Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm

Hộp số tự động vô cấp CVT là gì? Ưu nhược điểm hộp số CVT như thế nào? Cách sử dụng hộp số vô cấp khác hộp số có cấp không. Hiện nay rất nhiều mẫu xe ô tô từ xe cỡ nhỏ như Toyota WigoNissan SunnyHonda City… đến cả các dòng xe gầm cao như Toyota Corolla CrossHonda HR-V… hay xe 7 chỗ như Honda CR-VMitsubishi Outlander… đều sử dụng hộp số vô cấp CVT. Vậy so với hộp số tự động AT thường thấy thì hộp số tự động vô cấp CVT có gì khác.

Hộp số tự động vô cấp là gì?

Hộp số vô cấp (tiếng Anh là Continuously Variable Transmission, viết tắt CVT) là một loại hộp số có khả năng thay đổi tỷ số truyền liên tục mà không phải sử dụng cấp số cố định. Cấu trúc của hộp số này được tạo ra thông qua việc sử dụng dây đai và hai hệ pulley, thay vì sử dụng bánh răng như các loại hộp số ô tô khác.
Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
 
Hộp số vô cấp có khả năng điều chỉnh tỷ số truyền liên tục mà không có các cấp số cụ thể.
 
Cả hộp số tự động vô cấp và có cấp đều được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực. Tuy nhiên, điểm khác biệt quan trọng giữa chúng là hộp số vô cấp không có các cấp số cụ thể, trong khi hộp số có cấp thường có các cấp số như 1, 2, 3, 4…
 
Về lịch sử, hộp số vô cấp đã được vẽ phác thảo lần đầu bởi Leonardo Da Vinci vào năm 1490. Công nghệ này tiến bộ khi hộp số tự động hoàn chỉnh đầu tiên với hệ thống bánh răng hành tinh được chứng nhận vào năm 1939. Năm 1958, nhà sản xuất xe Hà Lan, DAF, giới thiệu hộp số CVT và áp dụng nó trên xe ô tô của mình. Subaru cũng đã sử dụng hộp số CVT trên mẫu xe Subaru Justy GL tại Mỹ vào năm 1989. Năm 2004, Ford phát triển và triển khai hộp số CVT trên một số mẫu xe mới của họ.
 
Ngày nay, nhiều hãng xe ô tô như Honda, Toyota, Mitsubishi, Nissan sử dụng hộp số vô cấp CVT trên nhiều mẫu xe của mình.

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT

Khác với hộp số tự động (AT) hoặc hộp số sàn ô tô (MT), hộp số vô cấp không sử dụng cặp bánh răng, mà thay vào đó, hoạt động dựa trên hệ thống dây đai cho phép thay đổi liên tục và vô cấp.

Cấu trúc của hộp số vô cấp CVT bao gồm:

Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
  1. Dây đai truyền động bằng thép.
  2. Bánh đai chủ động (pulley đầu vào): Kết nối để nhận mô men từ động cơ.
  3. Bánh đai bị động (pulley đầu ra): Kết nối đầu ra của hộp số.

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT:

Bánh đai trong hộp số vô cấp là một hệ pulley với đường kính có thể thay đổi. Hệ pulley này được cấu tạo từ hai khối hình nón góc nghiêng 20 độ, có đỉnh nằm đối diện nhau. Một nửa pulley cố định, nửa còn lại có thể trượt trên trục. Do đó, hai nửa pulley này có thể thay đổi khoảng cách tiến gần lại nhau hoặc tách xa nh

au, tùy thuộc vào yêu cầu của tình huống lái xe.

Hệ thống này cho phép điều chỉnh tỷ số truyền liên tục, linh hoạt tùy thuộc vào điều kiện lái xe và mức độ công suất cần thiết. Bằng cách điều chỉnh kích thước của pulley, hộp số vô cấp CVT giúp duy trì động cơ ở vùng hoạt động hiệu quả nhất, cung cấp hiệu suất tốt hơn và tiết kiệm nhiên liệu.

Do tính năng vô cấp của nó, hộp số vô cấp CVT thường mang lại trải nghiệm lái xe mượt mà hơn và giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu. Tuy nhiên, một số người lái có thể cảm thấy thiếu cảm giác thể thao so với hộp số tự động có cấp.

Nguyên lý làm việc hộp số vô cấp


Số tiến

Hệ pulley được điều khiển bởi một bộ điều khiển thuỷ lực, làm cho 2 nửa pulley của hệ pulley chủ động hoặc hệ pulley bị động tiến lại gần hoặc tách xa nhau. Trên mỗi pulley, khi 2 nửa pulley tiến lại gần, bán kính pulley đó tăng lên, dây đai được nâng ra xa tâm. Ngược lại, khi 2 nửa pulley tách ra, bán kính pulley đó giảm xuống, dây đai nằm lọt giữa 2 nửa pulley và gần tâm hơn.

Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm

Khi bán kính của một pulley tăng lên, bán kính pulley còn lại sẽ giảm xuống. Điều này đảm bảo dây đai luôn bám chặt, kết nối liên tục với 2 pulley. Sự tăng giảm bán kính của pulley chủ động và pulley bị động xác định “tỷ số truyền” của hộp số.

