Hộp số sàn ô tô, còn được gọi là hộp số cơ học (MT – Manual Transmission), là một phần quan trọng của hệ thống truyền động xe hơi. Hộp số MT bao gồm nhiều thành phần quan trọng, và cấu tạo cơ bản. Trong bài viết ngắn ngay dưới đây của TINXE360, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số sàn xe ô tô ngay nhé.
Hộp số sàn là gì?
Hộp số sàn (hoặc còn gọi là hộp số MT – Manual Transmission) là một trong những loại hộp số truyền thống và đầy thách thức, được điều khiển bằng tay bởi người lái. Hộp số MT cho phép người lái tăng hoặc giảm số bằng cách thủ công, tùy theo tình hình lái xe, tải trọng, và tốc độ di chuyển. Điều này tạo ra sự tương tác trực tiếp giữa người lái và xe, và nó đòi hỏi sự kỹ năng và kinh nghiệm để điều khiển một cách hiệu quả.
Mặc dù có cách sử dụng phức tạp hơn so với hộp số tự động (AT – Automatic Transmission), hộp số MT vẫn được ưa chuộng trong một số trường hợp vì một số ưu điểm của nó. Đối với những người yêu thích lái xe thể thao hoặc off-road, hộp số MT cho phép họ có kiểm soát tốt hơn trên tốc độ và mô-men xoắn của xe. Ngoài ra, hộp số MT thường nhẹ hơn và đơn giản hơn, giúp tăng hiệu suất nhiên liệu và độ tin cậy của xe.
Tuy nhiên, việc sử dụng hộp số MT đòi hỏi người lái phải thực hiện các thao tác thay đổi số một cách chính xác và phù hợp với tình hình đường đi, điều này có thể làm cho quá trình lái xe trong đô thị và giao thông tắc nghẽn trở nên mệt mỏi hơn.
Xem thêm: NGUYÊN NHÂN CHẢY DẦU HỘP SỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số sàn
Hộp số sàn MT được cấu tạo từ năm bộ phận chính sau đây:
1. Bánh răng
Bánh răng là thành phần chính trong hộp số MT, và nhiệm vụ quan trọng của chúng là điều chỉnh tỉ số truyền động. Dưới sự điều khiển của người lái xe, các bánh răng sẽ khớp vào nhau để chuyển đổi tỉ số truyền động tương ứng.
2. Trục hộp số
Trục hộp số trong hộp số MT bao gồm hai phần quan trọng: hộp số dọc và hộp số ngang.
Hộp số dọc được cấu thành từ ba trục quan trọng, bao gồm trục sơ cấp, trục trung cấp, và trục thứ cấp.
Hộp số ngang gồm hai trục chính, bao gồm trục sơ cấp và trục thứ cấp.
3. Bộ đồng tốc
Bộ đồng tốc trong hộp số MT có nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, đó là làm cho tốc độ quay của các bánh răng được đồng đều khi thực hiện quá trình chuyển số. Điều này giúp tránh tình trạng va đập không mong muốn giữa các bánh răng, tạo điều kiện cho việc chuyển số diễn ra một cách mượt mà và trơn tru hơn, giúp cải thiện trải nghiệm lái xe.
4. Ổ bi
Ổ bi đóng vai trò quan trọng trong hộp số MT bằng cách chuyển đổi hiện tượng ma sát trượt thành ma sát lăn, giúp giảm tiếng ồn khi hộp số hoạt động. Điều này không chỉ làm cho việc sử dụng hộp số trở nên êm ái và yên tĩnh hơn mà còn gia tăng tuổi thọ và độ bền cho hộp số.
5. Vỏ và nắp hộp số
Như tên gọi của chúng, vỏ và nắp hộp số chịu trách nhiệm đóng kín hộp số để bảo vệ các thành phần bên trong khỏi tác động của môi trường bên ngoài.
Hộp số sàn gồm những loại nào?
