Mục đích ý nghĩa đề tài
Hiện nay các phương tiện giao thông vận tải là một phần không thể thiếu trong cuộc sống con người. Cũng như các sản phẩm của nền công nghiệp hiện nay, ô tô được tích hợp các hệ thống tự động lên các dòng xe đã và đang sản suất với chiều hướng ngày càng tăng. Hộp số tự động sử dụng trong hệ thống truyền lực của xe là một trong số những hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua xe ô tô, đặc biệt là ở thị trường MỸ và CHÂU ÂU vì những tiện ích mà nó mang lại khi sử dụng. Việc nghiên cứu hộp số tự động sẽ giúp chúng ta nắm bắt những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến chúng. Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu trong quá trình học tập và công tác.
Các dòng xe ra đời với các bước đột phá về nhiên liệu mới và tiêu chuẩn khí thải đựợc chấp thuận trong ngành sản xuất ô tô nhằm bảo vệ môi trường thì bên cạnh đó công nghệ sản xuất không ngừng ngày càng nâng cao, công nghệ điều khiển và vi điều khiển ngày càng được ứng dụng rộng rãi thì việc đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành cũng phải nâng lên tương ứng mới mong có thể nắm bắt các sản phẩm được sản xuất cũng như dây chuyền đi kèm, có như vậy mới có thể có một công việc vững vàng sau khi ra trường.
Khi xem những chiếc xe ô tô của các nước sản xuất em không chỉ ngỡ ngàng và thán phục nền công nghiệp sản xuất ô tô của thế giới mà em còn tự hỏi: Bao giờ Việt Nam chúng ta cũng sẽ sản xuất được những chiếc xe như thế? Đây là câu hỏi em hy vọng thế hệ trẻ chúng em sẽ trả lời được dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy và các bậc đàn anh đi trước.
Vì những lý do trên em chọn đề tài "Khảo sát mô hình hộp số tự động A140L lắp trên xe TOYOTA CAMRY" để làm đề tài tốt nghiệp.
MỤC LỤC
Trang
1. Mục đích ý nghĩa đề tài .1
2. Tổng quan về hộp số tự động điều khiển thủy lực .2
2.1. Lịch sử phát triển 3
2.2 Các ưu điểm của Hộp Số Tự Động
2.2.1. Vì sao phải sử dụng hộp số tự động
2.2.2. Các ưu điểm của Hộp Số Tự Động
2.3. Phân loại Hộp Số Tự Động
2.4 Nguyên lý làm việc chung của hộp số tự động
2.5. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết
2.5.1. Biến mô thủy lực
2.5.2. Sơ đồ nguyên lý chung và nguyên lý làm việc
2.5.3. Các bộ phận cơ bản của biến mô
2.5.4. Phân tích kết cấu biến mô men thủy lực
2.6. Đặt tính bộ biến mô
2.6.1. Các thông số dùng đánh giá một biến mô thủy lực
2.6.2. Đường đặc tính ngoài
2.6.3. Đặc tính không thứ nguyên
2.6.4. Đặc tính tải
2.6.5. Đặc điểm làm việc của biến mô men thủy lực
2.7. Hộp số hành tinh (HSHT)
2.7.1. Các khái niệm cơ bản
2.7.2. Phân loại
2.7.3. Động học và động lực học bộ truyền hành tinh một dãy2.7.4. Tải trọng tác dụng lên các cơ cấu khoá (điều khiển)
2.8. Các cơ cấu hành tinh thường dùng trên ôtô.
2.8.1. Cơ cấu hành tinh kiểu Wilson
2.8.2. CCHT kiểu Simpson
2.8.3. CCHT kiểu Ravigneaux
2.8.4. Khớp một chiều trong cơ cấu hành tinh
2.9. Ưu,nhược điểm2.10. Ly hợp hộp số hành tinh
2.11. Phanh dải dùng trong hộp số tự động B1
2.12. Cơ cấu khoá trục bị động
2.13. Hệ thống điều khiển thủy lực –điện từ của hộp số tự động
2.13.1. Hệ thống điều khiển thuỷ lực
2.13.2 Một số bộ phận cơ bản của hệ thống điều khiển thuỷ lực điện từ
3. Hộp số tự động điều khiển thủy lực A140L
3.1. Giới thiệu chung về hộp số A140L
3.2. Các cụm chi tiết chính trong hộp số tự động A140L
3.2.1. Biến mô thủy lực
3.2.2 Bộ truyền bánh răng hành tinh
3.3. Các tay số trong hộp số tự động A140L
3.3.1. Giới thiệu bộ truyền hành tinh 3 tốc độ trong hộp số tự động A140L
3.3.2. Các dãy số
3.3.3. Bộ bánh răng hành tinh số truyền tăng OD
3.4 Các ly hợp, phanh và khớp một chiều
3.4.1. Các ly hợp
3.4.2 Các phanh sử dụng trong hộp số
3.4.3. Khớp một chiều và
3.5. Hệ thống điều khiển thủy lực ở hộp số tự động A140L
3.5.1. Khái quát
3.5.2. Chức năng nhiệm vụ của hệ thống thủy lực
3.5.3. Các van cơ bản trong hộp số A140L
3.5.4 Bơm dầu
3.5.5. Hệ thống điều khiển điện số OD
3.5.6. Hư hỏng, tìm khu vực xảy ra hư hỏng và các phép thử
4. Kết luận
130 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3932 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khảo sát mô hình hộp số tự động a140l lắp trên xe toyota camry, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
c tiếp đến bánh răng bao phía trước bằng ly hợp () và đến bánh răng mặt trời trước và sau bằng ly hơp (). Điều này làm cho bánh răng bao phía trước quay cùng với trục sơ cấp, do các bánh răng mặt trời trước bị khóa và bộ truyền hành tinh trước quay cùng một khối với trục sơ cấp. cũng như ở số 1 và 2 chuyển động quay của cần dẫn trước được truyền đến bánh răng trung gian chủ động làm nó quay theo chiều kim đồng hồ như hình 3-22.
Hình 3-22 Mô hình hoạt động ở dãy “D” số 3.
Trên hình 3-21 là sơ đồ dòng truyền công suất ở dãy “D”, hộp số ở số 3.
d. Dãy “2” (số 2), phanh bằng động cơ
Hình 3-23 Dòng truyền công suất ở dãy “2”(số 2).
Hình 3-24 Mô hình hoạt động ở dãy “2” (số 2).
Trên hình 3-23 là sơ đồ dòng truyền công suất khi cần chọn số ở dãy “2”, hộp số ở số 2.
Khi xe đang giảm tốc độ ở số 2 với cần chọn số ở vị trí số “2”, ngoài các cơ cấu hoạt động khi xe đang chạy ở số 2 với cần chọn số ở vị trí “D” thì phanh dải của số 2 cũng hoạt động. Sự kết hợp này tạo nên quá trình phanh bằng động cơ như hình 3-24.
Khi hộp số được dẫn động bởi các bánh xe, chuyển động từ bánh răng trung gian chủ động được truyền từ trục trung gian đến cần dẫn trước làm bánh răng hành tinh trước quay xung quanh bánh răng mặt trời trước và sau theo chiều kim đồng hồ làm cho các bánh răng hành tinh có xu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ trong khi các bánh răng mặt trời trước và sau có xu hướng quay theo cùng chiều kim đồng hồ. Do bánh răng mặt trời bị khóa bởi phanh dải () nên các bánh răng hành tinh trước quay theo chiều kim đồng hồ kéo theo các bánh răng bao trước cũng quay theo chiều kim đồng hồ. chuyển động quay này truyền đến trục sơ cấp của hộp số tạo nên hiện tượng phanh bằng động cơ.
Nhưng khi xe đang giảm tốc độ ở số 2 với vi trí cần chọn số ở vị trí “D”. Do khớp một chiều () không ngăn cản chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ của bánh răng mặt trời trước và sau, do vậy các bánh răng mặt trời chỉ quay trơn và không xảy ra phanh động cơ.
e. Dãy “L” (số 1), phanh bằng động cơ
Hình 3-25 Dòng truyền công suất ở dãy “L”(số 1).
Trên hình 3-26 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “L”, hộp số đang ở số 1.
