Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu nhược điểm và cách sử dụng

Hộp số tự động vô cấp CVT là gì? Ưu nhược điểm hộp số CVT như thế nào? Cách sử dụng hộp số vô cấp khác hộp số có cấp không?

Hiện nay rất nhiều mẫu xe ô tô từ xe cỡ nhỏ như Toyota Wigo, Nissan Sunny, Honda City… đến cả các dòng xe gầm cao như Toyota Corolla Cross, Honda HR-V… hay xe 7 chỗ như Honda CR-V, Mitsubishi Outlander… đều sử dụng hộp số vô cấp CVT. Vậy so với hộp số tự động AT thường thấy thì hộp số tự động vô cấp CVT có gì khác?

Hộp số tự động vô cấp là gì?

Hộp số vô cấp (tiếng Anh là Continuously Variable Transmission, viết tắt CVT) là một loại hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền liên tục mà không phân theo từng cấp số. Bởi hộp số này tạo nên các tỷ số truyền bằng dây đai và 2 hệ pulley, không phải bằng các bánh răng như các loại hộp số ô tô khác.

Hộp số tự động vô cấp và có cấp đều là hộp số tự động, đều được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực. Tuy nhiên, hộp số vô cấp khác hộp số có cấp khi một loại không có các cấp số, một loại được phân chia nhiều cấp số như 1, 2, 3, 4…

Về lịch sử dân tộc hộp số vô cấp, theo nhiều nguồn tin, hộp số CVT đã được danh hoạ Leonardo Da Vinci phác hoạ lần đầu vào năm 1490. Năm 1886, hộp số con lăn tiên phong được ghi nhận bằng ý tưởng. Năm 1939, hộp số tự động hóa toàn phần hoạt động giải trí trên một mạng lưới hệ thống bánh răng hành tinh được trình làng .

Năm 1958, nhà sản xuất DAF (Hà Lan) đã chế tạo hộp số CVT và ứng dụng cho xe ô tô của mình. Năm 1989, hãng xe Subaru cũng sử dụng hộp số CVT trên mẫu xe Subaru Justy GL bán tại Mỹ. Năm 2004, hãng xe Ford phát triển hộp số CVT và ứng dụng trên các mẫu xe ô tô mới của mình.

Hiện nay, hộp số vô cấp CVT được nhiều hãng xe ô tô sử dụng như: hãng Honda, hãng Toyota, hãng Mitsubishi, hãng Nissan…

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT

Khác với hộp số tự động (AT) hay hộp số sàn ô tô (MT), hộp số vô cấp không hoạt động dựa trên các cặp bánh răng mà dựa vào hệ thống dây đai truyền cho phép thay đổi liên tục và vô cấp.

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT gồm có :

• Dây đai truyền độngbằng thép
• Bánhđai chủ động (pulley đầu vào) kết nối để nhận mô men từ động cơ
• Bánhđai bị động (pulley đầu ra) kết nối đầu ra hộp số

Banh đai trong hộp số vô cấp là một hệ pulley với đường kính hoàn toàn có thể đổi khác. Hệ pulley này được cấu trúc từ 2 khối hình nón góc nghiêng 20 độ, có đỉnh nằm đối lập nhau. Một nửa pulley cố định và thắt chặt, nửa còn lại hoàn toàn có thể trượt trên trục. Do đó 2 nửa pulley này hoàn toàn có thể biến hóa khoảng cách tiến gần lại nhau hoặc tách xa nhau .

Nguyên lý làm việc hộp số vô cấp

Số tiến

Hệ pulley được điều khiển và tinh chỉnh bởi một bộ tinh chỉnh và điều khiển thuỷ lực. Bộ tinh chỉnh và điều khiển này sẽ làm 2 nửa pulley của hệ pulley dữ thế chủ động hoặc hệ pulley bị động tiến lại gần hoặc tách xa nhau. Trên mỗi pulley, khi 2 nửa pulley tiến lại gần, nửa đường kính pulley đó sẽ tăng lên, dây đai được nâng ra xa tâm. Khi 2 nửa pulley tách ra, nửa đường kính pulley đó giảm xuống, dây đai nằm lọt giữa 2 nửa pulley và gần tâm hơn .Khi nửa đường kính 1 pulley tăng lên thì nửa đường kính pulley còn lại sẽ giảm. Điều này bảo vệ dây đai luôn bám chặt liên kết liên tục với 2 pulley. Chính sự tăng giảm nửa đường kính của pulley dữ thế chủ động và pulley bị động giúp xác lập nên “ tỷ số truyền ” của hộp số .Nếu pulley dữ thế chủ động có nửa đường kính nhỏ, pulley bị động có nửa đường kính lớn thì vận tốc quay của pulley bị động sẽ giảm, tạo ra được “ số thấp ”. Ngược lại, nếu pulley dữ thế chủ động có nửa đường kính lớn, pulley bị động có nửa đường kính nhỏ thì vận tốc quay của pulley bị động sẽ tăng lên, tạo ra được “ số cao ” .Bộ điều khiển và tinh chỉnh thuỷ lực làm biến hóa nửa đường kính của 2 hệ pulley giúp tỷ số truyền hoàn toàn có thể biến thiên liên tục. Đây chính là nguyên do vì sao hộp số CVT không có những cấp số cố định và thắt chặt mà biến hóa vô cấp .

