Hộp số tự động 6 cấp xe ô tô là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng như thế nào? So sánh với các loại hộp số tự động khác để hiểu hơn về loại hộp số tự động này nhé!
Xem thêm: Hộp số CVT là gì, có bền không, ưu nhược điểm như thế nào?
Hộp số là bộ phận quan trọng, không thể thiếu được trên những chiếc ô tô. Chức năng của hộp số chính là truyền dẫn lực, giúp xe có thể vận hàng thuận lợi trên nhiều loại địa hình khác nhau. Hiện các nhà sản xuất chia hộp số ô tô thành 2 loại, bao gồm: Hộp số tự động và hộp số sàn.
Hộp số tự động 6 cấp là gì?
Hộp số tự động (AT – Automatic Transmission) lại được chia thành 2 loại, gồm loại hộp số tự động có cấp và loại hộp số tự động vô cấp. Loại hộp số xe ô tô này có khả năng tự động thay đổi tỷ số truyền động, không cần lái xe phải điều khiển trong điều kiện lái xe thông thường.
Hộp số tự động 6 cấp trên xe ô tô (Nguồn: xedienxanh.net)
Theo CarMax, thống kê đến năm 2018, hơn 96,3% xe ô tô được bán ra tại Mỹ có trang bị hộp số tự động. Tại thị trường Việt Nam, các loại hộp số tự động phổ biến nhất hiện nay bao gồm các loại từ 4 cấp, 5 cấp, 6 cấp, 7 cấp, 8 cấp, 9 cấp, đến 10 cấp. Tuy nhiên, loại hộp số tự động 6 cấp vẫn được sử dụng phổ biến nhất
Hộp số tự động loại 6 cấp cho xe ô tô được trang bị bộ chuyển động tương ứng với 6 số. Chức năng chính của hộp số này là thay đổi tỷ số truyền động vòng tua trên động cơ và mô men xoắn trên bánh xe. Với bộ chuyển động 6 số sẽ tương ứng là 6 cấp, cho phép bộ máy tính của ô tô có thêm lựa chọn nhằm đạt trạng thái cân bằng tốt nhất giữa mô men xoắn của động cơ và mô men cản của bánh xe. Nhờ đó, người lái xe có thể dễ dàng chọn được trạng thái tự nhiên, đỗ xe, lùi xe, hay lái xe di chuyển bằng cách sử dụng núm điều khiển, cần số hoặc các nút ấn vật lý.
So sánh với các loại hộp số thông thường, hộp số tự động 6 cấp có nhiều ưu điểm vượt trội hơn như: Khả năng chuyển số nhanh và mượt hơn, tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế tình trạng chết máy, điều khiển xe dễ dàng nơi đông đúc.
Xem thêm: Thông tin chi tiết về hộp số ly hợp kép sử dụng trên xe ô tô
Cấu tạo của hộp số tự động 6 cấp
Hộp số tự động 6 cấp cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau: Bộ biến mô thủy lực, bộ truyền bánh răng hành tinh, bộ điều khiển điện tử, dầu hộp số tự động và bộ ly hợp thủy lực.
Cấu tạo của hộp số tự động 6 cấp trên xe ô tô (Nguồn: xedienxanh.net)
Chi tiết từng bộ phận của hộp số tự động 6 cấp có chức năng hoạt động như sau:
Bộ truyền bánh răng hành tinh
Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trò quan trọng nhất trong cấu tạo của hộp số xe tự động. Cấu tạo bộ truyền này bao gồm: Bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, cần dẫn và bánh răng bao.
Các bánh răng bao sẽ chuyển động khớp với các bánh răng hành tinh, sau đó bánh răng hành tinh lại tiếp tục khớp với bánh răng mặt trời. Bánh răng hành tinh được cố định trục với cần dẫn, và nó có thể tham gia đồng thời vào 2 chuyển động quay quanh bánh răng mặt trời và quay quanh chính trục của nó.
Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh trong hộp số tự động (Nguồn: xedienxanh.net)
Hộp số tự động 6 cấp được cấu tạo với cả 3 bộ phận bánh răng mặt trời, cần dẫn và bánh răng bao đều có khả năng dẫn mô men xoắn – đầu vào/sơ cấp. Khi đó, 1 trong 2 bộ phận sẽ nhận mô men xoắn – đầu ra/thứ cấp, các bộ phận còn lại đồng thời sẽ nhận nhiệm vụ giữ cố định. Sự thay đổi trên bộ phận cố định hoặc của bộ phận đầu vào sẽ dẫn đến tỷ số truyền đầu ra là khác nhau.