Khi xe đang chạy ở số 1 với cần chon số ở vị trí “L”, ngoài các cơ cấu hoạt động khi xe đang chạy ở số 1 với cần chọn số ở vị trí “D” hay “2”(có nghĩa là ly hợp số tiến(), khớp một chiều () cùng hoạt động) thì phanh số lùi () cũng hoạt động. Điều đó tạo nên quá trình phanh bằng động cơ.
Hình 3-26 Mô hình hoạt động ở dãy “L” (số 1).
Dòng truyền công suất như hình 3.25 khi hộp số đang dẫn động các bánh xe với cần số ở vị trí “L” giống như khi cần số ở vị trí “D”. Chuyển động quay của bánh răng chủ động trung gian được truyền từ trục trung gian đến bánh răng bao bộ truyền hành tinh sau làm cho cần dẫn của bộ truyền hành tinh sau có xu hướng quay theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời trước và sau. Vì cần dẫn của bộ truyền hành tinh sau bị khóa bởi phanh số 1 và số lùi () làm các bánh răng hành tinh sau quay theo chiều kim đồng hồ kéo theo các bánh răng mặt trời trước và sau quay theo chiều ngược kim đồng hồ. Kết quả là các bánh răng hành tinh trước quay theo chiều kim đồng hồ quanh bánh răng mặt trời trước và sau trong khi cũng quay quanh trục của nó theo chiều kim đồng hồ do vậy truyền chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ đến bánh răng bao trước và trục sơ cấp. Cùng lúc này chuyển động quay của bánh răng chủ động trung gian làm cho cần dẫn trước, bánh răng bao tước và trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ trong khi bánh răng hành tinh trước cũng quay theo chiều kim đồng hồ.
Nhưng khi xe đang giảm tốc ở số một với cần chọn số ở vị trí “D” hay “L”, khớp một chiều không ngăn cần dẫn sau quay theo chiều kim đồng hồ, do vậy cần dẫn sau quay trơn và không xảy ra phanh bằng động cơ.
f. Dãy “R”
Trên hình 3-27 là dòng truyền công suất khi tay số ở dãy “R”.
Trên hình 3-28 là mô hình hoạt động của các ly hợp, phanh và các bánh răng khi tay số ở dãy “R”.
Hình 3-27 Dòng truyền công suất ở dãy “R”.
Hình 3-28 Mô hình hoạt động ở dãy “R”.
Do ly hợp truyền thẳng () hoạt động khi xe đang chạy ở số lùi, chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ của trục sơ cấp được truyền trực tiếp đến bánh răng mặt trời trước và sau làm chúng cũng quay theo chiều kim đồng hồ. Điều này dẫn đến khi các bánh răng hành tinh sau có xu hướng quay cùng chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời của nó đồng thời là quay quanh trục của nó ngược chiều kim đồng hồ. Vì cần dẫn sau mang trục của các bánh răng hành tinh sau bị ngăn không cho quay bằng phanh số 1 và số lùi (). Nên các bánh răng hành tinh sau không thể quay xung quanh bánh răng mặt trời trước và sau mà sẽ quay theo ngược chiều kim đồng hồ, kéo theo bánh răng bao sau cũng quay ngược chiều kim đồng hồ. Kết quả là làm cho bánh răng trung gian quay ngược chiều kim đồng hồ và làm cho xe chạy lùi.
g. Dãy “R” và “P”
Khi cần chọn số đang ở vị trí “N” hay “P”, ly hợp số tiến () và ly hợp số truyền thẳng () không hoạt động, do vậy chuyển động của trục sơ cấp không được truyền đến bánh răng chủ động trung gian. Thêm vào đó, khi cần chon 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 3.29.
Hình 3-29 Cơ cấu khóa khi đỗ xe.
3.3.3. Bộ bánh răng hành tinh số truyền tăng OD
Một bộ truyền hành tinh được thêm và hộp số tự động 3 tốc độ để trở thành hộp số tự động 4 tốc độ (3 số tiến và một số truyền tăng). Với tỷ số truyền tăng là nhỏ hơn 1,0. vì vậy khi xe chạy ở tỷ số truyền này tốc độ trục thứ cấp trong hộp số sẽ lớn hơn trục sơ cấp. Số truyền tăng được thiết kế để làm giảm tốc độ yêu cầu của động cơ xe khi xe làm việc ở chế độ tải nhẹ (không cần có mômen lớn).
Trên hình 3-30 là Sơ đồ bố trí bộ truyền hành tinh OD trong hộp số tự động.
Hình 3-30 Sơ đồ bố trí bộ truyền hành tinh OD trong hộp số tự động.
Hình 3-31 Mô hình hóa các bộ truyền trong hộp số tự động.
Bộ truyền hành tinh cho số truyền tăng được lắp bên cạnh bộ truyền hành tinh 3 tốc độ, nó chủ yếu một bộ truyền hành tinh đơn giản (loại WILLD), một phanh số truyền tăng ( ) để giữ bánh răng mặt trời, một ly hợp số truyền tăng () để nối bánh răng mặt trời và cần dẫn cuối cùng là một khớp một chiều cho số truyền tăng () như hình 3.31. Công suất được đưa vào cần dẫn số truyền tăng và đi ra từ bánh răng bao của bộ truyền hành tinh này.
a. Có số truyền tăng
Hình 3-32 Dòng truyền công suất khi phanh có số truyền tăng.
Trên hình 3-32 là dòng truyền công suất khi có số truyền tăng.
Ở số truyền tăng, phanh OD () sẽ khóa bánh răng mặt trời OD nên khi cẫn dẫn mang bánh răng hành tinh của bộ số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ, các bánh răng hành tinh OD quay xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ trong khi quay quanh trục của nó. Do vậy bánh răng bao OD quay theo chiều kim đồng hồ nhanh hơn cần dẫn OD như hình 3-33.
Hình 3-33 Sơ đồ hoạt động của các bánh răng khi có số truyền tăng.
b. không có số truyền tăng
Hình 3-34 Dòng truyền công suất khi không có số truyền tăng.
Hình 3-35 Sơ đồ hoạt động của các bánh răng khi không có số truyền tăng.
Trên hình 3-34 là dòng truyền công suất khi không có số truyền tăng.
Khi cần dẫn của số truyền tăng quay theo chiều kim đồng hồ, Các bánh răng hành tinh số truyền tăng bị quay cưỡng bức theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời số truyền tăng và quay ngược chiều kim đồng hồ quanh trục của nó. Do tốc độ quay vành trong của khớp một chiều số truyền tăng () (quay cùng một khối với bánh răng mặt trời số truyền tăng) lớn hơn tốc độ quay vành ngoài của khớp () đang quay cùng với cần dẫn của số truyền tăng khi () bị khóa. Mặt khác cần dẫn và bánh răng mặt trời số truyền tăng được nối bằng ly hợp số truyền tăng (). Do vậy cần dẫn số truyền tăng và bánh răng mặt trời sẽ quay cùng một khối theo chiều kim đồng hồ cùng với bánh răng bao. Kết quả là bộ bánh răng hành tinh số truyền tăng quay như một khối cứng (như hình 3.35). * Tổng hợp hoạt động của các phanh và ly hợp trong hộp số tự động A140L.
Bảng 3.1 Hoạt động của phanh và ly hợp.
Dải số
Co
Fo
C1
C2
B0
B1
B2
F1
B3
F2
“P’’
Đỗ xe
0
‘’R’’
Lùi
0
0
0
‘’N’’
Trung gian
0
‘’D’’
Số một
0
0
0
0
‘’D’’
Số hai
0
0
0
0
‘’D’’
Số ba
0
0
0
0
0
‘’D’’
Số truyền tăng
0
0
0
0
‘’2’’
Số hai
0
0
0
0
0
0
‘’L’’
Số một
0
0
0
0
0
Ghi chú: 0 hoạt động.
3.4 Các ly hợp, phanh và khớp một chiều
Hình 3-36 Hình vẽ lắp các ly hợp và khớp một chiều.
Hình 3-37 Hình vẽ bố trí ly hợp khớp một chiều và phanh.
Trên hình Hình 3-37 là hình vẽ bố trí ly hợp khớp một chiều và phanh và hình 3-36 là hình vẽ lắp các ly hợp và khớp một chiều trên hộp số tự động A140L.
