Thiết Kế Hộp Số Xe Ô Tô Tải Cỡ Nhỏ Sản Xuất Tại Việt Nam

1

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...................................... 2

1.1. Thực trạng ngành công nghiệp ô tô ở Việt Nam và xu hƣớng phát triển ... 2

1.1.1. Thực trạng ngành công nghiệp ô tô ở Việt Nam .............................. 2

1.1.2. Xu hƣớng phát triển ........................................................................ 7

1.2. Tổng quan về hộp số ô tô .......................................................................... 7

1.2.1. Công dụng của hộp số..................................................................... 8

1.2.2. Phân loại ......................................................................................... 8

1.2.3. Một số loại hộp số thƣờng dùng .................................................... 13

1.2.4. Nhận xét........................................................................................ 16

1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 16

1.4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu........................................................... 16

1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................... 16

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu....................................................................... 18

1.5. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 18

1.6. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 19

1.6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu kế thừa .................................................. 19

1.6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................ 19

Chƣơng 2. ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ................... 20

2.1. Phƣơng án 1: Hộp số 2 trục 4 cấp ........................................................... 20

2.1.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................... 20

2.1.2. Ƣu điểm, nhƣợc điểm.................................................................... 21

2.2. Phƣơng án 2: Hộp số 3 trục 5 cấp kiểu đồng tâm với 2 trục trung gian đối

xứng .............................................................................................................. 22

2.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................... 22

2.2.2. Ƣu điểm, nhƣợc điểm.................................................................... 24

2.3. Phƣơng án 3: Hộp số 3 trục 5 cấp kiểu đồng tâm có đồng tốc ở tất cả các

số. .................................................................................................................. 25

2.3.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................... 25

2.3.2. Ƣu điểm, nhƣợc điểm.................................................................... 27

2.4. Các yêu cầu và tiêu chí lựa chọn............................................................. 27

2.4.1. Các yêu cầu................................................................................... 27

2.4.2. Các tiêu chí lựa chọn ..................................................................... 27

2.5. Kết luận .................................................................................................. 27

Chƣơng 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ ............................................. 28

3.1. Sơ đồ kết cấu hộp số thiết kế .................................................................. 28

3.2. Chọn số cấp số và tỉ số truyền các cấp số................................................ 28

3.2.1. Khoảng tỷ số truyền D .................................................................. 28

3.2.2. Chọn số tay số............................................................................... 30

3.3. Chọn các thông số kết cấu ...................................................................... 31

3.3.1. Chọn khoảng cách trục A .............................................................. 31

3.3.2. Chọn mô đun pháp tuyến các bánh răng hộp số, mn ...................... 31

3.3.3. Dịch chỉnh cho các cặp bánh răng................................................. 36

3.3.4. Xác định kích thƣớc hình học các bánh răng ................................. 40

3.4. Tính toán sức bền hộp số ........................................................................ 45

3.4.1. Chế độ tải trọng tính toán .............................................................. 45

3.4.2. Kiểm tra bền cho cặp bánh răng luôn ăn khớp ............................... 46

3.4.3. Kiểm tra bền cho bánh răng số 1 ................................................... 48

3.4.4. Kiểm tra bền cho bánh răng số 2 .................................................. 50

3.4.5. Kiểm tra bền cho bánh răng số 3 ................................................... 53

3.4.6. Kiểm tra bền cho bánh răng số 4 ................................................... 55

3.5. Tính toán trục hộp số .............................................................................. 58

3.5.1. Tính toán trục sơ cấp..................................................................... 58

3.5.2. Tính toán trục trung gian ............................................................... 61

3.5.3. Tính toán trục thứ cấp ................................................................... 87

3.6. Tính toán then ....................................................................................... 101

3.6.1. Tính toán then trục sơ cấp ........................................................... 101

3.6.2. Tính toán then trục trung gian ..................................................... 103

3.6.3. Tính toán then trục thứ cấp.......................................................... 105

3.7. Tính toán ổ lăn đỡ trục hộp số .............................................................. 107

3.7.1. Tính toán ổ đỡ trục sơ cấp ........................................................... 107

3.7.2. Tính toán ổ lăn đỡ trục trung gian ............................................... 110

3.7.3. Tính toán ổ lăn đỡ trục thứ cấp.................................................... 112

3.8. Tính toán bộ đồng tốc ........................................................................... 124

3.8.1. Tính chọn đồng tốc ..................................................................... 124

3.9. Vỏ hộp số ............................................................................................. 126

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành công nghiệp ô tô không chỉ giữ một vị trí quan trọng trong việc

