Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -1- Khái quát Khái quát chung Trong các xe lắp hộp số tự động, bộ truyền bánh răng hành tinh điều khiển việc giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc. Bộ truyền bánh răng hành tinh gồm các bánh răng hành tinh, các li hợp và phanh. Bộ truyền bánh răng hành tinh trOớc và bộ truyền bánh răng hành tinh sau đOợc nối với các li hợp và phanh, là các bộ phận nối và ngắt công suất. Những cụm bánh răng này chuyển đổi vị trí của phần sơ cấp và các phần tử cố định để tạo ra các tỷ số truyền bánh răng khác nhau và vị trí số trung gian. Gợi ý: Hình vẽ bên trái là bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ (loại hộp số A130). Về cơ bản mô hình này sẽ đOợc áp dụng đề giải thích các hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh. (1/1) Bánh răng hành tinh Cấu tạo Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao, bánh răng hành tinh và bánh răng mặt trời và cần dẫn. Cần dẫn nối với trục trung tâm của mỗi bánh răng hành tinh và làm cho các bánh răng hành tinh xoay chung quanh. Với bộ các bánh răng nối với nhau kiểu này thì các bánh răng hành tinh giống nhO các hành tinh quay xung quanh mặt trời, và do đó chúng đOợc gọi là các bánh răng hành tinh. Thông thOờng nhiều bánh răng hành tinh đOợc phối hợp với nhau trong bộ truyền bánh răng hành tinh. (1/1) Nguyên lý vận hành Bằng cách thay đổi vị trí đầu vào, đầu ra, phần và các phần tử cố định có thể giảm tốc, đảo chiều, nối trực tiếp và tăng tốc. Các nét chính của các hoạt động đó đOợc diễn giải dOới đây. Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -2- 1. Giảm tốc Đầu vào: Bánh răng bao Đầu ra: Cần dẫn Cố định: Bánh răng mặt trời Khi bánh răng mặt trời bị cố định thì chỉ có bánh răng hành tinh quay và vận động chung quanh. Do đó trục đầu ra chỉ giảm tốc độ so với trục đầu vào bằng chuyển động quay của bánh răng hành tinh. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn và mũi tên càng rộng thì mô men càng lớn. 2. Đảo chiều Đầu vào: Bánh răng mặt trời Đầu ra: Bánh răng bao Cố định: Cần dẫn Khi cần dẫn đOợc cố định ở vị trí và bánh răng mặt trời quay thì bánh răng bao quay trên trục và hOớng quay đOợc đảo chiều. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mômen càng lớn. 3. Nối trực tiếp (Truyền thẳng) Đầu vào: Bánh răng mặt trời, bánh răng bao Đầu ra: Cần dẫn Do bánh răng bao và bánh răng mặt trời quay cùng nhau với cùng một tốc độ nên cần dẫn cũng quay với cùng tốc độ đó. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mômen càng lớn. Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -3- 4. Tăng tốc Đầu vào: Cần dẫn Đầu ra: Bánh răng bao Cố định: Bánh răng mặt trời Khi cần dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng hành tinh chuyển động xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ. Do đó bánh răng bao tăng tốc trên cơ sở số răng trên bánh răng bao và trên bánh răng mặt trời. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mômen. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mô men càng lớn. (1/1) Các phanh (B1, B2 và B3) Các phanh (B1, B2 và B3) 1. Mô tả Có hai kiểu phần tử cố định phanh: kiểu dải và kiểu nhiều đĩa Oớt. Kiểu dải đOợc sử dụng cho phanh B1 và kiểu nhiều đĩa Oớt cho phanh B2 và B3. Trong một số hộp số tự động, hệ thống nhiều đĩa Oớt còn đOợc sử dụng cho phanh B1. 