3.4.1. Các ly hợp
a. Kết cấu
Ly hợp có nhiệm vụ truyền công suất từ biến mô qua bánh răng bao 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 bánh răng bao phía trước còn các đĩa ép ăn khớp với tang trống ly hợp số tiến.
Hình 3-38 Hình vẽ lắp của ly hợp .
Ly hợp truyền công suất từ trục sơ cấp đến trống ly hợp số truyền thẳng (bánh răng mặt trời). Các đĩa ma sát lắp ghép bằng then hoa với moay ơ ly hợp số truyền thẳng và các đĩa ép thì ghép với trống ly hợp số truyền thẳng. Trống ly hợp số truyền thẳng ăn khớp với trống vào của bánh răng mặt trời, trống vào của bánh răng mặt trời được lắp ghép then hoa với bánh răng mặt trời trước và sau như hình 3-38.
b. Hoạt động
b.1. Điều khiển thủy lực
* Ăn khớp
Khi dầu có áp suất chảy vao 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 bao như hình 3.39a.
* 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 3.39b.
Hình 3-39 Hoạt động của các ly hợp.
b.2. Dòng truyền công suất khi các ly hợp hoạt động
Hình 3-40 Dòng truyền công suất khi ly hợp hoạt động.
Hình 3-41 Dòng truyền công suất khi hoạt động.
Hình 3-42 Dòng truyền công suất khi cả hai l y hợp cùng hoạt động.
Khi hoạt động công suất được truyền từ trục sơ cấp của hộp số đến bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước qua bánh răng hành tinh, đến cần dẫn và tới trục thứ cấp của hộp số (hình 3.39)
Khi hoạt động công suất được truyền từ trục sơ cấp đến bánh răng mặt trời của bộ truyền hành tinh trước và đến trục sơ cấp (hình 3-41 ).
Khi cả hai ly hợp cùng hoạt động công suất từ trục sơ cấp cùng lúc được truyền đến cả bánh răng bao và bánh răng mặt trời của cơ cấu hành tinh (hình 3-42).
3.4.2 Các phanh sử dụng trong hộp số
Trong hộp số tự động A140L sử dụng hai loại phanh. Một là loại phanh dải , hai là loại phanh ướt nhiều đĩa , , .
a. Phanh dải
a.1. Kết cấu
Hình 3-42 Sơ đồ lắp phanh dải cùng pitông dẫn động.
Phanh dải dùng trong hộp số tự động A140L là loại phanh dải điều khiển một đầu. Dải phanh được quấn quanh vòng ngoài của trống phanh, một đầu của dải phanh này được bắt chặt vào vỏ hộp số bằng chốt trong khi đầu còn lại tiếp xúc với pittông phanh qua cần đẩy pittông. Cần này được dẫn động bằng áp suất thủy lực và khi không còn áp suất thủy lực dẫn động nó trở về vị trí cũ bằng lò xo hồi vị đặt trong xy lanh dẫn động như hình 3-43.
a.2. Hoạt động
Hình 3-43 Hoạt động của phanh dải.
Khi áp suất thủy lực tác dụng lên pittông, pittông dịch chuyển trong xy lanh nén lò xo ngoài lại. Cần đẩy pittông dịch chuyển về bên trái cùng với pittông và ấn vào một đầu của dải phanh, do đầu kia của dải phanh được bắt chặt vào vỏ của hộp số nên đường kính của dải phanh sẽ giảm xuống và dải phanh ôm sát vào trống phanh và giữ cho trống phanh đứng yên như hình 3.43a. Khi dầu dẫn động được xả ra khỏi xy lanh pittông và cần đẩy được đưa trở về vị trí cũ bằng tác dụng của lò xo hồi vị bên ngoài và dải phanh rời khỏi trống phanh như hình 3.43b.
Khi trống phanh đang quay với tốc độ cao, dải phanh sẽ chịu một phản lực từ trống phanh khi nó kẹp vào. Nếu pittông và cần đẩy được chế tạo liền pittông sẽ bị rung động do phản lực này vì vậy để ngăn chặn điều này pittông được lắp ghép với cần đẩy thông qua lò xo trong. Khi dải phanh chịu phản lực cần đẩy sẽ bị đẩy ngược lại nén vào lò xo trong và lò xo trong sẽ hấp thụ phản lực này.
Khi áp suất thủy lực trong xi lanh tăng lên, pittông và cần đẩy tiếp tục nén lò xo ngoài và di chuyển trong xy lanh để ép dải phanh kẹp chặt vào trống phanh. Khi áp suất dầu trong xy lanh tăng lên nữa nhưng cần đẩy không thể dịch chuyển thêm trong xy lanh mà là pittông dịch chuyển và nén cả lò xo trong và ngoài. Khi pittông tiếp xúc với đệm cách trên cần đẩy thì pittông sẽ ấn trực tiếp vào cần đẩy để thực hiện phanh.
b. Phanh ướt nhiều đĩa ,và
b.1. Kết cấu
Trên hình 3.44 là hình vẽ lắp một phanh ướt nhiều đĩa gồm các chi tiết: vòng chặn, đĩa ma sát, đĩa ép, pitông ép, lò xo hồi vị.
Các phanh ướt nhiều đĩa bố trí trong hộp số tự động A140L có các nhiệm vụ sau:
Phanh hoạt động qua khớp một chiều thứ nhất để tránh cho bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ. các đĩa ma sát được ăn khớp bằng then hoa với vành ngoài của khớp một chiều còn các đĩa ép được bắt cố định vào vỏ hộp số. Vành trong của khớp một chiều (bánh răng mặt trời trước và sau) được thiết kế sao cho khi quay ngược chiều kim đồng hồ thì bị hãm lại. Nhưng khi quay theo chiều kim đồng hồ thì có thể quay tự do.
Phanh được thiết kế để không cho cần dẫn của bộ truyền hành tinh sau quay, các đĩa ma sát ăn khớp với moay ơ phanh của bộ truyền hành tinh sau, moay ơ phanh và cần dẫn bộ truyền hành tinh sau tạo thành một khối và quay cùng nhau. Các đĩa ép được gắn cố định vào hộp số.
Phanh để giữ bánh răng mặt trời OD cố định vào vỏ hộp số, các đĩa ma sát ăn khớp với moay ơ của bánh răng mặt trời OD và đĩa ép ăn khớp với rãnh ở vỏ hộp số.
Hình 3-44 Hình vẽ lắp phanh đĩa ma sát ướt.
b.2. 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 đối tượng cần hãm) vào vỏ hộp số (hình 3-45a). 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 (hình 3-45b).
Hình 3-45 Hoạt động của phanh ướt nhiều đĩa.
Giống như ly hợp, số lượng đĩa ma sát và đĩa ép cũng có thể khác nhau tùy loại và dòng hộp số tự động. Thậm chí trong cùng một loại hộp số tự động của cùng một kiểu số lượng đĩa ma sát cũng có thể khác nhau tùy loại đông cơ lắp với nó.
3.4.3. Khớp một chiều và
a. Giới thiệu khớp một chiều và
Khớp một chiều hoạt động thông qua phanh để ngăn không cho bánh răng mặt trời trước và sau quay ngược chiều kim đồng hồ. khớp một chiều ngăn không cho cần dẫn bộ truyền hành tinh quay cùng chiều kim đồng hồ, vành ngoài của được cố địng vào vỏ hộp số. Cả hai khớp một chiều sẽ cho phép chi tiết bị khóa quay cùng chiều kim đồng hồ.
Hình 3-46 Khớp một chiều.
Trên hình 3.46 là hình vẽ từng bộ phận của khớp một chiều
Ngoài ra khớp môt chiều trong bộ truyền hành tinh còn đảm bảo cho việc chuyển số diễn ra êm dụi.
Ví dụ: Nếu () không hoạt động ở số 3, nó sẽ cần thiết khi chuyển số xuống số 2. Để cung cấp áp suất thủy lực đến () ngay tại thời điểm áp suất tại ()được xả ra. Tuy nhiên sẽ rât khó khăn khi thực hiện cả hai bước này cùng lúc và thậm chí nếu có sự sai lệch nhỏ về thời gian cũng có thể tạo nên rung động khi chuyển số. Để ngăn chặn điều này áp suất thủy lực được cung cấp đến () ở số 3 và áp suất thủy lực cấp đến () được xả trong khi khớp một chiều làm việc tại thời điểm chuyển xuống số 2. Do vậy việc cung cấp áp suất thủy lực đến () làm cho khớp một chiều nhả khóa để chuyển lên số 3.