Nếu pulley chủ động có bán kính nhỏ và pulley bị động có bán kính lớn, tốc độ quay của pulley bị động giảm, tạo ra “số thấp”. Ngược lại, nếu pulley chủ động có bán kính lớn và pulley bị động có bán kính nhỏ, tốc độ quay của pulley bị động tăng lên, tạo ra “số cao”.

Bộ điều khiển thuỷ lực thay đổi bán kính của 2 hệ pulley, điều này giúp tỷ số truyền biến đổi liên tục. Đó là lý do vì sao hộp số CVT không có các cấp số cố định, mà thay đổi vô cấp.

Số lùi

Để có số lùi, người ta thêm một bộ bánh răng hành tinh trước đầu vào của hệ truyền đai, bao gồm bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, cần dẫn, và vành đai ngoài, cũng như ly hợp tương tự như trong hộp số tự động. Đầu ra từ động cơ sẽ kết nối với bánh răng mặt trời. Đầu vào của pulley chủ động sẽ kết nối với cần dẫn của các bánh răng hành tinh.

Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm

Trong chế độ số tiến bình thường, động cơ sẽ đẩy bánh răng mặt trời quay, bánh răng mặt trời sẽ đẩy bánh răng hành tinh quay cùng chiều. Khi bánh răng hành tinh quay, cần dẫn sẽ quay và truyền lực vào pulley chủ động.

Trong chế độ số lùi, bộ ly hợp sẽ cố định vành đai ngoài, khiến bánh răng hành tinh quay ngược chiều so với bánh răng mặt trời. Điều này đảm bảo hộp số quay ngược chiều và tạo ra số lùi.

Ưu nhược điểm của hộp số vô cấp

Ưu điểm

  • Vận hành Đơn Giản
     
    Hộp số tự động vô cấp CVT có một ưu điểm quan trọng khác là khả năng vận hành đơn giản và dễ dàng cho người lái xe. Cách lái xe tương tự như hộp số tự động AT, và số vòng tua được tối ưu trong mọi tốc độ di chuyển, giảm thiểu thất thoát lực so với hộp số tự động truyền thống. Điều này giúp xe có phản hồi nhanh chóng và vận hành mượt mà hơn.
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
     
    Hoạt Động Mượt Mà, Không Giật
     
    Bằng cách hoạt động dựa trên hệ thống pulley và dây đai, không có cấp số cụ thể, hộp số vô cấp CVT có lợi thế vận hành mượt mà và không bị giật khi chuyển số. Hộp số phản ứng nhanh chóng khi xe tăng/giảm tốc.
     
    Tiết Kiệm Nhiên Liệu
     
    Hộp số vô cấp không cần phải chia thành từng cấp số cụ thể, cho phép thay đổi tỷ số truyền động ở mọi tốc độ. Điều này dẫn đến mức tiêu hao nhiên liệu tối ưu hơn so với hộp số có cấp. Điều này rõ ràng nhất khi xe phải thực hiện các quá trình tăng giảm tốc liên tục, như khi di chuyển trong đô thị. Đây cũng là lý do nhiều mô hình xe đô thị ngày nay chuyển sang sử dụng hộp số CVT thay vì hộp số tự động AT.
     
    Chi Phí Thấp, Kích Thước Nhỏ Gọn
     
    Hộp số vô cấp CVT có cấu trúc và nguyên lý hoạt động đơn giản hơn so với các loại hộp số có cấp như hộp số sàn, tự động, DCT, và do đó, chi phí của nó thường thấp hơn. Nó cũng có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, là lý do mà nhiều mẫu xe phổ thông giá rẻ hiện nay thường sử dụng hộp số CVT.

Nhược điểm

  • Khả Năng Cảm Nhận Chuyển Số
     
    Cấu trúc của hộp số sàn, hộp số tự động AT, hay hộp số DCT thường có cấp số với các bộ bánh răng và ly hợp tương ứng cho từng cấp số. Do đó, khi xe chuyển số, người lái cảm nhận được sự lên số hay xuống số.
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
     
    Trong khi đó, ở hộp số vô cấp CVT, do không có cấp số cụ thể, nên hầu như không có cảm giác chuyển số. Nhà sản xuất thường thiết lập thêm chế độ chuyển số với nhiều cấp số ảo khác nhau. Người lái có thể chuyển qua chế độ số tay hay bán tự động điều chỉnh từ cần số hay lẫy chuyển số. Tuy nhiên, trải nghiệm này thường không chân thật. Vì vậy, trong trường hợp dòng xe nhỏ có hướng đến phong cách lái thể thao, nhà sản xuất thường ưu tiên sử dụng hộp số AT thay vì CVT.
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
     
    Thay Dây Đai Định Kỳ
     
    Hộp số CVT sử dụng dây đai truyền động. Sau một khoảng thời gian sử dụng, dây đai này có thể bị giãn, trượt, làm giảm hiệu suất hoạt động. Do đó, cần thay đổi định kỳ. Theo khuyến nghị của các hãng xe, việc thay mới hệ thống dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km là quan trọng để đảm bảo hộp số CVT hoạt động tốt.
     
