Hộp số sàn là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hộp số sàn là hộp số có cấu tạo đơn giản nhất và có tuổi đời lâu nhất trong lịch sử nghành công nghiệp chế tạo ô tô. Hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của loại hộp số này sẽ giúp các kỹ thuật viên có kiến thức cơ bản và đầy đủ nhất để tìm hiểu các loại hộp số khác. Cùng theo dõi những thông tin được OBD2TECH chia sẻ trong bài viết dưới đây nhé!

Hộp số sàn là gì?

Hộp số sàn hay còn được gọi là hộp số tiêu chuẩn, là loại hộp số lâu đời nhất còn được trang bị trên ô tô ngày nay. Hộp số sàn thường sử dụng bộ ly hợp ma sát khô, ly hợp ma sát có nhiệm vụ chuyển đổi giữa hộp số và động cơ. Bộ ly hợp được điều khiển thông qua bàn đạp ly hợp, khi sang số, người lái sẽ đạp bàn đạp ly hợp để dừng đồng thời chuyển động quay giữa động cơ và trục vào (trục sơ cấp) của hộp số kết hợp với thao tác của cần số để thực hiện chuyển số. Điều này giúp dần động mô-men xoắn từ động có sang hộp số.

Thông thường, các phương tiện được thiết kế với tiêu chuẩn gồm 5 hoặc 6 cấp. Trong đó, loại 5 cấp sẽ phổ biến trên xe thương mại và xe cấp thấp hơn. Các loại xe cao cấp hơn như xe sang và xe thể thao có hộp số 6 cấp.

Phân loại các hộp số sàn hiện nay

Dưới đây là các loại hộp số sàn được sản xuất phổ biến trên thế giới:

Hộp số bánh răng trượt: Những loại hộp số sàn này được gọi là hộp số không đồng bộ. Nó được phát minh vào cuối thế kỷ 19, đó là lý do tại sao chúng được tìm thấy trên những mẫu xe cũ hơn. Trong hộp truyền động, bánh răng dẫn động chính và bánh răng cụm tiếp tục chuyển động. Bàn đạp ly hợp phải được nhấn để có thể tự do sang số. Tay nắm sang số thay đổi vị trí của liên kết sang số và dĩa và trượt một bánh răng đến trục chính. Bộ ly hợp được nhả ra khi các bánh răng ăn khớp với nhau.
Hộp số kiểu luôn ăn khớp: Trong loại hộp số này, các truyền động hoạt động đồng bộ. Bánh răng truyền động, bánh răng cụm và bánh răng trục chính chuyển động không đổi, điều này xảy ra do các bánh răng quay tự do quanh trục chính. Bộ truyền bánh răng trượt dùng để khóa bánh răng tại chỗ. Một bộ khớp ly hợp vấu cũng giúp khóa các bánh răng này tại chỗ khi cần thiết. Khi liên kết chuyển đổi di chuyển, các răng trên khớp ly hợp vấu và bánh răng trục chính khóa vào nhau và giữ bánh răng đứng yên. Bộ đồng bộ hóa được sử dụng trong hộp số này để tránh va chạm hoặc nghiến răng trong khi chuyển số.
Hộp số bán tự động: Hệ thống truyền dẫn bằng tay này cũng được phát triển trước khi phát minh ra hộp số tự động. Nó được gọi là Wilson preselector, được ra mắt vào năm 1930. Hộp số sử dụng hệ thống planetary gear để chọn trước tỷ số truyền, kết hợp với một đòn bẩy nhỏ trên trục lái. Người lái xe sang số bằng cách nhấn bàn đạp chân thông báo một trong các số đã chọn trước. Bánh răng trước ngắt ngay lập tức bánh răng mới ăn khớp.

Cấu tạo của hộp số sàn

Dưới đây là các bộ phận của hộp số sàn và chức năng của chúng:

