Hộp số CVT là gì? Tìm hiểu chi tiết về hộp số biến thiên vô cấp

Hộp số có nhiệm vụ thay đổi tỷ số tốc độ giữa cầu chủ động và động cơ. Trong đó hộp số CVT vô cấp so với số sàn thông thường được đánh giá cao hơn cả về tính năng và cách vận hành. Hãy cùng Autocarcare.vn tìm hiểu kỹ hơn về bộ phận này qua bài viết dưới đây.

Những thông tin chi tiết về hộp số CVT

Hộp số CVT tự động vô cấp là gì?

Có thể nói hộp số CVT đã trở thành bộ phận quen thuộc của nhiều dòng xe ô to hiện đại ngày nay. Từ những mẫu xe cỡ nhỏ, cho đến xe gần cao, xe 7 chỗ… Đều trang bị hộp số vô cấp.

Hộp số CVT là cụm từ viết tắt của “Continuous Variable Transmission” có nghĩa là truyền động biến thiên vô cấp. Người lái có thể liên tục thay đổi tỷ số truyền mà không cần sang số thủ công. Loại truyền động này tạo ra tỷ số truyền thông qua hệ thống dây đai và 2 puli (thứ cấp và sơ cấp) thay vì bánh răng như các loại hộp số ô tô khác.

Ngày nay bộ phận này được trang bị chủ yếu cho các dòng xe cỡ nhỏ giá rẻ di chuyển nhiều trong đô thị. Điển hình như các dòng xe thuộc thương hiệu Honda, Nissan, GM hay Audi…

Hộp số vô cấp biến thiên
Hộp số vô cấp biến thiên

Hộp số tự động vô cấp (CVT) và hộp số tự động có cấp (AT) là những hộp số tự động được điều khiển bằng hệ thống thủy lực. Sự khác biệt giữa 2 loại này là ở một loại không có cấp số; còn một loại thì được chia thành nhiều cấp 1; 2; 3; 4… giống với số sàn.

Lịch sử hình thành và phát triển của hộp số vô cấp

Thực tế hộp số CVT vô cấp đã được phát hiện từ rất lâu trước kia. Nhưng phải đến khoảng 20 năm trở lại đây mới thực sự được ứng dụng rộng rãi. Quá trình hình thành và phát triển cụ thể như sau:

  • Năm 1940: Danh họa Leonardo da Vinci là người đã phác họa nên ý tưởng về hộp số vô cấp.
  • Năm 1886: Hộp số con lăn đầu tiên được đăng ký bản quyền phát minh.
  • Năm 1935: Adiel Dodge là người nhận bằng sáng chế của Mỹ về hộp số CVT kiểu con lăn. 
  • Năm 1939: Hộp số tự động toàn phần hoạt động dựa vào hệ thống bánh răng hành tinh được chính thức ra mắt.
  • Năm 1958: Nhà sản xuất Daf đến từ Hà Lan đã phát triển hộp số vô cấp CVT và áp dụng cho chiếc xe của mình.
  • Năm 1989: Subaru Justy GL là mẫu xe đầu tiên được trang bị hộp số vô cấp biến thiên bày bán tại Mỹ. 
  • Năm 2004: Hãng Ford phát triển hộp số CVT và ứng dụng trên các mẫu xe của mình. Tới nay, CVT đã được đưa vào sử dụng nhiều hơn từ dòng phổ thông cho đến dòng hạng sang, như Toyota Corolla Altis, Honda City, Toyota Vios…
Subaru Justy GL là mẫu xe đầu tiên được trang bị hộp số vô cấp CVT
Subaru Justy GL là mẫu xe đầu tiên được trang bị hộp số vô cấp CVT

Cấu tạo của hộp số vô cấp CVT

Hộp số tự động (AT) và hộp số sàn (MT) hoạt động dựa trên các cặp bánh răng. Trong khi đó, hộp số vô cấp CVT lại dựa trên hệ thống dây đai truyền cho phép thay đổi liên tục và vô cấp. Các bộ phận cấu tạo nên hộp số vô cấp bao gồm:

  • Dây đai truyền động bằng thép
  • Bánh đai chủ động (pulley đầu vào) kết nối để nhận mô men từ động cơ
  • Bánh đai bị động (pulley đầu ra) kết nối đầu ra hộp số

Bánh đai của bộ phận này là một hệ Pulley với đường kính có thể thay đổi. Cấu tạo của hệ Pulley bao gồm 2 khối hình nón nghiêng 20 độ, đỉnh nằm đối diện nhau. Một nửa Pulley cố định, nửa còn lại có thể trượt trên trục. Do đó 2 nửa Pulley này có thể thay đổi khoảng cách tiến gần lại nhau hoặc tách xa nhau.

