Tìm hiểu 4 loại hộp số ô tô thông dụng nhất hiện nay, ưu và nhược điểm của từng loại

Loạt ô tô mới dự kiến ra mắt thị trường Việt trong tháng 6

Khái niệm hộp số ô tô

Hộp số ô tô là bộ phận giúp truyền sức mạnh từ động cơ đến hệ thống dẫn động bánh xe với tỉ số truyền thay đổi phù hợp với yêu cầu vận hành. Bởi động cơ đốt trong chỉ sản sinh công suất và mô men xoắn tối đa tại dải vòng tua máy hẹp. Nên để xe có thể tăng/giảm tốc độ, cần có một bộ phận trung gian đảm nhận nhiệm vụ thay đổi tỉ số truyền đến hệ thống dẫn động bánh xe. Đây chính là lý do hộp số ra đời.

Hộp số ô tô là bộ phận giúp truyền sức mạnh từ động cơ đến hệ thống dẫn động bánh xe với tỉ số truyền thay đổi phù hợp với yêu cầu vận hành.

Nhiệm vụ chính của hộp số ô tô

Thay đổi tỷ số truyền từ động cơ đến hệ thống dẫn động bánh xe, thay đổi tốc độ xe phù hợp với lực cản bên ngoài

Thay đổi chiều di chuyển của xe tiến phía trước hay lùi về sau

Ngắt kết nối động cơ trong thời gian tuỳ ý mà không cần tắt máy xe

Nhờ có hộp số ô tô mà động cơ có thể hoạt động ở dải vòng tua máy tối ưu nhất, giúp xe vận hành ổn định, êm ái và tiết kiệm nhiên liệu.

Hiện nay có 4 loại hộp số xe ô tô được sử dụng phổ biến nhất: Hộp số sàn MT, hộp số tự động AT, hộp số vô cấp CVT và hộp số ly hợp kép DCT

1. Hộp số sàn/số tay (Manual Transmission)

Đây là loại hộp số có tuổi đời lớn nhất, đi cùng với đó là cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ và độ tin cậy cao. Loại hộp số này sử dụng ly hợp ma sát dạng đĩa để ngắt hoặc kết nối chuyển động từ động cơ xuống hộp số. Ly hợp này được điều khiển bởi người lái thông qua bàn đạp ly hợp (chân côn). Bên trong hộp số là các trục sơ cấp (đầu vào từ động cơ), trục thứ cấp (đầu ra khỏi hộp số) và trục trung gian (đối với hộp số 3 trục).

Trên các trục này là các bánh răng ăn khớp cố định với nhau tạo nên các tỷ số truyền ứng với từng cấp số của xe. Khi muốn chuyển số, người lái đạp bàn đạp ly hợp để ngắt kết nối từ động cơ xuống hộp số, kết hợp với thao tác trên cần số theo sơ đồ có sẵn, qua đó đưa các bánh răng gài số (thông qua các liên kết cơ khí) đến được vị trí bánh răng ứng với số truyền tương ứng.

Cách vận hành xe số sàn

Cách vận hành xe số sàn sẽ có phần phức tạp hơn so với các loại xe sử dụng hộp số khác. Nhưng chỉ cần nắm được nguyên tắc vận hành thì sử dụng hoàn toàn không khó. Với xe số sàn, người lái sẽ nắm toàn bộ quyền kiểm soát thao tác chuyển số. Để vào số trên xe số sàn chỉ cần thực hiện đúng trình tự: đạp côn > chuyển số > nhả côn từ từ > đạp nhẹ chân ga.

Ưu điểm:

- Thường tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số tự động hay hộp số vô cấp CVT.

- Giá thành rẻ hơn so với các loại hộp số khác.

- Việc bảo trì, bảo dưỡng thường dễ dàng và ít tốn kém chi phí hơn.

- Giúp người lái kiểm soát xe tốt hơn trong nhiều tình huống.

- Việc phải sử dụng nhiều thao tác để điều khiển côn, số hợp lý giúp người lái tập trung hơn.

- Mang lại cảm giác điều khiển chân thật và thú vị hơn.

Nhược điểm:

- Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số sàn là khó hơn so với xe số tự động. Bên cạnh đó, những “tay lái yếu” có thể cảm thấy căng thẳng khi vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác của hộp số sàn.

- Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì người lái sẽ phải thường xuyên thực hiện các thao tác với hộp số, đặc biệt là “rà côn” để giữ cho xe không tắt máy khi đường đông.

2. Hộp số tự động (Automatic Transmission)

Từ khi được giới thiệu năm 1940 đến nay, hộp số tự động đang ngày càng khẳng định vị trí và tầm quan trọng của mình trong ngành công nghiệp ô tô. Hiện nay, đa số những mẫu xe bán ra tại Việt Nam đều được trang bị hộp số tự động.

Hộp số tự động sử dụng bộ biến mô thuỷ lực làm nhiệm vụ như ly hợp nhằm ngắt/truyền chuyển động quay từ động cơ đến hộp số.

Bên trong hộp số gồm các bánh răng có cấu hình phức tạp ăn khớp với nhau để hình thành các cấp số cho xe Ô tô. Đáng chú ý là toàn bộ quá trình sang số đều được tính toán dựa trên hệ thống máy tính và điều kiện vận hành của xe.

Cách vận hành xe số tự động

Lái xe số tự động đơn giản hơn xe số sàn rất nhiều. Bởi việc chuyển số đã được thực hiện hoàn toàn tự động. Người lái không cần thao tác chuyển số qua cần số và chân côn như xe số sàn.

Người lái chỉ quan tâm đến việc chọn các chế độ lái phù hợp tương ứng với các ký hiệu số tự động thường thấy như: chế độ P – đậu xe (Parking), chế độ R – lùi xe (Reverse), chế độ N – trạng thái tự do (Neutral), chế độ lái xe D – số tiến (Drive)…

Trong trường hợp người lái muốn tự chuyển số thì có thể chọn chế độ chuyển số tay. Khi này, người có thể tự chuyển số bằng cần số hay bằng lẫy chuyển số trên vô lăng.

Ưu điểm

- Phù hợp với phần đông khách hàng khi không có các thao tác rườm rà như số tay.

- Đem lại cảm giác lái thoải mái, không giật cục khi đi trên phố vì quá trình sang số diễn ra theo tính toán của máy tính. Khắc phục tình trạng tắt máy đột ngột khi điều khiển xe.

Nhược điểm

- Tốn nhiều nhiên liệu hơn so với hộp số sàn vì công suất bị hao hụt ở biến mô thuỷ lực.

- Chi phí bảo dưỡng, thay thế cao hơn, quá trình sửa phức tạp hơn.

3. Hộp số tự động vô cấp CVT (Continuous Variable Transmission)

Hộp số vô cấp sử dụng đai truyền lực di chuyển giữa hai pulley có đường kính biến thiên để thay đổi tỉ số truyền. Trong ứng dụng thực tế, một số nhà sản xuất hộp số vô cấp sử dụng bộ biến mô thủy lực (tương tự hộp số tự động truyền thống) để truyền động năng từ động cơ đến hộp số.

Một số nhà sản xuất khác sử dụng bộ ly hợp tương tự hộp số sàn nhưng tất nhiên vận hành hoàn toàn tự động. Nhờ vào việc thay đổi đường kính pulley, hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền một cách êm dịu. Việc thay đổi này được điều khiển chính xác bởi máy tính, dựa vào điều kiện vận hành thực tế của xe như tải trọng, độ dốc…

Cách sử dụng hộp số vô cấp CVT tương tự như hộp số tự động truyền thống. Quá trình chuyển số được thực hiện hoàn toàn tự động.

Ưu điểm:

- Giữ lại được khả năng điều khiển nhẹ nhàng, thoải mái của một hộp số tự động.

- Khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn so với hộp số tự động có cấp truyền thống.

- Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ và khối lượng nhẹ hơn so với hộp số tự động có cấp.

- Quá trình vận hành mượt mà và chính xác do người lái không cảm nhận được quá trình sang số thông thường (vòng tua lên cao rồi giảm xuống) như ở các loại hộp số khác.

Nhược điểm:

- Tiếng ồn khi tăng tốc cũng như khi chạy ở tua máy cao là một trong những nhược điểm cố hữu của CVT, dù hộp số có trang bị chế độ giả lập cấp số hay không.

- Dây đai trong hộp số CVT cũng không thể chịu được những động cơ có công suất và momen xoắn cao, do đó hoàn toàn không phù hợp đối với những dòng xe thể thao.

- Chi phí bảo dưỡng, thay thế, sửa chữa các bộ phận bên trong hộp số CVT còn khá cao.

4. Hộp số ly hợp kép (Dual Clutch Transmission)

Hộp số ly hợp kép gồm có các bộ bánh răng và hai ly hợp thuỷ lực. Một ly hợp điều khiển các bánh răng cấp số lẻ như 1, 3, 5… Một ly hợp điều khiển các bánh răng cấp số chẵn như 2, 4, 6… Ví dụ nếu một ly hợp điều khiển bánh răng số 1 để cho xe vào số 1, thì đồng thời ly hợp còn lại chuẩn bị sẵn sàng để xe vào số 2 ngay sau đó.

Hộp số DCT có 2 loại: hộp số DCT khô và hộp số DCT ướt. Hộp số DCT ướt khác hộp số DCT khô khi có thêm dầu tản nhiệt, làm mát.

Ưu điểm

- Tiết kiệm nhiên liệu vì hiểu đơn giản là hộp số ly hợp kép là từ 2 hộp số sàn thông thường ghép thành.

- Tốc độ sang số nhanh, tính chuẩn xác cao, thường được nhiều mẫu xe thể thao sử dụng.

Nhược điểm

- Giá thành cao do thuật toán và cách thiết kế khó khăn, phức tạp chỉ thích hợp trên những dòng xe sang, xe thể thao đắt tiền.

- Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao vì cấu hình hộp số khá phức tạp.

“Đàn em” của Honda City thế hệ mới ra mắt với thiết kế “lột xác”, giá chỉ 399 triệu đồng Mẫu xe ô tô Honda Crider 2024 được xem như “đàn em” của Honda City vừa ra mắt với thiết kế ấn tượng cùng nhiểu ...

Hyundai Santa Fe 2024 lộ thiết kế rõ nét gây “sốc”, ngày ra mắt đã cận kề Hyundai Santa Fe 2024 mới đây tiếp tục được chạy thử nghiệm với lớp ngụy trang được cởi bỏ gần như hoàn toàn, chứng tỏ ...

Loạt ô tô mới dự kiến ra mắt thị trường Việt trong tháng 6 Bước sang tháng 6, thị trường ô tô Việt Nam được dự đoán tiếp tục sôi động với sự xuất hiện của các dòng xe ...