Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về hộp số tự động: khái niệm, sơ đồ, các bộ phận, cách hoạt động, ưu – nhược điểm và ứng dụng, kèm theo hình ảnh minh họa chi tiết.
Hộp Số Tự Động Là Gì?
Xe ô tô có vẻ đơn giản khi vận hành hàng ngày, nhưng thực chất là những cỗ máy vô cùng phức tạp. Hộp số tự động là một trong những hệ thống tinh vi nhất trong xe hơi thông thường.
Hộp số tự động (Automatic Transmission) là loại hộp số nhiều cấp dùng trong ô tô, cho phép chuyển số tự động mà không cần sự can thiệp của người lái khi vận hành bình thường. Khi xe di chuyển, hộp số tự động sẽ tự động thay đổi tỷ số truyền.
Cảm biến trong hộp số tự động sử dụng áp suất dầu bên trong để chuyển số đúng thời điểm. Bộ biến mô (torque converter) sẽ đảm nhiệm việc ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số trong quá trình chuyển số.
Bạn có thể nhận biết xe số tự động bằng cách quan sát bàn đạp: xe số tự động chỉ có 2 bàn đạp (ga và phanh), còn xe số sàn có thêm bàn đạp ly hợp (clutch).
Hộp số tự động rất phù hợp cho người khuyết tật vì chỉ cần sử dụng hai chi để điều khiển. Ngoài ra, việc không cần thao tác côn và cần số giúp người lái tập trung hơn khi tham gia giao thông.
Các Bộ Phận Của Hộp Số Tự Động
Cùng tìm hiểu các bộ phận chính trong hộp số tự động và chức năng của chúng:
1. Bộ Biến Mô (Torque Converter)
Bộ biến mô là một khớp nối chất lỏng nối động cơ với hộp số. Nó gồm hai bộ phận chính: tuabin và cánh bơm (impeller), cả hai đều ngập trong dầu hộp số.
Động cơ quay cánh bơm, tạo dòng chảy dầu làm quay tuabin, từ đó truyền lực đến hộp số.
2. Bơm Dầu (Oil Pump)
Bơm dầu có nhiệm vụ bơm và phân phối dầu hộp số đến các bộ phận khác nhau như biến mô, bộ ly hợp, giúp bôi trơn và làm mát hệ thống.
3. Bộ Bánh Răng Hành Tinh (Planetary Gear Set)
Đây là thành phần then chốt trong hộp số tự động, bao gồm: bánh răng mặt trời, bộ giá đỡ hành tinh (planet carrier) và bánh răng vòng (ring gear).
Việc kết hợp các bánh răng này theo nhiều cách khác nhau cho phép thay đổi tỷ số truyền, giúp xe tiến hoặc lùi.
4. Bộ Ly Hợp Đa Đĩa (Clutch Packs)
Bộ ly hợp đa đĩa giúp đóng hoặc ngắt từng phần của bộ bánh răng hành tinh. Khi có áp suất thủy lực, các đĩa ma sát dính vào nhau, giúp truyền lực.
5. Trục Dẫn Động (Output Shaft)
Trục dẫn động chuyển lực từ hộp số đến bánh xe, sử dụng mô-men xoắn quay từ động cơ để di chuyển xe.
6. Dây Đai Phanh (Brake Band)
Dây đai phanh dùng để cố định hoặc tạo sức cản lên một số bộ phận nhất định trong hộp số. Chúng được kích hoạt thủy lực và bao quanh các trống gắn với bánh răng hoặc trục.
7. Cacte Dầu (Oil Pan)
Cacte dầu là nơi chứa dầu hộp số, thường được lắp ở đáy hộp số. Bên trong còn có bộ lọc dầu giúp loại bỏ cặn bẩn.
8. Thân Van (Valve Body)
Thân van là trung tâm điều khiển của hộp số tự động. Nó chứa hệ thống kênh dẫn và van điện tử điều khiển dòng chảy dầu đến bộ ly hợp và dây đai phanh, từ đó điều chỉnh việc chuyển số dựa theo tín hiệu từ ECU.
Chức Năng Của Hộp Số Tự Động
Bộ biến mô nối động cơ và hộp số, truyền lực.
Dầu hộp số được bơm liên tục để bôi trơn và làm mát.
Bộ bánh răng hành tinh tạo ra nhiều tỷ số truyền.
Bộ ly hợp đa đĩa đóng/ngắt bánh răng bằng áp suất dầu.
Trục dẫn động truyền lực tới bánh xe.
Dây đai phanh quản lý việc vào số.
Thân van điều khiển quá trình chuyển số dựa trên cảm biến và ECU.
Tất cả phối hợp để xe di chuyển êm ái và hiệu quả.
Nguyên Lý Hoạt Động Của Hộp Số Tự Động
Hầu hết hộp số tự động sử dụng thủy lực để thay đổi số, kết hợp biến mô và bộ bánh răng hành tinh.
Bộ biến mô truyền lực bằng dầu áp suất cao từ động cơ đến hộp số, cho phép xe dừng mà không chết máy — thay thế cho ly hợp ma sát của hộp số sàn.
Máy bơm tạo ra dòng dầu áp suất cao để vận hành biến mô, làm tăng công suất truyền tới hộp số, rồi tới bộ bánh răng hành tinh đầu tiên.
Các Loại Hộp Số Tự Động Phổ Biến
1. Hộp Số Biến Mô (Torque Converter Transmission)
Đây là loại hộp số tự động truyền thống, sử dụng hai tua-bin ngập trong dầu để truyền lực. Mặc dù chi phí cao, nhưng hộp số biến mô hoạt động rất mượt mà và bền bỉ.
Các mẫu xe dùng hộp số này gồm: Ford EcoSport, Mahindra Thar, Tata Safari, Kia Seltos.
2. Hộp Số Tự Động Hóa (AMT)
AMT (Automated Manual Transmission) sử dụng bộ chấp hành và máy tính để tự động cắt côn và sang số. Người lái chỉ cần chọn chế độ lái bằng cần số, AMT sẽ tự xử lý việc chuyển số.
Một số mẫu xe sử dụng AMT: Tata Nexon, Maruti Suzuki Wagon R, Hyundai Grand i10 Nios.
3. Hộp Số Vô Cấp (CVT)
CVT (Continuously Variable Transmission) không có cấp số cố định, mà thay đổi tỷ số truyền liên tục dựa theo tốc độ và tải trọng.
CVT giúp động cơ luôn hoạt động ở vòng tua lý tưởng, tiết kiệm nhiên liệu vượt trội.
4. Hộp Số Ly Hợp Kép (DCT)
DCT (Dual Clutch Transmission) sử dụng hai ly hợp riêng biệt cho các cấp số lẻ và chẵn, giúp chuyển số gần như tức thời, không bị mất công suất.
DCT thường xuất hiện trên các dòng xe thể thao hoặc xe sang cao cấp.
5. Hộp Số Tay Thông Minh (iMT)
iMT (Intelligent Manual Transmission) cho phép sang số thủ công mà không cần côn. Cảm biến và bộ chấp hành tự động kiểm soát việc đóng/mở côn khi người lái thao tác cần số.
Ưu Điểm Của Hộp Số Tự Động
Dễ vận hành, đặc biệt trong điều kiện giao thông đông đúc.
Chuyển số êm ái và nhanh chóng.
Dễ học lái hơn so với xe số sàn.
Ít bị chết máy khi vận hành.
Vận hành tốt ở địa hình đồi núi.
Nhược Điểm Của Hộp Số Tự Động
Giá mua xe cao hơn xe số sàn.
Người lái dễ phân tâm do thao tác đơn giản.
Mức tiêu hao nhiên liệu cao hơn xe số sàn.
Kết Luận
Trên đây là toàn bộ những thông tin chi tiết về hộp số tự động. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại hộp số tự động cũng như ưu – nhược điểm của chúng.
Nếu bạn có thắc mắc hoặc cần bổ sung thêm thông tin, hãy để lại bình luận nhé!