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.
Tương tự như vậy () cần cho (), () cần cho (), và cho(). Nếu hộp số tự động được thiết kế mà không chú ý đến va đập khi cài số thì không cần có , , và ()mà chỉ cần và là đủ.
3.5. Hệ thống điều khiển thủy lực ở hộp số tự động A140L
3.5.1. Khái quát
Hệ thống điều khiển thủy lực biến đổi tải của động cơ (góc mở của bướm ga) và tốc độ xe thành các áp suất thủy lực khác nhau để tham gia vào quá trình điều khiển chuyển số (như hình 3-47).
Hệ thống này bao gồm: một bơm dầu, van điều khiển ly tâm và một thân van. Bánh răng dẫn động bơm đầu ăn khớp với bánh bơm của biến mô vì vậy có cùng tốc độ góc với động cơ, van ly tâm được dẫn động bằng bánh răng chủ động vi sai và biến tốc độ xe thành tín hiệu thủy lực gởi đến thân van. Thân van chứa rất nhiều khoang và lắp rất nhiều van mở hay đóng các khoang để gởi các tín hiệu điều khiển thủy lực đến các bộ phận khác nhau của bộ truyền bánh răng hành tinh.
Hình 3-47 Cơ chế chuyển số tự động.
Hình 3-48 Sơ đồ khối điều khiển thủy lực.
1-Biến mô; 2-Bơm dầu; 3-Bộ truyền hành tinh 3 tốc độ; 4-Bộ truyền hành tinh OD; 5-Van ly tâm; 6,7-Bộ tích năng; 8-Cacte dầu; 9-Van rơle khóa biến mô; 10-Van tín hiệu khóa; 11-Van điều áp sơ cấp; 12-Van điều áp thứ cấp; 13-Van cắt giảm áp; 14-Van điều biến bướm ga; 15-Bớm ga; 16-Van điều khiển; 17-Van chuyển số 1-2; 18-Van chuyển số 2-3; 19-Van chuyển số 3-4.
Trên hình 3-48 là sơ đồ khối điều khiển thủy lực của hộp số tự động.
3.5.2. Chức năng nhiệm vụ của hệ thống 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.
3.5.3. Các van cơ bản trong hộp số A140L
a. Chức năng của các van
Van điều khiển được điều khiển bằng cần chọn số, có nhiệm vụ cung cấp áp suất chuẩn tới các van chuyển số từ đó cung cấp đến các phanh ly hợp.
Van điều áp sơ cấp điều chỉnh áp suất do bơm tạo ra thành áp suất chuẩn làm cơ sở cung cấp áp suất để tạo các áp suất khác như áp suất ly tâm, áp suất bướm ga, áp suất biến mô.
Van điều áp thứ cấp nhận áp suất chuẩn từ van điều áp sơ cấp để tạo ra áp suất biến mô và bôi trơn.
Van bướm ga được điều khiển bằng cáp bướm ga qua bàn đạp ga, chuyển tín hiệu chuẩn thành tín hiệu bướm ga làm tín hiệu so sánh ở van chuyển số.
Van điều biến bướm ga cắt giảm bớt một lượng áp suất của van bướm ga khi áp suất bướm ga khi áp suất bướm ga tăng đột ngột.
Van ly tâm được dẫn động từ trục ra tương ứng với tốc độ xe nhận áp suất chuẩn và tạo ra áp suất ly tâm tương ứng với tốc độ xe.
Van cắt giảm áp suất nó sẽ cắt giảm bớt áp suất bướm ga một lượng khi áp suất ly tâm tăng cao.
Van tín hiệu khóa biến mô nhận tín hiệu từ van ly tâm và các phanh ly hợp để quyết định thời điểm đóng mở ly hợp.
Van rơle khóa biến mô nó quyết định hướng dòng chảy để khóa hay mở cơ cấu khóa biến mô.
Các van chuyển số 1-2, 2-3, 3-4 nhận các tín hiệu về áp suất để mở dầu đến các khoang phù hợp tới các phanh, ly hợp tương ứng.
Van điều khiển bộ tích năng có nhiệm vụ làm giảm và đập khi pitông phanh, ly hợp làm việc.
Ngoài ra còn có các van khác và các van một chiều tiết lưu phục vụ trong hệ thống điều khiển thủy lực.
b. Van điều khiển
Van này được nối với cần chọn số ở khoang lái, tùy vào vị trí cần chọn số mà van sẽ cung cấp dầu có áp suất chuẩn từ một khoang đến các khoang khác để có các chế độ số “P”, “R”, “N”, “2”, “D” và “L” như hình 3-49 .
Hình 3-49 Van điều khiển.
Van điều áp sơ cấp
Hình 3-50 Van điều áp sơ cấp.
Van điều áp sơ cấp (hình 3-50) điều chỉnh áp suất thủy lực (áp suất chuẩn) đến từng bộ phận, tương ứng với công suất của động cơ để tránh mất mát công suất bơm.
Ở vị trí phía dưới của van điều áp sơ cấp, lực căng của lò xo và áp suất của bộ điều biến (bằng diện tích mặt C nhân áp suất bộ điều biến bướm ga) tác dụng lên phần 1 của van làm cho pitông van có xu hướng bị đẩy lên. Ở vị trí phía trên lực nhấn (bằng diện tích của A nhân áp suất chuẩn) có tác dụng ấn pitông van đi xuống. Áp suất chuẩn được điều chỉnh bằng sự cân bằng của hai lực trên.
Khi xe đang chạy lùi, áp suất chuẩn từ van điều khiển tác dụng lên phần 2 và lực đẩy từ B và C (bằng diện tích B-C nhân áp suất chuẩn) kết hợp với lực từ C (bằng diện tích C nhân áp suất bộ điều biến bướm ga) có tác dụng làm phần 1 có xu hướng đi lên. Chính điều này tạo ra một áp suất chuẩn cao hơn so với khi ở dãy “D”, và “2”, giúp tránh cho các phanh và ly hợp không bị trược do mô men xoắn cao. Hơn nữa do áp suất bộ điều biến thấp cao hơn so với bộ điều biến bươm ga tại vị trí 1 tác dụng ở dãy “L” nên áp suất chuẩn trong dãy “L” cao hơn so với dãy “D” hay “2”.
d. Van điều áp thứ cấp
Hình 3-51 Van điều áp thứ cấp.
Trên hình 3-51 là van điều áp thứ cấp. Van này điều chỉnh áp suất bộ biến mô và áp suất bôi trơn nhờ sự cân bằng giữa hai lực, lực căng của lò xo cọng với lực đẩy từ B (bằng áp suất từ van bướm ga nhân diện tích B) theo hướng lên trên và lực ấn xuống từ A (bằng diện tích A nhân áp suất điều áp sơ cấp) sẽ cân bằng với nó.
e. Van bướm ga
Hình 3-52 Van bướm ga.
Hình 3-53 Tác động của chốt chuyển số lên các van chuyển số.
Trên hình 3-53 là sơ đồ tác động của chốt chuyển số lên các van chuyển số.
Van bướm ga (hình3-52) có công dụng tạo ra áp suất dầu điều khiển tương ứng với góc nhấn của bàn đạp ga (công suất đầu ra của động cơ). Bằng cách khi chân ga được nhấn, chốt chuyển xuống số thấp bị ấn lên trên qua cáp dẫn động bướm ga và cam bướm ga làm cho van điều biến bướm ga dịch chuyển lên trên, qua lò xo mở khoang áp suất để tạo ra áp suất bướm ga. Áp suất này cũng tác dụng lên phần B của van điều biến bướm ga, cùng với áp suất có được từ van cắt giảm áp lại tác dụng lên phần A đẩy van bướm ga xuống một chút. Van điều biến bướm ga sẽ đóng khoang áp suất chuẩn lại khi lực ấn và lực lò xo cùng tác động lên nó cân bằng nhau
Theo cách này áp suất bướm ga phụ thuộc vào góc mở bướm ga. Nó cung cấp áp suất bướm ga đến từng van chuyển số (1 đến 2, 2 đến 3 và 3 đến 4) và áp suất này có tác dụng ngược với áp suất do van ly tâm tạo ra. Cùng lúc áp suất bộ điều biến bướm ga cũng tác động lên van điều áp sơ cấp và điều chỉnh áp suất chuẩn phụ thuộc vào góc mở bướm ga và tốc độ xe.
