Hệ thống truyền lực cơ khí vô cấp CVT

Hệ thống truyền lực cơ khí vô cấp CVT

A – Những đặc trưng của truyền lực cơ khí vô cấp CVT

Hình ảnh cắt bổ cấu tạo của một hộp số CVT

Hệ thống truyền lực vô cấp CVT có đặc điểm là tỷ số truyền thay đổi liên tục trong vùng biến thiên của nó. Các cấp số của HTTL không xác định như hệ thống truyền lực có cấp. Nói cách khác là hệ thống truyền lực này là vô số tỷ số truyền.

Truyền động đặc trưng của hộp số CVT

Hệ thống truyền lực vô cấp được sử dụng trên ô tô hiện nay tương đối đa dạng. Có thể phân loại chúng thành những nhóm sau:

  • Truyền lực cơ khí
  • Truyền lực thủy lực
  • Truyền lực điện ( chủ yếu trên các ô tô Hybrid)

Hệ thống truyền lực cơ khí vô cấp thực hiện việc truyền mô men thông qua ma sát.

blank

Dây đai dùng trong hệ thống truyền lực hộp số CVT

Nguyên lí chung của truyền lực vô cấp bằng ma sát được thể hiện trên hình: mô men được truyền từ đĩa chủ động 1 sang đĩa bị động 2 nhờ lực ma sát tại điểm tiếp xúc giữa hai đĩa. Trong trường hợp này, bán kính làm việc được tính từ điểm tiếp xúc đến trục quay của các đĩa. Như vậy, tỷ số truyền được tính như sau:

                                    i= r2 / r1

            có thể thay đổi một cách liên tục trong vùng điều chỉnh.

blank

Sơ đồ nguyên lí các hệ thống truyền lực cơ khí vô cấp

a.Sơ đồ nguyên lí truyền lực ma sát ; b. Truyền lực tiếp xúc nhiều điểm; c. Truyền lực đai; d. Truyền lực bằng các con lăn (Toroidal CVT)

 Sơ đồ cho thấy, bán kính làm việc của đĩa chủ động r1 không thay đổi trong mọi điều kiện. Để thay đổi tỷ số truyền, người ta thay đổi r2 bằng cách trượt đĩa chủ động dọc theo trục 3 của nó. Như vậy, tỷ số truyền i thay đổi liên tục theo r2.

Nhược điểm lớn nhất của dạng truyền lực bằng ma sát là công suất truyền bị giới hạn do hiện tượng trượt mà hệ quả của nó là tăng tổn hao năng lượng và giảm tuổi thọ của các bộ phận ma sát. Trên ô tô sử dụng chủ yếu dạng truyền lực ma sát bằng dây đai.

B – Phân loại hộp số CVT

A.Phân loại hộp số vô cấp dùng cho ô tô được chia theo phương pháp biến đổi năng lượng truyền :

  • Dạng Thuỷ Tĩnh.
  • Dạng thuỷ động
  • Dạng cơ khí như các bộ truyền đai cao su, đai kim loại,bánh ma sát.
  • Dạng truyền động điện.
  • Dạng kết hợp với bộ truyền đai,truyền động kết hợp cơ khí thuỷ lực.

B. Phân loại CVT cách sử dụng bộ truyền đai

Sự phát triển của các loại đai dùng trong CVT bắt đầu với loại đai cao su. Loại đai này hiện nay vẫn đang được sử dụng và nghiên cứu phát triển. Tuy nhiên nó không thích hợp để ứng dụng trên ô tô vì giới hạn về khả năng truyền mô men. Nhưng lại có một lợi thế hệ số ma sát giữa dây đai và bánh đai lớn vì vậy mà chỉ cần tới lực kẹp nhỏ và nhẹ hơn nhiều. Điều này rất có lợi khi lượng momen cần truyền nhỏ và được áp dụng trên xe máy và ô tô loại nhỏ. Ngày nay, với sự xuất hiện của đai xích và dây đai thép, hiệu suất của CVT đã được nâng lên cao hơn, vận hành êm ái hơn nhiều so với đai cao su.

blank

Các bộ truyền đai trong hộp số CVT

a.Đai cao su           b. Đai xích          c. Đai thép

C – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động truyền lực cơ khí vô cấp

blank

CVT sử dụng bộ truyền đai kim loại

Đối với hệ thống truyền lực có cấp, chế độ làm việc của động cơ đốt trong phụ thuộc vào điều kiện chuyển động, cấp số được chọn và mức ga của người lái. Do số cấp số có hạn nên, trong nhiều trường hợp , động cơ  phải hoạt động ở chế độ bất lợi( suất tiêu uhao nhiên liệu cao). Hệ thống truyền lực vô cấp khắc phục được nhược điểm trên, nó tạo ra điều kiện cho động cơ có thể tìm thấy điểm làm việc tối ưu trong mọi điều kiện chuyển động của ô tô.

Hiện nay, trên ô tô và các phương tiện tự hành khác, người ta vẫn sử dụng nhiều dạng hệ thống truyền lực vô cấp khác nhau. Tuy nhiên , phổ biến hơn cả vẫn là biến mô thủy lực. Dạng truyền lực thứ hai đang được sử dụng ngày càng nhiều hơn trên ô tô chính là bộ truyền đai có khả năng thay đổi bán kính làm việc của các puli để thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục

D – Ưu & nhược điểm của hệ thống truyền động dùng CVT

  • Ưu điểm:

Tỷ số truyền thay đổi một cách liên tục nên không có hiện tượng ngắt dòng công suất khi chuyển số, quá trình thay đổi tỷ số truyền xảy ra liên tục và êm dịu.

Cung cấp đặc tính kéo lý tưởng cho ô tô, tạo điều kiện để động cơ luôn vận hành trong vùng làm việc tối ưu, nhờ đó tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng tuổi thọ của động cơ.

Dễ dàng tự động hóa quá trình điều khiển hệ thống động lực.

Có hiệu suất cao hơn , gọn nhẹ hơn và giá thành thấp hơn so với hộp số tự động

  • Nhược điểm:

Công nghệ chế tạo phức tạp, các chi tiết phải được tính toán và chế tạo chính xác.

Do truyền động bằng dây đai nên làm hạn chế về công suất của xe (công suất của động cơ không được lớn quá sẽ gây ra trượt).

Mòn dây đai gây hiện tượng mất công suất.

 

TRƯỜNG DẠY NGHỀ THANH XUÂN

Địa chỉ chính thức : 93 Nguyễn Tuân – Thanh Xuân – Hà Nội

Hotline : 0936.98.90.90 – 0981.90.80.86 – 024.3558.95.95

FacebookTrường Dạy Nghề Thanh Xuân

Youtube : Trung Tâm Dạy Nghề Thanh Xuân Hà Nội