Đồ án Khảo sát hộp số tự động f4a4b trên xe mitsubishi grandis

bin và biến áp năng của dòng dầu thành động năng tác động vào mặt sau của bánh bơm, trợ giúp cho bánh bơm trong quá trình tích lũy năng lượng lên các dòng dầu qua nó. Còn khi ly hợp khóa biến mô làm việc (tốc độ bánh tuabin gần bằng bánh bơm) thì khớp một chiều cho phép bánh phản ứng quay tự do. Điều này giúp cho hiệu suất của biến mô không bị giảm đi khi biến mô làm việc trong giai đoạn này. * Khớp khóa biến mô - Kết cấu Hình 3-5. Kết cấu khóa biến mô. 1- Bề mặt ma sát; 2- Giảm chấn; 3-khung kim loại Kết cấu khóa biến mô bao gồm một khung thép được nối then hoa với trục sơ cấp của hộp số, trên khung này có bố trí các lò xo giảm chấn và một vành khăn bằng vật liệu sợi atbet hay hợp kim gốm để tạo lực ma sát khi cần thiết. Ở mặt đối diện với vành khăn này về phía vỏ hộp số có một bề mặt kim loại được thiết kế để tỳ vành khăn ma sát này lên như hình 3-5. Hoạt động. - Khi tốc độ bánh bơm và bánh tuabin chênh lệch nhau 5%, tín hiệu thủy lực sẽ được đưa đến hai van (van điện từ và van thủy lực) để điều khiển khóa biến mô. Dầu áp suất cao được cung cấp đến van điện từ và van tín hiệu để cung cấp vào mặt trước và sau của khớp khóa biến mô như, để tạo chênh áp giữa hai bề mặt trước và sau của khớp khóa biến mô làm khớp khóa này đóng lại, tạo liên kết cơ khí giữa trục khuỷu động cơ và trục sơ cấp của hộp số. Giảm chấn có nhiệm vụ làm giảm tải trọng động khi khớp khóa biến mô làm việc. Khi tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra của hộp số (quy dẫn về cùng trục) sai khác nhau lớn hơn 5% khớp khóa biến mô sẽ được điều khiển nhả ra. Để điều khiển nhả khớp khóa biến mô nguyên lý vẫn là tạo sự chênh áp giữa hai mặt trước và sau của khớp khóa cũng bằng van điện từ và van tín hiệu, dầu sau khi ra khỏi biến mô thì được đưa vào bộ làm mát để thải bớt một phần nhiệt lượng dầu đã hấp thụ trong quá trình làm việc và do ma sát sau đó sẽ quay về bơm dầu để tiếp tục tuần hoàn. Vỏ bộ biến mô chứa tất cả các bộ phận trên, biến mô được đổ đầy dầu thủy lực cung cấp bởi bơm dầu, dầu này được văng ra khỏi cánh bơm thành một dòng truyền công suất làm quay rôto tuabin. Hình 3-6. Dòng chảy trong khớp nối dầu. Hình 3-7. Dòng áp suất dầu chuyển động quanh tuabin Trung tâm vòng dẫn được làm rỗng để điều chỉnh dòng chảy rối tại trung tâm của dòng dầu ATF - Mặt cắt lập thể của biến mô : Hình 3-8. Mặt cắt lập thể. Hình 3-11. Mặt cắt lập thể. 3.2.1.2. Sự khác biệt giữa bộ biến mô và ly hợp thủy lực Hình 3-9. Dòng truyền năng lượng của dầu ATF. Hình 3-10. Sự khác biệt giữa ly hợp thủy lực và bộ biến mô. Giữa ly hợp thủy lực và bộ biến mô khác nhau cơ bản là trong bộ biến mô có thêm chi tiết là bánh phản ứng. Vì thế đặc tính của bộ biến mô và ly hợp thủy lực khác nhau .Nhờ có bánh phản ứng mà momen đầu ra khi lắp bộ biến mô lớn hơn và thay đổi tùy thuộc vào sự chênh lệch tốc độ quay giữa hai bánh bơm và tuabin. 3.2.1.3. Tác dụng của bánh phản ứng. * Dầu ATF truyền momen xoắn đến trước mặt của cánh phản ứng nhưng cánh phản ứng không quay ngược chiều của nó vì đã có khớp một chiều. Nhờ đó mà nó có thể thay đổi được hiệu suất dòng dầu (tăng momen xoắn của động cơ) Hình 3-11. Các quan hệ giữa bơm và tuabin và bánh phản ứng * Khi cánh tuabin bắt đầu quay, dầu thủy ATF sẽ truyền momen xoắn qua mặt sau cánh phản ứng (khóa ly hợp) và cánh phản ứng bắt đầu quay theo chiều mà nó không bị khớp một chiều giữ cố định . * Khi cánh bơm và cánh tuabin quay cùng chiều thì cánh phản ứng cũng quay theo . 3.2.1.4. Đặc tính của biến mô : Các thông số truyền động của bộ biến mô e :Tỉ số truyền tốc độ =Tốc độ của rôto tuabin/Tốc độ của cánh bơm η : Hiệu suất truyền động =(Công suất đầu ra/Công suất đầu vào)*100% t : Tỉ số truyền momen =Momen đầu ra tuabin/Momen đầu vào của cánh bơm. 3.2.2 .Bộ truyền bánh răng hành tinh: 3.2.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc. a. Cấu tạo : Hình 3-12. Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh. b. Nguyên lý làm việc : Cơ cấu hành tinh là bộ truyền bánh răng ăn khớp trong và ngoài, có các chi tiết bao gồm: Một bánh răng mặt trời có vành răng ngoài, một bánh răng ngoại luân có vành răng ăn khớp trong. Các bánh răng hành tinh nằm giữa được ăn khớp với bánh răng mặt trời và bánh răng ngoại luân. Trục của các bánh răng hành tinh dài và ngắn được nối cứng với nhau trên giá hành tinh và được quay xung quanh trục của bộ truyền hành tinh. c. Các bộ truyền hành tinh trước và sau Trong hộp số tự động F4A4B của MITSUBISHI sử dụng hai bộ bánh răng hành tinh lọai Wilson. Bộ bánh răng hành tinh lọai Wilson là một bộ truyền có ba bánh răng hành tinh đơn giản được bố trí trên giá hành tinh. Chúng được bố trí ở cùng vị trí trong hộp số và được nối song song với nhau bằng cần hành tinh. Mỗi bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh được lắp trên trục hành tinh của cần dẫn và ăn khớp với bánh răng bao . 3.2.2.2. Các dạng chuyển động cơ bản của bộ truyền bánh răng hành tinh. a. Dạng chuyển động tăng tốc. Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tinh =( Số răng của cần dẫn Zc +số răng của bánh răng ngoại luân)/ Số răng của cần dẫn Zc Hình 3-13. Sơ đồ tăng tốc của cụm bánh răng hành tinh. 1-Đầu ra; 2- Bánh răng hành tinh; 3- Bánh răng mặt trời; 4- Đầu vào trục khuỷu; 5- Vành răng D; 6-Bánh răng mặt trời cố định Bánh răng bao: phần tử bị động. Bánh răng mặt trời: phần tử cố định. Cần dẫn: phần tử chủ động. Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ. Các bánh răng hành tinh quay xung quanh bánh răng mặt trời (đang cố đinh), đồng thời cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ. Điều này làm cho các bánh răng bao tăng tốc tùy thuộc vào số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời. b. Dạng chuyển động giảm tốc. Tỉ số truyền của bộ truyền hành tinh =(Số răng của cần dẫn Zc +Số răng của bánh răng ngoại luân)/Số răng của bánh răng ngoại luân Hình 3-14. Sơ đồ giảm tốc của cụm bánh răng hành tinh. 1-Đầu vào trục khuỷu; 2-Bánh răng hành tinh; 3-Bánh răng mặt trời 4- Cần dẫn(đầu ra); 5- Vành răng D; 6- Bánh răng mặt trời cố định Bánh răng bao: phần tử chủ động. Bánh răng mặt trời: phần tử cố định. Cần dẫn: phần tử bị động. Khi bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh sẽ quay xung quanh bánh răng mặt trời (đang cố định), trong khi cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ. Điều này làm tốc độ quay của cần dẫn giảm xuống tùy theo số răng của bánh răng bao và bánh răng mặt trời. c. Dạng chuyển động ngược lại (số lùi) Hoạt động của các bánh răng khi bộ truyền trong giai đoạn đảo chiều quay Hình 3-15. Sơ đồ đảo chiều của cụm bánh răng hành tinh. 1-Đầu vào trục khuỷu; 2-Bánh răng hành tinh; 3- Bánh răng mặt trời; 4-Cần dẫn cố định * Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tinh =( Số răng của bánh răng măt trời +số răng của bánh răng ngoại luân)/ Số răng của bánh răng mặt trời Bánh răng bao : phần tử bị động. Bánh răng mặt trời : phần tử chủ động. Cần dẫn : phần tử cố định. Khi bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ các bánh răng hành tinh đang bị cố định bởi cần dẫn nên chỉ quay quanh trục của nó và theo chiều ngược chiều kim đồng hồ kết quả cũng làm bánh răng bao quay ngược chiều kim đồng hồ. Lúc này bánh răng bao giảm tốc tùy vào số răng của bánh răng bao và của bánh răng mặt trời. 3.3. Các tay số trong hộp số tự động F4A4B. 3.3.1. " Số 1 (vị trí Dãy “D” hoặc “2” hoặc "3" và " L") Hình 3-16. Mô hình hoạt động của phanh và ly hợp ở tay số 1 Vị trí cần gạt số ở số 1, lúc đó ly hợp (C1) hoạt động, lực dẫn động được truyền từ động cơ thông qua ly hợp (C1) đến bánh răng mặt trời của bộ hành tinh thứ nhất, lúc này bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ làm cho bánh răng hành tinh trước ăn khớp với bánh răng mặt trời quay theo chiều ngược lại (ngược chiều kim đồng hồ) và làm cho cần của bộ hành tinh trước có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ, trong khi đó trục của bánh răng hành tinh này được cố định với bánh răng bao của bánh răng hành tinh sau, còn trục của bánh răng hành tinh sau (là cần của bộ hành tinh sau )được nối cố định với đầu ra của trục khuỷu bởi phanh (B1) nhờ có sự cố định của phanh này càng làm cho cần của bộ hành tinh trước có xu hướng quay cùng chiều kim đồng hồ . Do cần của bộ hành tinh trước được nối với bánh răng chủ động, bánh răng chủ động được nối then hoa với trục ra để ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian. Nhờ đó bánh răng chủ động này sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Trong quá trình hoạt động của số 1, bộ phận đựợc hoạt động là ly hợp C1 và phanh B1. Ở số này bộ phận làm nhiệm vụ nối cố định cần bộ hành tinh sau và đầu ra trục khuỷu là phanh (B1) 3.3.2. Số 2 (vị trí Dãy “D” hoặc “2” hoặc "3") Hình 3-17. Mô hình hoạt động của phanh và ly hợp ở tay số 2 Tương tự như ở số 1, khi ly hợp (C1) đóng, vị trí cần gạt số ở số 2 lúc đó lực dẫn động được truyền từ động cơ thông qua ly hợp (C1) đến bánh răng mặt trời của bộ hành tinh thứ nhất, lúc này bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ làm cho bánh răng hành tinh trước ăn khớp với bánh răng mặt trời quay theo chiều ngược lại (ngược chiều kim đồng hồ) và làm cho cần của bộ hành tinh trước có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ, trong khi đó trục của bánh răng hành tinh này được cố định với bánh răng bao của bánh răng hành tinh sau, còn trục của bánh răng hành tinh sau (là cần của bộ hành tinh sau )được cố định bởi phanh (B2). Phanh (B2) sẽ cố định bánh răng mặt trời phía sau để làm điểm tựa cho bánh răng bao quay theo chiều kim đồng hồ. Mà bánh răng bao này được cố định với cần hành tinh phía trứơc nên cần cũng quay theo chiều kim đồng hồ và bánh răng chủ động cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Trong quá trình hoạt động của số 2, bộ phận đựợc hoạt động là ly hợp C1 và phanh B2 và khác với số 1, ở số này bộ phận được làm nhiệm vụ cố định bánh răng hành tinh là phanh (B2) 3.3.3. Số 3 (vị trí Dãy “D” hoặc "3") Hình 3-18. Mô hình hoạt động của ly hợp ở tay số 3 Khi cần gạt ở vị trí số 3 thì ly hợp C1 làm việc, lúc đó lực dẫn động được truyền từ động cơ thông qua ly hợp (C1) đến bánh răng mặt trời của bộ hành tinh thứ nhất, lúc này bánh răng mặt trời quay theo chiều kim đồng hồ làm cho bánh răng hành tinh trước ăn khớp với bánh răng mặt trời quay theo chiều ngược lại (ngược chiều kim đồng hồ) và làm cho cần của bộ hành tinh trước có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ, trong khi đó trục của bánh răng hành tinh này được cố định với bánh răng bao của bánh răng hành tinh sau, còn trục của bánh răng hành tinh sau (là cần của bộ hành tinh sau )được nối quay cùng với đầu ra của trục khuỷu và được cố định bởi ly hợp C3 (OD). Bánh răng mặt trời phía sau quay theo chiều kimđồng hồ nên bánh răng bao của nó cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Mà bánh răng bao này được cố định với cần hành tinh phía trứơc nên cần cũng quay theo chiều kim đồng hồ và bánh răng chủ động được cố định trên trục sơ cấp cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Hộp số thực hiện truyền số 3 Trong quá trình hoạt động của số 3, bộ phận đựợc hoạt động là ly hợp C1 và ly hợp C3. Ở số 3 bộ phận được làm nhiệm vụ nối cần hành tinh với đầu ra của trục khuỷu là ly hợp C3 (OD) 3.3.4. Số 4 (vị trí Dãy “D”) Ở vị trí số 4 hộp số chỉ làm việc với dãy "D" . Khi đó ly hợp C3 việc nối đầu ra của trục khuỷu với cần của bộ hành tinh sau làm cho cần này quay theo chiều kim đồng hồ. Đồng thời phanh B2 làm việc lúc đó bánh răng mặt trời sau bị cố định, vì bánh răng hành tinh sau ăn khớp với bánh răng mặt trời và được quay xung quanh nó bởi cần hành tinh sau nên bánh răng hành tinh và bánh răng bao sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Bánh răng bao này được cố định với cần bánh răng hành tinh trước nên cần này cũng quay theo chiều kim đồng hồ và truyền ra bánh răng chủ động ra ngoài cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Hộp số thực hiện truyền số 4 ở dãy "D". Trong quá trình hoạt động của số 4, bộ phận đựợc hoạt động là ly hợp C3 (OD) và phanh B2. Ở số này bộ phận được cố định là bánh răng mặt trời sau, và được cố định bởi phanh B2 Hình 3-19. Mô hình hoạt động của phanh và ly hợp ở tay số 4 3.3.5. Số L (vị trí Dãy “D”) Khi hộp số làm việc ở vị trí số lùi (R), khi đó ly hợp C2 làm việc nối đầu ra của bánh răng hành tinh sau với đầu ra của trục khuỷu vì vậy bánh răng mặt trời của bộ hành tinh sau sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Đồng thời phanh B1 làm việc và cố định cần