2. Phanh kiểu dải (B1) Dải phanh đOợc quấn vòng lên đOờng kính ngoài của trống phanh. Một đầu của dải phanh đOợc hãm chặt vào vỏ hộp số bằng một chốt, còn đầu kia tiếp xúc với píttông phanh qua cần đẩy píttông chuyển động bằng áp suất thuỷ lực. Pít tông phanh có thể chuyển động trên cần đẩy píttông nhờ việc nén các lò xo. NgOời ta bố trí các cần đẩy pít tông có hai chiều dài khác nhau để có thể điều chỉnh khe hở giữa dải phanh và trống phanh. Chú ý: Khi thay dải phanh bằng một dải mới trong khi đại tu một hộp số tự động, phải ngâm dải phanh mới khoảng 15 phút hoặc lâu hơn vào trong dầu hộp số tự động (ATF) trOớc khi lắp. (1/4) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -4- 3. Hoạt động của phanh dải (B1) Khi áp suất thuỷ lực tác động lên pít tông thì pít tông di chuyển sang phía trái trong xi lanh và nén các lò xo. Cần đẩy pít tông chuyển sang bên trái cùng với pít tông và đẩy một đầu của dải phanh. Do đầu kia của dải phanh bị cố định vào vỏ hộp số nên đOờng kính của dải phanh giảm xuống và dải phanh xiết vào trống làm cho nó không chuyển động đOợc. Tại thời điểm này, sinh ra một lực ma sát lớn giữa dải phanh và trống phanh làm cho trống phanh hoặc một phần tử của bộ truyền bánh răng hành tinh không thể chuyển động đOợc. Khi dầu có áp suất đOợc dẫn ra khỏi xi lanh thì pít tông và cần đẩy pít tông bị đẩy ngOợc lại do lực của lò xo ngoài và trống đOợc dải phanh nhả ra. Ngoài ra, lò xo trong có hai chức năng: để hấp thu phản lực từ trống phanh và để giảm va đập sinh ra khi dải phanh xiết trống phanh. 4. Phanh kiểu nhiều đĩa `ớt (B2 và B3) Phanh B2 hoạt động thông qua khớp một chiều số 1 để ngăn không cho các bánh răng mặt trời trOớc và sau quay ngOợc chiều kim đồng hồ. Các đĩa ma sát đOợc gài bằng then hoa vào vòng lăn ngoài của khớp một chiều số 1 và các đĩa thép đOợc cố định vào vỏ hộp số. Vòng lăn trong của khớp một chiều số 1 (các bánh răng mặt trời trOớc và sau) đOợc thiết kế sao cho khi quay ngOợc chiều kim đồng hồ thì nó sẽ bị khoá, nhOng khi quay theo chiều kim đồng hồ thì nó có thể xoay tự do. Mục đích của phanh B3 là ngăn không cho cần dẫn sau quay. Các đĩa ma sát ăn khớp với moay ơ B3 của cần dẫn sau. Moay ơ B3 và cần dẫn sau đOợc bố trí liền một cụm và quay cùng nhau. Các đĩa thép đOợc cố định vào vỏ hộp số (3/4) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -5- 5. Hoạt động của phanh kiểu nhiều đĩa `ớt (B2 và B3) Khi áp suất thuỷ lực tác động lên xi lanh pít tông sẽ dịch chuyển và ép các đĩa thép và đĩa ma sát tiếp xúc với nhau. Do đó tạo nên một lực ma sát lớn giữa mỗi đĩa thép và đĩa ma sát. Kết quả là cần dẫn hoặc bánh răng mặt trời bị khoá vào vỏ hộp số. Khi dầu có áp suất đOợc xả ra khỏi xi lanh thì pít tông bị lò xo phản hồi đẩy về vị trí ban đầu của nó và làm nhả phanh. Gợi ý Số lOợng các đĩa ma sát và đĩa thép khác nhau tuỳ theo kiểu hộp số tự động. Thậm trí trong các hộp số tự động cùng kiểu số lOợng đĩa ma sát cũng có thể khác nhau tuỳ thuộc vào động cơ đOợc lắp với hộp số. Ghi chú Khi thay các đĩa phanh bằng các đĩa ma sát mới hãy ngâm các đĩa ma sát mới vào ATF khoảng15 phút hoặc lâu hơn trOớc khi lắp chúng. (4/4) Ly hợp (C1 và C2) Cấu tạo C1 và C2 là các li hợp nối và ngắt công suất. Ly hợp C1 hoạt động để truyền công suất từ bộ biến mô tới bánh răng bao trOớc qua trục sơ cấp. Các đĩa ma sát và đĩa thép đOợc bố trí xen kẽ với nhau. Các đĩa ma sát đOợc nối bằng then với bánh răng bao trOớc và các đĩa thép đOợc khớp nối bằng then với tang trống của li