So sánh hộp số có cấp và vô cấp

Hộp số vô cấp CVT là trang bị quen thuộc trên các mẫu xe hiện nay. Tuy nhiên, chính xác thì hộp số vô cấp CVT là gì? Hộp số này có bền không? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều mẫu xe ô tô, từ các dòng xe cỡ nhỏ như Toyota Vigo, Nissan Sunny, Honda City,… đến các dòng xe gầm cao như Toyota Corolla Cross, Honda HR-V… cho đến các dòng xe 7 chỗ. Các dòng xe như Honda CR-V, Mitsubishi Outlander … đều trang bị hộp số vô cấp CVT. Vậy hộp số tự động vô cấp CVT có gì khác biệt so với hộp số tự động AT thường?

Đầu tiên, chúng ta hãy hiểu hộp số CVT thực sự là gì. Về cơ bản, hộp số CVT là viết tắt của cụm từ “Continuous Variable Transmission” có nghĩa là truyền động biến thiên vô cấp. Ngày nay, nhiều hãng xe đã triển khai hệ thống hộp số tự động trên các dòng xe mới, chủ yếu là các dòng xe cỡ nhỏ giá rẻ.

Hộp số vô cấp CVT là hộp số liên tục thay đổi tỷ số truyền mà không cần sang số. 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.

Ròng rọc ( pulley) là một hệ thống gồm 2 ròng rọc nối với nhau bằng dây đai ( dây curoa). Ròng rọc trượt ra vào làm thay đổi độ cao của sợi dây, tạo ra sự thay đổi bán kính quay. Bán kính thay đổi của hệ thống pulley dẫn đến tỷ số truyền khác nhau, dẫn đến các cấp số phù hợp với tốc độ vòng tua máy của động cơ.

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. Tuy nhiên, điểm khác biệt giữa hộp số tự động vô cấp và hộp số có cấp nằm ở các đặc điểm sau: một loại không có cấp số, một loại được chia thành nhiều cấp số như 1, 2, 3, 4,… giống như hộp số tay ( số sàn).

Về lịch sử của hộp số vô cấp, theo nhiều nguồn tin khác nhau, hộp số vô cấp CVT được họa sĩ Leonardo da Vinci phác thảo lần đầu tiên vào năm 1490. Năm 1886, hộp số con lăn đầu tiên được chứng nhận là một phát minh. Năm 1939, hộp số hoàn toàn tự động hoạt động với hệ thống bánh răng hành tinh đã được giới thiệu.

Đến năm 1958, nhà sản xuất DAF (Hà Lan) đã chế tạo hộp số CVT và ứng dụng cho ô tô của mình. Năm 1989, Subaru cũng đã sử dụng hộp số vô cấp CVT trên các mẫu xe Subaru Justy GL được bán tại Hoa Kỳ. Năm 2004, Ford đã phát triển hộp số vô cấp CVT và áp dụng cho các mẫu xe mới của hãng.

Ý nghĩa ký hiệu của hộp số CVT

Trong hộp số CVT có ký hiệu khá tương đồng với hộp số tự động AT, các ký hiệu phổ biến bao gồm:

• 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

Ngoài những ký hiệu trên, giống như hộp số AT, nhiều hãng xe còn trang bị thêm cho xe hộp số tự động CVT một số tính năng mở rộng cùng các ký hiệu sau:

• M+/-: Đây là chế độ số tay. Mặc dù là hộp số tự động nhưng nhà sản xuất vẫn bổ sung thêm các cấp số ảo để người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay.
• 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,…
  
  Hộp số CVT tự động được điều khiển bằng hệ thống thủy lực

Cấu tạo của hộp số vô cấp CVT như thế nào?

Không giống như hộp số tự động (AT) hay hộp số tay (MT), hộp số vô cấp không hoạt động trên các cặp bánh răng mà dựa vào hệ thống dây đai cho phép chuyển số liên tục.