hành tinnh sau không cho nó quay quanh trục, mà chỉ có bánh răng hành tinh ăn khớp với bánh răng mặt trời sau nên sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ . Lúc này bánh răng bao ăn khớp với bánh răng hành tinh cũng sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ, mà bánh răng bao này được cố định với cần của bánh răng hành tinh trước nên làm cho cần hành tinh này quay ngược chiều kim đồng hồ. Mà cần hành tinh được nối với bánh răng chủ động đầu ra nên chiều quay của bánh răng ra cũng là ngược chiều kim đồng hồ. Tức chiều của hộp số được đảo ngược hay hộp số thực hiện số lùi . Trong quá trình hoạt động của số lùi, bộ phận đựợc hoạt động là ly hợp C2 và phanh B1, phanh B1 có nhiệm vụ cố định bánh răng mặt trời của bộ hành tinh sau để thực hiện quá trình đảo chiều quay . Hình 3-20. Mô hình hoạt động của phanh và ly hợp ở tay số L 3.3.6. Dãy “R” và “P” Khi cần chọn số đang ở vị trí “N” hay “P”, ly hợp C1, C2, C3 không hoạt động, do vậy chuyển động của đầu ra trục khuỷu không được truyền đến bánh răng chủ động trung gian nên mômen động cơ không được truyền ra ngoài. Thêm vào đó, khi cần chọn chế độ số ở vị trí “P” một cóc hãm khi đỗ xe ăn khớp với bánh răng bị động đảo chiều bánh răng này lại ăn khớp then hoa với trục chủ động vi sai ngăn không cho xe chuyển động như hình sau: Hình 3-21. Vị trí hãm khi đỗ xe. Hình 3-22. Mô hình hoạt động của phanh và ly hợp ở tay số "N" và "P" Ở vị trí số "N" hay "P" tất cả các ly hợp không làm việc, chỉ có phanh B1 làm nhiệm vụ cố định cần hành tinh phía sau. 3.4 Cơ cấu truyền lực trong hộp số. 3.4.1. Hệ thống phanh trong hộp số F4A4B. Trong hộp số tự động F4A4B sử dụng loại phanh ướt nhiều đĩa B1,B2 . a. Kết cấu Trên hình 3.26 là hình vẽ kết cấu hai bộ phanh ướt nhiều đĩa gồm các chi tiết: đĩa ma sát, đĩa ép, pitông ép, lò xo hồi vị. Hình 3.23. Hình vẽ kết cấu hai bộ phanh B1, B2. Các phanh ướt nhiều đĩa bố trí trong hộp số tự động F4AB có các nhiệm vụ sau: Phanh B1 hoạt động tức cố định cần hành tinh phía sau không cho nó quay xung quanh trục của hộp số. Bộ phanh này gồm có 6 tấm ma sát, 5 đĩa phanh và 1ột đĩa hồi vị, các chi tiết được lắp xen kẻ nhau tạo thành một cụm, các tấm đĩa ma sát được cố định trên chỗ nối với cần hành tinh, còn đĩa phanh được cố định trên vỏ hộp số . Phanh B2 được thiết kế để khi nó họat động không cho bánh răng mặt trới phía sau quay xung quanh trục hộp số, hai đĩa ma sát được lắp cố định trên bánh răng mặt trời và hai đĩa phanh được cố định trên vỏ hộp số, với một đĩa hồi vị được cố định thành một cụm, các đĩa phanh và đĩa ma sát lắp xen kẻ nhau tạo thành một khối khi hoạt động. b . Điều khiển thủy lực Khi áp suất thủy lực tác dụng lên xylanh, pittông dịch chuyển bên trong xy lanh ép các đĩa ép và các đĩa ma sát tiếp xúc và ép lên nhau tạo thành một khối khóa cứng cần dẫn (hay bánh răng mặt trời phía sau) vào vỏ hộp số (hình 3-26). trong quá trình nhả phanh, dầu có áp suất được xả ra khỏi xy lanh ép, pittông ép trở về vị trí ban đầu nhờ lò xo hồi vị Số đĩa phanh và số tấm ma sát của cụm phanh B1,B2 : Số đĩa ép kim loại 5 Số đĩa ma sát 4 Số mặt bích ép 1 Số píttông 1 Số đĩa ép kim loại 3 Số đĩa ma sát 2 Số mặt bích ép 1 Số píttông 1 3.4.2. Hệ thống ly hợp trong hộp số . 3.4.2.1. Ly hợp điều khiển giảm số (UD) Số đĩa ly hợp 4 Số đĩa ma sát 4 Số đĩa hồi vị 1 a. Kết cấu Ly hợp có nhiệm vụ truyền công suất từ biến mô qua bánh răng mặt trời ở bộ truyền hành tinh kề nó qua trục sơ cấp. Các đĩa ma sát và đĩa ép được bố trí xen kẽ sao cho các đĩa ma sát ăn khớp bằng then hoa với trục sơ cấp còn các đĩa ép ăn khớp với vành xilanh của bộ ly hợp C1 (UD). Các đĩa được mô tả trong hình 3-27: Hình 3-24. Kết cấu ly hợp C1(UD) b. Hoạt động. * Ăn khớp Khi dầu có áp suất chảy vào trong xy lanh tác động lên viên bi của van một chiều của pitông ép làm đóng van một chiều lại. Lúc này pitông dịch chuyển bên trong xy lanh ép các đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát để trục sơ cấp nối với bánh răng bao thực hiện truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời. * Nhả khớp Khi dầu thủy lực được xả ra áp suất dầu trong xy lanh giảm xuống cho phép viên bi của van một chiều tách khỏi đế van bằng lực ly tâm tác dụng lên nó, pittông ép không tỳ lên các vành ép nữa nhờ tác dụng của lò xo hồi vị đặt trong xy lanh ép như hình 3.27. 3.4.2.2. Ly hợp điều khiển số tăng (OD) Số đĩa ly hợp 4 Số đĩa ma sát 4 Số đĩa hồi vị 1 a. Kết cấu Ly hợp C3 truyền công suất từ trục sơ cấp đến cần của bộ truyền hành tinh sau (cần này được cố định với bánh răng bao của bộ hành tinh trước). Các đĩa ma sát lắp ghép bằng then hoa với mayơ trên vỏ hộp số và các đĩa ép thì ghép với tang trống nối liền với cần của bộ hành tinh sau Trống ly hợp số C1 ăn khớp then hoa với trống vào của cần hành tinh Vị trí cụm ly hợp điều khiển số tăng (OD) được bố trí trên hình 3-28 Hình 3-25. Kết cấu bộ ly hợp C3 (OD)trên hộp số b. Hoạt động. * Ăn khớp Khi dầu có áp suất chảy vào trong xy lanh tác động lên viên bi của van một chiều của pitông ép làm đóng van một chiều lại. Lúc này pitông dịch chuyển bên trong xy lanh ép qua bêp phải ép các đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát để trục sơ cấp nối với cần hành tinh sau thực hiện truyền công suất từ trục sơ cấp đến cần hành tinh * Nhả khớp Khi dầu thủy lực được xả ra áp suất dầu trong xy lanh giảm xuống cho phép viên bi của van một chiều tách khỏi đế van bằng lực ly tâm tác dụng lên nó, pittông ép không tỳ lên các vành ép nữa nhờ tác dụng của lò xo hồi vị đặt trong xy lanh ép như hình 3.28 3.4.2.3. Ly hợp điều khiển số lùi (RV) a. Kết cấu Ly hợp C2 truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời của bộ truyền hành tinh sau. Các đĩa ma sát lắp ghép bằng then hoa với mayơ trên vỏ hộp số và các đĩa ép thì ghép với tang trống nối liền với bánh răng mặt trời của bộ hành tinh sau. Trống ly hợp số C2 ăn khớp then hoa với trống vào của cần hành tinh Vị trí cụm ly hợp điều khiển lùi (RV) được bố trí trên hình 3-29 Hình 3-26. Kết cấu bộ ly hợp C2 trên hộp số b. Hoạt động. * Ăn khớp Tương tự như hai ly hợp trên khi dầu có áp suất chảy vào trong xy lanh tác động lên viên bi của van một chiều của pitông ép làm đóng van một chiều lại. Lúc này pitông dịch chuyển bên trong xy lanh ép qua bêp phải ép các đĩa ép tiếp xúc với đĩa ma