    Tiếng Ồn Lớn
     
    Tiếng ồn của hộp số CVT thường khá lớn, là một nhược điểm phổ biến của nhiều xe sử dụng hộp số này. Tuy nhiên, các dòng xe sedan, SUV từ hạng B trở lên thường được gia cố cách âm khá kỹ, giảm thiểu tiếng ồn từ hộp số.
     
    Chi Phí Bảo Dưỡng, Sửa Chữa Cao
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
     
    Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa hộp số CVT nếu gặp lỗi thường khá cao.
     
    Khả Năng Chịu Mô Men Xoắn Thấp
     
    Đây là điểm yếu lớn nhất của hộp số tự động vô cấp. Do truyền động bằng dây đai, nên hộp số CVT không chịu được mô men xoắn cao. Điều này khiến nó không phù hợp cho các dòng xe cần sức kéo lớn, vận chuyển nặng, hay xe thể thao. 
     
    Giá Dầu Hộp Số CVT Cao
     
    Hộp số vô cấp CVT sử dụng loại dầu nhớt riêng, không thể sử dụng chung với dầu hộp số tự động. Chi phí thay nhớt hộp số CVT thường cao hơn so với hộp số tự động AT.

So sánh hộp số vô cấp và có cấp

Chi Phí:

  • Giá: Hộp số vô cấp thường có giá thấp hơn so với các loại hộp số tự động có cấp.

  • Bảo Dưỡng & Sửa Chữa: Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa hộp số vô cấp thấp hơn so với các loại hộp số tự động có cấp. Tuy nhiên, hộp số vô cấp đòi hỏi việc thay dây đai định kỳ.

  • Mức Tiêu Hao Nhiên Liệu: Hộp số vô cấp thường tiết kiệm nhiên liệu hơn do tỷ số truyền không bị phân cấp.

    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
  • Hiệu Suất Dẫn Động: Hiệu suất của hộp số tự động có cấp cao hơn do dẫn động bằng bánh răng, nó có thể chịu được mô men xoắn cao và phù hợp với mọi dòng xe. Ngược lại, hộp số vô cấp, với dẫn động bằng dây đai, chỉ phù hợp với các dòng xe cỡ nhỏ.

  • Trải Nghiệm: Hộp số vô cấp mang lại trải nghiệm chuyển số mượt mà hơn vì không có cấp, nhưng về cảm giác chuyển số, sự phản hồi khi chuyển số, và trải nghiệm thể thao, hộp số tự động có cấp thường xuất sắc hơn.

  • Độ Ồn: Hộp số vô cấp thường có độ ồn lớn hơn so với các loại hộp số có cấp.

  • Chi Phí Thay Dầu: Dầu cho hộp số vô cấp thường có giá cao hơn so với dầu cho hộp số tự động AT thông thường.

Ý nghĩa ký hiệu hộp số CVT

Ký hiệu hộp số CVT khá tương đồng với ký hiệu số tự động AT và bao gồm các ký hiệu phổ biến sau:

  • P: Chế độ đỗ xe, chỉ sử dụng khi xe đang ở trạng thái dừng hoàn toàn.
  • R: Chế độ lùi xe.
  • N: Chế độ tự do, xe ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số, thường được sử dụng khi cần đẩy xe hoặc kéo xe.
  • D: Chế độ chạy xe, là chế độ chính dùng khi xe đang di chuyển.
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm
    Hộp số vô cấp CVT là gì? Ưu và nhược điểm

Bên cạnh các ký hiệu trên, giống như hộp số tự động AT, nhiều nhà sản xuất còn trang bị thêm cho xe số tự động CVT một số chế độ mở rộng với các ký hiệu:

  • M+/-: Chế độ số tay, người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay.
  • S+/-: Chế độ thể thao, cho phép người lái tự chuyển số như chế độ M.
  • L: Chế độ số thấp, có độ hãm lớn, thường được sử dụng khi xe cần tải nặng, lên/xuống đèo dốc.

Ngoài ra, có nhiều ký hiệu mở rộng khác tùy thuộc vào nhà sản xuất và mô hình cụ thể của xe số tự động CVT.

Cách sử dụng hộp số vô cấp

Việc sử dụng xe hộp số CVT tương tự như cách lái xe số tự động thông thường. Người lái chỉ cần chuyển cần số vào chế độ lái phù hợp với tình huống. Hệ thống chuyển số của hộp số CVT được điều khiển tự động, giúp người lái không cần phải đạp côn và thao tác chuyển số như khi lái xe số sàn.

>>>>>>>Xem thêm 

So sánh Kia Morning và Toyota Wigo

So sánh Toyota Wigo và Hyundai Grand i10

So sánh Hyundai Elantra và Chevrolet Cruze

So sánh Nissan Navara và Ford Ranger

Có nên mua BMW X3 2019 cũ không?

Rate this post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *