
Trong các loại hộp số sử dụng trong ô tô, hộp số sàn là loại phổ biến, có thiết kế đơn giản và hiệu quả. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo hộp số sàn và nguyên lý hoạt động và các loại hộp số sàn phổ biến hiện nay.
Cấu tạo hộp số sàn ô tô chi tiết
Khi bạn lái một chiếc xe số sàn, bạn đang tương tác trực tiếp với một hệ thống cơ khí phức tạp và tinh xảo bên dưới. Trung tâm của hệ thống này chính là hộp số sàn (hay hộp số MT).
Và hộp số sàn được cấu tạo từ những bộ phận sau đây:
Bánh răng
Bánh răng là một trong những bộ phận chủ chốt của hộp số sàn, giữ vai trò điều chỉnh tỉ số truyền của hộp số. Nhờ hệ thống bánh răng, người lái có thể kiểm soát lực truyền đến bánh xe, từ đó điều chỉnh tốc độ và lực kéo phù hợp với từng điều kiện lái xe.
Khi người lái chuyển cần số, các bánh răng sẽ thay đổi vị trí ăn khớp, tạo nên tỉ số truyền thích hợp cho tốc độ xe. Đây là một quá trình phức tạp nhưng chính xác, đòi hỏi các bánh răng phải được gia công chính xác để đảm bảo không xảy ra sai lệch khi chuyển số.
Bánh răng trong hộp số sàn quyết định hiệu suất truyền động và có ảnh hưởng đến trải nghiệm lái xe, giúp người lái cảm nhận rõ rệt sự chuyển đổi giữa các cấp số. Sự ăn khớp mượt mà của các bánh răng là yếu tố then chốt giúp giảm hao mòn, tiếng ồn và tối ưu hóa tuổi thọ của hộp số.
Trục hộp số
Trục hộp số của hộp số sàn bao gồm các trục có chức năng truyền lực và giữ cho các bánh răng hoạt động theo đúng trật tự. Cấu tạo của trục hộp số được chia thành hai loại:
- Hộp số dọc: Gồm ba trục chính là trục sơ cấp, trục trung cấp và trục thứ cấp. Trục sơ cấp kết nối với động cơ và nhận lực đầu vào từ động cơ. Trục trung cấp là trục trung gian giúp truyền lực từ trục sơ cấp đến trục thứ cấp. Cuối cùng, trục thứ cấp đóng vai trò truyền lực ra bánh xe, điều chỉnh tốc độ của xe.
- Hộp số ngang: Gồm hai trục chính là trục sơ cấp và trục thứ cấp. Trong loại hộp số này, trục sơ cấp cũng thực hiện vai trò nhận lực từ động cơ, trong khi trục thứ cấp truyền lực ra bánh xe. Loại trục này giúp tiết kiệm không gian, thường được sử dụng trong các dòng xe nhỏ gọn hoặc xe tiết kiệm nhiên liệu.
Sự kết hợp giữa các trục dọc và ngang tạo nên một hệ thống truyền động phức tạp, cho phép chuyển đổi lực một cách linh hoạt.
Bộ đồng tốc
Bộ đồng tốc đóng vai trò đồng đều hóa tốc độ quay của các bánh răng khi chuyển số. Khi người lái muốn chuyển từ số này sang số khác, bộ đồng tốc sẽ giúp bánh răng đạt được tốc độ quay phù hợp, tránh hiện tượng va đập, trượt giữa các bánh răng.
Nhờ có bộ đồng tốc, quá trình chuyển số trở nên mượt mà, giảm thiểu tiếng ồn và giúp tăng tuổi thọ của các bánh răng trong hộp số. Bộ đồng tốc cũng cải thiện trải nghiệm lái xe, cho phép người lái có thể chuyển số nhẹ nhàng mà không lo lắng về độ bền của hộp số.
Đặc biệt, với những lái xe thường xuyên di chuyển ở tốc độ cao hoặc phải chuyển số nhiều lần trong hành trình, bộ đồng tốc là một yếu tố quan trọng giúp việc điều khiển xe trở nên dễ dàng và an toàn hơn.
Ổ bi
Ổ bi là bộ phận chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát lăn trong hộp số sàn, giúp giảm lực ma sát giữa các bánh răng và trục. Khi hộp số hoạt động, các chi tiết bên trong liên tục tiếp xúc và tạo ra ma sát. Ổ bi giúp giảm bớt ma sát này, từ đó giảm tải cho động cơ và các chi tiết liên quan, đồng thời hạn chế tiếng ồn.