sát để trục sơ cấp nối với cần hành tinh sau thực hiện truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời của bộ truyền hành tinh sau * Nhả khớp Khi dầu thủy lực được xả ra áp suất dầu trong xy lanh giảm xuống cho phép viên bi của van một chiều tách khỏi đế van bằng lực ly tâm tác dụng lên nó, pittông ép không tỳ lên các vành ép nữa nhờ tác dụng của lò xo hồi vị đặt trong xy lanh ép như hình 3.29 1- Đĩa ly hợp;2- đĩa ma sát; 3- đĩa hồi vị;4-Vòng xecmăng Số đĩa ly hợp 2 Số đĩa ma sát 2 Số đĩa hồi vị 1 3.4.3. Khớp một chiều . Hình 3-27. Khớp một chiều. Trên hình 3.30 là hình vẽ từng bộ phận của khớp một chiều Khớp một chiều hoạt động thông qua phanh để ngăn không cho bánh răng bao của bộ hành tinh trước và bánh răng chủ động đầu ra quay ngược chiều nhau.. Khớp một chiều này sẽ cho phép chi tiết bị khóa (bánh răng bao) quay cùng chiều với bánh răng chủ động. Ngoài ra khớp môt chiều trong bộ truyền hành tinh còn đảm bảo cho việc chuyển số diễn ra êm dịu. Như mô tả ở trên việc chuyển số bằng cách cung cấp hay xả áp suất thủy lực đến hay ra khỏi ly hợp hay phanh có thể thực hiện được nhờ khớp một chiều. công suất được truyền từ bánh răng bị động trung gian đến động cơ hay không phụ thuộc vào khớp một chiều có được đưa vào truyền công suất hay không. Nếu khớp một chiều được đưa vào, công suất từ bánh răng bị động trung gian không được truyền đến động cơ, còn nếu không công suất sẽ được truyền sẽ dẫn đến phanh động cơ. Hình 3-28. Sơ đồ các phanh và ly hợp được bố trí trên hộp số * Bảng làm việc của các cụm phanh và ly hợp ở các chế độ số : Vị trí tay số KĐĐC CĐ NGHI C1(UD) C2(REV) C3(OD) B1(LR) B2 (2ND) P Parking OK X _ _ _ X _ R Reverse _ _ _ X _ X _ N Neutral OK _ _ _ _ X _ D 1st _ _ X _ _ X _ 2nd _ _ X _ _ _ X 3rd _ _ X _ X _ _ 4th _ _ _ _ X _ X 3 1st _ _ X _ _ X _ 2nd _ _ X _ _ _ X 3rd _ _ X _ X _ _ 2 1st _ _ X _ _ X _ 2nd _ _ X _ _ _ X L 1st _ _ X _ _ X _ 3.5. Các mạch thủy lực trong hộp số tự động F4A4B 3.5.1.Nguyên tắc cơ bản về thủy lực. Đòn bẩy thủy lực, theo định luật Pascal Hình 3-29. Đòn bẩy thủy lực Theo định luật này thì chất lỏng được truyền đi theo mọi hướng và tác động với lực bằng nhau lên các điện tích bằng nhau. Trong hình vẽ trên vật nặng 100 kg có thể được nâng lên bằng cách tác động một lực 10kg 3.5.2. Các thành phần cơ bản trong một hệ thống thủy lực. Một số thành phần cơ bản của một hệ thống thủy lực: Bơm, van mở pittông, dầu áp suất cao, thùng chứa, ống áp suất và pittông điều khiển hoặc các chi tiết máy. Hình 3-30. Hệ thống thủy lực cơ bản 1-Bơm dầu ; 2-Mạch dầu ; 3- Lổ thông hơi ; 4- Lực dầu tác dụng; 5-Van mở pitton; 6- Dòng dầu áp suất;7- Pittong điều khiển;8- Thùng chứa dầu Các bộ phận cơ bản của bơm dầu : - Lỗ xả dầu - Lỗ hút dầu. - Áp suất bộ ly hợp trước. - Áp suất bộ ly hợp giữa - Áp suất bộ ly hợp giảm chấn - Áp suất biến mô Các kiểu van cơ bản trong mạch thủy lực : - Van dẫn hướng. - Van giảm áp kiểu bi. - Van chặn một chiều - Van chặn hai chiều 3.5.3. Sơ đồ mạch thủy lực ở vị trí các số . Chú thích : qui định màu sắc trong mạch thủy lực : Đường áp suất Áp suất biến mô. Áp suất hút của bơm. * Vị trí số 1: Dầu được hút từ bơm đưa đến van điều chỉnh.Tại đây một đường dầu đi đến van điều chỉnh biến mô để điều chỉnh biến mô. Còn đường dầu còn lại được đưa đến van điều chỉnh bằng tay, van điều chỉnh này nối thông với hai đường dầu tới van của cuộn solenoid điều chỉnh áp suất,đường dầu từ van này đến van an toàn A rồi đi đến pittông điều chỉnh phanh số lùi số thấp (B1), còn đường dầu khác thông qua van an toàn B rồi đi đến pittông điều chỉnh ly hợp UD (C1). Ở vị trí số 1 này có hai xy lanh làm việc là B1 và C1 Hình 3-31. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số 1. * Vị trí số 2: Tương tự ở vị trí trên dầu được hút từ bơm đưa đến van điều chỉnh.Tại đây một đường dầu đi đến van điều chỉnh biến mô để điều chỉnh biến mô. Còn đường dầu còn lại được đưa đến van điều chỉnh bằng tay, van điều chỉnh này nối thông hai đường dầu tới van của cuộn solenoid điều chỉnh áp suất, đường dầu tới van an toàn B và đến pittông điều chỉnh phanh B2 (2 nd), đường dầu còn lại cũng thông qua van an toàn B rồi đi đến pittông điều chỉnh ly hợp C1, ở đây có hai pittông làm việc đó là pittông phanh B2 và pittông ly hợp số C1. Hình 3-32. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số 2. * Vị trí số 3: Tương tự ở vị trí trên dầu được hút từ bơm đưa đến van điều chỉnh .Tại đây một đường dầu đi đến van điều chỉnh biến mô để điều chỉnh biến mô. Còn đường dầu còn lại được đưa đến van điều chỉnh bằng tay, van điều chỉnh này có hai đường dầu tới hai van UD và OD chứa cuộn solenoid để điều chỉnh áp suất, đường dầu thứ nhất từ van UD đến pittông điều chỉnh ly hợp C1 (UD), đường dầu này còn nối thông với van an toàn B, đường dầu còn lại thứ hai đi đến pittông điều chỉnh ly hợp C2(OD) và nó nối thông với van an toàn A. Ở đây có hai pittông làm việc đó là pittông ly hợp C1 và pittông ly hợp số C2. Hình 3-33. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số 3. * Vị trí số 4: Tương tự ở vị trí trên dầu được hút từ bơm đưa đến van điều chỉnh.Tại đây một đường dầu đi đến van điều chỉnh biến mô để điều chỉnh biến mô. Còn đường dầu còn lại được đưa đến van điều chỉnh bằng tay, van điều chỉnh này có hai đường dầu tới hai van phanh số 2nd và van OD chứa cuộn solenoid để điều chỉnh áp suất, đường dầu thứ nhất từ van phanh số 2nd đến pittông điều chỉnh phanh B2 (số 2nd), đường dầu này còn nối thông với van an toàn B, đường dầu còn lại thứ hai đi đến pittông điều chỉnh ly hợp C2(OD) và nó nối thông với van an toàn A. Ở đây có hai pittông làm việc đó là pittông phanh B1 và pittông ly hợp số C2. Hình 3-34. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số 4. * Vị trí số R: Tương tự ở vị trí trên dầu được hút từ bơm đưa đến van điều chỉnh.Tại đây một đường dầu đi đến van điều chỉnh biến mô để điều chỉnh biến mô. Còn đường dầu còn lại được đưa đến van điều chỉnh bằng tay, van điều chỉnh này chỉ có 1 đường dầu đi điều chỉnh ly hợp số lùi và nó được nối thông với van an toàn B. Từ van an toàn này nối thông với van điều chỉnh và tới van an toàn A để nối với pittông điều chỉnh phanh B1. Phanh B1 hoạt động được nhờ sự điều chỉnh từ van điều chỉnh bằng cuộn solenoid Ở vị trí số lùi pittông làm việc đó là pittông phanh B1 và ly hợp số C2. Hình 3-35. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số R. * Vị trí số P/N: Sơ đồ mạch thủy lực ở vị trí N/P đơn giản nhất, chỉ có mỗi phanh B1 làm việc. Sau khi dầu được đưa từ bơm qua van điều chỉnh đến van điều chỉnh bằng tay và được nối với van an toàn A, dầu từ van an toàn được đưa tới pittông điều chỉnh phanh B1. Tại mỗi vị trí đường dầu vào điều chỉnh pittông đều có đồng hồ đo áp suất để kiểm tra, và ứng với mỗi sơ đồ đều có đường dầu hồi về thùng chứa và quá trình cứ tuần hoàn như vậy để thực hiện quá trình chuyển số. Hình 3-36. Sơ đồ mạch thủy lực ở tay số N/P. 3.6. Hệ thống điều khiển điện từ của hộp số tự động F4A4B 3.6.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển hộp số F4AB. Hệ thống điều khiển bao gồm 3 bộ phận chính là : * Phần hộp số. * Bộ điều khiển điện từ gồm có: các cảm biến tín hiệu đầu vào nhận tín hiệu chuyển vào bộ xử l‎ trung tâm AT ECU, sau khi tín hiệu được xử lý sẽ được truyền tới van điều khiển điện từ để thực hiện đóng mở các đường dầu. Ngoài ra còn có bộ báo mã chẩn đoán, đây là bộ phận có khả năng tự chẩn đoán kịp thời thông báo sự cố để khắc phục tránh hậu quả của hư hỏng, tiết kiệm thời gian khắc phục tránh hậu quả xảy ra * Bộ điều khiển thủy lực bao gồm các van điều khiển thủy lực,các bộ tích năng, bơm dầu và bộ điều khiển áp suất. Hình 3-37. Sơ đồ mô tả chung điều khiển hộp số 1-Từ bơm dầu đến, 2- Van tiết lưu, 3-Van điều chỉnh tay,4-Van điều khiển ly hợp biến mô, 5-Cảm biến tốc độ đầu vào trục khuỷu, 6-Cảm biến tốc độ đầu ra trục khuỷu * Nhiệm vụ chính của hệ thống điều khiển: - Chuyển tín hiệu nhận được từ các cảm biến thành tín hiệu ra điều khiển các van ở phần thủy lực - Cung cấp dầu có áp suất đến bộ biến mô và điều khiển sự hoạt động của cơ cấu khóa biến mô. - Điều khiển áp suất thủy lực do bơm tạo ra. - Chuyển hóa tín hiệu tải trọng động cơ và tốc độ xe thành tín hiệu "thủy lực" phục vụ cho việc điều khiển chuyển số. - Bôi trơn các chi tiết chuyển động và làm mát chúng. - Cung cấp áp suất thủy lực đến các phanh và ly hợp điều khiển hoạt động của cơ cấu hành tinh 3.6.2. Phần điều khiển điện. Sơ đồ khối phần điều khiển điện từ: Hệ thống điều khiển bao gồm các cụm như sau: * Các cảm biến tín hiệu đầu vào. * Các bộ chuyển đổi tín hiệu . * Bộ xử lý trung tâm AT ECU. * Các bộ chuyển và biến đổi tín hiệu ra. * Cơ cấu thừa hành : Van điều khiển điện từ. * Cụm báo lỗi trạng thái (tự chẩn đoán) 3.6.2.1. Các cảm biến tín hiệu đầu vào. a. Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí dùng để xác định vị trí của bướm ga, qua đó theo dõi chế độ làm việc của động cơ (Throttle position sensor: TPS). Cấu tạo của cảm biến này là một biến trở con chạy, một đầu con chạy cùng quay với bướm ga và thường xuyên quét trên điện trở đã đặt sẵn điện áp (5V hay 8V). Tín hiệu thay đổi vị trí bướm ga được chuyển về bộ chuyển đổi tín hiệu điều khiển của Computer. Sơ đồ mạch điện được mô tả trên hình 3-38. Hình 3-38. Sơ đồ mạch điện của cảm biến vị trí bướm ga. Cảm biến nhiệt độ Cảm biến nhiệt độ làm việc theo nguyên tắc: khi nhiệt độ thấp thì cho phép điện áp đưa vào Computer cao, và ngược lại. Trong mạch có nhiệt điện trở nó độ nhạy cao và được mắc song song với nguồn cung cấp. Với loại nhiệt điện trở này khi nhiệt độ cao, điện trở dây tăng, tín hiệu điện áp vào Computer sẽ lớn. Cảm biến nhiệt độ được dùng đo nhiệt độ động cơ, nhiệt độ dầu trong hộp số. Sơ đồ nguyên lý mạch điện được mô tả trên hình 3-39. Hình 3-39. Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ. c.Cảm biến đóng mạch điện Công tắc đóng mạch điện được dùng trên các mạch : Khóa đóng mạch điện chính ; Chỉ thị vị trí cần chọn số ; Vị trí bàn đạp phanh ; Khóa OD ; Khóa KICK – DOWN ; Khóa LOCK – UP ; Vị trí van thủy lực ; Mạch điện cũng được bố trí giống như mạch đo nhiệt độ, nhưng vị trí của nó được xác định ở hai trạng thái đóng (ON) và mở (OFF) Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến đóng mạch điện hệ thống thể hiện trong hình 3-40 Hình 3-40. Sơ đồ mạch điện của bộ cảm biến đóng mạch điện hệ thống d. Cảm biến tốc độ vòng quay Loại cảm biến này ở dạng cảm ứng điện từ, với mục đích đo tốc độ vòng quay đầu vào và đầu ra động cơ. Cảm biến đặt trên phần tĩnh, bao gồm một lõi từ, cuộn dây cảm ứng có dòng điện đặt sẵn, bộ biến đổi xung điện, phần động là vành răng quay cùng với chi tiết cần đo, trên bề mặt vành răng có phủ một lớp kim loại dẫn từ. Mạch tín hiệu vào Computer của cảm biến như trên hình 3-41. Hình 3-41. Sơ đồ mạch tín hiệu vào Computer của cảm biến tốc độ vòng quay Hình 3-42. Sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ đầu ra trục khuỷu 3.6.2.2. Microcomputer. Về thực chất nó có cấu trúc gần giống Computer, không hoàn toàn như các máy tính thông dụng. Nó bao gồm bộ tiếp nhận và chuyển đổi tín hiệu vào, bộ vi xử lý (Microprocesor) làm việc theo các chương trình định sẵn, các bộ nhớ và bộ truyền tín hiệu ra, các đầu nối . Mô tả các khối cho trên hình 3-43. a.Các bộ nhớ (MEMORY) Các thông tin đưa vào được nhớ theo địa chỉ trong các bộ nhớ cố định (ROM), bộ nhớ trực tiếp (RAM), bộ nhớ lưu trữ (KAM). Hình 3-43. Mô tả các khối Microcomputer. ROM là bộ nhớ cố định chứa trong đó chương trình vi xử lý,các giá trị ngưỡng cần thiết cho hoạt động của EAT. Microprocesor không có khả năng xóa hay đọc các thông tin mới về ROM. Các thông tin này được nạp sẵn do nhà chế tạo, nó vẫn tồn tại nếu bị mất nguồn cung cấp năng lượng . RAM là bộ nhớ trực tiếp, tiếp nhận các thông tin từ các cảm biến. Khi làm việc các thông tin này có thể được đọc, ghi lại hay xóa ở trong RAM. Thông tin ở trong nó bị mất, khi khóa điện ở vị trí tắt (OFF). Chỉ khi khóa điện ở vị trí (ON) Microprocesor mới có thể đọc các thông tin mới từ nó . KAM là bộ nhớ cho phép lưu trữ số liệu kể cả khi đã tắt khóa điện, nó hoạt động được nhờ một nguồn pin "vĩnh cữu". Nhờ khả năng này một số số liệu của quá trình được lưu trữ và khi cần thiết có thể tai hiện lại nhằm phục vụ cho chẫn đoán kỹ thuật trạng thái kàm việc của hệ thống . Cấu trúc của bộ nhớ là các tổ hợp linh kiện vi mạch hoàn thiện, gọi tên là các "chíp" hay bộ điện tử. Chúng có các chân rết được hàn nối chặt trên giá (main) Nguồn pin độc lập . Nguồn pin độc lập đặt trong giá của máy (Computer). Nó thường là pin Ni- Cd để giữ thông tin khi nguồn năng lượng chính