Hộp số vô cấp CVT là gì? Cấu tạo, chức năng và cách sử dụng

hộp số vô cấp cvt

Trong thời gian gần đây, xe ô tô hiện đại thường được trang bị hộp số vô cấp CVT, một công nghệ động cơ tiên tiến. Hãy cùng Phú Gia Auto tìm hiểu về hộp số vô cấp CVT, bao gồm nguyên lý hoạt động, ưu điểm và nhược điểm của nó, cũng như cách sử dụng hộp số này nhé!

Hộp số vô cấp CVT là gì?

  • Hộp số vô cấp CVT là gì?

Hộp số vô cấp (hoặc CVT – Continuously Variable Transmission) là một loại hộp số độc đáo, có khả năng điều chỉnh tỷ số truyền động một cách liên tục mà không cần phải sử dụng các cấp số cố định như các loại hộp số ô tô truyền thống. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng dây đai và hai hệ pulley thay vì các bánh răng như các loại hộp số khác.

hộp số vô cấp cvt
Hộp số vô cấp CVT

Hộp số tự động vô cấp và hộp số tự động có cấp đều là các hộp số tự động, 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 cố định, trong khi hộp số tự động truyền thống có cấp số như 1, 2, 3, 4…

  • Lịch sử phát triển của hộp số CVT

Lịch sử của hộp số vô cấp đã đi qua nhiều giai đoạn phát triển quan trọng. Theo các nguồn tin, nguyên mẫu của hộp số CVT được phác thảo lần đầu bởi nhà đại học và nhà khoa học nổi tiếng Leonardo Da Vinci vào năm 1490. Sau đó, vào năm 1886, hộp số con lăn đầu tiên được chứng nhận thông qua một phát minh độc đáo.

hộp số vô cấp cvt
Bản phát thảo về hộp số vô cấp CVT của thiên tài Leonardo Da Vinci

Năm 1939, hộp số tự động hoàn chỉnh đầu tiên, sử dụng hệ thống bánh răng hành tinh, đã được giới thiệu. Năm 1958, hãng sản xuất xe Hà Lan DAF đã chế tạo thành công hộp số CVT và sử dụng nó trên các mẫu xe ô tô của họ.

Một bước đột phá khác xuất phát từ hãng xe Subaru vào năm 1989, khi họ áp dụng hộp số CVT trên mẫu xe Subaru Justy GL bán tại thị trường Mỹ. Năm 2004, hãng xe Ford cũng đã phát triển và áp dụng hộp số CVT trên các dòng xe ô tô mới của mình.

hộp số vô cấp cvt
Xe Subaru Justy GL 1989

Hiện nay, hộp số vô cấp CVT đã trở thành một phần quan trọng trong ngành công nghiệp xe hơi và được nhiều hãng sản xuất ô tô hàng đầu trên thế giới sử dụng, như hãng Honda, Toyota, Mitsubishi, Nissan, và nhiều hãng khác. Điều này thể hiện sự phát triển liên tục và sự đổi mới trong công nghệ ô tô.

Ý nghĩa các kí hiệu trên hộp số vô cấp CVT

Trên hộp số vô cấp (CVT) có một số ký hiệu tương tự với hộp số tự động (AT) và chúng có các ý nghĩa sau đây:

  • P (Parking): Chế độ đỗ xe. Sử dụng khi bạn muốn đỗ xe hoàn toàn.
  • R (Reverse): Chế độ lùi xe. Sử dụng khi bạn cần lùi xe.
  • N (Neutral): Chế độ tự do. Khi bạn kích hoạt chế độ này, động cơ và hộp số sẽ ngắt kết nối. Thường được sử dụng khi xe bị hỏng và cần đẩy hoặc kéo đến nơi sửa chữa.
  • D (Drive): Chế độ chạy xe. Đây là chế độ sử dụng thường xuyên nhất.

Cùng với những ký hiệu cơ bản trên, hộp số CVT còn có các ký hiệu khác:

  • M+/-: Chế độ số tay. Mặc dù hộp số CVT thường không có cấp số cố định, chế độ này cho phép người lái trải nghiệm cảm giác lái thể thao bằng việc thay đổi các cấp số ảo bằng tay.
  • S+/-: Chế độ lái thể thao. Tương tự như chế độ M+/-, nhưng cung cấp một trải nghiệm lái xe thể thao hơn.
  • L (Low): Chế độ số thấp. Chế độ này tăng độ hãm của xe và thường được sử dụng khi bạn cần vận chuyển hàng hóa nặng, di chuyển trên địa hình đèo dốc hoặc khi bạn xuống dốc.