hợp số tiến. Bánh răng bao trOớc đOợc lắp bằng then với bích bánh răng bao, còn tang trống của li hợp số tiến đOợc lắp bằng then với moay ơ của li hợp số truyền thẳng. Ly hợp C2 truyền công suất từ trục sơ cấp tới tang của li hợp truyển thẳng (bánh răng mặt trời). Các đĩa ma sát đOợc lắp bằng then với moay ơ của li hợp truyền thẳng còn các đĩa thép đOợc lắp bằng then với tang trống li hợp truyền thẳng. Tang trống li hợp truyền thẳng ăn khớp với tang trống đầu vào của bánh răng mặt trời và tang trống này lại đOợc ăn khớp với các bánh răng mặt trời trOớc và sau. Kết cấu đOợc thiết kế sao cho ba cụm đĩa ma sát, đĩa thép và các tang trống quay cùng với nhau. (1/1) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -6- Hoạt động 1. ăn khớp (C1) Khi dầu có áp suất chảy vào trong xi lanh pít tông, nó sẽ đẩy viên bi van của pít tông đóng kín van một chiều và làm pít tông di động trong xi lanh và ép các đĩa thép tiếp xúc với các đĩa ma sát. Do lực ma sát lớn giữa các đĩa thép và đĩa ma sát nên các đĩa thép dẫn và đĩa ma sát bị dẫn quay cùng một tốc độ. Có nghĩa là li hợp đ`ợc ăn khớp, trục sơ cấp đ`ợc nối với bánh răng bao,và công suất từ trục sơ cấp đ`ợc truyền tới bánh răng bao. Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -7- 2. Nhả khớp (C1) Khi dầu có áp suất đOợc xả thì áp suất dầu trong xi lanh giảm xuống. Điều này cho phép viên bi rời khỏi van một chiều nhờ lực li tâm tác động lên nó,và dầu trong xi lanh đOợc xả ra ngoài qua van một chiều. Kết quả là píttông trở về vị trí ban đầu của nó nhờ lò xo hồi và nhả li hợp. Gợi ý Số lOợng các đĩa ma sát và đĩa thép thay đổi tuỳ theo kiểu hộp số tự động. Thậm chí trong các hộp số tự động cùng kiểu thì số lOợng đĩa ma sát có thể khác nhau tuỳ thuộc vào động cơ lắp với hộp số. Chú ý: Khi thay các đĩa ma sát li hợp bằng các đĩa ma sát mới phải ngâm các đĩa ma sát mới vào ATF khoảng 15phút hoặc lâu hơn trOớc khi lắp chúng (1/2) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -8- 3. Li hợp triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực li tâm Trong cơ cấu của một li hợp thông thOờng để ngăn cản sự sinh ra áp suất do lực li tâm tác động lên dầu trong buồng áp suất dầu của pít tông khi nhả li hợp, ngOời ta bố trí một viên bi một chiều để xả dầu. Do đó, trOớc khi có thể tác động tiếp vào li hợp cần có thời gian để dầu điền đầy buồng áp suất dầu của pít tông. Trong khi chuyển số, ngoài áp suất do thân van kiểm soát, thì áp suất tác động lên dầu trong buồng áp suất dầu của pít tông cũng có ảnh hOởng, mà áp suất này lại phụ thuộc vào sự dao động tốc độ của động cơ. Để triệt tiêu ảnh hOởng này ngOời ta bố trí đối diện với buồng áp suất thuỷ lực của pít tông một khoang triệt tiêu áp suất dầu thuỷ lực. Bằng việc sử dụng dầu bôi trơn nhO dầu dùng cho trục thì một lực li tâm tOơng đOơng sẽ tác động, làm triệt tiêu lực li tâm tác động lên bản thân pít tông. Vì vậy, không cần phải xả chất lỏng bằng cách dùng viên bi mà vẫn đạt đOợc một đặc tuyến thay đổi tốc độ êm và rất nhạy. (2/2) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -9- Khớp một chiều Khi bộ truyền bánh răng hành tinh đOợc thiết kế mà không tính đến va đập khi chuyển số thì B2, F1 và F2 là không cần thiết. Chỉ cần C1, C2, B1 và B3 là đủ. Ngoài ra, rất khó thực hiện việc áp suất thuỷ lực tác động lên phanh đúng vào thời điểm áp suất thuỷ lực vận hành li hợp đOợc xả. Do đó, khớp một chiều số 1 (F1) tác động qua phanh