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT bao gồm:

• Đai truyền động bằng thép
• Pulley truyền động (pulley đầu vào) được kết nối để nhận mô-men xoắn từ động cơ
• Pulley dẫn động (pulley đầu ra) kết nối đầu ra hộp số.

Dây đai trong bộ hộp số vô cấp là một hệ thống ròng rọc có đường kính thay đổi được. Hệ thống ròng rọc này gồm 2 hình nón đặt nghiêng một góc 20 độ, các đỉnh quay vào nhau. Một nửa pulley sẽ được cố định và nửa còn lại có thể trượt trên trục. Do đó, hai nửa pulley này có thể thay đổi khoảng cách đến gần hoặc đi ra xa nhau.

Nguyên lý hoạt động của hộp số CVT

Số tiến

Hệ thống pulley được điều khiển bởi bộ điều khiển thủy lực. Bộ điều khiển này sẽ di chuyển 2 nửa pulley của hệ thống pulley chủ động hoặc bị động lại gần hoặc xa nhau. Trên mỗi pulley, khi hai nửa pulley tiến lại gần thì bán kính của 2 nửa pulley tăng lên và dây đai bị nâng ra khỏi tâm. Khi tách hai nửa ròng rọc ra, bán kính ròng rọc giảm và dây đai nằm giữa hai nửa ròng rọc, gần tâm hơn.

Nếu bán kính của một pulley tăng lên thì bán kính của pulley kia sẽ giảm. Điều này đảm bảo rằng dây đai được gắn chặt vào kết nối liên tục của 2 pulley. Việc tăng hoặc giảm bán kính của pulley bị động và pulley chủ động giúp thiết lập “tỷ số truyền” của hộp số.

Nếu bán kính pulley chủ động nhỏ và bán kính pulley bị động lớn thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ giảm, tạo thành “số thấp”. Ngược lại, nếu bán kính pulley chủ động lớn và bán kính pulley bị động nhỏ thì tốc độ quay của pulley bị động sẽ tăng lên, tạo thành “số cao”.

Bộ điều khiển thủy lực thay đổi bán kính của hai hệ thống pulley để có thể liên tục thay đổi tỷ số truyền. Đó là lý do tại sao hộp số CVT không có cấp số cố định mà thay đổi liên tục.

Số lùi

Để có số lùi, hãy lắp một bộ bánh răng hành tinh (bao gồm bánh răng mặt trời ở giữa, bánh răng hành tinh nhỏ xung quanh, cần dẫn hướng và vành đai ngoài) và một bộ ly hợp tương tự như hộp số tự động. Đầu ra từ động cơ sẽ kết nối với bánh răng mặt trời. Đồng thời, đầu vào của pulley chủ động sẽ kết nối với cần dẫn của bánh răng hành tinh.

Trong số tiến bình thường, động cơ truyền động bánh răng mặt trời quay, và bánh răng mặt trời truyền động cơ bánh răng hành tinh quay theo cùng một hướng. Khi bánh răng hành tinh quay, cần dẫn quay và truyền lực cho pulley chủ động.

Khi sử dụng số lùi, ly hợp sẽ giữ cố định vành đai ngoài, làm cho các bánh răng hành tinh quay ngược chiều với bánh răng mặt trời. Điều này làm cho hộp số quay theo hướng ngược lại và tạo ra số lùi.

Ưu nhược điểm của hộp số vô ​​cấp CVT

Ưu điểm

• ​​Vận hành dễ dàng

Một ưu điểm nổi trội của hộp số tự động vô cấp CVT là người lái có thể vận hành xe một cách đơn giản và dễ dàng. Phong cách lái tương tự như hộp số tự động AT. So với hộp số tự động thông thường, số vòng quay được tối ưu hóa ở tất cả các tốc độ lái để giảm mất lực. Nhờ đó, xe có phản ứng nhanh và mượt mà hơn.

• Hoạt động trơn tru không bị giật

Do hoạt động của hệ thống pulley và dây đai nên không có sự phân chia cấp số nên ưu điểm của hộp số CVT là vận hành êm ái và không bị chập chờn khi chuyển số. Hộp số phản ứng nhanh chóng khi xe tăng / giảm tốc.