Số lùi

Để có số lùi, người ta lắp thêm trước nguồn vào của hệ truyền đai 1 bộ bánh răng hành tinh ( gồm bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, cần dẫn, vành đai ngoài ) và ly hợp giống như của hộp số tự động hóa. Đầu ra từ động sẽ liên kết với bánh răng mặt trời. Đầu vào của pulley dữ thế chủ động sẽ liên kết với cần dẫn của những bánh răng hành tinh .Với số tiến thông thường, động cơ sẽ dẫn động bánh răng mặt trời quay, bánh răng mặt trời dẫn động bánh hành tinh quay cùng chiều. Khi bánh răng hành tinh quay thì cần dẫn sẽ quay và truyền lực vào pulley dữ thế chủ động .Với số lùi, bộ ly hợp sẽ làm cố định và thắt chặt vành đai ngoài khiến bánh răng hành tinh quay ngược chiều lại với bánh răng mặt trời. Điều này khiến hộp số quay ngược chiều và cho ra số lùi .

Ưu nhược điểm của hộp số vô cấp

Ưu điểm

• Vận hành đơn giản

Một ưu điểm khác của hộp số tự động hóa vô cấp CVT là người lái xe hoàn toàn có thể quản lý và vận hành xe một cách đơn thuần và thuận tiện. Cách lái tương tự như như hộp số tự động hóa AT. Số vòng tua được tối ưu trong mọi vận tốc vận động và di chuyển giúp giảm thất thoát lực so với hộp số tự động hóa thường thì. Nhờ đó xe có được phản hồi nhạy bén hơn, mềm mại và mượt mà hơn .

• Hoạt động mượt, không bị giật

Do hoạt động giải trí dựa trên hệ pulley và dây đai, không phân theo từng cấp số nên hộp số vô cấp CVT có ưu điểm quản lý và vận hành mềm mịn và mượt mà, không bị giật khi chuyển số. Hộp số phản ứng nhạy bén khi xe tăng / giảm tốc .

• Tiết kiệm nhiên liệu

Hộp số vô cấp có ưu điểm không phân cấp số, hoàn toàn có thể đổi khác tỷ số truyền động ở mọi dải vận tốc. Do đó, mức tiêu tốn nguyên vật liệu được tối ưu hơn so những loại hộp số có cấp. Thể hiện rõ nhất khi xe phải tăng giảm tốc liên tục lúc chạy trong thành phố. Chính ưu điểm này mà nhiều mẫu xe đô thị lúc bấy giờ đang có khuynh hướng dần chuyển qua sử dụng hộp số CVT thay vì hộp số tự động hóa AT .

• Chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn

Hộp số vô cấp CVT có cấu tạo và nguyên lý làm việc đơn giản hơn các loại hộp số có cấp như hộp số sàn, hộp số tự động, hộp số DCT… Do đó, giá thành hộp số CVT thường thấp hơn. Kích thước khá nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ. Đây là lý do vì sao các dòng xe phổ thông giá rẻ hiện nay thường sử dụng hộp số CVT.

Nhược điểm

• Khócảm nhận chuyển số

Cấu tạo hộp số sàn, hộp số tự động hóa AT hay hộp số DCT … đều có cấp với những bộ bánh răng và ly hợp tương ứng từng cấp số. Do đó khi xe chuyển số cho cảm xúc lên số hay xuống số .

Còn ở hộp số vô cấp CVT, do không phân cấp nên hầu như không có được cảm giác chuyển số. Nhà sản xuất vẫn thiết lập thêm chế độ chuyển số với nhiều cấp số ảo khác nhau. Người lái có thể chuyển qua chế độ số tay hay bán tự động điều chỉnh từ cần số hay lẫy chuyển số. Tuy nhiên nhìn chung trải nghiệm sẽ không mấy chân thật. Do đó, dù là các dòng xe cỡ nhỏ nhưng nếu được định hướng theo phong cách lái thể thao thì nhà sản xuất sẽ dùng hộp số AT thay vì CVT.