bị ngắt. Nó có tuổi thọ cao, trong quá trình sử dụng mạch tự động bổ sung, do vậy không cần nạp định kỳ. Nếu có hhư hỏng bất kỳ do nguồn pin này, cần thiết khôi phục tịa các trạm bảo hành của hãng. Một số loại không dùng loại nguồn này và như thế việc lưu trữ số liệu thực hiện thông qua nguồn ắcquy của xe, hay một tụ điện có dung lượng thích hợp. Khi tháo ắcquy ra khỏi xe có khả năng bị mất hoàn toàn chương trình trong ROM,KAM Trường hợp này phải nạp lại chương trình của Computer . Bộ vi xử lý (Microprocesor) Bộ vi xử lý là bộ não của máy tính, là phần tính toán của Microcomputer, còn gọi là bộ điều khiển trung tâm . Cấu trúc của nó là một mãng trong đó gồm các mạch tính toán, mạch xử lý tín hiệu. Cũng giống như bộ nhớ, nó có chip điện tử, nối với mạch bằng chân rết trên giá máy Qúa trình xử lý tính toán số liệu được thực hiện như sau : Khi bậc khóa điện bộ điều khiển trung tâm thực hiện kiểm tra toàn bộ hệ thống và sau đó ở trạng thái chờ làm việc. Các tín hiệu vào cung cấp từ các cảm biến chứa vào RAM, KAM. Bộ vi xử lý lấy chương trình từ ROM, tính toán xử lý các số liệu theo chương trình định sẵn và lập tức cho ra tín hiệu điều khiển thích hợp . Các số liệu liên tục đưa vào và xử lý, số liệu quá trình trước bị xóa, khi đã có tín hiệu mới tiếp nhận, thông qua bộ tạo xung (duy trì nhịp độ) Các tín hiệu sai lệch so với mức chuẩn (như mất tín hiệu, quá ngưỡng điện áp, mất nhịp…..), được bộ nhớ RAM lưu trữ lại và chuyển thành tín hiệu báo lỗi (sự cố hư hỏng) và được thể hiện trong phần báo lỗi (tự chẩn đoán). Chương trình định sẵn cũng cho phép bù trừ sai số do môi trường, chế tạo, sự không đồng nhất của linh kiện, đảm bảo quá trình điều khiển gần sát với trạng thái tối ưu . Trước lúc tắt khóa điện toàn bộ số liệu được giữ lại trong các bộ nhớ (kể cả các số liệu lỗi). Khi chẩn đoán bằng các giao diện và đã sửa chữa hư hỏng, cần thiết tiến hành xóa số liệu lỗi nhằm tránh báo lỗi cho giai đoạn sử dụng sau này . Tín hiệu ra điều khiển. Tín hiệu điều khiển dạng Digital được đưa ra khỏi Computer theo nhiều mạch khác nhau. Các mạch này một đầu nối "mát", một đầu nối đến van điện từ. Điện áp thông thường phù hợp với điện áp của ắcquy trên xe. Việc cấp cho van điện từ bằng các xung điện áp, đảm bảo cho van điện từ bằng các xung điện áp, đảm bảo cho van điện từ có thể làm việc ổn định theo yêu cầu điều khiển. Tần số điều khiển cao khoảng từ 30 → 40Hz, mức điện áp 12v thường gặp trên ôtô con. Trên hình 3-44 biểu diễn tín hiệu điều khiển với chu kỳ 1/32s, độ rỗng 80%. a ) Xung tín hiệu ra b) Mạch điều khiển Hình 3-44. Tín hiệu điều khiển và mạch điều khiển Nhờ tác dụng này, hệ thống được điều khiển nhanh chóng theo các trạng thái khác nhau, nhưng vẫn có khả năng tiết kiệm năng lượng tối đa. Các đầu nối được chế tạo rất chắc chắn, không bị lọt nước. Đôi khi do sơ xuất hay lâu ngày (lão hóa ) các đầu nối bị lỏng hay rỉ, cần tiến hành kiểm tra trước khi sửa chữa. Các đầu nối trên một xe thường không thể lắp ngược và có k‎ý hiệu riêng biệt tránh nhầm lẫn . 3.6.2.3. Cơ cấu thừa hành : Van điều khiển điện từ a. Cấu tạo Hình 3-45. Cấu tạo của van điều khiển điện từ. 1 – Lò xo hồi vị; 2 – Cuộn dây điều khiển;3- Đường dầu điều khiển van thủy lực 4 – Đường dầu van thủy lực.;5-Vành bao kín đường dầu;6- Đường dầu đến điều khiển b. Nguyên lý làm việc của van điều khiển điện từ Trong hộp số tự động van điều khiển điện từ đóng vai trò là cơ cấu thừa hành, thực hiện việc đóng mở các đường dầu bằng cấu trúc van bi hay con trượt. Van điều khiển điện từ bao gồm lõi thép từ, cuộn dây, cụm van bi hay con trượt, vỏ và đầu nối dây. Lõi thép từ có khả năng di chuyển trong cuộn dây, một đầu tỳ vào cụm van. Cuộn dây điều khiển được cuốn liên tục có một đầu dây nối với vỏ (mass), một đầu nối với mạch điện điều khiển sau Computer. Cấu tạo và nguyên lý làm việc được chỉ ra trên hình 3-45. Van điều khiển điện từ làm việc theo nguyên lý như sau: cuộn dây sinh từ trường do dòng điện điều khiển đi qua, lõi thép từ di chuyển tác động vào cụm van thủy lực để mở thông hay đóng đường dầu nó tham gia điều khiển. Bảng làm việc của các ly hợp và phanh điều khiển bằng cuộn van solenoid tương ứng với các số: Làm việc Vị trí số Van solenoid hoạt động LR 2ND UD OD DCC Số 1 OFFON ON OFF ON OFF Số 2 ON OFF OFF ON OFF Số 3 ON ON OFF OFF ON Số 4 ON OFF ON OFF ON Số Lùi OFF ON ON ON OFF Số N,P OFF ON ON ON OFF 3.6.2.4. Khả năng tự chẩn đoán. Khả năng tự chẩn đoán là một ưu điểm cơ bản của hệ thống EAT. Khả năng tự chẩn đoán (Self-Diagnostics) kịp thời thông báo sự cố để khắc phục tránh hậu quả của hư hỏng, tiết kiệm thời gian khắc phục các sự cố xảy ra. Hình thức thông báo lỗi của hệ thống tự chẩn đoán diễn ra ở những dạng sau: Đèn phát tín hiệu (đèn led đỏ hay xanh nhấp nháy liên tục); Tín hiệu trên đèn AT của bảng Tablo; Tiếng còi báo sự cố trong buồng lái; Màn hình chẩn đoán; Kết hợp các hình thức trên, đồng thời cắt mạch điện khởi động động cơ. Nguyên tắc của việc tự chẩn đoán này là: khi khoá điện ở vị trí ON, nguồn điện cung cấp cho Computer, đầu tiên toàn bộ hệ thống điện được quét kiểm tra qua ROM, RAM và KAM. Chỉ khi hệ thống đảm bảo chắc chắn không có lỗi, đèn AT tắt và hệ thống sẵn sàng ở trạng thái làm việc tiếp theo, còn khi có sự cố đèn sẽ thường xuyên cảnh báo. Một số hệ thống còn cho phép đánh giá sự cố và có thể cho phép làm việc tiếp, song đèn báo sự cố vẫn tiếp tục báo. Các hệ thống như trên hoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất, người dùng không thể can thiệp vào. Trong một số trường hợp các đầu nối điện bị lỏng, khả năng tiếp xúc kém cũng gây ra những hậu quả tương tự như sự cố. Vì vậy cần phải kiểm tra lại trước khi quyết định sữa chữa. 3.6.3. Phần điều khiển thủy lực. 3.6.3.1. Các van chính trong phần điều khiển thủy lực. a. Bộ van mở đường dầu chuyển số (Manual Valve: MV) Bộ van mở đường dầu chuyển số có cấu tạo theo kiểu van con trượt, gồm một xylanh và con trượt chuyển số. Con trượt thuộc dạng nhiều bậc tương ứng với các lỗ dầu cung cấp tới các phần tử điều khiển, nó được điều khiển bởi cáp hay đòn kéo từ cần chọn số trên buồng lái. Khi di chuyển con trượt này sẽ bịt hay mở các đường dầu liên quan tới các đường dầu điều khiển, vì vậy hộp số chỉ hoạt động bằng các số truyền có đường dầu cấp. Nhờ cấu trúc này mà khi MV đặt ở số thấp xe không