Nếu bàn đạp ga được nhấn đến vị trí mở hoàn toàn (bướm ga của động cơ mở lớn hơn 85%) thì chốt xuống số thấp mở khoang áp suất cắt giảm áp, sau đó làm cho van hãm bộ điều áp (có tác dụng ổn định áp suất thủy lực tác dụng lên van chuyển số 1-2, 2-3) và van chuyển số 3-4 hoạt động.
Áp suất cắt cũng được tác dụng lên chốt chuyển xuống số thấp khi góc mở của bướm ga động cơ nhỏ hơn 85%. Một cơ cấu trợ giúp công suất được dùng làm nhẹ lực căng lò xo tương ứng với cam bướm ga bằng sự chênh lệch về đường kính pittông của van (lực này bằng diện tích của A và B nhân với áp suất cắt giảm áp).
f. Van cắt giảm áp
Van cắt giảm áp (hình 3-54) có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất cắt tác động lên van bướm ga và nó được dẫn động bằng áp suất ly tâm và áp suất bướm ga. Việc cungcấp áp suất cắt đến van bướm ga theo cách này làm giảm áp suất bướm ga để tránh cho bơm dầu khỏi bị mất mát công suất không cần thiết. Áp suất ly tâm tác dụng lên phần A của pittông van làm nó đi xuống, mở đường thông từ van bướm ga để cung cấp áp suất bướm ga đến các van khác. Do sự chênh lệch về đường kính pittông (của hai phần A và B) trong khi chụi cùng chịu tác động của áp suất từ van bướm ga nên pittông van cắt giảm áp bị đi lên và sự cân bằng giữa lực ấn xuống do áp suất ly tâm và áp suất bướm ga trở thành áp suất cắt giảm áp.
Hình 3-54 Van cắt giảm áp.
g. Van điều biến bướm ga
Hình 3-56 Van điều biến bướm ga.
Hình 3-55 Biểu đồ thay đổi áp suất điều biến bướm ga.
Van điều biến bướm ga (hình 3-56) này tạo ra áp suất điều biến bướm ga, nó làm giảm bớt áp suất bướm ga khi bướm ga mở rộng. Điều này làm cho áp suất điều biến bướm ga tác dụng lên van điều áp sơ cấp do vậy làm thay đổi áp suất chuẩn gần đúng với sự thay đổi công suất phát ra từ động cơ.
Van điều biến làm giảm áp suất từ van điều khiển để giảm va đập khi hộp số được chuyển đến dãy ‘’L’’ áp suất chuẩn được cắt giảm khi qua van điều biến thấp đến van chuyển số quán tính thấp đến phanh số lùi và số một B3.
Đồng thời lúc đó áp suất điều biến thấp tác dụng đến van điều áp sơ cấp làm tăng áp suất chuẩn lên một lượng chống hiện tượng trượt phanh ly hợp do mômen tăng.
h. Van ly tâm
Hình 3-57 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van ly tâm.
Hình 3-58 Vị trí đặt van ly tâm trong hộp số tự động.
Trên hình 3-58 là vị trí đặt van ly tâm trong hộp số tự động.
Van ly tâm được dẫn động bằng bánh răng bị động ly tâm ăn khớp với bánh răng chủ động vi sai. Van cân bằng áp suất chuẩn từ van điều khiển (của dãy “D”, “2” và “L”) và áp suất ly tâm do nó tạo ra để tạo ra áp suất thủy lực tương ứng với tốc độ xe.
Khi van ly tâm quay, lực ly tâm từ các trọng khối bên trong và bên ngoài thắng lực kéo từ các lò xo và mở rộng bán kính quay của chúng thông qua hệ thống cần liên kết làm pitông van ly tâm bị ấn xuống (như hình 3-57b). Khi áp suất từ van điều khiển dãy D, 2, L tác dộng lên khoang A cân bằng với khối lượng quay ly tâm sẽ tạo áp suất ly tâm.
i. Van điều khiển khóa biến mô
Hình 3-59 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van tín hiệu khoá biến mô.
Trên hình 3-59 là sơ đồ nguyên lý làm việc của van điện từ và van khóa biến mô.
i.1. Van khóa biến mô
Áp suất ly tâm được đưa tới khoang dưới của van, tác dụng lên phần trên của van là lực nén của lò xo và áp lực từ ly hợp Co (bằng diện tích c nhân áp suất từ ly hợp Co), khi áp lực này lớn hơn áp lực do áp suất ly tâm tác dụng lên phần D thì sẽ đóng đường dầu đến van rơle khóa biến mô và ngược lại nó sẽ đóng đường đến van rơle biến mô.
i.2. Van điều khiển khóa biến mô
Khi nhận áp suất đến khoang dưới từ van khóa biến mô, pitông van rơle dịch chuyển lên phía trên do tiết diện khoang A nhỏ hơn khoang B. Lúc này áp suất điều áp sơ cấp từ van điều áp sơ cấp đi qua van và đi vào biến mô thực hiện khóa biến mô.
Ngược lại khi áp suất tín hiệu đến khoang dưới van rơle biến mô bị cắt thì van rơle dịch chuyển xuống phía dưới mở đường dầu từ van điều áp sơ cấp đến phía sau piston khóa gây nhả khóa biến mô.
l. Van điều khiển bộ tích năng
Hình 3-60 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van điều khiển bộ tích năng.
Trên hình 3-60 là sơ đồ nguyên lý của van điều khiển bộ tích năng.
Áp suất từ bộ điều biến bướm ga tác động làm phần dưới của pitông van điều khiển bộ tích năng, pitông van dịch chuyển lên phía trên mở đường dầu đến bộ tích năng. Nhiệm vụ của van điều khiển bộ tích năng là làm giản rung động khi vào số bằng cách giảm áp suất hồi của bộ tích năng cho ly hợp (C2) và phanh (B2) khi góc mở bướm ga là nhỏ vì lúc này mômen do động cơ tạo ra cũng nhỏ.
Ngược lại khi góc mở bướm ga lớn mômen do động cơ tạo ra lớn, áp suất hồi bộ tích năng tăng lên. Do đó ngăn sự trượt cho ly hợp và phanh khi ăn khớp.
m. Van nối tiếp số truyền tăng
Hình 3-61 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van nối tiếp số truyền tăng.
Trên hình 3-61 là sơ đồ nguyên lý làm việc của van nối tiếp số truyền tăng.
Van này điều khiển cưỡng bức số truyền tăng khi van điện OD ở vị trí có điện ON áp suất chuẩn đến khoang A sẽ bị xả về cacte chứa, tạo chênh áp để pitông của van nối tiếp OD dịch sang phải, dầu từ van điều khiển dãy “D”, “2” hay “L” qua van nối tiếp đi đến tác dụng vào khoang trên của van chuyển số 3-4, ép pitông van chuyển số đi xuống đóng đường dầu đến ly hợp (B0) nên không thể thực hiện số truyền tăng.
Ngược lại khi van OD bị ngắt điện van nối tiếp số truyền tăng dịch về biên trái áp suất trên khoang van chuyển số 3-4 giảm. Làm pitông van chuyển số 3-4 đi lên đến vị trí mở đường dầu đến ly hợp (B0).
Trường hợp xe đang ở số truyền tăng và bướm ga mở lớn hơn 85% áp suất cắt sẽ tác động đến van chuyển số 3-4 nâng van đi lên cắt đường dầu đến ly hợp B0.
n. Van chuyển số 1 - 2
Hình 3-62 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van chuyển số 1-2.
Khi xe bắt đầu chạy thì áp suất bướm ga sẽ lớn hơn áp suất ly tâm, pitông van chuyển số 1-2 dịch chuyển xuống làm phanh số 2 bị đóng nên hộp số làm việc ở số 1.
