Để cho ôt ô có thể chuyển động thì lực đẩy của ô tô phải thắng được các lực cản
Có 3 lực cản chính sau đây:
1. Lực cản lăn: Chúng ta có thể tạm thời hiểu là lực cản được sinh ta tại vị trí tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường, lớn hơn khi đi trên địa hình xấu và nhỏ hơn khi đi trên mặt đường trải nhựa bằng phẳng
2. Lực cản gió: Tốc độ càng cao thì lực cản gió càng lớn. đây là lý do mà xe hơi thường có thiết kế “khí động học”
3. Lực cản gradient trên đường dốc: Đường càng dốc thì sức cản càng lớn. Khả năng leo dốc lớn nhất còn thay đổi trong trường hợp xe kéo móoc.
Tổng các lực cản này thay đổi tùy theo từng điều kiện động học của xe và yêu cầu động cơ phải sản sinh ra một lực tương ứng với từng điều kiện đó. Động cơ hoạt động một mình thì có thể thay đổi được tốc độ vòng tua máy nhưng không thể dễ dàng thay đổi được lực kéo tương ứng với từng điều kiện sử dụng khác nhau. Vì vậy hộp số sinh ra để giải quyết vấn đề này bằng cách thay đổi các tỷ số truyền. Chúng ta thường hay bắt gặp các hộp số 4 cấp 5 cấp hay thậm chí 9, 10 cấp thì đó chính là các cấp tỷ số truyền.
Các loại hộp số
1.Hộp số sàn
Đây được coi như là anh cả của các loại hộp số vì nó được ra đời từ rất lâu theo lịch sử phát triển của ô tô, và cho tới nay nó vẫn được sử dụng phổ biến. Cấu tạo bao gồm trục sơ cấp, trục thứ cấp và trục trung gian (với hộp số 3 trục). Các trục có bánh răng khớp với nhau và tạo tỷ số truyền tương ứng với mỗi cấp số của xe. Hộp số sàn dùng ly hợp ma sát dạng đĩa để ngắt hoặc kết nối lực truyền từ động cơ. Để điều khiển, người lái sẽ giẫm hoặc nhả bàn đạp côn, rồi chuyển cần số đến vị trí mong muốn.
Đây là loại hộp số có cấu tạo đơn giản và hoạt động hiệu quả nhất do không làm thất thoát đi công suất truyền từ động cơ tới bánh xe quá nhiều. Hơn nữa do cấu tạo đơn giản nên chi phí bảo dưỡng và sửa chữa rẻ nhất trong các loại. Tuy nhiên do tốn nhiều thao tác để sang số nên ngày nay chúng không được trang bị nhiều như trước
Hình ảnh bên trong hộp số sàn – Nguồn internet
2. Hộp số tự động AT
Để việc lái xe trở nên dễ dàng hơn, sau này người ta phát triển ra những loại hộp số mà không cần quá thiều thao tác để sang số như hộp số sàn (Đạp côn, sang số …). So với hộp số sàn hộp số tự động có cấu tạo phức tạp hơn rất nhiều bao gồm: Biến mô (thay cho li hợp), các bộ bánh răng hành tinh, các bộ côn, van thủy lực … Do có cấu tạo phức tạp như vậy nên chi phí sửa chữa và bảo dưỡng hộp số tự động khá đắt đỏ. Và theo lý thuyết hộp số tự động có càng nhiều cấp số thì xe chuyển động tăng tốc các êm dịu.
Hình ảnh bên trong hộp số tự động AT – Nguồn internet
3. Hộp số biến thiên vô cấp CVT
Đây là một loại hộp số không có các cấp số, nếu có thì cũng chỉ là giả lập vì chúng không được cấu tạo bởi các cặp bánh răng thay đổi tỷ số truyền. Chúng câu tạo bao gồm hai puli được tạo bởi hai khối hình nón với phần đỉnh nón đặt đối diện nhau. Trong rãnh giữa mỗi cặp đỉnh nón có dây đai để kết nối hai puli lại với nhau. Khi vận hành, mỗi cặp đỉnh nón tách xa và tiến lại gần nhau, đồng thời đường kính của hai puli thay đổi và tỷ số truyền cũng thay đổi liên tục. Do có cấu tạo dẫn động bằng dây đai nên hộp số này có khả năng tải kém, không được sử dụng cùng với các động cơ có công suất cao. Xe được trang bị CTV di chuyển rất êm dịu nhưng mất đi cảm giác phấn khích nên nhiều nhà sản xuất lại thiết kể giả lập lại tạo cảm giác chuyển số như hộp số AT nói trên,
Hình ảnh bên trong hộp số tự động CVT – Nguồn internet
4.Hộp số tự động ly hợp kép DCT.
Loại hộp số này được xây dựng dựa trên cấu tạo của hộp số sàn. Chúng ta có thể hiểu đơn giản nó là một hộp số sàn có cấu tạo phức tạp hơn một chút. Và mọi thao tác đạp côn, sang số đều được thực hiện một cách tự động bởi các cơ cấu mô tơ và thủy lực thay cho sức lực của con người, và tất nhiên chúng được điều khiển tự động bảng hộp điều khiển hoàn toàn. Chúng thường được trang bị trên những chiếc xe có hiệu năng cao do khả năng chịu tải tốt hơn AT và CVT. tuy nhiên chi phí chế tạo khá đắt đỏ. Các dòng xe phổ thông ở Việt Nam thì có Ford trang bị trên các xe như Fiesta, Ecosport hay Focus tuy nhiên chúng khá hay gặp lỗi nên các mẫu xe này hiện tại đã chuyển sang dùng hộp số AT
Hình ảnh bên trong hộp số tự động ly hợp kép DCT của ZF – Nguồn ZF
Nguyen Khac Hao suaxedao.vn