• Ít tiêu hao nhiên liệu

Ưu điểm của hộp số vô cấp CVT là không bị phân cấp số và có thể thay đổi tỷ số truyền ở mọi dải tốc độ. Do đó, mức tiêu hao nhiên liệu được tối ưu hơn so với hộp số có cấp. Điều này thể hiện rõ nhất khi xe phải liên tục tăng tốc và giảm tốc khi chạy xe trong thành phố. Chính ưu điểm này mà nhiều mẫu xe thành phố hiện nay đang có xu hướng chuyển dần sang sử dụng hộp số vô cấp CVT hơn là số tự động AT. Hộp số vô cấp CVT giúp ô tô tiết kiệm nhiên liệu hơn các loại hộp số ô tô khác

• Chi phí thấp và kích thước nhỏ

Hộp số CVT có cấu tạo và nguyên lý làm việc đơn giản hơn so với hộp số sàn, hộp số tự động, hộp số DCT,… Vì vậy mà giá thành của hộp số CVT thường thấp hơn. Kích thước khá nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ. Đó là lý do tại sao những chiếc xe phổ thông giá rẻ ngày nay thường sử dụng hộp số vô cấp CVT.

Nhược điểm

• Khó có cảm giác chuyển số

Cơ cấu của hộp số tay, hộp số tự động AT hay hộp số DCT… đều có vị trí bánh răng và vị trí bánh răng ly hợp tương ứng với từng cấp số. Vì vậy, khi xe sang số sẽ có cảm giác sang số hoặc xuống số.

Ở hộp số vô cấp CVT, do không có hiện tượng phân cấp nên hầu như không có cảm giác chuyển số. Các nhà sản xuất vẫn thiết lập kiểu sang số với nhiều cấp số ảo khác nhau. Người lái có thể chuyển sang chế độ số tay hoặc bán tự động bằng cách điều chỉnh cần số hoặc lẫy chuyển số. Tuy nhiên, nói chung, trải nghiệm sẽ không thực tế lắm. Do đó, dù là xe cỡ nhỏ nhưng nếu được định vị theo phong cách lái thể thao, các nhà sản xuất sẽ sử dụng hộp số AT thay vì CVT.

• Dây đai phải được thay thường xuyên

Hộp số vô cấp CVT ​​ dẫn động b​ằng dây đai sau khi sử dụng một thời gian sẽ bị giãn và trượt làm giảm hiệu quả hoạt động. Do đó, cần phải thay thế thường xuyên. Theo khuyến cáo của các nhà sản xuất ô tô, nên thay thế hệ thống dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km để đảm bảo hộp số CVT hoạt động tốt.

• Tiếng ồn khá lớn

Hộp số vô cấp CVT thường có âm thanh ồn lớn. Đây là nhược điểm chung thường gặp với các xe sử dụng hộp số vô cấp CVT. Nhưng hiện nay đối với các dòng xe sedan, SUV… hạng B trở lên, các nhà sản xuất thường làm rất tốt việc cách âm. Vì vậy, tiếng ồn từ hộp số không còn quá khó chịu.

• Chi phí bảo trì và sửa chữa cao

Chi phí bảo trì và sửa chữa hộp số CVT thường rất cao nếu hộp số bị lỗi trong quá trình sử dụng.

• Không thể xử lý mô-men xoắn cao

Đây là điểm yếu lớn nhất của CVT. Hộp số CVT không thể xử lý mô-men xoắn cao do truyền động dây đai. Chính vì nhược điểm này mà hộp số CVT chỉ phù hợp với các dòng xe nhỏ, không phù hợp với sức kéo lớn, tải nặng, xe thể thao …

• Giá dầu hộp số CVT khá cao

Hộp số CVT sử dụng dầu riêng và không sử dụng dầu chung với hộp số tự động. Chi phí thay nhớt hộp số CVT thường cao hơn hộp số tự động AT.