B2 để ngăn không cho bánh răng mặt trời trOớc và sau quay ngOợc chiều kim đồng hồ. Khớp một chiều số 2 (F2) ngăn không cho cần dẫn sau quay ngOợc kim đồng hồ. Vòng lăn ngoài của khớp một chiều sô 2 đOợc cố định vào vỏ hộp số. Nó đOợc lắp ráp sao cho nó sẽ khoá khi vòng lăn trong (cần dẫn sau) xoay ngOợc chiều kim đồng hồ và quay tự do khi vòng lăn trong xoay theo chiều kim đồng hồ. Với cách này có thể sử dụng các khớp một chiều để chuyển các số bằng cách luôn ấn hoặc nhả áp suất thuỷ lực lên một phần tử. Nghĩa là, chức năng của khớp một chiều là đảm bảo chuyển số đOợc êm (1/1) Hoạt động của bộ truyền bánh răng hành tinh Hoạt động khi chuyển số ở đây, ta sẽ giải thích điều kiện của mỗi số bằng sơ đồ nguyên lý của bộ truyền bánh răng hành tinh. Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh -10- 1. Số 1 (1) Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trOớc theo chiều kim đồng hồ nhờ C1 (2) Bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh trOớc quay và chuyển động xung quanh làm cho bánh răng mặt trời quay ngOợc chiều kim đồng hồ. (3) Trong bánh răng hành tinh sau, cần dẫn sau đOợc F2 cố định, nên bánh răng mặt trời làm cho bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau quay theo chiều kim đồng hồ thông qua bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh sau. (4) Cần dẫn trOớc và bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau làm cho trục thứ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Bằng cách này tạo ra đOợc tỷ số giảm tốc lớn. Ngoài ra, ở dãy "L", B3 hoạt động và phanh bằng động cơ sẽ hoạt động. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chỉ mô men. Mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rộng thì mô men càng lớn. 2. Số 2 (1) Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao cảu bộ truyền hành tinh trOớc theo chiều kim đồng hồ nhờ C1. (2) Do bánh răng mặt trời bị B2 và F1 cố định nên công suất không đOợc truyền tới bộ truyền bánh răng hành tinh sau. (3) Cần dẫn trOớc làm cho trục thứ cấp quay theo chiều kim đồng hồ. Tỷ số giảm tốc thấp hơn so với số 1. Ngoài ra, ở dãy "2", B1 hoạt động và phanh bằng động cơ hoạt động. Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay, và chiều rông mũi tên chỉ mômen mũi tên càng dài thì tốc độ quay càng lớn, và mũi tên càng rông thì mô men càng lớn. [...]... truyền lùi bằng hai bộ bánh răng hành tinh Một bộ truyền bánh răng hành tinh CR-CR là một bộ bánh răng hành tinh nối cần dẫn trước và sau với bánh răng bao 6 Loại 4 tốc độ ravigneaux (các xe FF) Một bánh răng hành tinh dài và một bánh răng hành tinh ngắn được đặt giữa bánh răng bao và bánh răng mặt trời trước Bánh răng hành tinh dài còn ăn khớp với bánh răng mặt trời sau Có thể lập được bốn tỉ số truyền. .. bánh răng hành tinh Có rất nhiều loại bộ truyền bánh răng hành tinh ở đây, chúng tôi giải thích các bộ truyền bánh răng hành tinh tiêu biểu bằng cách sử dụng sơ đồ nguyên lý 1 Loại 3 tốc độ + bộ truyền số truyền tăng (Các xe FF) Bằng việc phối hợp bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ với bộ truyền bánh răng số truyền tăng có thể tạo ra bốn tỉ số truyền tiến và một tỉ số lùi 2 Loại 3 tốc độ + bộ truyền. .. xe FR) Một bộ truyền hành tinh trung tâm được đặt giữa bộ truyền hành tinh trước và bộ truyền hành tinh sau Bộ truyền hành tinh trước có hai bánh răng hành tinh được bố trí giữa bánh răng bao và bánh răng mặt trời Bằng việc