Tùy thuộc vào số lượng trục và thiết kế của hộp số, chúng ta có thể phân thành các loại hộp số MT sau đây:
- Theo số trục truyền động chứa các bộ bánh răng truyền số, chúng ta có hai loại hộp số MT:a. Hộp số 2 trục (hay còn gọi là hộp số ngang – FF).
b. Hộp số 3 trục (hay còn gọi là hộp số dọc – FR).
- Dựa trên tính chất của cách truyền mô-men, chúng ta có hai loại hộp số MT:a. Hộp số có cấp số (hay còn gọi là hộp số bậc cấp).
b. Hộp số vô cấp (hay còn gọi là hộp số tự động).
- Dựa trên số lượng cấp số có trong hộp số, chúng ta có hai loại hộp số MT:a. Hộp số thường (bao gồm các cấp số <= 6).
b. Hộp số nhiều cấp (bao gồm các cấp số >= 8).
Nguyên lý hoạt động của hộp số sàn xe ô tô
1. Nguyên lý truyền động qua các trục
Nhìn chung, nguyên lý hoạt động của hộp số sàn (MT) có độ phức tạp cao hơn so với hộp số tự động (AT). Quá trình hoạt động của hộp số MT bao gồm các bước sau:
- Trục sơ cấp nhận lực từ động cơ thông qua bộ ly hợp: Bên trong hộp số, động cơ truyền động lực đến trục sơ cấp thông qua bộ ly hợp.
- Trục sơ cấp truyền động cho trục trung gian: Trên trục trung gian, có các bánh răng chủ động (được đánh dấu màu đỏ) và bánh răng dẫn động (được đánh dấu màu xanh lá). Một bánh răng dẫn động trên trục sơ cấp kết nối với một bánh răng chủ động trên trục trung gian. Khi trục sơ cấp quay, bánh răng chủ động kích hoạt bánh răng dẫn động, dẫn động cả trục trung gian.
- Trục trung gian truyền động cho trục thứ cấp: Trục thứ cấp chứa các bánh răng bị động (được đánh dấu màu xanh lam). Mỗi bánh răng bị động ở trục thứ cấp tương ứng với một bánh răng chủ động ở trục trung gian, tạo thành các cặp bánh răng cho từng cấp số. Khi bánh răng chủ động quay, bánh răng bị động cũng quay theo, truyền động cho trục thứ cấp.
- Trục thứ cấp truyền động đến các bánh xe: Trục thứ cấp cuối cùng truyền động mô-men xoắn đến các bánh xe, điều khiển chuyển động của chúng.
Qua quy trình này, hộp số MT cho phép người lái thay đổi cấp số để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của xe.
Xem thêm: DẤU HIỆU NHẬN BIẾT Ô TÔ BỊ KẸT SỐ
Lưu ý quan trọng: Số lượng cấp số trong hộp số sàn sẽ đi kèm với bấy nhiêu cặp bánh răng chủ động và bánh răng bị động tương ứng. Ngoài ra, hộp số sàn thường có một cặp bánh răng số lùi đặc biệt (được đánh dấu màu tím) và một bánh răng trung gian để điều khiển việc chuyển đổi vào số lùi.
2. Cấp số tiến
Trục thứ cấp nhận lực truyền động từ trục sơ cấp khi các bánh răng chủ động và bánh răng bị động nằm trong tình trạng ăn khớp. Khi này, lực đẩy được chuyển tiếp theo một chuỗi liên tục từ động cơ, đi qua hệ thống ly hợp, sau đó đến trục sơ cấp của hộp số. Tiếp theo, nó truyền đến trục trung gian, sau cùng là đến trục thứ cấp và từ đó đến trục dẫn động.
3. Cấp số lùi
Bánh răng trung gian được thêm vào vị trí giữa một cặp bánh răng chủ động và bánh răng bị động trong hộp số sàn.
Khi người điều khiển xe chuyển sang số lùi (Idle gear), bánh răng trung gian ăn khớp với cặp bánh răng chủ động và bánh răng bị động. Lúc này, bánh răng chủ động đẩy bánh răng trung gian, tiếp theo bánh răng trung gian đẩy bánh răng bị động quay ngược chiều, làm cho trục thứ cấp chuyển động ngược. Kết quả là các bánh xe lùi ra sau một cách mượt mà và êm ái hơn, nhờ vào cơ cấu bánh răng trung gian này.