So sánh hộp số CVT so với những hộp số thông thường khác

Để các bạn dễ hình dung, chúng tôi đã tổng hợp lại những điểm khác biệt rõ ràng giữa hộp số CVT và hộp số MT và AT. Sự khác biệt kết quả sẽ giúp bạn chọn một sản phẩm phù hợp với nhu cầu của bạn.

So sánh hộp số CVT so với hộp số MT

Hộp số MT có tên gọi khác là số tay hoặc số sàn, nghĩa là người lái phải hoàn toàn độc lập khi sang số và đừng quên chân côn để có một chuyến đi mượt mà. Vì vậy, theo kinh nghiệm, một chiếc xe số MT mang lại nhiều cảm xúc và cảm giác lái chuyên nghiệp hơn, trong khi hộp số vô cấp CVT thì không.

Ngoài ra, xe số sàn sẽ yêu cầu người lái phải sang số và nhả côn hợp lý, tạo cảm giác hơi mỏi chân, nhất là khi xe đang dừng chờ đèn đỏ hoặc chạy xe trong thành phố đông đúc. Đổi lại, người sử dụng xe với hộp số vô cấp CVT được trải nghiệm cảm giác thoải mái và thư giãn hơn.

So sánh hộp số CVT và hộp số AT

Hộp số AT hay còn gọi là hộp số tự động vô cấp, hộp số sẽ chủ động thực hiện các thao tác chuyển số tùy theo điều kiện làm việc của xe. Hộp số AT đã bao gồm hộp số CVT và hộp số tự động ly hợp kép – DCT. Việc sử dụng hộp số DCT giúp người lái sang số mà không cần sử dụng bàn đạp ly hợp.

Hộp số vô cấp CVT tuy không tạo ra hiện tượng giật cục khi sang số nhưng khả năng tăng tốc không mang lại cảm giác “bốc” so với hộp số AT.

Có thể thấy, mỗi hộp số trang bị trên ô tô đều có những ưu nhược điểm riêng. Việc lựa chọn sử dụng xe ô tô hộp số nào còn phụ thuộc vào sở thích và nhu cầu hàng ngày của người dùng. Bạn nên lưu ý điều này để chọn được sản phẩm phù hợp.

Đánh giá hộp số CVT

Hộp số vô cấp CVT là sự lựa chọn của nhiều chủ xe bởi nó có nhiều ưu điểm vượt trội cụ thể như:

• Vận hành êm ái, không gây tiếng ồn, loại bỏ hiện tượng giật cục khi chuyển số qua dải tỷ số biến thiên liên tục.
• Giảm tiếng ồn của động cơ, giúp người lái xe giảm bớt căng thẳng khi lái xe, đồng thời đảm bảo không gian yên tĩnh khi xe chạy.
• Tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn và giảm lượng khí thải ra môi trường do động cơ luôn hoạt động ở tốc độ tối ưu.
• Thích ứng tốt với những thay đổi của trạng thái xe (ví dụ như tăng, giảm tốc và tăng tốc) nên không bị “đuối” khi xe giảm tốc độ, đặc biệt là khi lên dốc.
• Khả năng tăng tốc nhanh và giảm tổn thất lực tốt hơn so với hộp số tự động thông thường.
• Kết cấu nhỏ gọn, nguyên lý làm việc đơn giản và sai số nhỏ trong quá trình sử dụng.
• Chi phí sản xuất không cao giúp giảm bớt giá thành sản phẩm.
• Tiết kiệm chi phí sửa chữa, bảo trì.