• Phải thay dây đai định kỳ

Hộp số CVT dẫn động bằng dây đai. Sau thời hạn sử dụng, dây đai này sẽ bị giãn, trượt … làm giảm hiệu suất cao hoạt động giải trí. Do đó cần phải thay định kỳ. Theo khuyến nghị của những hãng xe, nên thay mới mạng lưới hệ thống dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km để bảo vệ hộp số CVT hoạt động giải trí tốt .

• Tiếng ồn lớn

Tiếng ồn của hộp số CVT thường khá lớn. Đây vốn là nhược điểm chung thường gặp ở những xe dùng hộp số CVT. Nhưng hiện với các dòng xe sedan, SUV… từ hạng B trở lên, nhà sản xuất thường gia cố thêm cách âm khá kỹ. Nên tiếng ồn từ hộp số không còn quá phiền nhiễu.

• Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa hộp số CVT nếu bị lỗi hộp số trong quá trình sử dụng thường khá cao.

• Khôngchịu được mô men xoắn cao

Đây là yếu điểm lớn nhất của hộp số tự động hóa vô cấp. Do truyền động bằng dây đai nên hộp số CVT không chịu được mô men xoắn cao. Cũng chính vì điểm yếu kém này mà hộp số CVT chỉ thích hợp với những dòng xe cỡ nhỏ, không hợp dùng cho những xe cần sức kéo lớn, tải nặng, xe thể thao …

• Giá dầu hộp số vô cấp CVT khá cao

Hộp số vô cấp CVT sử dụng loại dầu nhớt riêng, không dùng chung với dầu hộp số ô tô tự động. Chi phí thay nhớt hộp số vô cấp thường cao hơn hộp số tự động AT.

So sánh hộp số vô cấp và có cấp

giá thành : Hộp số vô cấp có giá thấp hơn .Bảo dưỡng và thay thế sửa chữa : Chi tiêu bảo trì, thay thế sửa chữa hộp số vô cấp thấp hơn những loại hộp số tự động hóa có cấp. Tuy nhiên hộp số vô cấp cần phải thay dây đai định kỳ .Mức tiêu tốn nguyên vật liệu : Hộp số vô cấp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu hơn do tỉ số truyền không bị phân cấp .Hiệu suất dẫn động : Vì dẫn động bằng dây đai nên hộp số vô cấp chỉ hợp với những dòng xe cỡ nhỏ. Trong khi hộp số tự động hóa có cấp dẫn động bằng bánh răng nên hiệu suất cao hơn, hoàn toàn có thể chịu được mô men xoắn cao, tương thích dùng cho mọi dòng xe .Trải nghiệm : Về độ mịn khi chuyển số thì hộp số vô cấp mịn hơn do không có cấp. Nhưng về cảm xúc chuyển số, sự phản hồi khi chuyển số, thưởng thức thể thao … thì hộp số có cấp tốt hơn .Độ ồn : Hộp số vô cấp thường ồn nhiều hơn những loại hộp số có cấp .Chi tiêu thay dầu : Dầu hộp số vô cấp giá cao hơn hộp số tự động hóa AT thường thì .

Ý nghĩa ký hiệu hộp số CVT

Ký hiệu hộp số CVT khá giống với ký hiệu số tự động AT với các ký hiệu phổ biến sau:

• P: Chế độ đỗ xe, chỉ sử dụng khi xe đang ở trạng thái dừng hẳn
• R: Chế độ lùi xe
• N: Chế độ tự do, xe ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số, thường dùng khi cần đẩy xe hay kéo xe…
• D: Chế độ chạy xe, đây là chế độ chính dùng khi xe chạy

Bên cạnh các ký hiệu trên, giống như xe số tự động AT, nhiều nhà sản xuất còn trang bị thêm cho xe số tự động CVT một số chế độ mở rộng với các ký hiệu:

• M+/-: Chế độ số tay. Tuy là hộp số tự động vô cấp nhưng nhà sản xuất vẫn thiết lập thêm các cấp số ảo. Với chế độ này, người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay.
• S+/-: Chế độ thể thao, cho phép người lái có thể tự chuyển số như chế độ M.
• L: Chế độ số thấp, có độ hãm lớn, thường dùng khi xe cần tải nặng, lên/xuống đèo dốc…

Cách sử dụng hộp số vô cấp

Cách sử dụng xe hộp số CVT tương tự như cách lái xe số tự động thông thường. Người lái chỉ cần chuyển cần số về chế độ lái phù hợp. Việc chuyển số đã được điều khiển tự động, người lái không cần phải đạp côn và chuyển số như cách chạy xe số sàn.

Đình Khánh

Source: https://daylaiotohcm.com
Category: KINH NGHIỆM LÁI XE