Xem thêm: KINH NGHIỆM LÁI XE SỐ TỰ ĐỘNG ĐẢM BẢO AN TOÀN
Hộp số sàn cần đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật nào?
Hộp số MT trên các phương tiện ô tô phải tuân theo các tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt, nhằm đảm bảo hiệu năng và độ bền của hộp số. Dưới đây là một số tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật quan trọng mà một hộp số MT cần đáp ứng:
- Dải tỷ số truyền phải phù hợp: Hộp số cần cung cấp các tỷ số truyền tối ưu, phân bổ các khoảng thay đổi tỷ số truyền một cách hợp lý. Điều này giúp đáp ứng được tính năng động lực học của xe và cải thiện tính kinh tế trong vận tải.
- Hiệu suất truyền lực cao: Hộp số phải có hiệu suất truyền lực cao, đảm bảo mức tiêu hao năng lượng thấp và tối ưu hóa hiệu suất của động cơ.
- Cơ cấu định vị chống nhảy số và chống gài hai số cùng một thời điểm: Điều này đảm bảo rằng người lái có thể chuyển số một cách chính xác và an toàn, tránh các lỗi như nhảy số hoặc gắn hai số cùng một lúc.
- Hoạt động êm ái và không tạo tiếng ồn: Hộp số cần hoạt động mà không tạo ra tiếng ồn lớn, và việc chuyển số phải diễn ra một cách mượt mà. Nó cũng không nên tạo ra các tải trọng động không mong muốn khi xe đang hoạt động.
- Vị trí trung để ngắt động cơ: Hộp số cần có vị trí trung để ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian dài, ví dụ khi dừng đỗ.
- Cơ cấu báo hiệu số lùi: Hộp số cần có cơ cấu báo hiệu khi chuyển vào số lùi để người lái được cảnh báo về hướng chuyển động.
- Khả năng bố trí cụm trích công suất: Hộp số cần có khả năng bố trí cụm trích công suất để có thể dẫn động các thiết bị phụ khác, như hệ thống trợ lái hay máy phát điện.
- Kết cấu nhỏ gọn, dễ điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa: Hộp số cần có kết cấu tiện lợi, không gây cản trở trong việc điều khiển, bảo dưỡng và sửa chữa để đảm bảo tính hiệu quả và tiết kiệm thời gian khi cần can thiệp vào hệ thống.
Cách bố trí, ý nghĩa của các ký hiệu và cơ cấu sang số trên hộp số sàn xe ô tô
1. Ý nghĩa của các ký hiệu
Hộp số sàn trên các xe thường được thiết kế với các ký hiệu cơ bản sau:
- Số trung gian: Thường được ký hiệu bằng chữ “N” (Neutral) hoặc “O” (số “mo”).
- Các số tiến: Được đánh số từ 1 trở đi, thường là 1, 2, 3, 4, 5,…
- Số lùi: Thường được ký hiệu bằng chữ “R” (Reverse).
Các hãng xe có thể sử dụng các biểu đồ cơ cấu sang số khác nhau và thường in sơ đồ này trực tiếp trên cần số để hướng dẫn người lái cách chuyển số một cách chính xác.
2. Cách bố trí các ký hiệu
Về cách sắp xếp số trên hộp số MT, thường có các quy tắc sau:
- Hàng trên: Thường là số lẻ như 1, 3, 5,…
- Hàng dưới: Thường là số chẵn như 2, 4, 6,…
- Số trung gian: Mặc định cần số thường nằm chính giữa và thường được ký hiệu bằng chữ “O” hoặc “N”.
- Số lùi (Reverse): Số lùi có thể được đặt ở vị trí khác nhau trên cần số, có thể nằm trên hàng của số trung gian hoặc nằm riêng ở một vị trí đặc biệt.
Cách bố trí này giúp người lái dễ dàng nhận biết và chuyển số một cách chính xác. Tuy nhiên, có thể có sự biến đổi trong cách bố trí này tùy theo từng hãng xe và mẫu xe cụ thể.