thúc đẩy nền kinh tế quốc dân phát triển thông qua đáp ứng nhu cầu giao

thông vận tải, góp phần phát triển sản xuất và kinh doanh thƣơng mại mà còn

là một ngành kinh tế mang lại lợi nhuận rất cao nhờ sản xuất ra những sản

phẩm có giá trị vƣợt trội. Sớm nhận thức đƣợc tầm quan trọng của ngành

công nghiệp này, các nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Nhật Bản, Anh, Pháp, Đức,

Hàn Quốc,...đã rất chú trọng phát triển ngành công nghiệp ô tô của riêng mình

trong quá trình công nghiệp hoá để phục vụ không chỉ nhu cầu trong nƣớc mà

còn xuất khẩu sang các thị trƣờng khác.

Đứng trƣớc thực tế hàng năm nƣớc ta bỏ ra hàng tỷ đô la để nhập khẩu

xe ô tô trong khi xuất khẩu gạo của 70% dân số lao động trong ngành nông

nghiệp chỉ thu về đƣợc tiền triệu, Việt Nam đã cố gắng xây dựng một ngành

công nghiệp ô tô của riêng mình với mục tiêu sản xuất thay thế nhập khẩu và

từng bƣớc tiến tới xuất khẩu. Chính phủ Việt Nam đã luôn khẳng định vai trò

chủ chốt của ngành công nghiệp ô tô trong sự nghiệp phát triển kinh tế và

luôn tạo điều kiện lợi thông qua việc đƣa ra các chính sách ƣu đãi để khuyến

khích các doanh nghiệp trong và ngoài nƣớc đầu tƣ vào sản xuất ô tô và phụ

tùng.

Sau gần 30 năm xây dựng, bƣớc đầu Việt Nam đã hình thành đƣợc một

ngành công nghiệp hỗ trợ, cung cấp một số phụ tùng cho sản xuất, lắp ráp ô tô

trong nƣớc. Nhƣng những thành tựu đó vẫn còn khoảng cách với mục tiêu tự

sản xuất các linh kiện thay thế nguồn linh kiện nhập khẩu hiện nay và từng

bƣớc thay tiến tới xuất khẩu. Với mục tiêu nhƣ vậy tính toán thiết kế đƣợc các

chi tiết, bộ phận trên ô tô đảm bảo yêu cầu kĩ thuật và có thể sản xuất đƣợc tại

các nhà máy cơ khí trong nƣớc có vai trò rất quan trọng.

Với mục đích trên và để hoàn thành chƣơng trình đào tạo kỹ sƣ chuyên

ngành công nghệ kĩ thuật ô tô, đƣợc sự đồng ý của Trƣờng Đại học Lâm

Nghiệp, Khoa Cơ điện và Công trình, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế

và tính toán hộp số xe ô tô tải cỡ nhẹ đƣợc chế tạo và lắp ráp trong

nƣớc”.Tôi thấy đề tài này rất quan trọng và thiết thực.

2

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Thực trạng ngành công nghiệp ô tô ở Việt Nam và xu hƣớng phát triển

1.1.1. Thực trạng ngành công nghiệp ô tô ở Việt Nam

Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển muộn hơn so các nƣớc

trong khu vực khoảng 30 năm. Thái Lan, Indonesia, Malaysia phát triển công

nghiệp ô tô từ năm 1960, trong khi tại Việt Nam đến năm 1991 ngành công

nghiệp ô tô Việt Nam mới ra đời. Bởi vậy, khi Việt Nam mới đặt "những viên

gạch đầu tiên" để xây dựng ngành, công nghiệp ô tô tại các nƣớc đã rất phát

triển, tạo ra áp lực cạnh tranh lớn đến sản xuất trong nƣớc.