phối hợp các bộ truyền hành tinh này, có thể lập được năm tỉ số truyền tiến và một tỉ số truyền lùi (2/4) 5 Loại 4 tốc độ CR - CR (các xe FF) Có thể lập được bốn tỉ số truyền tiến... được năm tỉ số truyền tiến và một tỉ số truyền lùi (1/4) -14- Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh 3 Loại 4 tốc độ + O/D (các xe FR) Một bộ truyền hành tinh trung tâm được đặt giữa bộ truyền hành tinh trước và bộ truyền hành tinh sau Bằng việc phối hợp các bộ truyền đó với một bộ truyền hành tinh O/D ta có thể lập được năm tỉ số truyền tiến và một tỷ số truyền lùi 4 Loại... viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh 3 Số 3 (1) Trục sơ cấp làm quay bánh răng bao của bộ hành tinh trước theo chiều kim đồng hồ nhờ C1, và đồng thời làm quay bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ nhờ C2 (2) Do bánh răng bao của bộ truyền hành tinh trước và bánh răng mặt trời quay với nhau cùng một tốc độ nên toàn bộ truyền bánh răng hành tinh cũng quay với cùng tốc độ và... truyền hành tinh độc lập với tỷ số truyền tốc độ nhỏ hơn 1.0 (khoảng 0,7 - 0,8) Nó được phối hợp với một bộ truyền bánh răng hành tinh bình thường 3 tốc độ và tương đương với tốc độ số 4 Bộ truyền hành tinh số truyền tăng bao gồm một bộ bánh răng hành tinh, phanh (B0), li hợp (C0), và khớp một chiều (F0) Công suất được dẫn vào cần dẫn bộ truyền tăng dẫn ra bánh răng bao bộ truyền tăng Bình thường, khi tốc... độ số truyền tăng, thì phanh O/D (B0) khoá bánh răng mặt trời O/D, do đó các bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh O/D vừa chuyển động theo chiều kim đồng hồ xung quanh bánh răng mặt trời O/D, vừa quay xung quanh trục của chúng Vì vậy bánh răng bao của bộ truyền hành tinh O/D quay theo chiều kim đồng hồ nhanh hơn cần dẫn của bộ truyền bánh rănh hành tinh O/D Độ dài của mũi tên chỉ tốc độ quay,... lớn,và mũi tên càng rông thì mômen càng lớn 4 Số đảo chiều (1) Trục sơ cấp làm quay bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ nhờ C2 (2) ở bộ truyền bánh răng hành tinh sau do cần dẫn sau bị B3 cố định nên bánh răng bao của bộ truyền hành tinh sau quay ngược chiều kim đồng hồ thông qua bánh răng hành tinh của bộ truyền hành tinh sau, và trục thứ cấp được quay ngược chiều kim đồng hồ Bằng cách này, trục... số truyền tăng có thể thực hiện được Cũng có thể không cần chuyển sang số truyền tăng mà vẫn lái được xe nếu điều đó phù hợp với lái xe Gợi ý: Hình vẽ bên trái là một bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ kèm một bộ truyền hành tinh số truyền tăng (xê ri A140) (1/1) -12- Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ truyền bánh răng hành tinh Hoạt động 1 ở chế độ số truyền tăng (O/D) ở chế độ số truyền. .. 2 Loại 3 tốc độ + bộ truyền số truyền tăng (Các xe FR)/Loại 3 tốc độ + bộ truyền số truyền tăng (Các xe FR) Bộ truyền bánh răng O/D cho các xe FR được đặt giữa bộ biến mô và bộ truyền bánh răng hành tinh 3 tốc độ mà vị trí của bộ truyền 3 tốc độ này khác với vị trí của nó ở các xe FF Tuy nhiên, hình dạng cũng giống như đối với các xe FF Vì vây, có thể tạo ra bốn tỉ số truyền số tiến và một tỉ số lùi . tốc. Bộ truyền bánh răng hành tinh gồm các bánh răng hành tinh, các li hợp và phanh. Bộ truyền bánh răng hành tinh trOớc và bộ truyền bánh răng hành tinh. răng hành tinh. (1/1) Bánh răng hành tinh Cấu tạo Các bánh răng trong bộ truyền bánh răng hành tinh có 3 loại: bánh răng bao, bánh răng hành tinh