Hộp số tự động là gì? Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của AT

Hộp số tự động của xe tuy sử dụng đơn giản hơn khi lái xe số sàn tuy nhiên về cấu tạo lại phức tạp hơn nhiều . Chính vì thế, nếu như nắm chắc được về cấu tạo và các hoạt động của loại hộp số này sẽ giúp người dùng sử dụng đúng cách, đồng thời hạn chế những hư hỏng có thể xảy ra. Danxe.com.vn sẽ bật mí đến các bạn những thông tin cần thiết về hộp số xe tự động. 

Hộp số tự động là gì?

Hộp số tự động –  Automatic Transmission

Hộp số tự động –  Automatic Transmission (AT) là dạng hộp số có thể tự động làm thay đổi được tỉ số truyền động mà không cần có sự can thiệp của người lái. Như vậy, tính năng chính của hộp số này về cơ bản đó là: 

• Thay đổi lực kéo bằng cách thay đổi về tỉ số truyền động, đảm bảo được lực kéo từ động cơ đến bộ phận truyền lực chính, đảm bảo tiêu hao nhiên liệu ít nhất. 
• Thay đổi được chiều chuyển động của động cơ, từ đó giúp ô tô có thể đi lùi dễ dàng hơn. 

Hộp số tự động nhìn chung có cấu tạo rất phức tạp và cũng chính bởi sự phức tạp này mà hỗ trợ người lái dễ dàng hơn khi điều khiển xe, khi chỉ còn chân ga và phanh. Người lái không cần phải thực hiện các thao tác khác như chuyển đổi số bởi bộ phận này sẽ có vai trò tự động điều chỉnh tỷ số truyền động phù hợp. 

Những dòng hộp số xe tự động đang phổ biến

Hiện nay, hộp số xe tự động có rất nhiều dạng khác nhau, phù hợp sử dụng cho nhiều dòng xe. Nhờ hộp số tự động mà tình trạng tắc nghẽn giao thông giảm hẳn, trong khi với hộp số sàn, người lái xe cần phải chuyển số liên tục. Những dạng hộp số tự động sử dụng phổ biến hiện nay đó là: 

• Hộp số tự động thủy lực: Hộp số này được ứng dụng vô cùng phổ biến, xuất hiện trên nhiều dòng xe như Toyota Camry, Toyota Innova…
• Dạng tự động vô cấp (CVT): Sử dụng phổ biến ở những dòng xe đó là Honda CR-V, Toyota Wigo,…
• Hộp số ly hợp kép (DCT): Được ứng dụng nhiều trên các dòng xe đó là Hyundai Kona, Hyundai Tucson…

Hiện nay, phổ biến nhất vẫn là hộp số tự động thủy lực, có thể sử dụng áp suất dẫn dầu để điều khiển được các ly hợp ở bên trong. 

Khám phá ưu và nhược điểm của hộp số tự động

Trải qua quá trình nghiên cứu  phát triển dài, hộp số tự động đang có những dấu hiệu chuyển đổi tích cực, có nhiều tính năng mới. Vậy nên, các nhà sản xuất xe đang tích cực ứng dụng hộp số này trên những sản phẩm của mình. Cùng đánh giá về ưu và nhược điểm của loại hộp số này. 

Ưu điểm

Hộp số tự động khiến cho quá trình thao tác trở nên đơn giản hơn

Hộp số này khiến cho quá trình thao tác trở nên đơn giản hơn, các hành động như lựa chọn cấp số, ngắt ly hợp, cân bằng tỷ số truyền động giữa các động cơ đều do hệ thống cơ khí, điện tử điều chỉnh. Những đặc điểm trên là rất hữu ích, đặc biệt là ở những nơi đông người và trong giờ cao điểm. 

Xe số tự động đơn giản hơn với chân ga và chân phanh, không có chân côn nên sẽ không xảy ra tình trạng chết máy, giật cục trong quá trình sử dụng. Việc kiểm soát được tốc độ di chuyển một cách chủ động hơn cũng không còn quá áp lực khi chuyển số xe ở những khu vực đèn đỏ, địa hình phức tạp.

Tính năng này được coi là “dây an toàn” với những người mới điều khiển phương tiện. Từ đó đem đến những trải nghiệm thoải mái hơn. Đây cũng chính là lý do tại sao phụ nữ lại sử dụng phương tiện số tự động để di chuyển dễ dàng hơn. 

Nhược điểm

Xe số tự động ra đời sau nên mang nhiều trải nghiệm nổi bật và hoàn thiện cho người dùng. Tuy nhiên vẫn còn có những nhược điểm khác đó là: 

• Vì thiết kế không có chân côn nên khiến cho người lái còn phục thuộc nhiều vào công nghệ cài đặt sẵn. Nhược điểm này đã được khắc phục với dạng xe bán tự động có thể chuyển đổi linh hoạt sang chế độ điều khiển bằng tay khi có nhu cầu. Nếu như di chuyển trên địa hình bằng phẳng, có thể dùng chức năng số tự động, còn địa hình khó khăn cần duy trì máu khỏe, tốc độ thấp có thể dùng xe bán tự động. 
• Điều kiện chạy xe đường dài, xe sử dụng hộp số tự động thường tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, do đặc điểm cấu tạo phức tạp. 
• Tuy hy hữu nhưng cũng có trường hợp nhầm chân phanh và chân ga khiến nguy cơ tai nạn xảy ra. 

Cấu tạo hộp số tự động như thế nào?

Như đã đề cập ở trên, cấu tạo của hộp số xe tự động rất phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận, đó là: 

Bộ bánh răng hành tinh

Bộ bánh răng hành tinh

Đây là bộ phận đóng vai trò quan trọng nhất trong hộp số xe tự động, bao gồm các phần: 

• Bánh răng mặt trời ( bánh răng định tinh): là bánh răng có kích thước lớn nhất và được đặt ở khu vực trung tâm.
• Bánh răng hành tinh: Kích thước nhỏ hơn, ăn khớp và xoay quanh bánh răng trung tâm.
• Vành đai ngoài: Bao quanh bộ bánh răng định tinh và hành tinh, ăn khớp với bánh răng hành tinh. Trong hộp số tự động, vành đanh ngoài được thiết kế nhiều rãnh để có thể ăn khớp với đĩa ngoài ma sát ly hợp để giúp các đĩa chuyển động cùng vành đai ngoài. 
• Lồng hành tinh: Trục của bánh răng hành tinh liên kết với lồng hành tinh đồng trục, bánh răng định tinh và hành tinh. 

Một trong 3 bộ phận bánh răng mặt trời, lồng hành tinh và vành đai ngoài giữ vai trò momen xoắn sơ cấp và 1 trong 2 bộ phận còn lại sẽ giữ vai trò ô men xoắn thứ cấp, và bộ phận còn lại là giữ cố định. Sự thay đổi vai trò của 3 bộ phận đó sẽ mang đến tỷ số truyền đầu ra là khác nhau. 

Ly hợp thủy lực

Ly hợp thủy lực

Bộ phận ly hợp thủy lực bao gồm nhiều bộ phận khác nhau đó là: Các đĩa ma sát, Các tấm thép ma sát, Lò xo, Piston. Trong đó đĩa ma sát và tấm thép chồng lên nhau, ăn khớp với vành đai ngoài thông qua các rãnh. Khi vành đai ngoài chuyển động, các đĩa ma sát cũng chuyển động theo. Lò xo sẽ có vai trò tách các tấm ma sát khi áp suất dầu giảm xuống. Khi áp suất dầu tăng, tấm ma sát lại ép vào với nhau, vành đai của bộ bánh răng sẽ bị giữ lại. 

Bộ biến mô thuỷ lực

Cấu tạo phức tạp bên trong hộp số tự động

Biến mô thủy lực là khớp nối bằng chất lỏng có nhiệm vụ là truyền momen xoắn từ động cơ đến trục, hộp số. Biến mô thủy lực gồm có:

• Bộ bánh bơm được kết nối với động cơ.
• Stator định hướng môi chất.
• Tuabin được kết nối với hộp số.