Ngoài những ưu điểm vượt trội, chủ xe cũng nên quan tâm đến một số nhược điểm của hộp số tự động biến thiên liên tục, có thể ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe như sau:

• Hộp số CVT khó có thể chịu được động cơ công suất và mô-men xoắn cao.
• So với hộp số thông thường, hộp số tự động biến thiên liên tục CVT không mang lại cảm giác chuyển số thể thao rõ rệt.
• Khi truyền công suất lớn có thể xảy ra hiện tượng trượt đai trên hộp số.
• Tỷ số truyền biến thiên vô cấp rất chậm nên khả năng tăng tốc của xe kém hơn một chút so với hộp số truyền thống thường cụ thể là hộp số ly hợp kép DCT.
• Trong quá trình sử dụng nếu bạn không cẩn thận cũng sẽ làm cho dây curoa hộp số CVT bị trượt hoặc giãn, ảnh hưởng đến tuổi thọ của dây curoa và giảm hiệu quả vận hành.

Vì vậy, các chủ xe cần cân nhắc kỹ những ưu nhược điểm khi lựa chọn sử dụng hộp số vô cấp CVT hay hộp số tự động truyền thống, để không ảnh hưởng đến khả năng vận hành và cảm giác lái của xe.

Hộp số CVT có bền bỉ không?

Dù là một loại trang bị đã quá “quen mặt” trên thị trường nhưng vẫn còn nhiều người chưa biết hộp số vô cấp CVT có bền không. Hộp số tự động vô cấp CVT không có các cấp số, giúp chuyển số mượt mà và ổn định, vừa giảm tổn thất công suất của động cơ vừa đảm bảo hiệu quả đốt cháy nhiên liệu. Do đó, giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.

Nhờ thiết kế và nguyên lý làm việc đơn giản, hộp số CVT hiếm khi gặp sự cố kỹ thuật trong quá trình sử dụng. Ngay cả khi có hư hỏng, chi phí bảo dưỡng cũng không cao do kết cấu đơn giản. Ngay cả khi được bảo dưỡng cẩn thận, hộp số CVT sẽ có tuổi thọ ít nhất 5 năm.

Với những phân tích cụ thể trên, chúng ta đã có câu trả lời cho câu hỏi hộp số vô cấp CVT là gì. Nếu bạn là người thích cảm giác lái êm ái, nhẹ nhàng và chú trọng đến khả năng tiết kiệm nhiên liệu, chi phí và độ bền thì hộp số CVT là lựa chọn phù hợp. Nếu không, bạn nên chọn hộp số tay truyền thống cho nhu cầu di chuyển của mình.

Hộp số 4at và CVT khác nhau như thế nào?

Thực tế, cả AT và CVT đều là số tự động, nhưng AT là số tự động có cấp, tức là các bánh răng của các trục thứ cấp và sơ cấp sẽ liên kết với nhau ở các vị trí khác nhau, tạo nên các cấp số. Trong khi đó, CVT lại không có bánh răng liên kết, mà sử dụng dây đai cùng các puli để thay đổi tỷ số truyền.

Ưu điểm đặc biệt của hộp số CVT số với hộp số tự động cơ cấp là gì?

Ưu điểm của hộp số CVTTốc độ vòng quay CVT tối ưu nên chúng đặc biệt tiết kiệm nhiên liệu. Khả năng tăng tốc nhanh và hạn chế hao hụt lực so với các dòng hộp số tự động thông thường. Cấu tạo khá đơn giản nên dễ sửa chữa, bảo hành. Cấu tạo hộp số đơn giản nên giá thành xe cũng giảm đi đáng kể.

hộp số CVT là như thế nào?

Về thuật ngữ, CVT là viết tắt của Continuous Variable Transmission - hộp số biến thiên liên tục. Thứ biến thiên ở đây chính là tỷ số truyền. Vì biến thiên liên tục nên xe sẽ không giới hạn hay có vô số tỷ số truyền, tức là vô số cấp. Ở Việt Nam, thuật ngữ chuyên ngành gọi là "vô cấp".

Hộp số biến thiên vô cấp là gì?

Hộp số vô cấp hay còn được gọi hộp số CVT (viết tắt của cụm từ Continuously Variable Transmission) cung cấp tỷ số truyền biến thiên liên tục để giữ cho động cơ ô tô hoạt động trong phạm vi vòng tua tối ưu cho mọi tình huống lái xe.