Hộp số ô tô là bộ phận đảm nhiệm nhiệm vụ thay đổi tỉ số tốc độ giữa động cơ và cầu chủ động. Vậy hộp số CVT là gì? Nó có ưu/nhược điểm nào? Và sự khác biệt giữa CVT với các loại hộp số khác ra sao? Hãy cùng trường dạy nghề sửa chữa ô tô VATC tìm hiểu qua bài viết dưới đây!.
Hộp số CVT Continuously Variable Transmission là gì?
CVT là từ viết tắt của Continuously Variable Transmission, nghĩa là hộp số biến thiên vô cấp. Hiện tại, có rất nhiều dòng xe mới được trang bị hộp số này. Điển hình như các thương hiệu ô tô lâu năm trên thế giới như: VinFast Fadil, Nissan, Honda, Audi hay GM…, đều đã áp dụng hộp số này.
Quá trình hình thành của hộp số CVT
Cách đây từ rất lâu, vào năm 1490, Leonardo da Vinci đã phác họa lên ý tưởng cho một hộp số vô cấp. Năm 1886, hộp số con lăn lần xuất hiện và đã được đăng ký bản quyền phát minh. Và vào năm 1935, Adiel Dodge là người đã nhận bằng sáng chế hộp số CVT do Mỹ cấp.
Năm 1939, hộp số tự động toàn phần dựa trên hệ thống các bánh răng hành tinh được cho ra mắt. Năm 1958, Daf – người Hà Lan đã sản xuất và áp dụng hộp số này cho xe ô tô. Sản phẩm đầu tiên được trang bị hộp số vô cấp biến thiên là chiếc Subaru Justy GL, và nó được bán ra ở Mỹ vào năm 1989.
Tiếp đó, chiếc SUV Saturn Vue trở thành mẫu xe đầu tiên được hãng ứng dụng công nghệ CVT. Sau đó, loại hộp số này cũng được hãng Ford bắt đầu nghiên cứu và triển khai áp dụng trên xe ô tô của mình.
Tại Việt Nam, xe mang hộp số CVT cũng đã được xuất hiện từ khá lâu. Bắt đầu từ chiếc Lancer Gala của hãng Mitsubishi. Cho tới ngày nay, CVT đã được áp dụng rộng rãi hơn rất nhiều, kể cả những dòng xe phổ thông cho tới những mẫu xe sang. Điển hình trong đó có Toyota Corolla, Toyota Vios, Honda City, VinFast Fadil…
Cấu tạo và nguyên lý vận hành của hộp số CVT
CVT được chia thành 3 bộ phân giống như những loại hộp số khác gồm: Một hệ thống puli (ròng rọc) gồm puli đầu ra dẫn tới bánh xe và dây đai truyền bằng kim loại có công suất cao hoặc cao su, puli đầu vào gắn với trục quay của động cơ.
Điểm đặc biệt của hộp số CVT là chúng không có các cấp số, nên việc hoạt động của chúng đơn giản hơn nhiều so với các loại hộp số có cả một hế thống “bánh răng, ly hợp, phanh”. Theo nhà sản xuất, CVT có bộ vi xử lý và các cảm biến chức năng theo dõi và điều khiển. Thế nhưng, 3 nhân tố chính trên mới là yếu tố quyết định để CVT vận hành được.
Cụ thể, cả hai puli đầu ra/vào đều được tạo thành từ hai khối hình nón nghiêng 20o đặt đối diện nhau. Phía trong rãnh nằm giữa hai khối hình nón này có một day đai chạy, và khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi.
Sự thay đổi tốc độ trong sự thay đổi vị trí của nón và dây đai
Khi hai hình khối tách xa nhau ra, dây đai chìm sâu vào trong rãnh và bán kính của dây đai quấn quanh puli sẽ giảm xuống. Ngược lại, khi hai hình khối đứng gần nhau, thì bán kính dây đai sẽ gia tăng. Để tạo ra lực cần thiết nhằm thay đổi bán kính giữa hai hình nón, hộp số CVT có thể sử dụng lò xo hoặc áp suất thủy lực.
Hệ puli cùng dây đai có đường kính thay đổi thường bắt cặp đi với nhau. Đối với puli đầu ra (puli bị động), nó được nối với puli đầu vào và truyền momen xoắn tới trục truyền động dẫn đến bánh xe. Còn puli đầu vào (puli chủ động) sẽ được nối trực tiếp với trục quay động cơ, tiếp nhận năng lượng trực tiếp từ động cơ đưa vào hộp số.
