Hộp số ô tô: 4 loại hộp số thông dụng & Ưu nhược điểm mỗi loại

Hộp số ô tô là một trong những chi tiết kỹ thuật quan trọng trên xe ô tô. Hộp số xe ô tô có công dụng biến đổi công suất, momen xoắn từ động cơ cho phù hợp với các điều kiện vận hành khác nhau. Trải qua hàng trăm năm, hộp số có những bước tiến và sự ra đời của những loại hộp số mới, hiện đại hơn. Cùng Honda Ô tô Mỹ Đình tìm hiểu về các loại hộp số trên thị trường nhé!

Hộp số ô tô là gì?

Hộp số ô tô là bộ phận quan trọng truyền sức mạnh từ động cơ đến hệ dẫn động, hộp số giúp thay đổi tỷ số truyền từ đó thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe giúp tăng giảm tốc độ của xe phù hợp với hoàn cảnh bên ngoài.

Hộp số ô tô là bộ phận truyền sức mạnh từ động cơ tới các bánh xe, giúp con chiến mã của bạn di chuyển. Cụ thể, hộp số được thiết kế để làm tăng giảm tốc độ của động cơ ô tô bằng bánh răng và biến lực ấy thành lực kéo chuyển động tới các bánh xe giúp chiếc xe vận hành ổn định.

Tác dụng của hộp số ô tô

Hộp số ô tô có vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của chiếc xe. Hộp số ô tô chịu trách nhiệm chuyển đổi và truyền động từ động cơ đến bánh xe, giúp điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn. Một số công dụng của hộp số như sau:

• Thay đổi chiều chuyển động của ô tô (tiến và lùi): Hộp số ô tô có thể đảo chiều chuyển động của động cơ, cho phép xe chuyển từ chế độ tiến (di chuyển về phía trước) sang chế độ lùi (di chuyển về phía sau) và ngược lại. Điều này giúp tăng tính linh hoạt của xe khi di chuyển ở các không gian hạn chế hoặc trong các tình huống cần di chuyển tiến và lùi.
• Thay đổi tỷ số truyền lực mô men xoắn đến các bánh xe: Hộp số ô tô có nhiều bánh răng với tỷ số truyền khác nhau. Bằng cách chọn các bánh răng khác nhau, hộp số có thể điều chỉnh tỷ số truyền lực từ động cơ đến bánh xe. Khi khởi động từ đầu, tỷ số lớn hơn giúp tăng mô-men xoắn, giúp xe vượt qua trở ngại như độ dốc.
• Tăng mô men xoắn khi ô tô khởi động hoặc leo dốc: Khi bắt đầu khởi động hoặc di chuyển lên dốc, việc chọn các bánh răng với tỷ số truyền lớn hơn sẽ tăng mô-men xoắn đến bánh xe. Điều này cần thiết để đảm bảo xe có đủ sức mạnh để vượt qua các trở ngại và độ dốc mà không gặp khó khăn.
• Tách biệt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực mà không cần đến việc mở ly hợp hay tắt máy: Hộp số tự động giúp tách biệt động cơ từ hệ truyền động của xe mà không cần tắt máy hoặc mở ly hợp. Điều này làm cho việc chuyển động và dừng lại trở nên mượt mà hơn, đồng thời giảm tác động xấu đến động cơ khi dừng lại tại đèn đỏ hoặc trong tình huống giao thông tắc nghẽn.
• Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của ô tô chuyên dùng: Một trong những cách dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác này là thông qua sự sử dụng các vật liệu nhẹ và cứng cáp trong quá trình thiết kế và sản xuất các bộ phận, từ đó giảm thiểu ma sát và mất mát năng lượng do truyền động.
• Giúp nâng cao tính kinh tế và tính động lực học: Tỉ số truyền phải được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu vận hành của xe trong các điều kiện đường khác nhau. Trong điều kiện đường bằng phẳng và tốc độ cao, tỉ số truyền cao hơn sẽ giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu bằng cách giữ cho động cơ hoạt động ở mức vận hành hiệu suất cao nhất của nó giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng cường hiệu suất chuyển động của xe. Tuy nhiên, trong điều kiện đường dốc hoặc tải trọng nặng, việc có các tỉ số truyền thấp hơn sẽ giúp động cơ đạt được mô-men xoắn cao hơn, từ đó cải thiện khả năng vận hành và tăng cường khả năng vượt dốc của xe.
• Hiệu suất truyền lực cao, không gây tiếng ồn khi hoạt động, thay đổi số nhẹ nhàng không sinh lực va đập ở các bánh răng: Sử dụng vật liệu chất lượng cao và công nghệ gia công tiên tiến để tạo ra các bộ phận chịu lực và truyền động với độ chính xác cao làm giảm thiểu ma sát và mất mát năng lượng. Từ đó giúp hiệu suất truyền lực cao và giảm thiểu tiếng ồn trong quá trình vận hành.