Cấu tạo của hộp số vô cấp CVT

Hộp số vô cấp CVT là một loại hộp số độc đáo hoạt động hoàn toàn khác biệt so với hộp số tự động (AT) hoặc hộp số cơ bản (MT) thông thường. Thay vì dựa vào các cặp bánh răng cố định, hộp số vô cấp CVT sử dụng hệ thống dây đai để thay đổi liên tục tỷ số truyền động mà không có các cấp số cố định.

hộp số vô cấp cvt
Cấu tạo

Cấu tạo của hộp số vô cấp CVT bao gồm:

  • Dây đai truyền động bằng thép: Đây là thành phần chính để truyền động mô men từ động cơ đến hộp số.
  • Bánh đai chủ động (pulley đầu vào): Chúng kết nối trực tiếp với động cơ và nhận mô men từ nó.
  • Bánh đai bị động (pulley đầu ra): Bánh đai này là phần xuất ra của hộp số, liên kết với bánh xe và truyền mô men đến bánh xe.

Bánh đai bên trong hộp số vô cấp là một hệ thống pulley với đường kính có thể thay đổi. Hệ thống pulley này bao gồm hai nửa, mỗi nửa gồm hai khối hình nón có góc nghiêng khoảng 20 độ và đỉnh của hình nón đối diện nhau. Một nửa của pulley là cố định, trong khi nửa còn lại có thể trượt trên trục. Chính sự thay đổi khoảng cách giữa hai nửa pulley này mà tạo nên khả năng thay đổi tỷ số truyền của hộp số vô cấp CVT.

Nguyên lý hoạt động của hộp số vô cấp CVT

  • Số tiến

Hệ thống pulley trong hộp số vô cấp (CVT) được điều khiển bởi một bộ điều khiển thuỷ lực. Chức năng của bộ điều khiển này là điều chỉnh khoảng cách giữa hai nửa pulley trong hệ thống, pulley chủ động và pulley bị động.

Khi hai nửa pulley tiến lại gần nhau, bán kính của pulley tăng lên, dây đai sẽ được nâng lên từ tâm của pulley. Ngược lại, khi hai nửa pulley tách xa, bán kính giảm và dây đai được kéo về tâm.

hộp số vô cấp cvt
Nguyên lý hoạt động

Sự biến đổi này của bán kính pulley chủ động và bị động giúp xác định “tỷ số truyền” của hộp số CVT. Nếu pulley chủ động có bán kính nhỏ hơn và pulley bị động có bán kính lớn hơn, thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ giảm, tạo ra số tốc độ thấp.

Ngược lại, nếu pulley chủ động có bán kính lớn hơn và pulley bị động có bán kính nhỏ hơn, thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ tăng lên, tạo ra số tốc độ cao.

Bộ điều khiển thuỷ lực có nhiệm vụ điều chỉnh bán kính của hai nửa pulley, cho phép tỷ số truyền đổi linh hoạt. Đây chính là lý do tại sao hộp số CVT không phải là hộp số có cấp số cố định mà thay đổi vô cấp.

  • Số lùi

Để có số lùi, một bộ bánh răng hành tinh được lắp thêm ở đầu vào của hệ thống truyền đai. Bộ bánh răng hành tinh này bao gồm một bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, một cần dẫn và một vòng đai ngoài. Nó còn đi kèm với một ly hợp tương tự như trong hộp số tự động.

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

Trong chế độ số lùi, ly hợp sẽ giữ chặt vành đai ngoài, khiến bánh răng hành tinh quay ngược lại so với bánh răng mặt trời. Điều này đảm bảo hộp số hoạt động ở chế độ số lùi.

Đánh giá về hộp số vô cấp CVT

Ưu điểm

  • Vận hành đơn giản

Một trong những ưu điểm nổi bật của hộp số vô cấp CVT là khả năng vận hành dễ dàng và đơn giản. Điều này giúp người lái có thể điều khiển xe một cách thuận tiện và tương tự như vận hành hộp số tự động AT.