tự động tăng lên số cao hơn ngưỡng đã chọn. Trên hình. 3-37 là kết cấu van mở đường dầu chuyển số, thông thường các vị trí của nó được xác định: P, R, N, D, 2, 1. Trong quá trình sử dụng cần thiết tiến hành điều chỉnh đảm bảo vị trí của bộ van này với cần chọn số trên buồng lái thích hợp. Hình 3-46. Sơ đồ và sự phối hợp giữa các đường dầu điều khiển của van MV. Hai bộ van con trượt chuyển số cùng các đường dầu điều khiển các phần tử như ly hợp khóa, phanh dải được cung cấp nhờ các ngăn thông qua các van con trượt này. Trên hai mặt dầu của van con trượt có bố trí các đường dầu điều khiển từ các bộ chuyển đổi kể trên. Tùy thuộc vào áp suất tác dụng lên hai mặt đầu, các van con trượt di chuyển để đóng mở các đường dầu tới ly hợp khóa hay phanh dải. b. Van điều tiết áp suất Van điều tiết áp suất có nhiệm vụ hạn chế áp suất, khi áp suất đã đạt giá trị định mức nhằm đảm bảo ổn định điều khiển hộp số tự động. Hình 3-47. Kết cấu van điều tiết áp suất của hộp số F4A4B. Sơ đồ cấu trúc của van điều tiết áp suất trên ôtô 7 chỗ ngồi do hãng MITSUBISHI chế tạo được miêu tả trên hình 3-38. Cụm van điều tiết áp suất đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính. Van có cấu trúc kiểu con trượt, một đầu tựa vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch chính, sự cân bằng của lực thủy lực và của lò xo quyết định sự di chuyển của con trượt. Khi áp lực dầu tăng cao quá, sẽ đẩy con trượt theo hướng ép lò xo lại, còn khi áp lực nhỏ, lực lò xo đẩy con trượt ngược lại. Trên vỏ con trượt có đường dẫn cấp cho BMM, và đường trả dầu về trước bơm. Khi bơm dầu bắt đầu làm việc, áp suất dầu còn nhỏ, con trượt nằm ở vị trí không cấp dầu cho BMM, chỉ khi áp suất đủ lớn, áp lực dầu đẩy con trượt di chuyển mở đường dầu cấp cho BMM. Khi áp lực dầu quá lớn con trượt di chuyển nhiều hơn, đóng bớt đường dầu cấp cho BMM, đồng thời mở thông đường dầu trở về trước bơm (có áp suất thấp), do vậy áp suất của hệ thống không tăng được nữa. Quá trình điều tiết xảy ra liên tục nhằm duy trì áp suất ở khoảng giá trị nhất định. c. Bộ van thủy lực chuyển số an toàn (Safe Valve: SV) Bộ van thủy lực chuyển số thường sử dụng dạng van thủy lực con trượt. Các van con trượt có dạng nhiều bậc để có thể đóng mở nhiều đường dầu đưa tới các phần tử điều khiển. Trên hình.3-48 mô tả kết cấu của hai van con trượt chuyển số A và B Trạng thái tăng số: áp lực dầu thể hiện tốc độ chuyển động của ôtô thì nhỏ, còn áp lực dầu thể hiện chế độ làm việc của động cơ lớn, con trượt chuyển số dịch chuyển để bịt đường dầu tới ly hợp khóa, thực hiện tăng số truyền lên số cao hơn. Trạng thái giảm số: áp lực dầu thể hiện tốc độ chuyển động ôtô thì lớn, còn áp lực dầu thể hiện chế độ làm việc của động cơ nhỏ, con trượt chuyển số dịch chuyển để mở đường dầu tới ly hợp khóa, thực hiện giảm số truyền xuống số thấp hơn. Các rãnh dẫn dầu và trụ con trượt có khe hở nhỏ, nhưng lại làm việc với áp suất lớn, nên sự dịch chuyển con trượt dù nhỏ nhưng cũng đủ để tạo điều kiện mở hay đóng đườg dầu, quá trình chuyển số xảy ra rất ngắn. a ) b ) Hình 3-48. Kết cấu van chuyển số A (a) và B (b) của hộp số F4A4B. 3.6.3.2. Bộ tích năng giảm chấn (Accumulator) Bộ tích năng giảm chấn có tác dụng giảm các xung lực sinh ra khi bắt đầu cấp dầu cho các xylanh thủy lực điều khiển ly hợp khoá hay phanh dải, hay khi thay đổi điều khiển. Trong các trường hợp này thường xảy ra xung áp lực thủy lực. Các bộ tích năng tạo điều kiện làm êm dịu quá trình điều khiển và nâng cao chất lượng chuyển động của ôtô. Sau đây là kết cấu bộ tích năng của hộp số F4A4B. Bộ tích năng kiểu pittông độc lập có cấu tạo gồm xylanh nhỏ,pittông và lò xo.Chúng làm việc như một ắc quy thủy lực Trạng thái bắt đầu cấp dầu từ van điều khiển áp suất đi lên đưa tới đỉnh của pittông và ép pittông làm cho lò xo bị nén lại, thể tích buồng chứa dầu tăng, làm giảm xung áp suất khi cấp dầu cho phanh hay ly hợp. Hình 3-49. Vị trí bộ tích năng trên mạch thủy lực hộp số F4A4B. Trạng thái tích năng: tương ứng lúc kết thúc quá trình cấp dầu, áp suất dầu có xu hướng giảm, lò xo bị nén đẩy piston đi xuống và cân bằng, cho tới khi piston của phanh hoặc ly hợp được cố định hoàn toàn (dầu được cấp đủ) và chuyển sang trạng thái ổn định. Trạng thái ổn định luôn xảy ra bù dầu điều hòa nhằm tạo nên áp suất ổn định khi làm việc, bổ sung lượng nhỏ khi có sự thất thoát nào đó trong đường dẫn và xylanh điều khiển. 3.6.3.3. Bơm dầu . Bơm dầu của HSTĐ thường đặt trên vách ngăn giữa BMM và HSHT, được dẫn động bởi trục của bánh bơm. Trong hộp số tự động F4A4B được sử dụng loại bơm bánh răng ăn khớp trong lệch tâm. Dưới đây là cấu tạo của bơm dầu đặt trên hộp số tự động của hãng MITSHUBISHI. Khả năng tạo áp suất của các loại bơm bánh răng có thể đạt được trong khoảng 2,0 - 2,5 MPa. Thông thường áp suất làm việc sau bộ van điều áp 1,6 - 2,0 MPa. Áp suất này đạt được ngay cả ở số vòng quay nhỏ của động cơ. Hình 3-50. Sơ đồ bơm bánh răng lệch tâm của hộp số F4A4B. Do sự không đồng tâm trục quay, nên các bánh răng vừa ăn khớp và vừa tạo nên các khoang dầu. Khi trục chủ động quay, khoang dầu tạo nên bởi giữa các bề mặt răng tăng dần thể tích, tương ứng với quá trình hút, tiếp theo khoang dầu bị thu hẹp thể tích và tăng áp suất. Quá trình bơm xảy ra liên tục tạo nên áp suất dầu cho đường dẫn dầu ra, cung cấp cho hệ thống thủy lực. Cụm bơm có thể bị hư hỏng, hậu quả của nó dẫn tới việc giảm áp suất dầu và làm nóng hộp số tự động vì vậy quá trình vận hành hộp số cần phải chú ‎y để tránh khỏi trường hợp vì hỏng bơm mà dẫn đến hỏng luôn hộp số . 4. Tính toán kiểm tra tỉ số truyền của hộp số tự động F4A4B. a. Tỉ số truyền ở tay số 1: Hình 4-1. Sơ đồ truyền lực ở tay số 1. Ly hợp C1, phanh B1, và khớp một chiều hoạt động. (+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ, (*) được cố định bởi phanh B1. Từ sơ đồ truyền lực trên ta có thể lập công thức. Tỷ số truyền số 1 được tính theo công thức sau: i== = 2,765 (4.1) b. Tỉ số truyền ở tay số 2: Hình 4-2. Sơ đồ truyền lực ở tay số 2. Ly hợp C1, phanh B2 hoạt động. (+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ, (*) được cố định bởi phanh B2. Công thức tính tỷ số truyền cho tay số hai là : (4.2) Trong đó : ih2 – Tỷ số truyền ở tay số 2. i1,2 – Tỷ số truyền qua bộ hành tinh trước (1) và sau (2). itg – tỷ số truyền qua cặp bánh răng trung gian.