Cấu tạo của hộp số vô cấp biến thiên CVT
Cấu tạo của hộp số vô cấp biến thiên CVT

Hộp số CVT có nguyên lý làm việc như thế nào?

Số tiến

Ở số tiến, hệ thống Pulley sẽ được điều khiển bởi bộ thuỷ lực. Bộ điều khiển này giúp 2 nửa Pulley chủ động và bị động trượt lên xuống. Cơ chế hoạt động: 2 nửa Pulley tiến lại gần nhau thì bán kính của Pulley sẽ tăng lên, lúc này dây đai được nâng ra xa tâm. Khi 2 nửa Pulley tách xa nhau thì bán kính giảm xuống, lúc này dây đai sẽ gần tâm và nằm giữa 2 nửa Pulley.

  • Hiểu một cách đơn giản, tỷ số truyền của hộp số hoàn toàn phụ thuộc vào sự tăng / giảm bán kính của 2 Pulley chủ động và bị động.
  • Đối với “số thấp” (Low Gear): Bán kính của Puly chủ động sẽ nhỏ lại và bán kính của Puly bị động sẽ giảm lại tạo ra được “số thấp”

Đối với “Số cao” (High Gear): Bán kính của Puly chủ động sẽ lớn hơn bán kính của Puly bị động tạo ra “số cao”. Đó chính là lý do vì sao hộp số CVT không có các cấp số cố định mà thay đổi vô cấp.

Số lùi

Nguyên lý làm việc của số lùi CVT vô cấp
Nguyên lý làm việc của số lùi CVT vô cấp

Với số lùi, nhà sản xuất sẽ lắp thêm 1 bộ bánh răng hành tinh ở trước đầu vào của hệ truyền đai. Bộ bánh răng này sẽ bao gồm bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, cần dẫn, vành đai ngoài và ly hợp giống như của hộp số tự động. Đầu ra từ động sẽ kết nối với bánh răng mặt trời. Trong khi đó đầu vào của Pulley chủ động sẽ kết nối với cần dẫn của bánh răng hành tinh.

Bộ ly hợp sẽ làm cố định vành đai ngoài khiến bánh răng hành tinh quay ngược chiều lại với bánh răng mặt trời. Điều này khiến hộp số quay ngược chiều và cho ra số lùi.

Ưu nhược điểm của hộp số vô cấp

Không phải ngẫu nhiên mà hộp số CVT lại được ứng dụng rộng rãi đến như vậy. Khi trải nghiệm những dòng xe được trang bị loại hộp số này, bạn có thể cảm nhận rõ những ưu/nhược điểm sau:

Về ưu điểm

  • Nhờ có dải tỷ số truyền biến thiên liên tục mà khi lái bạn sẽ cảm nhận được sự êm ái, mượt mà. Đặc biệt không gặp phải tình trạng xe bị giật khi sang số như hộp số sàn.
  • Hộp số CVT vô cấp được thiết lập phù hợp cho từng mẫu xe cụ thể. Vì vậy mà giảm được đáng kể độ ồn của động cơ, giúp người lái tập trung lái xe hơn.
  • Khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải ra môi trường tốt hơn nhờ động cơ luôn được hoạt động ở tốc độ vòng quay tối ưu.
  • Khi tăng/giảm ga đột ngột có thể thích ứng nhanh. Hạn chế tình trạng xe bị đuối khi cần lên dốc hoặc đi ở những cung đường gồ ghề.
  • Tăng tốc nhanh và giảm thất thoát lực so với hộp số tự động thông thường.
  • Được thiết kế khá đơn giản và gọn nhẹ, vận hành dễ dàng. Đặc biệt trong quá trình sử dụng rất ít khi bị lỗi.
  • Hộp số CVT vô cấp được cấu tạo khá đơn giản so với hộp số sàn, hộp số DCT. Vì vậy giá thành của bộ phận này cũng không quá cao. Khi cần sửa chữa cũng không tốn nhiều thời gian và chi phí.
Hộp số vô cấp CVT giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả
Hộp số vô cấp CVT giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả

Nhược điểm của hộp số CVT

  • Hộp số CVT không được phân cấp nên khi chuyển số gần như không có cảm giác cho người lái. Từ đó khiến trải nghiệm lái sẽ không thực sự chân thật.
  • Sau một thời gian dài sử dụng, dây đai sẽ xuất hiện tình trạng trượt hoặc bị giãn… khiến hiệu quả hoạt động giảm sút. Vì thế sau mỗi 50.000 – 100.000km bạn cần phải thay hệ thống dây đai mới.
  • Những mẫu ô tô được trang bị hộp số CVT vô cấp thường có tiếng ồn khá lớn.
  • Do truyền động bằng dây đai nên hộp số vô cấp CVT không chịu được momen xoắn cao. Đó là lý do vì sao chúng chỉ thích hợp với những dòng xe cỡ nhỏ.
  • Hộp số này sử dụng loại dầu nhớt riêng nên chi phí thay mới sẽ cao hơn hộp số tự động AT.

So sánh sự khác biệt giữa hộp số vô cấp và có cấp

So sánh hộp số CVT vô cấp với hộp số MT

Hộp số MT hay còn gọi là số sàn hoặc số tay. Có nghĩa là người lái phải thực hiện các chuyển động lên/về số thủ công. Đồng thời kết hợp linh hoạt với chân côn để xe hoạt động thêm trơn chu. Chính vì vậy, hộp số MT sẽ đem đến cảm giác lái chuyên nghiệp và chân thật hơn. Trong khi đó hộp số CVT thì không có được điều này.

Khi sử dụng hộp số sàn, người lái phải tập trung cao độ sang số phù hợp kết hợp nhấp nhả côn ở chân. Nếu phải di chuyển đường dài hoặc đi ở nội đô sẽ rất mỏi chân và căng thẳng. Ngược lại người lái xe sử dụng hộp số CVT sẽ cảm thấy rất nhàn.

Mỗi loại hộp số lại có những điểm mạnh riêng biệt
Mỗi loại hộp số lại có những điểm mạnh riêng biệt

So sánh hộp số CVT với hộp số tự động AT

Hộp số AT cũng là hộp số tự động nhưng lại bao gồm 2 loại đó là hộp số CVT và hộp số DCT (hộp số ly hợp kép). Với hộp số có cấp AT, người lái sẽ cảm thấy giật cục khi sang số, tuy nhiên khi cần tăng tốc lại rất nhanh chóng và bốc. Còn với hộp số CVT thì ngược lại hoàn toàn.

Ký hiệu hộp số CVT vô cấp có ý nghĩa như thế nào?

Các ký hiệu trên hộp số vô cấp CVT khá tương đồng với hộp số tự động có cấp AT. Dưới đây là những ký hiệu phổ biến nhất:

  • P: Ký hiệu đỗ xe, chỉ dùng khi xe đang ở trạng thái đã dừng hẳn.
  • R: Lùi xe
  • N: Ký hiệu thường dùng khi cần đẩy xe, kéo xe. Đây là chế độ tự do, xe ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số.
  • D: Đây là chế độ dùng khi xe chạy

Trên đây là những ký hiệu thông dụng áp dụng cho tất cả các mẫu xe khác nhau. Ngoài ra, tuỳ từng hãng xe mà sẽ trang bị thêm một số tính năng mở cho hộp số CVT. Bao gồm:

  • M+/-: Chế độ số tay được nhà sản xuất trang bị thêm các cấp số ảo. Giúp người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay tạo cảm giác chân thật.
  • S+/-: Chế độ thể thao giúp người lái có thể tự do chuyển số tương tự như chế​​ độ M.
  • L: Chế độ số thấp, độ hãm lớn, được dùng khi xe cần lên/xuống dốc hoặc cần tải nặng,…
Những ký hiệu thông dụng trên hộp số vô cấp CVT
Những ký hiệu thông dụng trên hộp số vô cấp CVT

Cách sử dụng hộp số vô cấp chính xác

Cách sử dụng và điều khiển hộp số vô cấp CVT cũng tương tự như bạn sử dụng hộp số tự động. Khi lái bạn chỉ cần điều chỉnh cần số đúng vị trí và biết cách chọn chế độ lái phù hợp. Việc chuyển số đã có máy móc điều khiển tự động để người lái được thoải mái hơn. Đây cũng là lý do vì sao lái mới nên ưu tiên chọn các dòng xe sử dụng hộp số CVT vô cấp.

Qua những thông tin trên đây chắc hẳn bạn cũng đã hiểu hơn về hộp số CVT cũng như những ưu, nhược điểm mà nó mang lại. Hãy ghi nhớ thật kỹ để có thể chọn lựa được các mẫu xe phù hợp với mình nhất nhé.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.