Hộp số CVT tối ưu hóa số vòng tua động cơ tại mọi tốc độ di chuyển, giảm thiểu thất thoát năng lượng so với hộp số tự động truyền thống, kết quả là xe có phản ứng nhanh nhạy hơn và chạy mượt mà hơn.

  • Hoạt động mượt mà, không giật

Bởi vì hoạt động dựa trên hệ thống pulley và dây đai mà không cần chia thành từng cấp số, hộp số vô cấp CVT cho phép vận hành mượt mà, không có cảm giác giật khi chuyển số. Hộp số đáp ứng nhanh và linh hoạt khi xe tăng hoặc giảm tốc.

  • Tiết kiệm nhiên liệu

Hộp số vô cấp CVT không giới hạn số cấp số cụ thể, cho phép tỷ số truyền động thay đổi tại mọi tốc độ. Do đó, nó tiết kiệm nhiên liệu hơn so với các hộp số có cấp. Điều này đặc biệt rõ ràng khi bạn phải tăng giảm tốc độ liên tục trong điều kiện giao thông đô thị. Chính điểm mạnh này đã thúc đẩy sự chuyển đổi từ các hộp số tự động AT sang CVT trên nhiều mẫu xe đô thị.

  • Chi phí thấp và kích thước nhỏ gọn

Hộp số vô cấp CVT có thiết kế đơn giản hơn so với các loại hộp số có cấp, chẳng hạn như hộp số sàn, tự động, hay hộp số kép ly hợp. Do đó, chúng thường có giá thành thấp hơn. Hộp số CVT cũng nhẹ và nhỏ gọn, điều này giúp giảm trọng lượng và tăng hiệu suất xe. Đây là lý do tại sao nhiều xe phổ thông giá rẻ hiện nay sử dụng hộp số CVT.

Nhược điểm

  • Tiếng ồn lớn

Vấn đề thường gặp nhất ở hộp số CVT là tiếng ồn khá to. Tuy nhiên, trên các dòng xe sedanSUV hạng B trở lên, các nhà sản xuất thường tăng cường cách âm chống ồn. Điều này làm giảm mức tiếng ồn từ hộp số và không còn là vấn đề phiền nhiễu quá lớn.

  • Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa đắt

Bảo dưỡng và sửa chữa hộp số CVT, đặc biệt sau khi hộp số gặp sự cố, thường đòi hỏi chi phí cao. Điều này có thể tạo áp lực về mặt tài chính cho người sở hữu sau khi hết thời gian bảo hành.

Tham khảo: Lịch bảo dưỡng xe ô tô định kỳ

nhược điểm của hộp số vô cấp cvt
Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa đắt đỏ
  • Không đủ sức xoắn cao

Một hạn chế quan trọng của hộp số tự động vô cấp là khả năng truyền động sẽ giới hạn sức xoắn. Do hộp số CVT dựa trên dây đai, nó thường không phù hợp với các loại xe cần khả năng kéo lớn, chẹt, hoặc các xe thể thao.

  • Giá dầu hộp số CVT cao

Hộp số CVT sử dụng loại dầu độc lập, không thể sử dụng chung với dầu hộp số tự động truyền thống. Điều này khiến chi phí thay dầu hộp số CVT thường đắt hơn so với hộp số tự động AT.

hộp số vô cấp cvt
Giá dầu hộp số cao
  • Khó cảm nhận việc chuyển số

Một trong những thách thức lớn khi sử dụng hộp số CVT là bạn thường không cảm nhận sự chuyển số. Hộp số CVT không có các cấp số cụ thể như các hộp số truyền thống. Do đó, trải nghiệm của việc chuyển số thường không giống với việc bạn lên hoặc xuống số trên xe thể thao hoặc xe tự động AT.

  • Cần thay đổi dây đai định kỳ

Dây đai trong hộp số CVT sẽ trải qua quá trình mòn sau một thời gian sử dụng, làm giảm hiệu suất. Thay dây đai định kỳ là điều quan trọng để đảm bảo hộp số CVT hoạt động một cách hiệu quả. Các nhà sản xuất thường khuyên người dùng thay dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km để bảo đảm hoạt động tốt nhất của hộp số.