Ngoài ra, ổ bi còn góp phần làm tăng độ bền và tuổi thọ của hộp số bằng cách giảm hao mòn do ma sát gây ra. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các dòng xe sử dụng trong thời gian dài hoặc vận hành trong điều kiện khắc nghiệt. Khi ổ bi hoạt động tốt, hộp số không chỉ bền bỉ hơn mà còn giúp tiết kiệm nhiên liệu do giảm lực cản trong quá trình truyền động.
Vỏ và nắp hộp số
Vỏ và nắp hộp số đóng vai trò bảo vệ các bộ phận bên trong hộp số, ngăn chặn các tác động từ bên ngoài. Vỏ hộp số thường được làm bằng kim loại chịu lực cao, có khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt tốt. Nắp hộp số giúp giữ kín các chi tiết bên trong, tránh bụi bẩn, nước hoặc các yếu tố gây hại khác xâm nhập.
Ngoài việc bảo vệ, vỏ và nắp hộp số còn giúp duy trì nhiệt độ bên trong hộp số ở mức ổn định, ngăn chặn hiện tượng quá nhiệt khi xe hoạt động liên tục trong thời gian dài.
Hộp số sàn có thể hoạt động ổn định và bền bỉ phụ thuộc nhiều vào sự bảo vệ của lớp vỏ và nắp hộp số, giữ cho các bộ phận bên trong hoạt động trơn tru và ít gặp sự cố.
Các loại hộp số sàn hiện nay
Tùy theo nhu cầu sử dụng, số cấp số, cấu tạo và tính chất truyền động, hộp số sàn được phân chia thành nhiều loại khác nhau. Việc phân loại này giúp người dùng dễ dàng lựa chọn loại hộp số phù hợp với dòng xe và mục đích sử dụng của mình.
Dưới đây là các loại hộp số sàn phổ biến dựa trên ba yếu tố chính: số trục chứa bánh răng, tính chất truyền mô-men và số cấp số của hộp số.
Phân loại hộp số sàn theo số trục chứa bánh răng
Đây là cách phân loại đơn giản nhất. Dựa trên số trục chứa các cặp bánh răng truyền số, hộp số sàn được chia thành hai loại chính:
-
- Hộp số 2 trục (FF – hộp số ngang): Loại hộp số này có cấu tạo tương đối đơn giản, với hai trục song song nhau. Các cặp bánh răng được bố trí trên mỗi trục, tạo thành các cấp số khác nhau. Hộp số 2 trục thường được sử dụng trên các dòng xe nhỏ gọn, đô thị.
- Hộp số 3 trục (FR – hộp số dọc): So với hộp số 2 trục, hộp số 3 trục có cấu tạo phức tạp hơn. Việc thêm một trục nữa giúp tăng số cấp số, cải thiện khả năng truyền lực và tiết kiệm nhiên liệu. Hộp số 3 trục thường được trang bị trên các dòng xe có công suất lớn, yêu cầu hiệu suất cao.
Phân loại hộp số sàn theo tính chất truyền mô-men
Dựa trên cách truyền mô-men xoắn, hộp số sàn cũng được chia thành hai loại:
-
- Hộp số có cấp: Đây là loại hộp số phổ biến nhất, với các cấp số được xác định rõ ràng. Khi chuyển số, người lái sẽ chọn một cấp số phù hợp với tốc độ và tải trọng của xe.
- Hộp số vô cấp: Loại hộp số này cho phép thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục, không bị giới hạn bởi các cấp số cố định. Nhờ đó, xe có thể tăng tốc mượt mà hơn và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn. Tuy nhiên, hộp số vô cấp thường được sử dụng trên các loại xe ga hoặc xe hybrid, ít phổ biến hơn trên xe ô tô.
Phân loại hộp số sàn theo số cấp số
Cuối cùng, chúng ta có thể phân loại hộp số sàn dựa trên số cấp số.
-
- Hộp số thường: Loại hộp số này có số cấp số từ 5 đến 6 cấp. Đây là loại hộp số phổ biến nhất trên các dòng xe phổ thông.
- Hộp số nhiều cấp: Loại hộp số này có số cấp số từ 8 cấp trở lên. Hộp số nhiều cấp giúp xe vận hành êm ái hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn và tăng khả năng tăng tốc. Tuy nhiên, giá thành của loại hộp số này cũng cao hơn.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của hộp số sàn ô tô dựa vào việc sắp xếp và ăn khớp các trục và bánh răng trong hộp số, giúp truyền tải lực từ động cơ đến bánh xe theo ý muốn của người lái, từ đó xe có thể di chuyển mượt mà qua các cấp số khác nhau.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động hộp số sàn
Dựa vào sơ đồ minh họa, có thể tóm tắt quy trình hoạt động của hộp số sàn như sau:
-
Trục sơ cấp: Trục này nhận lực mô-men xoắn từ động cơ thông qua bộ ly hợp. Trên trục sơ cấp có các bánh răng dẫn động (màu xanh lá), chúng sẽ xoay theo lực truyền từ động cơ.
-
Trục trung gian: Trên trục trung gian có các bánh răng chủ động (màu đỏ), mỗi bánh răng chủ động sẽ ăn khớp với một bánh răng dẫn động trên trục sơ cấp. Khi trục sơ cấp xoay, bánh răng dẫn động cũng xoay theo, truyền lực đến bánh răng chủ động, từ đó kéo theo trục trung gian xoay.
-
Trục thứ cấp: Trục này có các bánh răng bị động (màu xanh lam), mỗi bánh răng bị động ăn khớp với một bánh răng chủ động trên trục trung gian. Khi bánh răng chủ động quay, bánh răng bị động cũng sẽ quay theo, truyền lực đến trục thứ cấp và cuối cùng là đến bánh xe.
Cấp số tiến trong hộp số sàn
Khi người lái chọn một cấp số tiến, bánh răng chủ động và bị động tương ứng với cấp số đó sẽ ăn khớp với nhau. Lực mô-men xoắn được truyền từ động cơ đến trục sơ cấp, rồi đến trục trung gian, trục thứ cấp và cuối cùng đến bánh xe.
Tùy vào tỉ số truyền giữa bánh răng chủ động và bị động, tốc độ và mô-men xoắn truyền đến bánh xe sẽ khác nhau, giúp xe di chuyển với tốc độ và lực kéo phù hợp.
Cấp số lùi trong hộp số sàn
Hộp số sàn sử dụng một bánh răng trung gian (màu tím) để tạo ra cấp số lùi. Bánh răng này được gắn thêm vào giữa một cặp bánh răng chủ động và bị động. Khi người lái chọn số lùi, bánh răng trung gian sẽ ăn khớp với bánh răng chủ động và bị động, làm cho trục thứ cấp quay theo hướng ngược lại, giúp xe di chuyển lùi.
Hướng dẫn điều khiển xe số tay mượt mà
Để điều khiển xe có hộp số sàn, bạn cần thực hiện các bước sau:
- Bước 1: Đạp chắc chân côn.
Bắt đầu bằng cách đạp hết chân côn. Hành động này ngắt kết nối động cơ với bánh xe, cho phép bạn thay đổi số mà không gây tiếng ồn hoặc giật cục.
- Bước 2: Vào số theo sơ đồ các ký hiệu trên cần số.
Sau khi đạp côn, bạn di chuyển cần số đến vị trí tương ứng với số bạn muốn vào. Các số thường được đánh dấu rõ ràng trên cần số, từ số 1 đến số 5 hoặc 6, tùy thuộc vào loại hộp số.
- Bước 3: Từ từ nhả chân côn và đạp nhẹ chân ga.
Khi đã vào số, từ từ nhả chân côn đồng thời đạp nhẹ chân ga để xe bắt đầu lăn bánh. Nhả côn quá nhanh có thể khiến xe bị tắt máy, trong khi nhả chậm quá có thể khiến xe bị giật hoặc trôi.
- Bước 4: Khi xe dần lăn bánh, nhả hết chân côn và kiểm soát tốc độ xe bằng chân ga.
Tiếp tục nhả côn cho đến khi xe lăn bánh ổn định. Sau đó, kiểm soát tốc độ xe bằng chân ga.
- Bước 5: Sang số
Khi cần sang số, tiếp tục thực hiện lại từ bước đầu (đạp hết chân côn, sang số, từ từ nhả chân côn và đạp chân ga).
Lưu ý:
-
Vận tốc của xe sẽ tương ứng với mỗi cấp số. Lựa chọn cấp số phù hợp với tình huống vận hành sẽ giúp bảo vệ hộp số và các chi tiết máy khác.
-
Trước khi cho xe chạy hoặc sau khi dừng đỗ xe, bạn nên kéo thắng tay lại để đảm bảo an toàn.
-
Luyện tập thường xuyên để nâng cao kỹ năng lái xe sử dụng hộp số sàn.
-
Hãy nhớ rằng, sử dụng hộp số sàn đòi hỏi sự tập trung và kỹ năng. Tuy nhiên, việc nắm vững kỹ thuật lái xe bằng hộp số sàn sẽ mang lại cho bạn trải nghiệm lái xe đầy thú vị và kiểm soát tối ưu.
Bài viết này đã cung cấp cho bạn một cái nhìn chi tiết nhất về cấu tạo hộp số sàn xe ô tô. Với những thông tin được tổng hợp từ các nguồn đáng tin cậy, chúng tôi hy vọng rằng bài viết sẽ giúp bạn giải đáp mọi thắc mắc. Đừng quên theo dõi trang web của chúng tôi để cập nhật những kiến thức mới nhất về ô tô.