Hộp số vô cấp CVT là gì? Hộp số CVT khác gì với AT và MT?

73

Hộp số vô cấp CVT là một loại hộp số được lắp vào các xe ô tô hiện đại trong thời gian gần đây. Nguyên lý hoạt động của nó là gì? Ưu nhược điểm của nó như thế nào? Và cách sử dụng của nó ra sao?

Hiện tại, việc trang bị hộp số vô cấp (CVT) cho xe ô tô đang trở nên phổ biến, và dòng xe nội địa Vinfast Fadil của Việt Nam cũng sử dụng loại hộp số này. Hãy cùng nhau khám phá khái niệm hộp số vô cấp CVT là gì.

Hộp số vô cấp CVT là gì?

Hộp số vô cấp CVT là một dạng hộp số có khả năng thay đổi tỷ số truyền động liên tục mà không phân chia theo từng cấp số giống hộp số 4,5,6 cấp. Hộp số CVT hoạt động dựa trên dây đai và 2 hệ Puly thay vì sử dụng bánh răng như các loại hộp số khác.

Hộp số CVT được phát minh từ năm nào?

Theo những nguồn tin chưa xác nhận, có thông tin cho rằng hộp số vô cấp CVT đã được danh họa nổi tiếng Leonardo Da Vinci nghiên cứu và phác thảo từ những năm 1490. Sau đó, vào năm 1886, một nguyên mẫu chưa hoàn thiện của hộp số CVT được phát triển dưới dạng hộp số con lăn, và mãi đến năm 1939, hộp số tự động toàn phần hoạt động trên bánh răng hành tinh được giới thiệu rộng rãi.

Hãng sản xuất ô tô DAF của Hà Lan đã giới thiệu hộp số vô cấp đầu tiên được lắp ráp trên xe ô tô của họ. Mẫu hộp số này đã được gắn trên chính chiếc xe ô tô của họ. Hộp số CVT đã được thương mại hóa vào những năm 1989, và mẫu xe đầu tiên được bán tại Mỹ. FORD là hãng xe tiếp theo áp dụng hộp số vô cấp cho các mẫu xe hơi thương mại của họ vào năm 2004.

Cấu tạo hộp số CVT

Hộp số vô cấp CVT có cấu trúc khác biệt hoàn toàn so với hộp số tự động (AT) và hộp số sàn (MT). Đặc điểm nổi bật của hộp số vô cấp là sử dụng dây đai truyền động thay vì bánh răng như hộp số sàn và hộp số tự động.

Bên trong hộp số vô cấp CVT bao gồm những thành phần sau:.

Bánh đai chủ động: còn được gọi là Puly đầu vào, có nhiệm vụ nhận lực xoắn từ động cơ.

Bánh đai không hoạt động: còn được gọi là Puly đầu ra, có chức năng liên kết với đầu ra hộp số.

Dây đai truyền động làm từ thép.

Bánh đai truyền động trong hộp số vô cấp là một hệ Puly linh hoạt có khả năng thay đổi đường kính liên tục. Hệ Puly trong hộp số vô cấp CVT gồm hai khối kim loại hình nón với góc nghiêng 20 độ và hai đỉnh nằm đối diện nhau. Một nửa Puly được cố định trong khi nửa kia có thể di chuyển lên và xuống trên trục, tạo hiệu ứng tiến lại gần nhau hoặc tách ra một cách dễ dàng.

Puly là một loại thiết bị dạng ròng rọc, được gắn trên một trục và quay bằng dây curoa để tăng tốc độ và lực.

Nguyên lý hoạt động của hộp số CVT

Đối với số tiến

Khi người lái đặt số tiến, hệ thống Puly sẽ được điều khiển bởi hệ thống thủy lực. Thủy lực sẽ giúp cho hai nửa Puly (bánh đai) trượt lên và xuống, làm tăng và giảm bán kính của Puly. Khi hai nửa Puly tiến lại gần nhau, bán kính của Puly sẽ tăng lên và dây đai sẽ được nâng xa khỏi tâm. Ngược lại, khi hai nửa Puly tách ra xa nhau, bán kính của hệ Puly sẽ giảm xuống và dây đai sẽ nằm giữa hai nửa Puly và gần tâm hơn.

Khi bán kính của một Puly tăng, bán kính của Puly còn lại sẽ giảm, từ đó đảm bảo dây đai luôn bám chặt và kết nối liên tục với cả hai Puly. Điều này có nghĩa là tỷ số truyền của hộp số hoàn toàn phụ thuộc vào sự thay đổi bán kính của cả Puly chủ động và bị động.

“Số thấp” (Low Gear) được đạt bằng cách làm giảm bán kính của Puly chủ động và Puly bị động, từ đó tạo ra bán kính nhỏ hơn.

Puly tự tạo “số cao” khi đường kính của nó lớn hơn đường kính của Puly bị động.

Hộp số vô cấp CVT được đặt tên như vậy bởi vì nó sử dụng hai hệ Puly được điều khiển bởi hệ thống thủy lực để liên tục thay đổi bán kính, tạo ra một “tỷ số truyền” biến thiên liên tục và không có cấp độ.

Đối với số lùi

Trong hộp số vô cấp, để có chức năng “số lùi”, nhà sản xuất sẽ thêm một bánh răng hành tinh vào đầu vào của hệ truyền đai và bộ ly hợp, tương tự như hộp số tự động (AT). Sau đó, các đầu ra sẽ tự động kết nối với bánh răng mặt trời trong bộ bánh răng hành tinh và đầu vào sẽ chủ động kết nối với cần dẫn của các bánh răng hành tinh để tạo ra “số lùi”.