4 loại hộp số ô tô phổ biến trên thị trường

1. Hộp số sàn (MT – Manual Transmission)

Hộp số sàn là hộp số có lịch sử lâu đời nhất trong các loại hộp số ô tô, được ứng dụng nhiều trên các dòng ô tô từ hạng phổ thông đến xe hạng sang.

Cấu tạo

Hộp số sàn được cấu tạo từ các bộ phận như sau:

• Trục hộp số: Đối với hộp số ô tô dọc thì thường có 3 trục: Trục sơ cấp, trục trung cấp và trục thứ cấp; Hộp số ngang thì chỉ có 2 trục: Trục sơ cấp và trục thứ cấp.
• Bánh răng: Đây được xem là bộ phận chính, giữ nhiệm vụ thay đổi tỷ số truyền. Từ đó, bộ phận này hỗ trợ làm thay đổi tốc độ quay giữa các chi tiết khác.
• Ổ bi: Chuyển hóa ma sát thành ma sát lăn khi di chuyển. Việc này vừa giúp kéo dài tuổi thọ của hộp số vừa làm giảm tiếng ồn khi hoạt động.
• Bộ đồng tốc: Giảm tốc độ của các bánh răng khi vào số để tránh xảy ra tình trạng va đập giữa bánh răng giúp cho quá trình vào số của xe sẽ êm ái hơn.
• Nắp và vỏ: Dùng để chứa các bộ phận khác trong hộp số, có nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận này không bị va đập.

Nguyên lý hoạt động

• Số tiến: Xuất phát từ động cơ, mô men lực sẽ di chuyển qua ly hợp và được truyền vào hộp số ô tô. Đầu vào (trục sơ cấp) của hộp số sẽ là nơi tiếp nhận mô men này. Lúc này, cấp số tiến mà người lái đã chuyển cùng với cặp bánh răng trung gian tương ứng sẽ ăn khớp với nhau để có thể tiến hành truyền động lực tới đầu ra (Trục thứ cấp). Mô hình truyền lực được mô tả như sau: Động cơ → Ly hợp → Đầu vào (Trục sơ cấp) của hộp số → Trục trung gian → Đầu ra (Trục thứ cấp) → Trục dẫn động.
• Số lùi: Khi chuyển cần số lùi, ở chế độ này, bánh răng nhỏ trung gian sẽ ăn khớp với bánh răng trung gian và thứ cấp. Lúc này, bánh răng trung gian có nhiệm vụ dẫn động cho bánh răng thứ cấp. Tuy nhiên, thông qua bánh răng trung gian khác làm cho bánh răng thứ cấp có thể quay ngược chiều để trục thứ cấp có thể chuyển động ngược. Nhờ vậy, xe mới di chuyển lùi đúng theo sự điều khiển của người lái.

Ưu nhược điểm của hộp số sàn

Hộp số tự động là loại hộp số hiện đại ra đời nhằm khắc phục một số khuyết điểm của hộp số sàn và hỗ trợ tối đa các thao tác của người lái, giúp tiết kiệm thời gian và tạo cảm giác thoải mái hơn trong quá trình lái xe.

Cấu tạo

Hộp số tự động được cấu tạo bởi các bộ phận như sau:

• Bộ bánh răng hành tinh: Bao gồm bánh răng mặt trời có kích thước lớn nhất, được đặt tại vị trí trung tâm cùng các bánh răng hành tinh nhỏ hơn nằm ở xung quanh, ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời. Cần dẫn (hay còn gọi là lồng hành tinh), là bộ phận liên kết với trục bánh răng hành tinh và đồng trục với vành đai ngoài (đây là bộ phận bao quanh bên ngoài của bộ bánh răng hành tinh).
• Biến mô thủy lực: Nằm giữa động cơ và hộp số, bộ phận này có nhiệm vụ truyền mô men xoắn từ động cơ đến trục vào của hộp số ô tô.
• Bộ ly hợp thủy lực: Đĩa ma sát có trong bộ phận này sẽ ăn khớp theo vành đai bao ngoài bộ răng hành tinh cũng như di chuyển theo vành đai ngoài.
• Bộ điều khiển điện tử: Thông qua cảm biến để nhận thông tin đầu vào. Sau đó, bộ điều khiển sẽ xử lý thông tin cũng như cung cấp dòng điện tới các van nhằm đóng mở đường dầu đến vị trí của các ly hợp.

Nguyên lý hoạt động

• Số tiến: Tương ứng với mỗi số sẽ có một bộ ly hợp và bộ bánh răng hành tinh khác nhau (1, 2, 3, 4, 5). Xuất phát từ biến mô, mô men xoắn ở vị trí trục khuỷu của động cơ sẽ được chuyển tới trục vào của hộp số. Kế đó, muốn truyền đến trục ra thì cần phải đóng lại 2 ly hợp. Lúc này, bảng điều khiển điện tử sẽ thực hiện nhiệm vụ đóng mở đường dầu dẫn tới vị trí của ly hợp theo yêu cầu giúp xe vào số dễ dàng. Để xe vào số tiến, các ly hợp số và ly hợp tiến (có thể là số 1 hoặc số 2…) tương ứng cũng sẽ được đóng lại. Trong trường hợp chỉ có ly hợp số 2 đóng lại thì mô men xoắn không thể truyền đến trục ra của hộp. Việc này làm cho xe sẽ chuyển qua chế độ số N trung gian.
• Số lùi: Khi xe di chuyển lùi, ly hợp số 2 và số 5 sẽ được đóng lại. Vành đai ngoài của bộ bánh răng hành tinh số 2 sẽ được giữ cố định khi ly hợp 2 đóng lại. Còn khi ly hợp số 5 đóng, mô men xoắn sẽ được phép truyền từ trục biến mô sang trục bánh răng mặt trời (đây là trường hợp có 1 số lùi và 5 số tiến). Đồng thời, mô men xoắn sẽ đổi chiều khi truyền từ trục bánh răng mặt trời sang bộ bánh răng hành tinh ở vị trí số 2 và số 3. Cuối cùng, chuyển sang trục ra của hộp để xe có thể di chuyển lùi.

Ưu nhược điểm của hộp số tự động

Hộp số tự động vô cấp là loại hộp số tự động nhưng cấu tạo không có bánh răng và được ứng dụng phổ biến trong hơn trên ô tô. Bộ phận này sử dụng một dây đai hoặc dây xích đặc biệt chạy giữa hai ròng rọc, có hình dạng như hình nón, để liên tục thay đổi khẩu phần truyền động.