Khi tốc độ xe tăng lên áp suất ly tâm tăng dần. Van mở thông đường dầu từ van áp suất chuẩn qua van chuyển số 1 – 2, đến phanh B2 và đến phanh B3. Việc chuyển xuống số 1 phụ thuộc vào sự cân bằng của lực căng lò xo và lực do áp suất ly tâm tác dụng lên phần A. Khi áp suất van bướm ga bị ngắt, chốt chuyển số thấp làm việc cho phép áp suất hãm tác dụng lên van chuyển số. Việc chuyển xuống số 1 sẽ xảy ra tại một tốc độ xác định (như hình 3-62).
Khi cần chọn số ở dãy “L” không chuyển được lên số 2 thì luôn có áp suất bộ điều khiển tác dụng lên van chuyển số 1 - 2.
o. Van chuyển số 2-3
Khi áp suất bướm ga tác dụng lên phần dưới của van cùng lực căng lò xo thắng được áp suất ly tâm ép pitông van chuyển số 2-3 đi xuống mở đường dầu áp suất chuẩn đến ly hợp (C2) thực hiện chuyển lên số 3. Ngược lại khi áp suất ly thấp van dịch chuyển xuống và đóng đường dầu đến (C2) và xe chuyển về lại số 2 (như hình 3-63).
Trường hơp kick down áp suất hãm số tác dụng lên van chuyển số 2-3 cho phép chuyển số xuống một cách nhanh chóng.
Hiện tượng trễ khi chuyển số do sự chênh lệch tổng diện tích trong van với áp suất ly tâm. Do diện tích này khi chuyển xuống số thấp lớn hơn khi lên số cao nên việc chuyển xuống số thấp được thực hiện ở tốc độ thấp hơn.
Khi cần số ở dãy ‘’2’’, ‘’L’’ thì áp suất chuẩn từ dãy ‘’2’’ và ‘’L’’ tác dụng lên chuyển số trung gian khống chế không cho chuyển lên số 3.
Hình 3-63 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van chuyển số 2-3.
p. Van chuyển số 3-4
Hình 3-64 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van chuyển số 3-4.
Việc chuyển số từ số 3 lên số truyền tăng khi van chuyển số 3-4 mở đường dầu áp suất chuẩn đến phanh B0. Chuyển số xuống từ số 4 xuống số 3 thì van chuyển số 3-4 mở đường nối áp suất chuẩn tới ly hợp C0, khi có áp suất đến khoang A của van chuyển số 3-4 thì sẽ không có hiện tượng chuyển lên số truyền tăng vì lúc này đường cấp dầu đến ly hợp C0 bị đóng (như hình 3-63).
Khi không có áp suất chuẩn tại khoang A của van chuyển số quán tính 3-4 thì việc chuyển số tự động phụ thuộc vào áp suất bướm ga, lực căng lò xo so với áp suất ly tâm.
Việc chuyển số chỉ diễn ra đối với số truyền tăng khi công tắc số truyền tăng bật, đồng nghĩa với van điện từ OD mất điện để xả dầu khoang A về cacte, cần số phải ở vị trí D, nhiệt độ nước >500C.
3.5.4 Bơm dầu
Hình 3.65 Cấu tạo bơm dầu.
1- bánh răng chủ động; 2- bánh răng bị động; 3- vỏ bơm.
Bơm dầu được đặt giữa vách bộ biến mô và hộp số hành tinh nó là loại bơm bánh răng lệch tâm. Kết cấu gồm có : bánh răng chủ độnG, bánh răng bị động, vỏ bơm. bơm dầu được dẫn động từ động cơ qua vỏ bộ biến mô (như hình 3-65).
Nguyên lý do sự không đồng tâm của trục quay nên khi các bánh răng ăn khớp tạo nên các khoang dầu. Khi trục chủ động quay, khoang dầu tạo nên bởi giữa các bề mặt răng tăng dần thể tích ứng với quá trình hút, khi khoang dầu bị thu hẹp thể tích tăng lên ép dầu cung cấp cho hệ thống thủy lực.
3.5.5. Hệ thống điều khiển điện số OD
a. Khái quát
Ngoài mạch điều khiển thủy lực, cơ cấu số truyền tăng cũng được điều khiển bằng mạch điện. Mạch này có nhiệm vụ bật và tắt van điện từ được đặt trong mạch điều khiển thủy lực.
Ở hộp số A140L cho xe CAMRY một phần mạch điều khiển điện tử này bao gồm: một công tắt chính số truyền tăng, một đèn báo số truyền tăng, một công tắt nhiệt độ nước và van điên từ, một công tắt kick-down dưới sàn xe (dưới chân ga), một công tắt áp suất kick-down, một cảm biến tốc độ và một bộ điều khiển điện tử số truyền tăng OD ECU.
Hình 3-66 Sơ đồ mạch điện điều khiển van điện từ OD.
Hình 3-67 Sơ đồ bố trí các cụm trong hệ thống điều khiển số truyền tăng OD.
b. Công tắt OD chính
Hình 3-68 Vị trí đặt công tắt OD chính trên cần chọn số.
Trên hình 3-68 là vị trí công tắt OD chính trên cần chọn số.
Khi công tắt ở vi trí bật, đèn báo OD tắt dòng điện chạy qua van điện từ bị ngắt và cho phép hộp số chuyển từ số 3 lên số truyền tăng kèm theo điều kiện nhiệt độ nước làm mát lớn hơn 50 độ C. Ngược lại khi công tất ở vị trí tắt, đèn báo OD sáng dòng điện lại chạy qua cuôn dây ngăn không cho hộp số chuyển lên số truyền tăng dưới bất kỳ điều kiện nào như hình 3-69.
Hình 3-69 Công tắt chính OD bật và tắt.
Công tắt nhiệt độ nước làm mát cấu tạo giống như một công tắt đóng ngắt bình thường, chỉ khác ở điểm thay vì hai tiếp điểm được nối hay ngắt bằng cơ khí thì ở công tắt này điều đó được thực hiện nhờ hai thanh kim loại có độ giãn nở vì nhiệt khác nhau được hàn chồng lên nhau. Khi nhiệt độ nước lớn hơn 50 độ C, các tiếp điểm của công tắt nhiệt độ nước làm mát đóng lại làm nối cực âm với cuộn dây điện từ làm cuôn dây hoạt động, ngăn không cho chuyển lên số truyền tăng OD.
c. Van điện từ OD
Van này được lắp trên vỏ hộp số và điều khiển áp suất chuẩn tác dụng lên van nối tiếp số truyền tăng.
Khi công tắt chính số truyền tăng tắt, dòng điện chạy từ khóa điện đến cuộn dây của van OD. Sau đó nối với cực âm (nối mass) qua công tắt số truyền tăng chính hay công tắt nhiệt độ nước làm sinh ra lực điện từ trong cuộn dây kéo pitông lên và áp suất chuẩn từ phần bên phải của van nối tiếp OD được xả ra do vậy ngăn không cho chuyển lên số truyền tăng. Ngược lại nếu công tắt chính số truyền tăng bật trong khi tiếp điểm của công tắt nhiệt độ nước làm mát mở thì dòng điện đi qua cuộn dây trong van sẽ mất đi kèm theo lực điện từ kéo pitông cũng mất. Điều này làm áp suất chuẩn cung cấp đến phần bên phải của van nối tiếp OD và hộp số có thể chuyển lên số truyền tăng.
Hình 3-70 Van điện từ OD.
Trên hình 3-70 là van điện từ OD lắp trên hộp số tự động A140L.
Các điều kiện hoạt động của van điện từ OD:
Khóa điện trên xe bật ở vị trí ON và động cơ đang hoạt động.
Nhiệt độ nước làm mát trên 50 độ C.
Công tắt chính OD bật.
Chỉ cần một trong các điều kiện này không được thỏa mãn hộp số sẽ không thể chuyển lên số truyền tăng.
e. Công tắt áp suất kick-down và công tắt kick-down
Hình 3-71 Vị trí van áp suất kick-down trên thân van và công tắt kick-down ở sàn xe.
Hình 3-72 Công tắt kick-down.
Van áp suất kick-down được lắp trên thân van (trên đường dầu áp suất cắt giảm áp) của hộp số và đựoc điều khiển bằng áp suất thủy lực. Khi bướm ga mở lớn hơn 85% (xảy ra trong quá trình kick-down), van áp suất này gởi một tín hiệu áp suất cắt đến ECU của số truyền tăng. Công tắt kick-down (hình 4.7) dưới sàn xe được lắp ngay dưới chân ga như trên hình 4.6.
3.5.6. Hư hỏng, tìm khu vực xảy ra hư hỏng và các phép thử
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.
e.1. Thử khi dừng xe
Phép thử này dùng kiểm tra tính năng toàn bộ của động cơ và hộp số(các ly hợp, phanh và bộ truyền hành tinh). Nó được thực hiện bằng cách để cho xe đứng yên sau đó thực hiện đo tốc độ chết máy trong dãy “D” và “R” và nhấn hoàn toàn bàn đạp ga .
Để thực hiện phép thử này ta cần chú ý tới một số điểm sau:
Tiến hành phép thử ứng với nhiệt độ hoạt động bình thường của dầu (50 đến 80 độ C).
Không tiến hành phép thử này liên tục lâu hơn 5 giây.
Để đảm bảo an toàn cần thực hiện phép thử ở nơi rộng rãi, , sạch, bằng phẳng và có độ bám mặt đường tốt.
Thử khi đỗ xe phải được thực hiện bởi hai kỹ thuật viên làm việc cùng nhau. Một người quan sát các bánh xe cũng như các khối chèn bánh xe từ bên ngoài trong khi người kia tiến hành phép thử, người quan sát phải báo ngay cho người ngồi trên xe nếu xe bắt đầu chạy hay các khối chèn bánh xe bắt đầu bị trược.
e.1.1. Các bước tiến hành đo
Chặn các bánh xe trước và sau.
Nối đồng hồ đo tốc độ vào hệ thông đánh lửa.
Kéo hết phanh tay lên.
Nhấn mạnh bàn đạp phanh bằng chân và giữ nguyên ở vị trí đó.
Khởi động động cơ.
Chuyển số sang dãy “D” và nhấn hết bàn đạp ga xuống bằng chân phải. Nhanh chóng đọc tốc độ chết máy.
Thực hiên tương tự với dãy “R”.
Với xe CAMRY dùng hộp số tự động A140L và động cơ 3S-FE thì tốc độ chết máy nằm trong khoảng 2200 150 (vg/ph).
e.1.2. Đánh giá
Có bốn trường hợp xảy ra
Nếu tốc độ chết máy là giống nhau ở cả hai dãy và thấp hơn giá trị tiêu chuẩn thì nguyên nhân có thể là do công suất ra của động cơ có thể không đủ hoặc khớp một chiều của bánh phản ứng hoạt động không hoàn hảo.
Nếu tốc độ chết máy trong dãy “D” lớn hơn so với tiêu chuẩn thì nguyên nhân có thể là: áp suất chuẩn quá thấp, ly hợp số tiến có thể bị trược, khớp một chiều F2 hoặc F0 hoạt động không tốt.
Nếu tốc đọ chết máy trong dãy “R” lớn hơn so với tiêu chuẩn thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn có thể quá thấp, ly hợp số truyền thẳng có thể bị trược, phanh số truyền thẳng và số lùi có thể bị trược, khớp một chiều OD có thể hoạt động không hoàn hảo.
Nếu tốc độ chết máy ở cả hai dãy cao hơn so với tiêu chuẩn thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn có thể quá thấp. mức dầu thấp, khớp một chiều OD hoạt động không hoàn hảo.
e.2. Thử thời gian trễ
Phép thử này thực hiện trên băng thử, đo khoảng thời gian trôi qua cho đến khi cảm thấy va đập khi chuyển cần chọn số từ dãy “N” đến dãy “D” hay “R” khi xe đang chạy không tải. phép thử này dùng để kiểm tra tình trạng của ly hợp số truyền tăng OD, ly hợp số tiến, ly hợp số truyền thẳng cũng như phanh số lùi và số một.
Các điểm cần chú ý khi tiến hành phép thử
- Tiến hành phép thử ứng với nhiệt độ hoạt động bình thường của dầu (50 đến 80 độ C).
- Đảm bảo có khoảng nghỉ một phút giữa các lần thử.
- Thưc hiện đo 3 lần và lấy giá trị trung bình.
e.2.1. Các bước tiến hành đo
Kéo hết phanh tay lên.
Khởi động động cơ và kiểm tra tốc độ không tải. Đối với xe CAMRY sử dụng động cơ 3S-FE tốc độ không tải là 700 (vg/ph) không có hệ thống máy lạnh và ở 750 (vg/ph) nếu có sử dụng hệ thống máy lạnh.
Chuyển số từ vị trí “N” lên vị trí “D”. đo thời gian từ lúc chuyển cần số cho đến khi cảm thấy có chấn động. thời gian trễ chuẩn nhỏ hơn 1,2 (giây).
Đo thời gian trễ khi chuyển cần số từ vị trí “N” sang “R” cũng theo các bước như trên.
e.2.2. Đánh giá
Nếu thời gian trễ khi chuyển từ “N” sang “D” dài hơn giá trị tiêu chuẩn thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn quá thấp, ly hợp số tiến bị mòn quá nhiều, khớp một chiều OD hoạt động không hoàn hảo.
Nếu thời gian trễ khi chuyển từ “N” sang “R” lớn hơn giá trị tiêu chuẩn có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn thấp, ly hợp số truyền thẳng bị mòn, phanh số 1 và phanh số lùi có thể bị mòn, khớp một chiều OD hoạt động không hoàn hảo.
e.3. Thử hệ thống thủy lực
Phép thử này thực hiện trên băng thử, xác định áp suất ly tâm tại một tốc độ xe nhất định, áp suất chuẩn tại một tốc độ động cơ nhất định. Kết quả có được có thể dùng để đánh giá từng van trong hệ thống điều khiển thủy lực cũng như kiểm tra rò rỉ dầu
Các chú ý khi thực hiện phép thử
Tiến hành phép thử ứng với nhiệt độ hoạt động bình thường của dầu là từ 50 đến 80 độ C.
Thử áp suất chuẩn phải luôn được thực hiện bởi hai kỹ thuật viên làm việc cùng với nhau. Một người quan sát các bánh xe cũng như các khối chèn các bánh xe từ bên ngoài để có những thông báo kịp thời cho kỹ thuật viên còn lại đang tiến hành phép thử.
e.3.1. Các bước tiến hành phép thử đo áp suất chuẩn
a- Kéo nhả hết phanh tay và chèn xe lại.
b- Khởi động động cơ và kiểm tra tốc độ không tải.
c- Nhấn mạnh bàn đạp ga bằng chân trái và chuyển cần số lên vị trí “D”.
d- Đo áp suất chuẩn khi động cơ đang chạy không tải.
e- Nhấn hết bàn đạp ga xuống, đọc nhanh giá trị áp suất chuẩn cao nhất khi động cơ đạt đến tốc độ chết máy.
f- Thực hiện thử ở dãy “R” theo cách trên.
e.3.2. Các giá trị tiêu chuẩn
Vị trí “D” có giá trị áp suất chuẩn (không tải) từ 3,7 đến 4,3 (at) và áp suất chuẩn (tốc độ chết máy) từ 9,2 đến 10,7 (at).
Vị trí “R” có giá trị áp suất chuẩn (không tải) từ 5,4 đến 7,2 (at) và áp suất chuẩn (tốc độ chết máy) từ 14,4 đến 16,8 (at).
Nếu áp suất chuẩn đo được sai trong khoảng tiêu chuẩn thì kiểm tra lại việc điều chỉnh cáp dây ga và tiến hành lại phép thử.
e.3.3. Các bước tiến hành đo áp suất ly tâm
a- Kiểm tra phanh tay đã nhả hết chưa.
b- Khởi động động cơ.
c- Chuyển số sang dãy “D” và đo áp suất ly tâm tại các tốc độ tiêu chuẩn
Bảng 3-2 Giá trị áp suất ly tâm chuẩn của hộp số A140L trang bị trên xe CAMRY (tiêu chuẩn của thị trường Châu Âu)
Tốc độ động cơ (vg/ph)
Tốc độ xe (km/h)
Áp suất ly tâm (kg/)
1000
28
0,9-1,7
1800
50
1,5-2,3
3500
98
4,2-5,0
Trên bảng 3-2 là giá trị áp suất ly tâm chuẩn của hộp số A140L trang bị trên xe CAMRY tiêu chuẩn của thị trường Châu Âu.
e.3.4. Đánh giá
Nếu áp suất ly tâm không đúng thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn không đúng, có hiện tượng rò rỉ dầu trong mạch áp suất ly tâm, van ly tâm có thể bị hỏng.
e.4. Thử trên đường
Tuy là phép thử trên đường nhưng nhiệt độ hoạt động của dầu phải nằm trong khoảng 50 đến 80 độ C
e.4.1. Thử dãy “D”
Chuyển cần số sang vị trí “D” và nhấn bàn đạp ga xuống sát sàn, kiểm tra các yếu tố sau: các điểm chuyển số từ 1 sang 2, 2 sang 3 và 3 sang OD có phù hợp với các điểm trong sơ đồ chuyển số tự động không, các quá trình sang số có gì bất bình thường không.
Các khả năng có thể xảy ra
Không diễn ra việc chuyển số 1 sang 2. Nguyên nhân có thể do van ly tâm bị hỏng hay van chuyển số 1 sang 2 có thể bị kẹt.
Nếu không diễn ra việc chuyể số 2 sang 3 thì nguyên nhân có thể là do van chuyển số 2 sang 3 bị kẹt.
Nếu không xảy ra việc chuyển số 3 lên số truyền tăng OD thì có thể do van điện từ OD bị hỏng hay van chuyển số 3 lên số OD bị kẹt.
Nếu các điểm chuyển số không đúng. Thì có thể do một trong các nguyên nhân sau: cáp dây ga đã không được điều chỉnh đúng, van bướm ga và các van chuyển số 1-2, 2-3, 3-4… có thể bị hỏng
Xảy ra chấn động quá mạnh, có thể do một trong các nguyên nhân sau: áp suất chuẩn quá cao, bộ tích năng có thể bị hỏng, bi của van một chiều có thể bị kẹt.
Trong khi lái xe ở dãy “D” (ly hợp khóa biến mô bật) hay ở số truyền tăng OD ta kiểm tra xem tiếng ồn và rung động không bình thường. Việc kiểm tra này phải được thực hiện bởi kỹ thuật viên có kinh nghiệm vì trong lúc này có rất nhiều tiếng ồn gây nhiễu.
Khi lái xe ở dãy “D” kiểm tra khả năng kick-down từ số 2 xuống số 1, từ số 3 xuống số 2, từ số truyền tăng OD xuống số 3 có phù hợp với sơ đồ chuyển số tự động không cùng với các rung động không bình thường, trược khi kick-down.
Kiểm tra cơ cấu khóa biến mô bằng các thao tác: lái xe ở cần số ở vị trí “D”, số OD tại một tốc độ không đổi (theo thiết kế khóa biến mô sẽ bật) khoảng 70 (km/h). Sau đó nhấn nhẹ bàn đạp ga và nhận xét tốc độ động cơ có bị thay đổi đột ngột không, nếu có thì có nghĩa là không xảy ra khóa biến mô.
e.4.2. Thử dãy “2”
Chuyển cần sang số sang vị trí “2”, giữ bàn đạp ga sát sàn và kiểm tra các yếu tố sau: kiểm tra xem có xảy ra chuyển số từ số 1lên 2 không và điểm chuyển số phải phù hợp với các điểm trong sơ đồ chuyển số tự động.
Trong khi lái xe với cần số ở vị trí số “2” và bàn đạp ga sát sàn, nhả bàn đạp ga ra để kiểm tra xem có phanh bằng động cơ không. Nếu không có thể phanh dải số thứ hai có thể bị hỏng.
Kiểm tra tiếng ồn không bình thường và chấn động khi tăng hay giảm tốc và lên xuống số.
e.4.3. Thử dãy “L”
Trong khi đang lái xe ở dãy “L”, kiểm tra xem có diễn ra chuyển số lên số 2 hay không. Thực hiện nhả chân ga để kiểm tra xem có xảy ra phanh bằng động cơ không, nếu không phanh số 1 hay số lùi có thể bị hỏng.
e.4.4. Thử dãy “R”
Chuyển cần số lên vị trí “R” trong khi khởi hành với chân ga được nhấn hết, kiểm tra sự trược
e.4.5. Thử dãy “P”
Dừng xe trên dốc (độ dốc lớn hơn 5 độ), chuyển cần số sang dãy “P” và nhả phanh tay ra để kiểm tra xem cóc hãm khi đỗ xe có giữ cho xe đứng yên trên dốc không.
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.
Bảng 8 Bảng tóm tắt các khu vực có thể xảy ra hư hỏng.
Ghi chú: là hạng mục kiểm tra.
4. Kết luận
Đề tài đã trình bày được những vấn đề cơ bản nhất về hộp số tự động từ tổng quát đến một hộp số cụ thể. Phần tổng quan về hộp số tự động điều khiển thủy lực đã trình bày được một số vấn đề cơ bản về các nguyên lý truyền và khuyếch đại mô men, các bộ phận cơ bản của một biến mô thủy lực, cơ sở lý thuyết về phân loại các cơ cấu hành tinh, hệ thống điều khiển trong hộp số tự động để cho chúng ta có một cái nhìn tổng quan về hộp số tự động giúp dễ dàng đi sâu vào khảo sát một hộp số tự động thực tế.
Khảo sát hộp số tự động A140L giúp chúng ta nắm bắt thêm về kết cấu và nguyên lý làm việc của một hộp số tự động cụ thể về cơ chế tạo tỉ số truyền của cơ cấu hành tinh bằng sự kết hợp hoạt động của phanh, ly hợp, hệ thống điều khiển thủy lực đi kèm, các van thủy lực được bố trí trong hệ thống điều khiển cùng với các sơ đồ điều khiển ở các dãy số và tay số khác nhau.
Ngoài ra trong đề tài còn nêu được quy trình kiểm tra sửa chữa của xe có trang bị hộp số tự động từ cách tiếp nhận những khiếu nại từ phía người sử dụng đến quy trình thử xe để xác định khu vực xảy ra hỏng hóc và bộ phận có thể xảy ra hỏng. Điều này giúp cho chúng ta không chỉ hiểu rõ tính năng, nguyên lý của một hộp số tự động mà còn giúp chúng ta sửa chữa nó và có những chú ý thích hợp khi sử dụng xe có trang bị hợp số tự động.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của vi xử lý và tin học với vai trò dẫn đường nên các hộp số hiện đại ngày nay cũng phát triển theo xu hướng này, về cơ bản các kết cấu cơ khí không thay đổi nhiều nhưng hệ thống điều khiển chuyển số sử dụng các cảm biến và điều khiển điện sử dụng các ECU. Do đó khắc phục được điểm yếu thời gian chậm tác dụng dài do quán tính lớn của hệ thống lực nên điều khiển chính xác thời điểm chuyển số đảm bảo vận hành ôtô một các hiệu quả nhất và kinh tế nhất. Nhưng do thời gian hạn chế nên trong phạm vi của đề tài chưa đề cập đến.
Điều kiện đường sử dụng cho phương tiện giao thông của Việt Nam chúng ta hiện nay còn rất thiếu thốn về chất lượng và số lượng, trong khi xe được trang bị hộp số tự động lại có một yêu cầu khá cao về chất lượng đường dùng cho xe. Nếu những chỉ tiêu này không được đáp ứng thì những lợi thế của một xe được trang bị hộp số tự động sẽ không được thể hiện rõ và có thể còn kéo thấp những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật so với một xe trang bị một hộp số cơ khí. Chính vì vậy mà thị trường xe ô tô có trang bị hộp số tự động của Việt Nam chúng ta chưa thật sự sôi động, chỉ có những đại gia hay những doanh nghiệp chú ý đến loại xe này. Để thực sự xe ô tô trang bị hộp số tự động được đưa vào sử dụng rộng rãi trong nước chúng ta cần có những cải tiến trước tiên là chất và lượng của đường giao thông Việt Nam sau đó là những cải tiến hợp lý về mặt kỹ thuật của hộp số tự động được trang bị trên xe ô tô cho phù hợp hơn với điều kiện đường mà những cán bộ kỹ thuật như chúng ta phải hoàn thành.
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 TOYOTA Việt Nam “Tài liệu giảng dạy” Thành phố Hồ Chí Minh, 2004.
[6] Công ty FORD Việt Nam “Hộp số tự động”, Thành phố Hồ Chí Minh.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- goi thay 2.54 cm.doc