Hộp phân công suất: Nó là một phần của hệ thống truyền động được sử dụng để truyền lực từ hộp số đến các trục sau bằng cách sử dụng trục truyền động.
Trục đầu vào: Được kết nối với trục nằm và có các bánh răng trên cả 2 trục. Bất cứ khi nào trục đầu vào quay thì trục đối diện dũng quay và luôn ở một tỷ lệ tốc độ cố định
Trục đầu ra: Chức năng của trục đầu ra là gửi công suất ra khỏi hệ thống truyền lực đến động cơ. Các bánh răng của trục ra ăn khớp với các bánh răng của trục đối diện và quay độc lập. Nó sẽ quay theo năng lượng được truyền bởi bánh răng trục.
Trục ngược: còn được gọi là trục đối lập. Nó quay theo hướng ngược lại với trục đầu vào. Chúng quay bất cứ khi nào động cơ đang chạy và ly hợp được gài. Bất cứ khi nào người lái chọn một bánh răng, họ sẽ truyền bánh răng trên trục chính.
Thanh dịch chuyển: Nó nằm trên bảng điều khiển trung tâm, cần số được kết nối với hộp số bằng một liên kết và bạn có thể điều khiển bằng tay. Với cần số, bạn có thể điều khiển và chuyển số một cách dễ dàng. Chức năng của lẫy chuyển số là sang số bằng tay khi xe tăng tốc và giảm tốc độ.
Vòng bi: Trong một hệ thống truyền động, các bánh răng luôn quay và liên kết với nhau với sự trợ giúp của các ổ trục. Chúng cũng cho phép trục đầu vào và trục đầu ra quay với tốc độ khác nhau.
Đĩa li hợp: cho phép mô-men xoắn được truyền từ động cơ đến hệ thống truyền tay. Đĩa này hoạt động khi nhấn bàn đạp ly hợp.
Bàn đạp ly hợp: là bộ phận truyền động bằng tay được vận hành bằng thủy lực. nó điều khiển đĩa ly hợp khi nhấn bằng chân.
Bộ đồng tốc: bộ đồng tốc cho phép vòng đệm ăn khớp với bánh răng. Nó làm cho tốc độ được đồng bộ hóa. Tốc độ cuối cùng có thể khác nhau nhưng nó ngăn điều đó xảy ra.
Bánh đà: Bánh đà là một trong những bộ phận chính trong hộp số tay truyền mô-men xoắn từ động cơ đến đĩa ly hợp.
Bánh răng: các bánh răng trong bộ truyền động có kích thước lớn nhỏ khác nhau. Các bánh răng lớn tạo ra thêm mô-men xoắn để giảm tốc độ của xe. Các bánh răng nhỏ hơn tạo ra ít mô-men xoắn hơn giúp xe di chuyển nhanh hơn.
Phuộc chọn: là một bánh răng cho phép các vòng cổ di chuyển trên trục đầu ra.
Cần sang số: phần truyền dẫn thủ công này được sử dụng để chuyển số bằng tay. Nó được kết nối với hộp số.
Vành: được sử dụng để khóa bánh răng đã chọn tại chỗ và cho phép mô-men xoắn đi qua trục đầu ra.
Vỏ và nắp hộp: Hộp số có vỏ mở rộng để bảo vệ trục đầu ra ở phía sau hộp số và cũng hỗ trợ các ổ trục.

Nguyên lý hoạt động

Trong hộp số sàn, người lái xe phải chọn số thích hợp bằng cách gài hoặc nhả ly hợp. Nó hoạt động trên nguyên tắc tỷ số truyền. Khi bánh răng lớn hơn trùng khớp và truyền động cho bánh răng nhỏ hơn, bánh răng nhỏ hơn sẽ quay nhanh hơn bánh răng lớn hơn.

Sự khác biệt về kích thước bánh răng càng lớn thì tỷ số truyền càng cao. Trong đó, các bánh răng được gắn trên các trục làm quay các bánh răng khác. Bộ chọn chuyển số điều khiển việc lựa chọn các bánh răng, trong khi đầu nối giả định dạng lưới không đổi và vòng đồng bộ đảm bảo hoạt động trơn tru.

Bắt đầu với số đầu tiên cho phép động cơ chạy ở RPM tối ưu để đưa xe từ trạng thái ổn định sang trạng thái chuyển động. Khi ô tô đạt đến phạm vi RPM tối ưu tối đa, bánh răng thứ hai sẽ được gài.

Do đó, người lái tăng tốc độ và sang số cho đến khi đạt được tốc độ mong muốn. Duy trì phạm vi RPM cho phép động cơ hoạt động hiệu quả. Việc quay ngược lại được thực hiện nhờ hệ thống ba bánh răng và bộ đồng bộ hóa được giữ ở chế độ không tải.
Điều này có nghĩa là trục truyền động phải ngừng quay trước khi chuyển sang số lùi. Để dừng chuyển động quay của trục truyền mà không làm ngừng quay động cơ cần phải ngắt ly hợp.

Hộp số sàn là loại hộp số cơ bản và có giá thành thấp nhất trong tất cả các loại hộp số khác trên thị trường. Bài viết này đã cung cấp gần nhu đầy đủ các thông tin về loại hộp số này. Nếu bạn có những thắc mắc khác cần giải đáp về hộp số ô tô, hãy liên hệ với chúng tôi qua Hotline (Zalo): 0388951999.

Ngoài ra, nếu bạn là đang tìm kiếm những sản phẩm và thiết bị chẩn đoán và sửa chữa ô tô, hãy tham khảo ngay các sản phẩm của chúng tôi.