Ngoài ra, tỷ số truyền cũng sẽ giảm dần khi tốc độ đầu vào chậm hơn tốc độ đầu ra. Ngược lại, tỷ số truyền tăng lên khi tỷ số đầu vào cao hơn tỷ số đầu ra. Khi tỷ số truyền giảm, chuyển động đầu vào và đầu ra tỷ lệ ngược với nhau khiến cho số lùi.
Giảm tốc: Tại chế độ giảm tốc, bánh răng mặt trời sẽ ở trạng thái cố định trong khi đó các bánh răng bao trong thế chủ động, cần dẫn ở thế bị động. Khi bánh răng bao chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ, bánh răng hành tinh cũng sẽ quay theo chiều kim đồng hồ tương ứng. Chính điều này đã làm cho tốc độ của cần dẫn giảm dần.
Tăng tốc: Khi tăng tốc, các bánh răng bao ở thế bị động, bánh răng mặt trời được cố định, còn cần dẫn ở thế chủ động. Khi bánh răng hành tinh chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ thì bánh răng bao tăng tốc cũng quay theo.
Đảo chiều: Lúc này, bánh răng bao ở thế bị động, bánh răng mặt trời ở thế chủ động và cần dẫn được cố định. Khi các bánh răng mặt trời tiến hành quay vòng theo chiều kim đồng hồ, vì cần dẫn đang được cố định nên bánh răng hành tinh sẽ quay ngược hướng kim đồng hồ. Điều này làm cho bánh răng bao cũng quay ngược với chiều kim đồng hồ.
Xem thêm: Hộp số sàn ô tô: Nguyên lý vận hành và hướng dẫn sử dụng chi tiết
Biến mô thuỷ lực trên hộp số tự động 6 cấp
Biến mô thuỷ lực là loại khớp nối sử dụng chất lỏng, nằm ở giữa động cơ và bộ phận hộp số. Chức năng của bộ biến mô thuỷ lực là truyền mô men xoắn từ động cơ tới trục để đi tới hộp số. Cấu tạo biến mô thuỷ lực trên hộp số tự động 6 cấp bao gồm: Bộ bánh bơm được kết nối với động cơ, tuabin kết nối hộp số và stator giúp định hướng môi chất.
Cấu tạo của bộ biến mô thuỷ lực trên hộp số tự động (Nguồn: xedienxanh.net)
Nguyên lý hoạt động của bộ biến mô thủy lực giống như việc đặt hai máy quạt lại với nhau. Trong đó, một quạt đóng có nhiệm vụ như bộ bánh bơm, trong khi quạt còn lại như tuabin. Khi có những sự tác động, môi chất sẽ từ quạt số 1 đập vào cánh quạt số 2, qua đó làm quạt số 2 quay và chuyển trả lại cho quạt số 1.
Xe dừng: Khi dừng xe mà máy vẫn đang nổ, động cơ vẫn dẫn động bộ bánh bơm nhưng sẽ không đủ mạnh để tuabin có thể hoạt động. Đến khi xe bắt đầu chạy lại thì bánh bơm xoay liên lục mới tạo đủ lực dẫn động để tuabin hoạt động. Khi đó, do sự chênh lệch lớn giữa tốc độ của bánh bơm và tuabin dẫn đến bắt đầu diễn ra sự khuếch đại.
Xe tăng tốc: Khi xe tăng tốc, bánh bơm xoay nhanh hơn khiến tuabin quay nhanh. Tốc độ tuabin tăng cao đồng thời sẽ làm cho sự khuếch đại giảm dần.
Điểm khớp nối: Tại thời điểm tốc độ tuabin tăng lên khoảng 90% so với tốc độ bánh bơm thì sự khuếch đại của mô men xoắn thường là bằng 0. Biến mô thủy lực khi đó đóng vai trò như một khớp nối môi chất giữa động cơ và hộp số.
Ngoài chức năng chính này, biến mô thủy lực còn đóng vai trò dẫn động cho bơm dầu đến hộp số tự động 6 cấp. Dầu thủy lực nhờ vậy sẽ được hút chuyển vào hệ thống thuỷ lực bên trong hộp số khi bánh bơm và tuabin đang hoạt động.