3. Cơ cấu sang số
Cách sử dụng cần số trên hộp số MT của các dòng xe có thể khá đa dạng, tùy thuộc vào mẫu xe và hãng sản xuất. Dưới đây là một số quy tắc thông thường:
Các dòng xe thông thường:
- Số 1: Lắc cần qua hết bên trái và đẩy lên.
- Số 2: Lắc cần qua hết bên trái và đẩy xuống.
- Số 3: Lắc cần về chính giữa và đẩy lên.
- Số 4: Lắc cần về chính giữa và đẩy xuống.
- Số 5: Lắc cần qua hết bên phải và đẩy lên.
- Số lùi: Lắc cần qua hết bên phải và đẩy xuống. (Có thể cần thêm thao tác lắc thêm một vòng tròn ở thân cần số lên trên hoặc bóp lẫy tùy theo dòng xe).
- Số O: Cho cần số về chính giữa. (Hoặc lắc qua phải hoặc qua trái tùy theo mẫu xe).
Các dòng xe mới hơn:
- Số 1: Lắc cần qua hết bên trái và đẩy lên.
- Số 2: Lắc cần qua hết bên trái và đẩy xuống.
- Số 3: Lắc cần qua gần hết bên trái và đẩy lên.
- Số 4: Lắc cần qua gần hết bên trái và đẩy xuống.
- Số 5: Lắc cần qua gần hết bên phải và đẩy lên.
- Số 6: Lắc cần qua gần hết bên phải và đẩy xuống.
- Số lùi: Lắc cần qua hết bên phải và đẩy xuống. (Thao tác lắc thêm một vòng tròn ở thân cần số lên trên hoặc bóp lẫy tùy theo dòng xe).
- Số O: Cho cần số về chính giữa. (Hoặc lắc qua phải hoặc qua trái tùy theo mẫu xe).
Các dòng xe cao cấp:
- Các dòng xe cao cấp thường có nhiều cấp số, có thể lên tới 7 cấp số, vị trí của số lùi thường nằm ở trên bên góc bên trái.
- Các dòng xe cao cấp có thể có số 7 nằm ở trên góc bên phải.
Cần lưu ý rằng việc sử dụng cần số có thể khác nhau tùy theo mẫu xe, và luôn cần tham khảo sơ đồ cơ cấu sang số cụ thể của từng xe để đảm bảo sử dụng đúng cách.
Cách sử dụng hộp số sàn xe ô tô
Hướng dẫn điều khiển xe hộp số MT:
Bước 1: Đảm bảo rằng bạn đã đạp chân côn một cách chắc chắn.
Bước 2: Theo sơ đồ và các ký hiệu trên cần số, chọn số tương ứng.
Bước 3: Nhẹ nhàng nhả chân côn và đạp chân ga để xe bắt đầu lăn bánh.
Bước 4: Khi xe bắt đầu di chuyển, hãy tiếp tục nhẹ nhàng nhả chân côn và điều khiển tốc độ xe bằng chân ga.
Bước 5: Khi cần phải chuyển số, thực hiện lại quy trình từ đầu (đạp hết chân côn, sang số, nhẹ nhàng nhả chân côn và đạp chân ga).
Chú ý: Mỗi cấp số sẽ tương ứng với một tốc độ xe khác nhau, vì vậy, bạn cần chọn cấp số phù hợp với tình hình giao thông và vận tốc mong muốn để đảm bảo sự an toàn và độ bền của hộp số. Đồng thời, trước khi bắt đầu di chuyển hoặc sau khi dừng xe, hãy không quên kích hoạt phanh tay.
Tổng kết
Trên đây là bài viết ngắn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số sàn xe ô tô. Chân thành cảm ơn sự quan tâm và theo dõi của quý khách. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã có cái nhìn tổng quan và hiểu biết sâu hơn về hộp số sàn sau bài viết này. Chúc quý khách một ngày tốt lành và an toàn trên xa lộ!
Xem thêm: NGUYÊN NHÂN KHIẾN ĐIỀU HÒA XE Ô TÔ KHÔNG MÁT VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