Những khó khăn này khi sử dụng hộp số CVT cần xem xét kỹ lưỡng khi bạn quyết định mua một chiếc xe. Cân nhắc các yếu tố này dựa trên nhu cầu riêng của bạn và loại xe bạn lựa chọn.

Hướng dẫn cách lái xe với hộp số vô cấp CVT

Sử dụng hộp số vô cấp trên xe ô tô tương tự như sử dụng hộp số tự động. Với xe sử dụng hộp số vô cấp, bạn chỉ cần chuyển cần số vào vị trí phù hợp mà không cần sử dụng côn.

hướng dẫn cách lái xe với hộp số vô cấp cvt
Hướng dẫn cách lái xe với hộp số vô cấp

Quy trình lái xe với hộp số vô cấp:

  • Khởi động xe và nhấn bàn đạp phanh

Đầu tiên, bạn cần khởi động xe và đảm bảo bạn đang đặt bàn đạp phanh.

  • Chuyển cần số sang chế độ D (Di Chuyển)

Tiếp theo, chuyển cần số sang chế độ D. Đây là chế độ di chuyển và thường được sử dụng khi bạn muốn xe tiến về phía trước.

  • Nhả bàn đạp phanh và điều khiển tay lái

Sau khi bạn nhả bàn đạp phanh, xe sẽ bắt đầu tiến về phía trước. Bây giờ, bạn chỉ cần sử dụng tay lái để điều khiển hướng di chuyển của xe.

Hộp số vô cấp có một cấu tạo độc đáo và không có chức năng ghi đè bằng tay, vì nó không sử dụng bánh răng như các loại hộp số khác. Thay vào đó, hộp số vô cấp sử dụng lẫy chuyển số để tăng giảm mô-men xoắn một cách hiệu quả. Nếu bạn không có lẫy chuyển số, một số dòng xe sẽ cung cấp chế độ S hoặc L như một tùy chọn thay thế, với tính năng tương tự đã được mô tả ở phía trên.

Lưu ý khi sử dụng hộp số CVT

  • Duy trì đầu ga ổn định

Một trong những quy tắc quan trọng khi lái xe với hộp số vô cấp là duy trì đầu vào bướm ga ổn định. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm áp lực đặt lên hộp số và động cơ. Đầu vào ga không ổn định có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển số và hiệu suất di chuyển của xe.

  • Tránh gác chân lên bàn đạp phanh

Việc gác chân lên bàn đạp phanh khi lái xe không chỉ làm mòn má phanh mà còn tạo áp lực đối với động cơ. Do đó, người lái nên tránh thói quen này để tiết kiệm nhiên liệu và giảm nguy cơ phanh gấp.

  • Hạn chế lái nhanh và vượt ẩu

Hạn chế việc lái xe nhanh và thực hiện các manevơ vượt ẩu không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn làm giảm căng thẳng đặt lên hộp số, từ đó gia tăng tuổi thọ của nó.

  • Chuyển hộp số sang trạng thái trung tính khi có cơ hội

Người lái nên chuyển hộp số vô cấp CVT sang trạng thái trung tính khi dừng đèn đỏ hoặc trong tình huống kẹt xe. Hành động này giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và làm cho việc tiết kiệm nhiên liệu trở nên dễ dàng hơn.

  • Xuống dốc cẩn thận

Khi di chuyển xuống dốc, việc tăng tốc dồn dập làm gia tăng căng thẳng và áp lực lên hộp số, gây ra hao mòn và tiêu tốn nhiên liệu. Do đó, quy tắc quan trọng là cẩn thận và nhẹ nhàng khi xuống dốc, từ đó bảo vệ hộp số và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn.

Xem thêm: Hộp số AT và CVT loại nào tốt hơn

Lời kết 

Trên đây là thông tin chi tiết về cấu tạo, chức năng, nguyên lý và cách sử dụng hộp số vô cấp CVT. Mọi thắc mắc về dịch vụ độ xe ô tô vui lòng liên hệ cho Phú Gia Auto qua hotline để được tư vấn nhé!

Theo dõi Phú Gia Auto để cập nhật thêm các kiến thức độ xe ô tô hiệu quả nhé!

Trả lời

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