Tuy nhiên, trong xu thế hội nhập, Việt Nam đã có những giải pháp chiến

lƣợc dài hạn cho công nghiệp ô tô, coi ngành này là ngành tạo động lực quan

trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa, cần đƣợc khuyến

khích phát triển bằng những chính sách ổn định, nhất quán và dài hạn. Đồng

thời đƣa Việt Nam trở thành nƣớc có ngành công nghiệp ô tô phát triển, đảm

bảo quyền lợi của ngƣời tiêu dùng và an toàn môi trƣờng, phù hợp với các

cam kết quốc của Việt Nam trong quá trình hội nhập.

Qua đó, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã có sự tham gia tích cực và

rộng rãi của các doanh nghiệp thuộc các thành phần kinh tế, trong đó có một

số công ty trong nƣớc nhƣ Công ty cổ phần Ô tô Trƣờng Hải, Công ty cổ

phần Huyndai Thành Công, Tập đoàn Vingroup; các tập đoàn ô tô lớn trên thế

giới nhƣ Toyota, Ford, Honda, Mitsubishi....

Hiện nay, cả nƣớc có 358 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô,

trong đó có 50 doanh nghiệp lắp ráp ô tô, 45 doanh nghiệp sản xuất khung

gầm, thân xe và thùng xe, 214 doanh nghiệp sản xuất linh kiện phụ tùng ô tô

(quá thấp so với 385 doanh nghiệp ở Malaysia và 2.500 doanh nghiệp ở Thái

Lan về sản xuất linh kiện phụ tùng ô tô).

Nhờ đó, tổng năng lực sản xuất, lắp ráp ô tô ở Việt Nam đến nay đạt

khoảng 600.000 xe/năm, gồm hầu hết các chủng loại xe con, xe tải và xe

3

khách; một số chủng loại xe nhƣ xe tải trọng tải đến 7 tấn có tỷ lệ nội địa hóa

55%; xe khách từ 24 chỗ ngồi trở lên tỷ lệ nội địa hóa đạt từ 45% đến 55% cơ

bản đáp ứng mục tiêu đề ra vào năm 2020. Một số loại sản phẩm đã xuất khẩu

sang thị trƣờng Lào, Campuchia, Myanmar, Trung Mỹ…

Hình 1.1. Sản lƣợng ô tô đƣợc lắp ráp trong nƣớc từ năm 1995-2015

(đơn vị: nghìn chiếc)

Trên thực tế, nền tảng sản xuất của ngành công nghiệp ô tô Việt Nam

hiện chỉ dừng lại ở mức lắp ráp CKD đơn giản hoặc sản xuất các linh kiện còn

ở quy mô rất nhỏ, rời rạc. Do đó, khi AFTA có hiệu lực hoàn toàn thì ngành

công nghiệp ô tô Việt Nam rất khó có thể tồn tại, duy trì và phát triển đƣợc

theo định hƣớng và chiến lƣợc của Chính phủ. Chƣa kể, từ trƣớc đến nay các

mục tiêu của chiến lƣợc phát triển công nghiệp ô tô Việt Nam về tỷ lệ nội địa

hóa, sản lƣợng xe sản xuất trong nƣớc hay phát triển công nghiệp phụ trợ đều

dựa vào các doanh nghiệp ô tô FDI. Từ đó, dẫn đến tình trạng “làm nhiều

hƣởng chẳng bao nhiêu”, lợi nhuận đều về tay các doanh nghiệp ô tô FDI,

nhƣng không đạt đƣợc mục tiêu nội địa hóa đặt ra. Dẫn chứng, Toyota Việt

Nam với doanh số bán hàng đạt khoảng 60.000 xe trong năm 2017, chiếm thị

phần 23,7%, công bố tỷ lệ nội địa hóa cao nhất tại Việt Nam đạt từ 19% -

4

37%, tùy theo mẫu xe (theo phƣơng pháp tính giá trị của ASEAN). Còn Ford

Việt Nam hay Honda Việt Nam có danh mục sản phẩm với nhiều mẫu ô tô

nhập khẩu hơn là lắp ráp. Liên doanh Ford có 3/7 model, doanh số chiếm hơn

50% là xe nhập khẩu, trong khi Honda Việt Nam có đến 5/6 model không sản

xuất trong nƣớc. Với thực trạng này sẽ rất khó để các sản phẩm sản xuất, lắp

ráp ô tô trong nƣớc có thể tham gia xuất khẩu sang các thị trƣờng lân cận và

thiệt thòi lớn khi tham gia vào khu vực ASEAN

Theo Viện Nghiên cứu chiến lƣợc, chính sách công nghiệp, chi phí sản

xuất ô tô của Việt Nam hiện nay vẫn cao hơn khoảng 20% so với các nƣớc

khác trong khu vực ASEAN. Trong khi đó, công nghệ sản xuất ô tô không có

nhiều cải thiện, vẫn chủ yếu dừng lại ở mức độ mua linh kiện về lắp ráp.

Công nghiệp phụ trợ cho ngành ô tô cũng kém phát triển, chủ yếu sản xuất

những linh kiện đơn giản nhƣ ắc quy, lốp xe... Số lƣợng doanh nghiệp phụ trợ

rất ít so với doanh nghiệp lắp ráp và chủ yếu nhỏ lẻ, công nghệ không đáp

ứng đƣợc những tiêu chuẩn trên thị trƣờng. Tỷ lệ nội địa hóa xe cá nhân dƣới

chín chỗ ngồi trên thực tế vào năm 2010 chỉ đạt khoảng 7-10%, cách xa con

số kế hoạch 40% vào năm 2005, 60% vào năm 2010.

Tƣơng tự nhƣ hầu hết các quốc gia muốn phát triển ngành công nghiệp ô

tô, Việt Nam duy trì tỷ lệ thuế nhập khẩu rất cao đối với ô tô nhập khẩu.

Trong giai đoạn 1991-2008, trung bình thuế nhập khẩu ô tô nguyên chiếc

khoảng 90%, thuế linh kiện 23%. Tƣơng ứng từ năm 2008-2015, hai con số

trên là 70% và 19%. Ngoài ra, doanh nghiệp sản xuất ô tô trong nƣớc còn

đƣợc hƣởng ƣu đãi từ thuế thu nhập doanh nghiệp và giảm thuế giá trị gia

tăng 5% áp cho nhóm phụ tùng, máy móc cho đến hết năm 2008 để lắp ráp ô

tô.

5

Hình 1.2. chính sách thuế nhập khẩu với toàn ngành ô tô qua từng năm

Với mức thuế nhập khẩu xe nguyên chiếc cao, các doanh nghiệp trong

nƣớc sẽ không phải lo lắng chuyện cạnh tranh từ xe nhập khẩu. Tuy nhiên,

Việt Nam lại duy trì thuế nhập khẩu linh kiện ở mức thấp hơn hẳn trong một

thời gian rất dài. Điều này khiến các doanh nghiệp có xu hƣớng nhập linh

kiện từ các quốc gia có nền công nghiệp phụ trợ phát triển nhƣ Trung Quốc,

Nhật, Thái Lan, Indonesia về để lắp ráp thành ô tô rồi bán thay vì mua linh

kiện trong nƣớc. Chính sách này dẫn tới việc doanh nghiệp chủ yếu tập trung

vào khâu lắp ráp để hƣởng lợi từ các chính sách ƣu đãi của Nhà nƣớc ngay cả

khi không đạt đƣợc cam kết về tỷ lệ nội địa hóa. Vì vậy, các doanh nghiệp

không cần phải đầu tƣ vào phát triển các công nghệ sản xuất, đổi mới sáng tạo,

gia tăng năng lực sản xuất mà vẫn duy trì mức lợi nhuận cao.

Với mức thuế nhập khẩu linh kiện thấp, các doanh nghiệp trong nƣớc

hầu nhƣ không thể cạnh tranh đƣợc với linh kiện nhập khẩu và vì thế tiếp tục

đứng ngoài thị trƣờng. Hệ quả là các doanh nghiệp lắp ráp tiếp tục “kêu ca”

các doanh nghiệp trong nƣớc không đáp ứng đƣợc yêu cầu của doanh nghiệp.

Để có thể duy trì sản xuất, họ cần tiếp tục nhập khẩu hầu hết linh kiện từ bên

ngoài.

6

Bên cạnh cạnh chính sách thuế thiếu hợp lý là vấn đề thiếu nhất quán

trong mục tiêu chính sách giữa các ban ngành. Sự gia tăng số lƣợng và doanh

thu là tín hiệu tốt với ngành ô tô nhƣng lại gây ra sự quá tải khi hạ tầng không

theo kịp. Vì vậy, mặc dù có những ƣu đãi khác nhau, nhƣng mỗi khi lƣợng xe

gia tăng thì các mức phí nhƣ thuế tiêu thụ đặc biệt, thuế trƣớc bạ lại điều

chỉnh theo để kìm hãm đà tăng, khiến cho các doanh nghiệp đầu tƣ nản lòng.