Bộ ly hợp thuỷ lực
Bộ ly hợp thuỷ lực là bộ phận nằm phía trong hộp số tự động 6 cấp, được cấu tạo từ các tấm thép tạo ma sát, kết hợp đĩa ma sát, lò xo và Piston.
Cấu tạo bộ ly hợp thuỷ lực trong hộp số tự động (Nguồn: xedienxanh.net)
Bộ hợp ly thủy lực hoạt động dựa trên cơ sở các tấm ma sát và đĩa thép ma sát được xếp chồng lên nhau. Qua các rãnh, đĩa ma sát sẽ ăn khớp với bánh răng bao trên bộ bánh răng hành tinh. Khi bánh răng bao chuyển động sẽ kéo theo chuyển động của các đĩa ma sát trên ly hợp chuyển động theo. Lò xo sẽ đóng vai trò tách các tấm ma sát khi áp suất dầu giảm xuống hoặc hết. Khi áp suất dầu tăng lên, lò xo dịch chuyển sang phải khiến các tấm ma sát bị ép lại với nhau và được bánh bao răng trên bộ bánh răng hành tinh giữ lại.
Bộ điều khiển điện tử
Bộ điều khiển điện tử đóng vai trò chính trong việc chuyển số tự động của xe ô tô. Thông qua các tín hiệu cảm biến, bộ điều khiển sẽ tiếp nhận thông tin đầu vào và xử lý thông tin, cung cấp dòng điện tới các van để mở hoặc đóng đường dầu truyền của các ly hợp.
Dầu hộp số tự động
Dầu hộp số tự động (ATF – Automatic Transmission Fluid) có vai trò quan trọng trong cấu tạo của hộp số tự động 6 cấp bởi các chức năng sau:
- Khả năng truyền mô men trong bộ biến mô;
- Bôi trơn các bánh răng hành tinh và các chi tiết chuyển động khác linh hoạt hơn;
- Điều khiển hoạt động ly hợp và phanh, hệ thống điều khiển thủy lực bên trong hộp số;
- Làm mát những chi tiết chuyển động.
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động 6 cấp
Hộp số tự động 6 cấp vận hành dựa trên nguyên lý mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ truyền đến biến mô thủy lực, rồi từ biến mô truyền đến trục vào trên hộp số. Ở đây, tín hiệu cảm biến trên bộ điều khiển điện tử sẽ được kích hoạt, cho phép đóng/mở đường dẫn đến các hợp ly. Hai ly hợp phải đóng lại thì mô men xoắn mới truyền tới trục ra của hộp số.
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động 6 cấp (Nguồn: xedienxanh.net)
Chi tiết nguyên lý hoạt động của hộp số tự động 6 cấp như sau:
- Khi xe di chuyển đi về phía trước: Ly hợp số hay ly hợp tiến tương ứng với tốc độ của xe sẽ đóng lại.
- Khi xe giữ tại số trung gian (N): Chỉ có ly hợp số 2 được đóng lại, ly hợp tiến phải sẽ được mở ra, khiến mô men xoắn không thể truyền tới trục ra trên hộp số.
- Khi xe di chuyển đi lùi về phía sau: Với xe sử dụng hộp số tự động 6 cấp có 5 số tiến và 1 số lùi thì ly hợp số 2 và số 5 sẽ đóng lại.
Quá trình vào số 1 trên xe ô tô sử dụng hộp số tự động thực hiện thông qua việc đóng ly hợp số 1 và ly hợp số tiến. Khi ly hợp số 1 được đóng lại thì lực mô men xoắn sẽ truyền sang bộ bánh răng hành tinh số 1 và số 2, rồi chuyển tiếp tới trục ra của hộp số. Với ly hợp số tiến thì sẽ cho phép mô men xoắn truyền từ biến mô đến trục đi vào hộp số, được xem như “cửa ngõ” đầu vào của hộp số.
Cách thức vận hành của biến mô thủy lực tại hộp số tự động 6 cấp (Nguồn: xedienxanh.net)
Quá trình vào số 2 giống như quá trình số 1. Khi ly hợp tiến đóng lại sẽ cho phép mô men xoắn truyền từ trục biến mô thủy lực đến hộp số. Sau đó ly hợp số 2 đóng lại, tạo truyền động cho bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3, từ đó chuyển tới trục ra trên hộp số.
