Hộp số CVT là một trang bị quen thuộc trên các dòng xe ô tô hiện nay. Vậy hộp số CVT là gì? Hộp số này có bền và an toàn không? Có tốt không? Hãy cùng chonhangchuan tìm hiểu chi tiết trong bài viết này!
Quan tâm: Hướng Dẫn Cách Kết Nối Apple CarPlay và Android Auto Trên Ô Tô
1. Hộp số là gì?
Hộp số là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền lực của động cơ. Nó có vai trò đảm bảo tỉ số truyền của động cơ và cầu dẫn động tương ứng với từng chế độ vận hành khác nhau của xe để phù hợp với từng điều kiện vận hành khác nhau như khi xe tăng tốc hay giảm tốc độ.
Nói một cách dễ hiểu thì hộp số là một bộ phận hỗ trợ tăng, giảm tốc độ của động cơ bằng bánh răng và biến nó thành mô-men xoắn truyền động đến các bánh xe. Nhờ đó, động cơ sẽ hoạt động với vòng tua máy lý tưởng nhất, giúp cho xe di chuyển trên các cung đường ổn định và êm ái.
Các dòng xe có hộp số tiêu chuẩn thường có từ 5 – 10 tốc độ khác nhau.
2. Hộp số tự động vô cấp CVT của Subaru
Hộp số cvt trang bị trên Subaru
Hộp số tự động vô cấp CVT (Continuously Variable Transmission) hay còn gọi là hệ thống biến thiên vô cấp CVT là hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền của động cơ một cách liên tục mà không phân theo từng cấp số. Nó giúp tạo nên các tỷ số truyền bằng dây đai và 2 hệ pulley chứ không phải sử dụng truyền lực bằng các bánh răng như các loại hộp số ô tô thương thường khác.
Hộp số tự động vô cấp CVT của Subaru hoạt động bằng cách sử dụng dây xích và ròng rọc để truyền lực bằng dây đai và 2 hệ pulley đến các bánh xe. Các ròng rọc được kết nối bằng dây thép có khả năng thay đổi độ rộng để có thể dễ dàng kiểm soát tỉ lệ công suất động cơ với tốc độ của xe. Những ròng rọc này có thể dễ dàng thay đổi độ rộng không giới hạn nên nó còn được gọi là biến thiên vô cấp.
Cấu tạo hộp số tự động vô cấp CVT bao gồm:
- Dây đai truyền độngbằng thép
- Bánh đai chủ động (hay pulley đầu vào) kết nối để nhận mô-men từ động cơ
- Bánh đai bị động (hay pulley đầu ra) kết nối đầu ra hộp số
Hiện nay, hộp số tự động vô cấp CVT là một trang bị tiêu chuẩn trên hầu hết các mẫu xe ô tô của Subaru. Nó phối hợp cùng với động cơ Boxer, hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian S-AWD và hệ khung gầm Subaru SGP đem lại khả năng cân bằng tốt nhưng vẫn đạt hiệu suất cao.
Ý nghĩa ký hiệu hộp số CVT
Các ký hiệu hộp số tự dộng vô cấp CVT khá giống với ký hiệu của hộp số tự động AT, cụ thể:
- P: Chế độ đỗ xe (chế độ này chỉ sử dụng khi xe đang ở trạng thái dừng hẳn)
- R: Chế độ lùi xe
- N: Chế độ tự do (với chế độ này xe sẽ ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số và thường sử dụng khi cần đẩy xe hay kéo xe…)
- D: Chế độ chạy xe (chế độ được sử dụng khi xe đang di chuyển)
Bên cạnh các ký hiệu ở trên, cũng giống như dòng xe trang bị hộp số tự động AT, nhiều nhà sản xuất còn trang bị thêm cho hộp số tự động vô cấp CVT một số chế độ nâng cao tương ứng với các ký hiệu:
- M+/-: Chế độ số tay (chế độ cho phép người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay).
- S+/-: Chế độ thể thao (chế độ cho phép người lái có thể tự chuyển số như chế độ M).
- L: Chế độ số thấp (chế độ có độ hãm lớn nên thường dùng khi xe cần tải nặng, lên/xuống đèo dốc…)
Tham khảo: Hệ Khung Gầm Toàn Cầu Subaru Global Platform (SGP)
3. Nguyên lý làm việc hộp số vô cấp CVT
Nguyên lý làm việc của hộp số cvt
Số tiến
Hệ pulley được điều khiển bởi 1 bộ điều khiển thuỷ lực. Bộ điều khiển này sẽ khiến cho 2 nửa pulley của hệ pulley chủ động hoặc hệ pulley bị động tiến lại gần nhau hoặc tách xa nhau. Trên mỗi pulley, khi mà 2 nửa pulley tiến lại gần nhau, bán kính pulley đó sẽ tăng lên và dây đai sẽ được nâng ra xa tâm. Còn khi 2 nửa pulley tách ra, bán kính pulley đó giảm xuống, dây đai nằm lọt giữa 2 nửa pulley và gần tâm hơn.
Khi bán kính của 1 pulley tăng lên thì bán kính pulley còn lại sẽ giảm đi. Điều này đảm bảo dây đai sẽ luôn bám chặt và kết nối liên tục với 2 pulley. Chính sự thay đổi tăng, giảm bán kính này của pulley chủ động và pulley bị động sẽ giúp xác lập tỷ số truyền của hộp số.