Các mức thuế cũng bị áp đặt tùy tiện, thay đổi liên tục và khác nhau giữa

các dòng xe. Điều này tạo ra các biến động khó lƣờng trƣớc bởi chính sách

cũng nhƣ những lợi thế không công bằng cho các doanh nghiệp trong cùng

một ngành. Điển hình là từ tháng 1-2007 đến tháng 4-2008, chính sách về

thuế và trợ cấp doanh nghiệp trong ngành sản xuất ô tô thay đổi tới sáu lần.

Ngành công nghiệp ô tô cũng khẳng định sớm việc tỷ lệ nội địa hóa,

nhƣng thực sự ngành sản xuất này vẫn chƣa đạt đƣợc tiêu chí đề ra. Tỷ lệ nội

địa hóa vẫn thấp so với mục tiêu đề ra là 40% vào năm 2005 và 60% vào năm

2010 đối với loại xe thông dụng nhƣ xe tải, xe khách, xe con.

Một điều đáng ghi nhận từ sự cố gắng của Công ty CP Ô tô Trƣờng Hải

(Thaco) khi vƣợt khó cùng với quyết tâm để có một sản phẩm mang thƣơng

hiệu Made in Vietnam thì cũng mới đạt tỷ lệ nội địa hóa bình quân từ 15 đến

18% đối với xe con và khoảng 33% đối với xe tải nhẹ.

Thực tế ngành công nghiệp hỗ trợ cho ngành công nghiệp ô tô đã hình

thành, nhƣng còn yếu kém. Mục tiêu Quy hoạch đặt ra tỷ lệ sản xuất trong

nƣớc đối với động cơ và hộp số là 50- 90% vào năm 2010, tuy nhiên đến nay

vẫn chƣa sản xuất đƣợc, mặc dù số lƣợng doanh nghiệp tham gia ngành công

nghiệp phụ trợ này đến nay khoảng 210 doanh nghiệp. Nhƣng những doanh

nghiệp này chủ yếu thuộc loại vừa và nhỏ và chỉ sản xuất đƣợc một số ít

chủng loại phụ tùng đơn giản, có hàm lƣợng công nghệ thấp nhƣ gƣơng, kính,

ghế ngồi, bộ dây điện, ắc quy, sản phẩm nhựa…, một số doanh nghiệp đầu tƣ

dây chuyền dập thân, vỏ xe.

7

Ngoài ra, chúng ta vẫn chƣa tạo đƣợc sự hợp tác, liên kết và chuyên môn

hoá giữa các doanh nghiệp trong việc sản xuất, lắp ráp ô tô và sản xuất phụ

tùng linh kiện. Và cũng chƣa hình thành đƣợc hệ thống các nhà cung cấp

nguyên vật liệu và sản xuất linh kiện quy mô lớn.

1.1.2. Xu hƣớng phát triển

Định hƣớng giai đoạn đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035, Việt Nam

phát triển công nghiệp ô tô trở thành ngành quan trọng phục vụ sự nghiệp

công nghiệp hóa - hiện đại hóa, góp phần phát triển kinh tế - xã hội và đảm

bảo an ninh, quốc phòng của đất nƣớc.

Theo đó ngành sẽ tập trung vào các dòng sản phẩm sau:

- Hình thành doanh nghiệp qui mô lớn (đẫn dắt thị trƣờng): Thu hút và

tập trung các chính sách ƣu đãi, hỗ trợ các doanh nghiệp có Dự án đầu tƣ sản

xuất các dòng xe ƣu tiên có quy mô công suất trên 50.000 xe/năm và dự án

sản xuất các bộ phận động cơ, hộp số, cụm truyền động.

- Đối với xe chở ngƣời đến 9 chỗ ngồi: định hƣớng cho giai đoạn đến

năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 là tập trung vào phát triên các sản phẩm xe

con phù hợp với ngƣời Việt Nam và xu hƣớng phát triển xe con của thế giới

(xe thân thiện môi trƣờng: eco car, hybrid…) gồm: Xe cá nhân, kích thƣớc

nhỏ, tiêu thụ ít năng lƣợng, thân thiện với môi trƣờng và giá cả phù hợp với

ngƣời tiêu dùng Việt Nam.