Khoảng cách giữa trục puli tới điểm quấn của dây đai được gọi là bán kinh vòng quay, và từ tỉ số bán kính vòng quay của puli chỉ động cùng bán kính vòng quay của puli bị động sẽ xác lập được “số” của hộp số. Bán kính của hệ puli thay đổi sẽ làm cho tỉ số truyền thay đổi một cách liên tục. Vậy nên, hộp số CVT có thể áp dụng ở bất kỳ động cơ nào, chạy ở bất kỳ thời điểm nào và tốc độ nào.
Ưu điểm và nhược điểm của CVT
Mỗi loại hộp số ô tô đều có những ưu/ nhược điểm riêng, và hộp số CVT cũng vậy. Chúng ta cùng tìm hiểu ngay sau đây:
Ưu điểm của CVT:
Ngoài giá thành thấp hơn các loại hộp số khác, công tác sửa chữa đơn giản, chi phí sửa chữa thấp. Thì hộp số loại vô cấp CVT còn có những ưu điểm chính sau:
- Cho cảm giác lái êm ái, mượt mà, loại bỏ hoàn toàn tình trạng rung giật khi sáng số nhờ dải tỉ số truyền biến thiên liên tục.
- Giảm tiếng ồn từ động cơ.
- Tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải thoát ra môi trường do động cơ luôn hoạt động ở tốc độ vòng quay tối ưu.
- Giảm thất thoát lực so với hộp số tự động.
- Thích ứng tốt với mọi thay đổi trạng thái như: tăng/giảm ga và vận tốc nên không còn xuất hiện tình trạng “đuối” số khi xe giảm tốc. Đặc biệt là lúc lên dốc.
- Cấu trúc thiết kế đơn giản, nhẹ, gọn, vận hành đơn giản và ít gặp phải trục trặc trong suốt quá trình sử dụng.
Nhược điểm của hộp số CVT
Hộp số vô cấp CVT được nhận xét là không mang đến cảm giác lái không được chân thật khi chuyển số, do CVT không chịu được momen xoắn cao. Và chúng còn có những khuyết điểm:
- Tỉ số truyền biến thiên vô cấp khá chậm nên khả năng bứt tốc kém hơn các hộp số khác.
- Khi truyền công suất lớn có thể xuất hiện hiện tượng trượt đai.
- Dây đai của CVT cũng có khả năng bị trượt và kéo giãn, điều này khiển hiệu suất hoạt động giảm.
So sánh hộp số CVT với các loại hộp số khác
Với những thông tin về cảm giác lái của CVT. Vậy chúng sẽ khác gì so với các hộp số AT và MT phổ biến mà chúng ta thường thấy:
So sánh hộp số CVT với hộp số sàn MT
Hộp số sàn hay còn gọi là hộp số tay, ký hiệu là MT. Hộp số này bắt buộc người lái phải chủ động hoàn toàn trong việc sang số sao cho phù hợp, đồng thời phải kết hợp với chân côn để có thể chuyển số một cách trơn tru. Vậy nên, những dòng xe được trang bị hộp số sàn cho người lái cảm giác chân thật và chuyên nghiệp hơn, còn hộp số CVT thì không.
Xe sử dụng hộp số sàn yêu cầu người lái tập trung lái hơn, người lái phải nhấp nhả côn và chuyển số liên tục. Vậy nên nếu lái xe quãng đường dài hay di chuyển trong những thành phố đông đúc sẽ rất mệt mỏi. Ngược lái, xe sử dụng CVT sẽ thoải mái và dễ dàng hơn nhiều.
So sánh hộp số CVT với hộp số tự động AT
Hộp số tự động được viết tắt là hộp số AT, hộp số này đảm nhiệm mọi thao tác sang số giúp người lái (sang số tự động) một cách phù hợp với mọi điều kiện vận hành. Trong hộp số AT đã gồm cả hộp số CVT, và hộp số khác gọi là DCT (hộp số tự động ly hợp kép). Hộp số DCT cũng giúp người lái “thoát” khỏi pê-đan côn ly hợp khi chuyển số.
Tuy hộp số CVT không xuất hiện cảm giác rung giật khi sang số, nhưng nó lại không đem đến khả băng bứt tốc như hộp số AT.
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam VATC
Địa chỉ: số 50 đường 12, P.Tam Bình, Q.Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại: 0945711717
Nguồn: oto.com.vn