Phân tích sự ảnh hưởng của hộp số tự động đến hoạt động của ô tô

Trong những năm gần đây, ngành vận tải ô tô đang trên đà phát triển mạnh mẽ, nhiều hãng xe đã thiết kế ra nhiều mẫu mã hợp với thị hiếu của khách hàng. Tại Việt Nam, ô tô đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi. Bài viết trình bày tổng quan về hộp số tự động; Phân tích sự ảnh hưởng của hộp số tự động đến quá trình điều khiển xe; Các công nghệ mới trên hộp số tự động ngày nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích sự ảnh hưởng của hộp số tự động đến hoạt động của ô tô PHÂN TÍCH SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG ĐẾN HOẠT ĐỘNG CỦA Ô TÔ Nguyễn Tiến Thịnh, Nguyễn Quốc Bảo, Lê Chí Tâm, Trịnh Duy Tuấn Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu TÓM TẮT Trong những năm gần đây, ngành vận tải ô tô đang trên đà phát triển mạnh mẽ, nhiều hãng xe đã thiết kế ra nhiều mẫu mã hợp với thị hiếu của khách hàng. Tại Việt Nam, ô tô đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi. Mà nhu cầu đi lại của con người thì vẫn chưa được thỏa mãn, thế nên các hãng xe đã bắt đầu nghiên cứu và cho ra những mẫu thiết kế đẹp mắt, tiếp theo đó là tới những công nghệ được đưa vào trong một chiếc xe nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Nhưng cũng không quên là phải đáp ứng đủ tiêu chuẩn về độ an toàn cho xe, khách hàng và đặc biệt khí thải. Chúng đã trở thành phương tiện đi lại phổ biến hằng ngày, vì thế những chiếc xe ngày nay đã được trang bị hộp số tự động nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại hằng ngày trong đởi sống. Giúp cho con người thoải mái trong lúc điều khiển xe. Chính vì điều đó việc tìm hiểu về ảnh hưởng của hộp số tự động trên ô tô là điều cần thiết. Từ khóa: hộp số, phận tích, ô tô, điều khiển, bánh răng. 1 TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG [3] 1.1 Định nghĩa Giống như hộp số thường, hộp số tự động cho động cơ đặt dọc và đặt ngang được thiết kế để thích ứng công suất động cơ với điều kiện tải và đường xá. Khi tài xế đang lái xe với hộp số thường, cần sang số được sử dụng để chuyển số, khi đạp chân ga nhằm mục đích tăng tốc độ xe. Hộp số tự động có thể tự động điều khiển quá trình sang số mà không cần có sự can thiệp quá nhiều của người lái. Cụ thể, người lái chỉ cần để chế độ chạy (D-Drive hay S- Sport hay 2- Giữ xe ở số thấp để di chuyển trên địa hình cần tính cơ động cao) thì hộp số tự động sẽ điều khiển quá trình sang số 1 cách tự động. 1.2 Phân loại Hiện nay sử dụng trên xe có hai loại hộp số tự động: - Hộp số tự động có cấp. - Hộp số tự động vô cấp. Hộp số tự động vô cấp ít được sử dụng hơn do công nghệ chế tạo phức tạp giá thành cao. 347 1.3 Kết cấu của hộp số tự động Có 3 phần chính: 1. Bộ biến mô. 2. Bộ bánh răng hành tinh. 3. Bộ điều khiển thủy lực. Hình 1. Hộp số tự động hiện nay 2 PHÂN TÍCH SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG ĐẾN QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN XE [1] Ngày nay với sự phát triển mạnh về số lượng và chất lượng, hộp số tự động ngày càng được hoàn thiện về chất lượng cũng như hiệu quả của nó như là tăng số lượng truyền cho hộp số hành tinh, khả