Cấu tạo

Cấu tạo hộp số tự động vô cấp CVT gồm hệ pulley và dây đai truyền động bằng thép. Trong đó, hệ pulley bao gồm pulley đầu vào có nhiệm vụ nhận mô men do động cơ truyền đến và pulley đầu ra kết nối với đầu ra của hộp số. Mỗi pulley đều được thiết kế từ 2 khối hình chóp đối đỉnh với nhau để tạo thành góc nghiêng 20 độ. Trong đó, một nửa sẽ được giữ cố định để nửa còn lại có thể trượt trên trục. Khi hoạt động, bộ phận này có thể di chuyển gần hoặc cách xa nhau tạo nên sự thay đổi của tỷ số truyền.

Nguyên lý hoạt động

• Số tiến: Bộ điều khiển thủy lực dùng để điều khiển pulley giúp cho hệ pulley có thể tiến gần lại hoặc di chuyển cách xa ra nhờ vào sự thay đổi bán kính pulley làm cho tỷ số truyền bị thay đổi. Trong trường hợp cách xa, bán kính pulley tăng lên khiến dây đai truyền động được nâng ra xa tâm. Còn ngược lại, khi bán kính pulley giảm đi, dây đai sẽ di chuyển gần tâm hơn. Do đó, muốn động cơ tạo được số cao, pulley đầu vào cần có bán kính lớn, pulley đầu ra phải có bán kính nhỏ và ngược lại.
• Số lùi: Đối với có số lùi, nhà sản xuất lắp thêm bộ ly hợp và bộ bánh răng hành tinh tương tự như hộp số tự động vào trước đầu vào của hệ truyền đai. Khi đó, bộ ly hợp sẽ giúp cố định vành đai khiến cho bánh răng hành tinh quay ngược chiều lại với bánh răng mặt trời. Nhờ vậy mà hộp số ô tô sẽ bị quay ngược chiều và cho ra số lùi theo ý muốn của người lái.

Ưu nhược điểm của động cơ tự động vô cấp

Hộp số ly hợp kép là kết quả của sự kết hợp giữa số sàn và số tự động tuy nhiên chúng lại giống với hộp số tay bình thường do có hai ly hợp và tích hợp vào cùng một bộ để hoạt động như một hộp số. Việc sử dụng hộp số bán tự động sẽ khắc phục được khá nhiều nhược điểm so với các loại hộp số khác.

Cấu tạo

Cấu tạo của hộp số ly hợp kép chính là sự kết hợp giữa hộp số tự động AT và hộp số sàn MT với hai bộ phận ly hợp và các bánh răng hoạt động độc lập. Mặc dù loại này không có cấu trúc bàn đạp ly hợp để hỗ trợ xe chuyển số cơ học. Tuy nhiên, ly hợp ma sát của DCT có thể giúp các đĩa ma sát tách và kết nối nhờ cơ cấu điều khiển thủy lực – điện tử. Việc này nhằm mang lại khả năng chuyển số mượt mà và nhanh chóng hơn.

Nguyên lý hoạt động

• Số tiến: Đối với số tiến, loại hộp số này sử dụng hai bộ ly hợp độc lập để chuyển đổi số liên tục mà không cần dừng động cơ. Đồng thời, khi đó, hộp số sẽ sử dụng bộ ly hợp số 1 để kết nối động cơ với bộ truyền động và bộ ly hợp số 2 sẽ được mở ra. Nhờ vậy, bạn sẽ được phép chuyển số mượt mà và nhanh chóng hơn so với các loại tự động truyền thống khác.
• Số lùi: Khi bạn muốn chuyển sang số lùi, hệ thống điều khiển sẽ tác động lực lên cặp ly hợp thứ nhất để ngắt kết nối với động cơ. Đồng thời, lực từ hệ thống điều khiển cũng được truyền đến cặp ly hợp thứ hai để kết nối với hệ dẫn động ngược. Khi cặp ly hợp thứ hai được kết nối, công tắc số lùi sẽ được kích hoạt và hộp số sẽ chuyển sang số lùi.

Ưu nhược điểm hộp số ly hợp kép

Hộp số bán tự động (MAT – Manual Automatic Transmission)

Hộp số bán tự động được trang bị bộ ly hợp và bánh răng thông thường. Dù vậy, việc sang số lại được thực hiện bởi các cảm biến, bộ xử lý, bộ truyền động và khí nén thay vì tổ hợp lẫy chuyển số/bàn đạp ly hợp.