Các động cơ thông thường sẽ tự động kích hoạt các bánh răng mặt xoay để đưa vào hoạt động các bánh răng hành tinh quay cùng chiều. Đồng thời, cần cũng sẽ quay để truyền lực vào Puly chủ động.

Bộ ly hợp kép được sử dụng để cố định bánh răng vành đai ngoài trong hệ thống bánh răng hành tinh. Khi kích hoạt, bánh răng hành tinh bên trong sẽ quay ngược chiều so với bánh răng mặt trời, tạo ra hiện tượng “số lùi”.

Bánh răng hành tinh là một loại bánh răng có cấu trúc tương tự hệ mặt trời, với một bánh răng lớn ở trung tâm (tượng trưng cho mặt trời), sáu bánh răng nhỏ bao quanh (đại diện cho các hành tinh) và một bánh răng lớn phủ bên ngoài (tượng trưng cho vòng đai ngoài).

Cách sử dụng hộp số CVT

Cách sử dụng và điều khiển hộp số vô cấp CVT tương tự như khi sử dụng hộp số tự động. Người lái chỉ cần điều chỉnh cần số đúng vị trí và chọn chế độ lái phù hợp. Quá trình chuyển số hiện nay đã được máy móc điều khiển tự động, giúp người lái thoải mái hơn và không cần đạp côn trước khi chuyển số như hộp số sàn (MT).

Giải thích các ký hiệu trên hộp số CVT

Trên hộp số CVT có một số biểu tượng giống như hộp số AT (tự động) có ý nghĩa như sau:

P: chế độ dừng / đỗ / đỗ xe. Chỉ thực hiện khi xe dừng hoàn toàn.

R: chế độ lùi xe. Sử dụng khi cần thiết.

Kích hoạt chế độ tự do sẽ ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số. Chế độ này được sử dụng khi xe bị hư hỏng và cần được đẩy hoặc kéo đến nơi sửa chữa.

D: chế độ lái xe. Sử dụng thường xuyên nhất.

Một số biểu tượng khác trên hộp số CVT:

Chế độ số tay của M+/- có vẻ khá thú vị, dù được gọi là hộp số vô cấp nhưng lại cho phép người lái thay đổi số hoàn toàn bằng tay. Điều này đáng để thử nếu bạn yêu thích cảm giác lái thể thao.

Chế độ lái thể thao, còn được gọi là chế độ S+/-, tương tự như chế độ M+/-, nhưng mang lại cảm giác lái một cách phấn khích hơn.

Làm việc ở chế độ số thấp sẽ tăng cường khả năng hãm của xe, chế độ này thường được sử dụng khi ta chở hàng hóa nặng hoặc di chuyển trên địa hình đèo dốc.

Ưu nhược điểm của hộp số CVT

Hộp số vô cấp CVT có nhiều ưu điểm hơn là nhược điểm. Đầu tiên, chúng ta sẽ xem xét các ưu điểm của hộp số vô cấp.

Ưu điểm của hộp số CVT

Cảm giác lái xe mượt mà, khi sang / chuyển số không bị giật nhờ dải biến thiên hoạt động liên tục.

Giảm bớt tiếng ồn từ động cơ.

Tiết kiệm năng lượng và giảm lượng khí thải vào môi trường bên ngoài.

Việc xe di chuyển vào các loại địa hình khác nhau, chẳng hạn như lúc leo dốc, không còn gặp tình trạng “đuối số”.

Sửa chữa dễ dàng và không tốn nhiều kinh phí khi xảy ra hỏng hóc.

Ít độ hỏng trong quá trình sử dụng.

Cấu trúc đơn giản, trọng lượng nhẹ.

Chi phí hộp số liên tục vô cấp khá thấp dẫn đến giá xe cũng sẽ thấp có lợi cho người tiêu dùng.

Nhược điểm của hộp số CVT

Người điều khiển đối kháng trong việc nhận biết xem xe đã chuyển số hay chưa.

Không chịu được áp lực xoắn cao.

Hiệu suất gia tăng không cao bằng so với các hộp số thông dụng khác.

Dây thắt lưng có thể bị trượt và kéo dài gây ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của động cơ.

So sánh hộp số CVT và hộp số AT / MT

Hộp số vô cấp CVT khác gì với các hộp số tự động AT?

Hộp số CVT và hộp số tự động AT, dù khác nhau về tên gọi, thực tế vẫn được xem như là hai loại hộp số tự động. Cả hai đều hoạt động và được điều khiển bằng hệ thống thủy lực.

Sự khác biệt giữa hộp số vô cấp và hộp số tự động AT:

Hộp số vô cấp CVT cho phép thay đổi tỷ lệ truyền động liên tục mà không phân chia theo từng cấp số. Nó hoạt động dựa trên dây đai truyền động.

Hộp số tự động AT hoạt động dựa trên bánh răng và thay đổi tỷ lệ truyền động tuân theo các cấp số được chia như 4,5,6,…

Hộp số vô cấp CVT khác gì với các hộp số sàn MT?

Hai hộp số liên tục biến thiên và hộp số thủy lực thì hoàn toàn khác nhau, cụ thể như sau:.

Hộp số sàn MT, hay còn được gọi là hộp số tay, yêu cầu người lái phải liên tục đặt tay lên cần số để thực hiện các thao tác chuyển số và vào số. Cảm giác lái với hộp số này sẽ chuyên nghiệp hơn, mặc dù đòi hỏi một chút công sức.

Hộp số vô cấp CVT: Mọi hoạt động vào số, chuyển số đều tự động. Người lái thoải mái hơn nhưng không có cảm giác lái xe thực tế.

Đầu tiên, chúng ta sẽ xem xét một số thông tin về hộp số vô cấp CVT mà Anycar muốn chia sẻ với bạn đọc. Hy vọng rằng bài viết này sẽ cung cấp cho bạn nhiều thông tin hữu ích.