(Z1, Z2 ) Với Xét: mà : (4.3) Đối với bộ hành tinh trước: . (4.4) Với : ,- Tốc độ góc của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh trước. - Tốc độ góc của cần dẫn bộ hành tinh trước. ,- Số răng của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh trước. (-) Chỉ sự ăn khớp ngoài. Đối với bộ hành tinh sau: Tỷ số truyền so với cần dẫn (4.5) Do bánh răng trung tâm bộ hành tinh sau cố định (phanh B1) hoạt động, nên . (4.6) Với : ,- Tốc độ góc của bánh răng trung tâm và vành răng bao bộ hành tinh sau. - Tốc độ góc của cần dẫn bộ hành tinh sau. , - Số răng của bánh răng trung tâm và vành răng bao của bộ hành tinh sau. Mà ta có: Thay vào (4.6) ta có : Tiếp tục thay giá trị vào (4.4) tacó: Hay (4.7) Thay vào công thức (4.2) tính tỷ số truyền ở tay số 2 : = =1,488 i= 1,488 c. Tỉ số truyền ở tay số 3: Hình 4-3. Sơ đồ truyền lực ở tay số 3. Ly hợp C1, Ly hợp UD hoạt động. (+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ, Công thức tính tỷ số truyền cho tay số ba là : i= = = = 0,946 là số truyền thẳng . Mà ta có : z= z + z d. Tỉ số truyền ở tay số 4: Hình 4-4. Sơ đồ truyền lực ở tay số 4. Ly hợp OD,Phanh số 2nd hoạt động. (+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ, (*) được cố định bởi phanh B2. Công thức tính tỷ số truyền cho tay số bốn là : i== = 0,664 e. Tỉ số truyền ở tay số L: Hình 4-5. Sơ đồ truyền lực ở tay số L. Ly hợp C2,Phanh B1 hoạt động. (+) Cùng chiều với chiều kim đồng hồ, (-) Ngược chiều với chiều kim đồng hồ, (*) được cố định bởi phanh B1. Công thức tính tỷ số truyền cho tay số lùi là : =(-)= = 2,228 5. Hướng dẫn sử dụng và kiểm tra bảo dưỡng 5.1. Hướng dẫn sử dụng hộp số tự động F4A4B. 5.1.1. Phương pháp chuyển cần số Hình 5-1. Cần điều chỉnh số Kí hiệu : : Phải nhấn vào nút trên cần chuyển số khi chuyển sang số khác . : Không cần nhấn vào nút trên cần chuyển số khi chuyển sang số khác . 5.1.2.Bảng hướng dẫn : Tác dụng cho biết chức năng, công dụng khi chuyển cần số sang đến 7 vị trí : P-R-N-D-3-2-L Vị trí Tay số Khởi động động cơ Cơ cấu khóa trục thứ cấp Chức năng P Được Có Xe đứng yên R Không Không Xe chạy lùi N Được Không Xe đứng yên D Không Không Tự động chuyển số giữa các dãy số 1,2,3,4 khi công tắc OD : ON Tự động chuyển số giữa các dãy số 1,2,3,4 khi công tắc OD : OFF Không có tác dụng phanh động cơ ở dãy số 1 Hộp số được giữ ở dãy số 2 khi xe dừng 3 Không Không Tự động chuyển số giữa dãy số 1,2 và số 3 Xuống số khi tốc độ của xe thấp hơn tốc độ định sẵn Không có tác dụng phanh động cơ ở dãy số 1 2 Không Không Tự động chuyển số giữa dãy số 1 và số 2 Xuống số khi tốc độ của xe thấp hơn tốc độ định sẵn Không có tác dụng phanh động cơ ở dãy số 1 Hộp số được giữ ở dãy số 2 khi xe dừng L Không Không Chỉ chạy ở số 1 Xuống số khi tốc độ của xe thấp hơn tốc độ định sẵn Có tác dụng phanh bằng động cơ 5.1.3. Chọn chế độ chạy theo tình trạng đường . Hình 5-1. Vị trí đỗ xe – P Hình 5-2. Vị trí D chạy trong thành phố, đường trường, đường bằng Hình 5-3. Dãy số 2. Chạy lên dốc Hình 5-4. Dãy số L. Phanh bằng động cơ chạy xuống dốc Hình 5-5. Số lùi Hình 5-6. Khoâng bao giôø ñeå vò trí N khi xuoáng doác 5.2. Kiểm tra bảo dưỡng hộp số. a. Quy trình phát hiện hư hỏng và cách khắc phục Gồm các bước sau: * Phân tích khiếu nại của khách hàng. * Xác nhận các triệu chứng. * Kiểm tra, điều chỉnh sơ bộ. * Thực hiện các phép thử. * Phát hiện khu vực xảy ra hư hỏng. * Điều chỉnh và sửa chữa. * Kiểm tra lần cuối. b. Phân tích khiếu nại của khách hàng Việc tìm hiểu chi tiết những gì khách hàng khiếu nại và các hư hỏng xảy ra dưới điều kiện nào đóng một vai trò rất quan trọng trong các bước tiếp theo của quy trình phát hiện hư hỏng. Tiếp theo là so sánh tiêu chuẩn kỹ thuật của xe tốt với xe xảy ra hư hỏng. c. Xác định các triệu chứng Kiểm tra xem triệu chứng nào thực tế tồn tại trong số các triệu chứng mà khách hàng khiếu nại như: xe không chạy hay tăng tốc kém (trược các ly hợp và phanh), ăn khớp giật, không chuyển số, không có kick-down, không có phanh động cơ… d. Kiểm tra và điều chỉnh sơ bộ Trong rất nhiều trường hợp có thể giải quyết hư hỏng một cách đơn giản qua việc kiểm tra và tiến hành các công việc điều chỉnh cần thiết. Do đó luôn cần kiểm tra sơ bộ và điều chỉnh so bộ trước khi chuyển qua các bước tiếp theo. Thực hiện kiểm tra xe trong các điều kiện như: động cơ chạy không tải, bướm ga mở hoàn toàn hay các thông số của các cụm chi tiết như: chiều dài cáp bướm ga, mức dầu và tình trạng dầu, công tắt khởi động trung gian, công tắt điều khiển OD… Ví dụ: Nếu tốc độ không tải cao hơn nhiều so với giá trị tiêu chuẩn sẽ xảy ra va đập khi vào số ở dãy “N” hay “P” đến các dãy khác. Nếu cáp dây ga bị chùng thì bướm ga sẽ không mở hoàn toàn thậm chí khi đạp hết chân ga xuống làm sự điều chỉnh kick-down bị sai lệch. Nếu mức dầu hộp số quá thấp không khí sẽ lọt vào bơm dầu và xảy ra hiện tượng làm giảm áp suất chuẩn kéo theo ly hợp hay phanh bị trược khi hoạt động, các rung động và tiếng ồn không bình thường và các trục trặc khác sẽ xảy ra. Trong trường hợp nghiêm trọng hộp số có thể bị kẹt cứng. Các bước tiếp theo chỉ được thực hiện khi đã sửa chữa các hư hỏng tìm thấy trong kiểm tra sơ bộ. e. Các phép thử Có 4 phép thử có thể tiến hành trong trường hợp hộp số tự động có hư hỏng, mỗi phép thử có một mục đích khác nhau để giúp việc phát hiện và khắc phục các hư hỏng một cách chắc chắn và nhanh chóng. f. Phát hiện các khu vực có thể xảy ra hư hỏng Trong trường hợp không thể xác định đâu là nguyên nhân gây hư hỏng thậm chí sau khi thực hiện việc kiểm tra, điều chỉnh sơ bộ và các phép thử ta có thể kiểm tra theo từng hạng mục trong bảng sau để tiếp tục tìm ra nguyên nhân gây hư hỏng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] T.S Nguyễn Hoàng Việt. “Chuyên đề ô tô”. Đà Nẵng, 2006. [2] Th.S Lê Văn Tụy “Hướng dẫn thiết kế ô tô”, Đà Nẵng, 2006. [3] P.TS Nguyễn Khắc Trai “Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con”, Hà Nội, 1999. Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật. [4] Nguyễn Hữu Cẩn- Phan Đình Kiên “Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo”, Hà Nội, 1997. Nhà Xuất Bản Đại Học Và Trung Học Chuyên Nghiệp. [5] Công ty MITSUBISHI Việt Nam “Tài liệu sửa chữa” Thành phố Hồ Chí Minh, 2004. [6] Công ty TOYOTA Việt Nam “Hộp số tự động”, Hà Nội, 2003.