Tìm hiểu về hộp số tự động

Hộp số tự động (AT – Automatic Transmission) ngày càng trở nên phổ biến trong các dòng xe hiện đại nhờ sự tiện lợi và khả năng vận hành mượt mà. Không chỉ giúp người lái bớt đi thao tác chuyển số, AT còn đảm bảo động cơ hoạt động tối ưu theo từng điều kiện vận hành, mang lại trải nghiệm lái xe thoải mái và an toàn hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về các cấu trúc và nguyên lý hoạt động của AT, cùng những thành phần quan trọng như bộ biến mô, hộp số bánh răng hành tinh và dầu hộp số tự động (ATF).

Hộp số tự động là gì?

Hộp số tự động (Automatic Transmission – AT) là thiết bị thực hiện việc chuyển số tự động dựa trên việc điều khiển của ECU (Engine Control Unit – Bộ điều khiển động cơ), phù hợp với thao tác ga và tốc độ xe.

Hình 1. Hộp số tự động

Các cấu trúc chính của hộp số tự động

AT được cấu thành từ ba bộ phận chính: bộ biến mô (torque converter), hộp số bánh răng hành tinh hoặc hộp số bánh răng trục song song, và cơ cấu điều khiển thủy lực.

Hộp số bánh răng hành tinh

Bánh răng hành tinh được cấu tạo từ loại bánh răng xoắn ốc (helix gear), với các răng nghiêng theo hình xoắn. Chỉ với một cụm bánh răng hành tinh, hệ thống đã có thể thay đổi được nhiều cấp số khác nhau. Hộp số bánh răng hành tinh được vận hành bằng lực thủy lực và đi kèm với cơ cấu điều khiển thủy lực.

Hình 2. Hộp số bánh răng hành tinh

Khi sử dụng bánh răng hành tinh làm hộp số đa cấp, các bộ ly hợp đa đĩa ướt, đai phanh, và ly hợp một chiều sẽ được dùng.

Bộ biến mô

Bộ biến mô là một loại hộp số có chức năng làm tăng mô-men xoắn dựa trên sự chênh lệch tốc độ giữa đầu vào và đầu ra. Nhờ đó, ngay cả khi động cơ hoạt động ở vòng tua thấp, xe vẫn có thể khởi động một cách mượt mà. Bộ biến mô luôn kết hợp với ly hợp khóa nhằm nâng cao hiệu suất nhiên liệu. Ly hợp khóa này sẽ kết nối trực tiếp động cơ với hộp số, truyền toàn bộ công suất của động cơ giống như xe số sàn, ngay cả khi bộ biến mô hoạt động. Hiện nay, việc khóa ly hợp được thực hiện ngay từ cấp số 1 hoặc cấp số 2 để tăng tốc, và phương pháp này được gọi là “toàn bộ giai đoạn khóa ly hợp” (flex lock-up mechanism).

Hình 3. Bộ biến mô

Trong quá trình khởi động và sử dụng tính năng tăng mô-men xoắn, ly hợp khóa sẽ ở trạng thái “bán ly hợp” (half-clutch) để cải thiện hiệu suất truyền động, giúp tiết kiệm nhiên liệu.

Phương pháp kiểm tra và thay dầu cho hộp số tự động

ATF (Automatic Transmission Fluid – Dầu hộp số tự động) có rất nhiều chức năng như bôi trơn, làm mát, chống gỉ và đảm bảo hoạt động của hệ thống. Mặc dù ATF xuống cấp chậm, nhưng để xe bền hơn, cần thực hiện bảo dưỡng định kỳ. Việc thay ATF có thể giúp giảm chấn động khi chuyển số và cải thiện khả năng phản hồi. Thời gian khuyến nghị thay ATF là sau khi xe đã chạy khoảng 50.000 km, hoặc từ 3 đến 5 năm sử dụng. Nếu dầu đổi sang màu sẫm hoặc có mùi cháy, đó là dấu hiệu cho thấy dầu đã bị xuống cấp.

Hình 4. Automatic Transmission Fluid – Dầu hộp số tự động

Có hai phương pháp thay ATF. Thứ nhất, sử dụng máy thay dầu ATF, cho phép thay toàn bộ lượng dầu. Máy này được bán với giá vài triệu đồng và thường có sẵn tại các trạm xăng. Phương pháp thứ hai là xả dầu từ dưới hộp số, giống như cách thay dầu động cơ.

Sau khi thay dầu ATF, có thể các bụi bẩn đã bám lâu sẽ nổi lên và làm tắc các đường dẫn thủy lực. Vì vậy, thời gian khuyến nghị cho lần thay tiếp theo là từ 50.000 km đến 70.000 km chạy xe.