Với số lùi, ly hợp số 5 sẽ đóng lại giúp mô men xoắn truyền động từ trục biến mô thủy lực đến trục bánh răng mặt trời trên bộ bánh răng hành tinh. Ly hợp số 2 đồng thời đóng lại để giữ cố định bánh răng bao trên bộ bánh răng hành tinh số 2. Mô men xoắn lúc này sẽ đổi chiều khi truyền từ trục bánh răng mặt trời đến bộ bánh răng hành tinh số 2 và 3, cuối cùng là chuyển tới trục ra trên hộp số.
Hướng dẫn lái xe ô tô sử dụng hộp số tự động 6 cấp
Xe ô tô trang bị hộp số tự động ngày càng được sử dụng phổ biến, kéo theo nhu cầu học lái xe số tự động cũng trở nên vô cùng cần thiết. Tương tự trên một số dòng xe số tự động khác, xe sử dụng hộp số tự động 6 cấp sử dụng các ký hiệu như sau:
- Số N (Neutral): Hay gọi là số “mo”, là chế độ ngắt truyền động trên hộp số.
- Số R (Rear): Sử dụng khi muốn lùi xe.
- Số P (Park): Sử dụng khi xe dừng hoặc đỗ tại vị trí cố định trong một khoảng thời gian dài.
- Số D (Drive): Sử dụng khi muốn di chuyển xe tiến về phía trước.
- Số M (Manual): Chế độ số tay giúp lái điều khiển cộng trừ cấp số khi vượt xe khác hoặc đi lên/xuống dốc.
- Số S (Sport): Là chế độ lái xe thể thao.
- Ký hiệu +/- hay lẫy số +/- ở trên vô lăng: Hỗ trợ người lái tăng giảm cấp số chủ động.
- Ký hiệu L, L1, L1 (Low): Tương ứng với chế độ số 1, số 2 như trên xe số sàn.
- Ký hiệu D1, D1, D3: Là chế độ số tay lần lượt theo các cấp số từ 1, 2 và 3.
Ký hiệu cơ bản trên xe ô tô hộp số tự động 6 cấp (Nguồn: xedienxanh.net)
Hướng dẫn khởi động an toàn xe hộp số tự động 6 cấp
Người lái xe cần quan sát để xác định xe của mình có khóa thông minh không hay vẫn dùng khóa cơ. Nếu xe ô tô sử dụng chìa khóa cơ thì vặn chìa khóa theo hướng kim đồng hồ, đồng thời đạp chân phanh để khởi động xe. Với dòng xe ô tô được trang bị nút Start/Stop, cách khởi động sẽ đơn giản hơn. Người lái chỉ cần đặt chìa khóa lại gần, đồng thời nhấn chân phanh và nhấn nút khởi động là xong.
Cách khởi động xe ô tô hộp số tự động 6 cấp (Nguồn: xedienxanh.net)
Lưu ý, khi khởi động xe ô tô số sử dụng hộp số tự động 6 cấp. Lái xe cần nhớ vị trí cần số P, tiến hành đạp phanh chân và hạ phanh tay nếu đã sử dụng trước đó rồi mới thực hiện khởi động động cơ xe.
Một số dòng xe ô tô hiện nay trên thị trường không bắt buộc người lái phải đạp phanh chân khi khởi động xe. Ngoài ra, lái xe có thể để cần số tại vị trí N khi khởi động xe, nhưng tốt nhất hãy sử dụng thao tác số P, đạp phanh chân và khởi động xe tạo thành một thói quen để đảm bảo an toàn khi lái xe.
Hướng dẫn dừng và đỗ xe hộp số tự động 6 cấp đúng cách
Khi muốn dừng xe lại, lái xe di chuyển cần số tại vị trí D, rồi đạp bàn đạp nhanh và gài phanh đỗ (nếu cần). Trường hợp cần dừng đỗ xe trong khoảng thời gian dài, lái xe cần chuyển cần số về vị trí N hoặc vị trí P để đảm bảo an toàn.