Hộp số sang số trực tiếp (DSG – Direct Shift Gearbox)

Tương tự hộp số ly hợp kép, hộp số sang số trực tiếp (DSG) sử dụng hai bộ ly hợp thay thế xen kẽ để thay đổi bánh răng nhưng lại không có sự ồn ào. Để giải quyết các vấn đề của DCT, nó ngắt một ly hợp khi không sử dụng. Ngoài ra, các hệ thống hiện đại cũng cung cấp hiệu quả nhiên liệu hơn hộp số sàn. Xe hạng sang và siêu xe mới trang bị loại hộp số này: Bugatti, Audi…

Hộp số Tiptronic Transmission

Loại hộp số này hoạt động giống hộp số sàn nhưng sử dụng bộ chuyển đổi mô-men xoắn thay vì bàn đạp ly hợp. Người lái có thể chọn giữa chế độ số sàn hoặc số tự động với cơ cấu đảm bảo an toàn khi chuyển đổi chế độ. Tiptronic thường được sử dụng trong các phương tiện vận hành hoặc thể thao, được Porsche tiên phong trong thập niên 90.

Cách bảo dưỡng hộp số ô tô

Trong quá trình sử dụng xe ô tô, người dùng cần nhớ lịch bảo dưỡng hộp số ô tô thường xuyên để đảm bảo nó luôn hoạt động đúng cách và đạt hiệu suất tối đa. Cụ thể:

Thay dầu hộp số

Dầu đóng vai trò rất quan trọng trong sự vận hành của hộp số. Khi hoạt động các chi tiết trong hộp số phải chịu ma sát rất lớn nên cần có dầu để bôi trơn và làm mát. Bên cạnh đó, với một số loại hộp số, dầu nhớt còn tham gia cả vào quá trình vận hành hệ thống ly hợp thuỷ lực.

Vì thế, việc thay dầu hộp số được xem là công đoạn bảo dưỡng cần phải có. Mỗi loại hộp số có lịch thay dầu định kỳ khác nhau và loại dầu riêng phù hợp. Chủ xe có thể xem lịch thay dầu và loại dầu hộp số của xe trong sổ hướng dẫn sử dụng xe hay nhờ thợ kỹ thuật của hãng tư vấn trực tiếp.

Lỗi hộp số ô tô

Do quá trình làm việc khắc nghiệt, chịu áp lực lớn nên nếu không được kiểm tra, bảo dưỡng đúng cách, hộp số cũng sẽ khó tránh khỏi các vấn đề, trục trặc, thậm chí hư hỏng. Các lỗi hộp số ô tô thường gặp như: dầu hộp số rò rỉ, hộp số giảm độ nhạy, xe bị rung, trượt số, khó vào số, vào số bị kêu, hộp số có mùi lạ, hộp số có mùi lạ…

Ngoại trừ yếu tố lỗi kỹ thuật thì đa phần các lỗi hộp số thường do chậm thay dầu hộp số khiến hộp số bị thiếu dầu. Cũng có trường hợp vì dùng dầu có phẩm cấp không phù hợp, kém chất lượng… Ngoài ra lỗi còn có thể bởi các chi tiết hộp số bị mòn, cần thay mới. Do đó để tránh hộp số bị lỗi nên kiểm tra, bảo dưỡng và đặc biệt là thay dầu định kỳ đúng hạn.

Như vậy, Honda Ô tô Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về các loại hộp số trên xe ô tô. Hộp số được ví như “trái tim” của một chiếc xe. Hy vọng những chia sẻ trên giúp bạn hiểu được tầm quan trọng của hộp số và chú ý bảo dưỡng thường xuyên. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được giải đáp và tư vấn chi tiết nhé!

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Hoàng Ngân

Với 2 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.