- Đối với xe tải và xe khách: tập trung vào phát triển các chủng loại sản

phẩm sản xuất trong nƣớc có lợi thế và các sản phẩm phục vụ nông nghiệp,

nông thôn; các loại xe chuyên dùng, gồm có: xe tải nhỏ đa dụng phục vụ cho

nông nghiệp, nông thôn; xe khách tầm trung và tầm ngắn; xe chở bê tông, xi

téc và đặc chủng an ninh - quốc phòng; xe nông dụng đa chức năng.

- Về công nghiệp hỗ trợ: định hƣớng cho thời gian tới là tăng cƣờng hợp

tác giữa các doanh nghiệp trong nƣớc và các doanh nghiệp lớn nƣớc ngoài

trong việc sản xuất linh kiện và phụ tùng, trong đó tập trung vào các bộ phận

quan trọng, hàm lƣợng công lƣợng công nghệ cao để phục vụ nhu cầu của thị

8

trƣờng trong nƣớc, thay thế nhập khẩu, tiến tới xuất khẩu. Cụ thể tỷ lệ giá trị

sản xuất chế tạo trong nƣớc đối với sản xuất ô tô: đến năm 2020, xe đến 9 chỗ

đạt 30 - 40%, từ 10 chỗ trở lên đạt 35 - 45%, xe tải đạt 30 - 40%, xe chuyên

dụng đạt 25 - 35%; đến năm 2025, xe đến 9 chỗ đạt 40 - 45%, từ 10 chỗ trở

lên đạt 50 - 60%, xe tải đạt 45 - 55%, xe chuyên dụng đạt 40 - 45%; đến năm

2035, xe đến 9 chỗ đạt 55 - 60%, từ 10 chỗ trở lên đạt 75 - 80%, xe tải đạt 70

- 75%, xe chuyên dụng đạt 60 - 70%.

1.2. Tổng quan về hộp số ô tô

1.2.1. Công dụng của hộp số

Hộp số là thiết bị dùng để thay đổi số vòng quay và mô men của động cơ

( về cả độ lớn và hƣớng ) truyền đến bánh xe chủ động đủ để thắng sức cản

chuyển động của ô tô, máy kéo thay đổi khá nhiều trong quá trình làm việc.

Ngoài ra hộp số còn dùng để:

+ Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tuỳ ý mà

không cần tắt máy và mở li hợp.

+ Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng

1.2.2. Phân loại

a) Theo phương pháp điều khiển:

- Hộp số cơ khí (điều khiển bằng tay):

Là hộp số điều khiển hoàn toàn bằng kết cấu cơ khí, dựa trên tỷ số truyền

khác nhau của các cặp bánh răng ăn khớp.

- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, giá thành thấp, dễ bão trì và

sửa chữa…

- Nhược điểm: kết cấu cồng kềnh, hiệu suất thấp, mất nhiều thời gian

chuyển số, điều khiển nặng nhọc(thƣờng phải dung cơ cấu trợ lực)…, Ngoài

ra dùng hộp số tay có nhƣợc điểm là không tạo đƣợc cảm giác êm dịu mỗi khi

chuyển số

- Hộp số tự động:

9

+ Nguyên lý làm việc của hộp số tự động là khi cài số, mô-men dẫn động

từ động cơ đƣợc truyền tới trục hộp số thông qua biến tốc thủy lực. Cảm biến

tốc độ gắn trên trục ra của hộp số thông báo cho CPU về tốc độ hiện tại của

xe, CPU sẽ điều khiển các van thủy lực để đóng mở các đĩa ma sát, để liên kết

các trục bánh răng trong hộp số cho ra một số thích hợp nhất với tốc độ và tải

trọng của xe.

+ Ưu điểm: Có thể tự động đổi số, mô-men đƣợc truyền liên tục, động

lực không bị ngắt quãng. Thích nghi với mọi loại đƣờng, điều khiển dễ dàng,

an toàn thoải mái cho ngƣời sử dụng; tải trọng động nhỏ, tuổi thọ chi tiết cao.