năng truyền monen lớn hơn, khả năng tăng tốc nhanh hơn... Và đặc biệt điều khiển tự động quá trình sang số bằng thủy lực và điều khiển tự động quá trình sang số bằng điện tử trên hộp số tự động có ảnh hường không nhỏ đến quá trình điều khiển xe. 2.1 Điều khiển quá tự động quá trình sang số bằng thủy lực Sang số: được thực hiện dựa trên tốc độ xe và độ mở cánh bướm ga. Mỗi dải tốc độ và độ mở cánh bướm ga gây ra một chênh lệch áp suất làm thay đổi trạng thái của một van sang số tương ứng. Do giới hạn về đặc tính hoạt động của cơ cấu cơ khí và thủy lực, hoạt động của van sang số sẽ không thể hoạt động hoàn toàn theo ý muốn. Do đó, hộp số sẽ không linh hoạt, gây ra cảm giác không thoải mái khi vận hành. Trả số: có 3 trường hợp: trả số khi đang thả trôi, trả số cưỡng bức, và trả số khi cần gạt chuyển sang số thấp hơn. Khi thả trôi, bướm ga đóng hoàn toàn và tốc độ giảm dần. Lúc đó, áp lực dầu tỉ lệ với độ mở cánh bướm ga giảm xuống, tay số vẫn được duy trì cho đến khi áp lực dầu tỉ lệ với tốc độ nhỏ hơn áp lực do lò xo gây ra.Khi đang ở tốc độ thấp mà người lái đột ngột tăng ga, áp lực dầu tỉ lệ với độ mở cánh bướm ga tăng vọt trong khi áp lực dầu tỉ lệ với tốc độ lại đang nhỏ. Quá trình trả số cưỡng bức xảy ra. Quá trình này có thể trả số 4- >3, 3->2, 2->1 hay từ 4->1, 3->1 tùy thuộc vào thiết kế của hộp số, cách sang số đang được chọn, tốc độ xe, tốc độ đạp ga. Nếu tốc độ xe đủ lớn, quá trình trả số sẽ không xảy ra. Trả số 348 cưỡng bức giúp xe tăng tốc nhanh. Yêu cầu về trả số cưỡng bức hoàn toàn tương tự như khi người lái sử dụng xe với hệ thống truyền động thường. Trả số cũng có thể xảy ra khi người lái gạt cần chọn sang vị trí tay số thấp hơn. Van chọn chế độ hoạt động của hộp số sẽ thay đổi vị trí và làm trả số về. Trường hợp này không nên thực hiện trừ khi có sự cho phép của nhà sản xuất. Hình 2. Cơ cấu diều khiển thủy lực 2.2 Điều khiển tự động quá trình sang số bằng điện tử Hệ thống điều khiển thống điều khiển tự động bằng điện tử vẫn dùng thủy lực để tác động đến các ly hợp và đai thắng. Tuy nhiên, các van điều chỉnh áp suất dầu tỉ lệ theo tốc độ ( van tiết lưu theo tốc độ và theo độ mở cánh bướm ga để điều khiển các van san số đã không còn được sử dụng, thay vào đó TCU (Hình 3) và các van solenoid để điều khiển các van số. Do được diều khiển bằng lệnh từ TCU, các van sang số có thể được diều khiển một cách tự do. Nhờ đó, thời điểm và cách sang số có thể được tối ưu, quá trình sang số đạt chất lượng cao hơn nhiều so với hệ thống điều khiển sang số bằng thủy lực. Càng ngày, hệ thống truyền động điều khiển tự động bằng điện tử càng phát triển mạnh về phần điều khiển. Ban đầu, TCU chỉ điều khiển ly hợp của bộ biến mô bằng van solenoid để giảm tiêu hao nhiên liệu thay cho ly hợp ly tâm. Tiếp đến, TCU phát triển chức năng điều khiển quá trình sang số tự động bằng cách điều khiển các van solenoid để cung cấp dòng dầu đến các van điều khiển sang số. Các cảm biến thay vì phải có đường truyền tín hiệu riêng rẽ cho từng bộ điều khiển trên xe thì dần dần được thay bằng hệ thống mạng. TCU từ chỗ không giao tiếp với ECU đã yêu cầu ECU điều khiển giảm moment động cơ khi sang số, mà c ...