Khi cần đỗ xe hộp số tự động 6 cấp, lái xe di chuyển cần số về vị trí D, đồng thời đạp bàn đạp phanh và gài phanh đỗ, chuyển nhanh cần số sang vị trí P. Trên các dòng xe trang bị hệ thống mở khóa và khởi động bằng smartkey, lái xe nhấn vào khóa điện để tắt máy. Với xe sử dụng chìa khóa thông thường thì vặn chìa khóa về vị trí “Lock” để tắt máy xe.
Lưu ý, trước khi khóa cửa xe, lái xe cần đảm bảo đã mang theo chìa khóa theo người ra khỏi xe. Nếu xe ô tô được đỗ trên đoạn đường dốc, người lái hãy nhớ chặn các bánh xe để đảm bảo an toàn, tránh trôi xe.
Hướng dẫn cách đỗ xe hộp số tự động 6 cấp trên đoạn đường dốc (Nguồn: xedienxanh.net)
Cách dừng đèn đỏ khi lái xe số tự động
Theo khuyến nghị của các chuyên gia, người lái khi dừng xe ở đèn đỏ có thể lựa chọn linh hoạt giữa vị trí cần N hay D. Với những lái xe có kinh nghiệm sử dụng xe hộp số tự động 6 cấp, khi dừng đèn đỏ trong thời gian ngắn thường để tại vị trí D và đạp phanh, để di chuyển thì chỉ cần nhả phanh là được.
Nếu khoảng thời gian chờ đèn đỏ lâu hơn, tại điều kiện đường bằng phẳng, lái xe nên để về số N để không bị mỏi chân. Nếu dừng đèn đỏ lâu tại đoạn đường dốc, lái xe có thể gạt cần về vị trí N hoặc D và cần giữ chân phanh.
Hướng dẫn lùi xe số tự động an toàn
Khi muốn lùi xe ô tô sử dụng hộp số tự động, người lái cần quan sát 2 bên xe và phía sau xe, đạp phanh nhẹ nhàng, sau đó di chuyển sang đạp ga và chuyển cần số đến vị trí R.
Hướng dẫn vào số xe hộp tự động an toàn
Số N – số “mo”: Khi chuyển số sang vị trí N sẽ ngắt kết nối giữa động cơ với bánh xe. Khi đó, nếu lái xe nhấn ga thì cũng không thể truyền lực đến các bánh xe. Do vậy sẽ cho phép bánh xe quay tự do và lái xe có thể điều khiển mà không cần tác động lực từ động cơ.
Ký hiệu số N trên các dòng xe hộp số tự động (Nguồn: xedienxanh.net)
Cách sử dụng số N đúng chính là không đột ngột chuyển sang số N khi xe đang di chuyển với tốc độ cao, ngoại trừ những trường hợp khẩn cấp. Nguyên nhân là bởi sự giảm tốc đột ngột ảnh hưởng đến nhiều tính năng an toàn của bánh xe, đồng thời tăng nguy cơ gây tai nạn.
Số D1, D2, D3: Đây là các chế độ số tay theo cấp số lần lượt là 1 – 2 – 3. Trong đó, số D1 được dùng khi xe chạy với tốc độ chậm, đường khúc khuỷu gập ghềnh. Số D2 và D3 được dùng khi đi ở những đoạn đường mấp mô khó đi hoặc cần tăng tốc, hai số này giúp đảm bảo an toàn khi xe đổ đèo.Số tay M (+/-): Loại số tay này được ứng dụng khá phổ biến trên nhiều dòng xe ô tô hiện nay. Lái xe có thể thay đổi tăng hoặc giảm số theo ý muốn như khi đi xe số sàn. Nếu muốn tăng số, lái xe chỉ cần đẩy cần số lên ký hiệu (+), và khi giảm số thì đẩy cần đến ký hiệu (-). Nếu không cần dùng số tay nữa, lái xe đẩy cần về vị trí D hoặc chuyển từ vị trí D đến bị trí M hoặc S đều được.
Những tính năng trang bị phù hợp với nhu cầu sử dụng đa dạng, hộp số tự động 6 cấp là lý do giữ loại hộp số này được lựa chọn phổ biến hiện nay. Với hộp số tự động 6 cấp, lái xe có thể dễ dàng để cần gạt ở vị trí D và không cần chạm vào cần số cho đến khi muốn quay đầu xe, hoặc dừng, đỗ xe. Tốc độ chuyển số trên hộp số tự động 6 cấp cũng nhanh chóng và mượt mà hơn nhiều so với hộp tự động 4 cấp và 5 cấp.