Bộ điều khiển điện tử

Xe chuyển số tự động chính là nhờ vào bộ điều khiển điện tử, tiếp nhận thông tin đầu vào từ cảm biến sau đó xử lý thông tin và cung cấp dòng điện đến các van để đóng mở và đường dầu đến các bộ phận ly hợp. 

Mỗi số sẽ bao gồm một bộ ly hợp và bộ bánh răng hành tinh tương ứng, điển hình số 1 là bộ bánh răng hành tinh số 1 và ly hợp số 1, số 2 tương ứng với bộ ly hợp số 2 và bộ bánh răng hành tinh số 2…Các cặp bánh răng hành tinh và bộ ly hợp tương ứng sẽ được thiết kế dài theo trục của hộp số. Ngoài ly hợp số sẽ trang bị thêm ly hợp tiến. 

>> Xem thêm:

• Dán đổi màu xe hơi mang dấu ấn phong cách cá nhân ấn tượng
• Các dòng phim cách nhiệt xe hơi chất lượng nhất hiện nay

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nguyên lý hoạt động qua sự truyền đi của mô men xoắn

Theo đó nguyên lý hoạt động của hộp số tự động là mô men xoắn từ trục khuỷu của động cơ sẽ truyền qua biến mô và từ biến mô truyền đến trục của hộp số. Từ tín hiệu của cảm biến, điều khiển tự động sẽ tiến hàn cho đóng mở đường dẫn dầu đến các ly hợp. Để cho mô men xoắn truyền đến trục ra, cần phải có 2 ly hợp đóng lại, cụ thể:

• Xe tiến lên: Ly hợp tiến và ly hợp số tương ứng  (số 1,  số 2…) tương ứng với tốc độ xe được đóng lại. 
• Xe ở số N: Có ly hợp số 1 và số 2 đóng lại như ly hợp tiến không đóng,  đó là lý do tại sao mô men xoắn không thể truyền đến trục ra.
• Xe đi lùi: Ly hợp số 2 và ly hợp số 5 được đóng lại, với loại số tự động có 5 số tiến và 1 số lùi.
• Số 1: Đóng ly hợp số tiến và ly hợp số lùi chính là quá trình vào số 1. Khi đó, ly hợp số tiến cho phép mô men xoắn truyền từ biến mô đến trục vào của hộ số. Khi ly hợp số 1 đóng lại, mô men xoắn sẽ chuyển đến bộ bánh răng hành tinh số 1, số 2… rồi đến trục ra của hộp số. 
• Số 2: Quá trình sang số 2 diễn ra tương tự, trong đó ly hợp tiến đóng cho phép mô men xoắn từ trục biến mô đến bộ phận hộp số. Tại đây ly hợp số 2 sẽ đóng lại để giúp cho truyền động bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3 rồi chuyển đến trục ra của hộp số. 

Ứng dụng của hộp số AT hiện nay

Những năm gần đây cùng với sự phát triển của công nghệ chế tạo và phần mềm thuật toán điều khiển, mức độ tiêu hao nhiên liệu của AT được cải thiện đáng kể. Hiện nay, đang áp dụng phổ biến đó là hộp số tự động 6 cấp, và trong tương lai có thể tăng lên cấp 9 hay 10…

Cần lưu ý gì khi sử dụng hộp số tự động?

Không nên dùng chân trái khi lái xe để tránh sự nhầm lẫn

Một số vấn đề cần lưu ý nếu như bạn đang sử dụng xe số tự động đó là không nên dùng chân trái khi lái xe. Bởi chân trái cần phải di chuyển linh hoạt giữa chân ga và chân phanh để giúp tăng, giảm tốc độ. Vậy nên, dùng cả 2 chân điều khiển rất dễ xảy ra nguy hiểm, tình trạng đạp nhầm chân ga và phanh, nhất là người mới lái xe.

Như vậy, bài viết đã tổng hợp những thông tin hữu ích về hộp số tự động, cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Hiểu được những điều này, giúp bạn có thể sử dụng đúng cách, lái xe an toàn hơn. Ngoài ra, nếu quý khách hàng có nhu cầu dán Decal xe, dán phim cách nhiệt cho ô tô, hãy liên hệ ngay tới Danxe.com.vn.