc độ của động cơ vì vận tốc khác nhau sẽ gây hao phí công. Đây là một phần nguyên nhân vì sao những chiếc ô tô dùng hộp số tự động tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn những chiếc xe sử dụng hộp số cơ.
BỘ TRUY