Nếu pulley chủ động có bán kính nhỏ và pulley bị động có bán kính lớn thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ giảm và tạo ra được “số thấp”. Ngược lại, nếu pulley chủ động có bán kính lớn, pulley bị động có bán kính nhỏ thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ tăng lên, tạo ra được “số cao”. Bộ điều khiển thuỷ lực sẽ làm thay đổi bán kính của 2 hệ pulley giúp tỷ số truyền có thể biến thiên liên tục. Đây chính là lý do hộp số vô cấp CVT không có các cấp số cố định mà luôn thay đổi vô cấp.
Số lùi
Để có số lùi, nhà sản xuất sẽ lắp thêm vào trước đầu vào của hệ truyền đai 1 bộ bánh răng hành tinh (gồm có 1 bánh răng mặt trời ở giữa, các bánh răng hành tinh nhỏ ở xung quanh, vành đai ngoài và cần dẫn), ly hợp giống như của hộp số tự động. Đầu vào của pulley chủ động sẽ được kết nối với cần dẫn của các bánh răng hành tinh. Đầu ra từ động sẽ kết nối với bánh răng mặt trời.
Để có số lùi thì trước đầu vào của hệ truyền đai hộp số CVT sẽ có thêm 1 bộ bánh răng hành tinh. Còn để có số tiến, động cơ sẽ dẫn động bánh răng mặt trời quay, bánh răng mặt trời sẽ dẫn động bánh hành tinh quay cùng chiều. Khi bánh răng hành tinh quay thì cần dẫn cũng sẽ quay và truyền lực đến pulley chủ động.
Với số lùi, bộ ly hợp sẽ cố định vành đai ngoài giúp bánh răng hành tinh quay ngược chiều lại với bánh răng mặt trời. Điều này khiến cho hộp số quay ngược chiều và tạo ra số lùi.
4. Ưu điểm của hộp số vô cấp CVT Subaru
Ưu điểm của hộp số cvt
Công suất mạnh mẽ, tăng tốc tốt hơn
Do không giới hạn tỉ số truyền cố định, hộp số biến thiên vô cấp CVT cho khả năng tăng tốc hiệu quả và mượt mà hơn. Nhờ vậy, công suất động cơ xe phát ra không phải thay đổi theo dãy tốc độ, mà chỉ thay đổi khi nào hệ thống xác định những thông số tại mô-men và mã lực. Ngoài ra, hộp số CVT có khả năng xác định điểm và duy trì chính xác, cũng như truyền công suất cho các bánh xe mà không bị gián đoạn.
Vận hành đơn giản
Với hộp số biến thiên vô cấp CVT, người lái xe có thể vận hành xe một cách đơn giản và dễ dàng. Cách lái các dòng xe có trang bị hộp số này cũng tương tự như hộp số tự động AT. Số vòng tua được tối ưu trong mọi tốc độ di chuyển nên nó giúp giảm thất thoát lực so với các dòng xe trang bị hộp số tự động thông thường. Nhờ đó xe có được phản hồi nhanh nhạy và mượt mà hơn.
Hoạt động mượt mà, không bị giật
Do hộp số tự động vô cấp CVT hoạt động dựa trên hệ pulley và dây đai mà không phân theo từng cấp số nên hộp số vô cấp CVT giúp cho xe vận hành mượt mà và không bị giật khi chuyển số. Hộp số sẽ phản ứng nhanh nhạy khi xe tăng hay giảm tốc.
Tiết kiệm nhiên liệu
Hộp số tự động vô cấp không phân cấp số và có thể thay đổi tỷ số truyền động ở mọi dải tốc độ khác nhau. Vì thế, mức tiêu hao nhiên liệu cũng được tối ưu hơn so các loại hộp số có cấp khác. Điều này thể hiện rõ nhất khi xe phải tăng/ giảm tốc liên tục trong lúc chạy trong thành phố. Chính ưu điểm này mà nhiều mẫu xe ô tô hiện nay đang có xu hướng dần chuyển qua sử dụng trang bị hộp số CVT thay vì hộp số tự động AT.
Chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn
Hộp số vô cấp CVT có cấu tạo và nguyên lý làm việc đơn giản hơn so các loại hộp số có cấp như hộp số tự động, hộp số sàn, hộp số DCT… nên giá của hộp số tự động vô cấp thường thấp hơn. Bên cạnh đó, kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ cũng là lý do mà các dòng xe ô tô phổ thông hiện nay sử dụng hộp số CVT.
Trọng lượng xe nhẹ hơn
Hộp số CVT có trọng lượng nhẹ hơn hộp số tự động thông thường (phụ tùng nặng hơn). Ngoài khả năng tiết kiệm nhiên liệu, xử lý và tăng tốc, hộp số CVT còn có tuổi thọ cao hơn do ít phụ kiện có thể bị hư hỏng.
Trên đây là chi tiết thông tin về hộp số CVT của Subaru. Cùng với động cơ Boxer, hệ dẫn động 4 bánh toàn thười gian đối xứng, hệ khung gầm Subaru thì hộp số CVT cũng là những giá trị cốt lõi trang bị trên xe hơi mà Subaru muốn đem đến cho khách hàng.
Xem thêm: Auto Hold là gì? Tính Năng Auto Hold Trên Xe Subaru Có Gì Đặc Biệt?