+ Nhược điểm là kết cấu phức tạp, giá thành cao, và khó sửa chữa.

Hộp số tự động đƣợc phân làm hai loại chính: Hộp số có cấp (AMT và

AT), hiện nay loại AT đƣợc sử dụng rộng rãi; Hộp số tự động vô cấp CVT

(truyền động bằng đây đai kim loại).

- Bán tự động (DCT: Dual - Clutch Transmission).

Dùng hộp số tay có nhƣợc điểm là không tạo đƣợc cảm giác êm dịu mỗi

khi chuyển số, còn hộp số tự động có kết cấu quá phức tạp và làm gia tăng

lƣợng tiêu thụ nhiên liệu. Nhƣng, có một loại hộp số có thế loại bỏ đƣợc các

nhƣợc điểm trên, đó là hộp số- ly hợp kép: Dual - Clutch Transmission (DCT)

hay còn gọi là hộp số bán tự động.

b) Theo tính chất truyền mô men: Kiểu hộp số có cấp và kiểu hộp số vô cấp.

Kiểu hộp số vô cấp (CVT: Continuously variable transmission) có mô

men truyền qua hộp số biến đổi liên tục và do đó tỷ số truyền động học cũng

biến đổi liên tục. Hộp số vô cấp trên ô tô chủ yếu là kiểu truyền bằng thủy lực

hay còn gọi là biến mô.

Kiểu hộp số vô cấp cho phép thay đổi liên tục trong một giới hạn nào đó

giá trị tỷ số truyền và momen xoắn đến các bánh xe chủ động tƣơng ứng với

yêu cầu của đƣờng đặc tính kéo lý tƣởng. Tùy theo các lực cản bên ngoài,

momen có thể thay đổi một cách tự động hoặc do cơ cấu điều chỉnh riêng tác

dụng lên các số truyền. Hộp số vô cấp trên ôtô chủ yếu là kiểu truyền động

10

bằng thủy lực (gọi là bộ biến mô hoặc bộ biến đổi momen), thƣờng đƣợc sử

dụng trên một số kiểu ôtô tải nặng, ôtô kéo, ôtô du lịch cao cấp và ôtô buýt.

+ Ưu điểm: ôtô có truyền động vô cấp sẽ có tính năng thông qua tốt nhờ

momen xoắn truyền đến các bánh xe chủ động liên tục và êm dịu nên giảm

đƣợc quá tải cho các chi tiết của hệ thống truyền lực, tăng đƣợc tuổi thọ của

các chi tiết này; giúp ngƣời lái dễ dàng vận hành xe.

+ Nhược điểm: kết cấu phức tạp, đắt tiền; đòi hỏi chế tạo và chăm sóc

phức tạp; có hiệu suất truyền lực nhỏ hơn truyền lực có cấp.

Hộp số có cấp: Gồm một số cấp hữu hạn (thƣờng từ 3 đến 20 cấp). Ứng

với mỗi cấp có một giá trị momen và do đó tốc độ truyền qua hộp số là không

đổi. Trên ôtô hiện nay dùng nhiều nhất hộp số có cấp điều khiển bằng tay, bởi

vì nó có kết cấu đơn giản, chế tạo rẻ và bảo đảm tỷ số truyền cần thiết đáp

ứng đƣợc điều khiển sử dụng.

+ Ưu điểm: Tính năng động lực cũng nhƣ tính năng kinh tế nhiên liệu

tăng, công suất sử dụng để tăng tốc lấy đà cũng nhanh hơn.

+Nhược điểm: số lần gài số nhiều làm phức tạp điều khiển và kéo dài

thời gian lấy đà.

c) Theo số trục chứa các cặp bánh răng truyền số: Có thể chia làm hai loại là

hộp số hai trục và hộp số ba trục (trục sơ cấp và thứ cấp bố trí đồng tâm).

Hộp số hai trục gồm: Trục sơ cấp gắn các bánh răng chủ động và trục thứ

cấp gắn các bánh răng bị động của các cấp số truyền tƣơng ứng. Hộp số hai

trục không thể tạo ra truyền thẳng nhƣ hộp số ba trục vì phải thông qua một

cặp bánh răng ăn khớp(số răng bằng nhau) tất là hiệu suất của hộp số hai trục

luôn bé hơn 1.