Hộp số at và cvt khác nhau như thế nào

Đều được gọi là hộp số tự động nhưng hộp số tự động CVT và hộp số tự động AT lại có cấu tạo khác nhau. Chính sự khác nhau này tạo nên những ưu và nhược điểm cho cả hộp số CVT và hộp số AT. Vậy hộp số CVT là gì? Khác nhau giữa hộp số CVT và AT là gì?

Ký hiệu CVT trên xe ô tô dùng để chỉ những mẫu xe sử dụng hộp số tự động CVT. Trong đó, CVT là từ viết tắt cho Continuously Variable Transmission.

Hộp số CVT hay còn gọi là hộp số tự động biến thiên vô cấp (hộp số vô cấp) là hộp số thay đổi tỷ số truyền liên tục mà không phân theo từng cấp số.

Nguyên lý hoạt động của hộp số CVT đặc biệt như vậy là do hộp số này tạo nên các tỷ số truyền bằng dây đai và 2 hệ puli chứ không dùng hệ bánh răng như các hộp số ô tô khác.

Ý nghĩa ký hiệu hộp số CVT​

P: Chế độ đỗ xe, chỉ sử dụng khi xe đang ở trạng thái dừng hẳn R: Chế độ lùi xe N: Chế độ chạy không tải, xe ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số D: Chế độ chạy xe, đây là chế độ chính dùng khi xe chạy

Cần sang số trên Honda CR-V 2020 sử dụng hộp số CVT​

Nhiều hãng trang bị thêm cho xe số tự động CVT một số chế độ mở rộng với các ký hiệu:

M+/-: Chế độ số tay. Tuy là hộp số tự động vô cấp nhưng nhà sản xuất vẫn thiết lập thêm các cấp số ảo. Với chế độ này, người lái có thể thực hiện lên số và xuống số bằng tay.

S+/-: Chế độ thể thao, cho phép người lái có thể tự chuyển số như chế độ M.

L: Chế độ số thấp, có độ hãm lớn, thường dùng khi xe cần tải nặng, lên/xuống đèo dốc…

Cần sang số trên Toyota Corolla Altis 1.8 E CVT​

Lịch sử ra đời và phát triển của hộp số CVT​

Nhiều người sẽ bất ngờ khi biết hộp số vô cấp CVT đã có lịch sử hơn 500 năm. Ý tưởng ban đầu về loại hộp số CVT này được thiết kế bởi danh họa Leonardo Da Vinci năm 1490. Nhưng mãi cho đến năm 1886, hộp số này mới được cấp bằng sáng chế bởi Daimler và Benz (đồng sáng lập tập đoàn Daimler).

Xu hướng sử dụng hộp số xe CVT trên xe ô tô mở đầu bởi hãng Subaru với chiếc Justy GL sử dụng hộp số CVT đầu tiên được mở bán tại Mỹ năm 1989.

Tại Việt Nam, hộp số CVT cũng được xuất hiện từ rất lâu, khởi đầu là chiếc Mitsubishi Lancer Gala chắc hẳn đã được nhiều người biết đến.

Một số mẫu xe ô tô tại Việt Nam dùng hộp số CVT gồm có: Toyota Wigo, Honda City, Mitsubishi Outlander, Toyota Corolla Cross, Nissan Sunny,...

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số CVT​

Cấu tạo hộp số CVT​

Khác với hộp số tự động (AT) hay hộp số sàn (MT), hộp số vô cấp CVT không hoạt động dựa trên các cặp bánh răng mà dựa vào hệ thống dây đai cho phép thay đổi liên tục các tỷ số truyền khác nhau.

Cấu tạo hộp số vô cấp CVT gồm có:

1. Dây đai truyền động bằng thép
2. Bánh đai chủ động (puli đầu vào) kết nối để nhận momen từ động cơ
3. Bánh đai bị động (puli đầu ra) kết nối đầu ra hộp số

Cả hai puli đầu vào và đầu ra đều được tạo thành bởi hai khối hình nón nghiêng 20 độ, đặt đối diện nhau. Bên trong rãnh giữa hai khối hình nón này có một dây đai truyền động bằng thép chạy.

Ở cả puli đầu vào và đầu ra, một nửa puli nằm 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.

Nguyên lý hoạt động của hộp số CVT​

Số tiến

Khi khoảng cách của 2 nửa puli đầu vào càng nhỏ thì khoảng cách của 2 nửa puli đầu ra càng lớn. Phần dây đai ở đầu ra puli quay chậm hơn nên tốc độ xe chậm hơn, tạo ra “số thấp”.

Tương tự, khi bán kính puli đầu vào lớn dần thì bán kính puli đầu ra hẹp dần, dây đai đầu ra quay nhanh hơn nên tốc độ xe nhanh hơn, tạo nên “số cao”.

Điều này đảm bảo dây đai luôn bám chặt kết nối liên tục với 2 puli. Chính sự tăng giảm bán kính của puli chủ động và puli bị động giúp xác lập nên “tỷ số truyền” của hộp số.

Tỷ số truyền thấp (trái) và tỷ số truyền cao (phải)​

Để tạo ra lực cần thiết thay đổi khoảng cách giữa hai khối hình nón, CVT có thể sử dụng áp suất thuỷ lực hoặc lò xo.

Bộ điều khiển thuỷ lực làm thay đổi bán kính của 2 hệ pulley giúp tỷ số truyền có thể biến thiên liên tục. Đây chính là lý do vì sao hộp số CVT không có các cấp số cố định mà thay đổi vô cấp.

Nguyên lý hoạt động hộp số CVT​

Số lùi

Để có số lùi, người ta lắp thêm trước đầu vào của hệ truyền đai 1 bộ bánh răng hành tinh (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. Đầu vào của pulley chủ động sẽ kết nối với cần dẫn của các bánh răng hành tinh.

Với số tiến bình thường, động cơ sẽ dẫn động bánh răng mặt trời quay, bánh răng mặt trời dẫn động bánh hành tinh quay cùng chiều. Khi bánh răng hành tinh quay thì cần dẫn sẽ quay và truyền lực vào puli chủ động.

Với số lùi, 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.

Chính cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác biệt của hộp số vô cấp CVT khiến nhiều người dùng đắn đo: Có nên mua xe sử dụng hộp số CVT không?

Để trả lời cho câu hỏi này, trước hết chúng ta phải nắm được ưu điểm và nhược điểm của hộp số vô cấp CVT.

Ưu điểm hộp số CVT​

• Vận hành đơn giản

Cách lái xe hộp số CVT tương tự cách lái xe số tự động AT vì vậy việc vận hành xe cũng trở nên đơn giản hơn.

• Hoạt động mượt, không bị giật

Do hoạt động dựa trên hệ puli và dây đai, không phân theo từng cấp số nên hộp số vô cấp CVT có ưu điểm vận hành mượt mà, không bị giật khi chuyển số. Hộp số phản ứng nhanh nhạy khi xe tăng/giảm tốc.

• Tiết kiệm nhiên liệu

Hộp số vô cấp có ưu điểm không phân cấp số, có thể thay đổi tỷ số truyền động ở mọi dải tốc độ theo xe. Do đó, mức tiêu hao nhiên liệu được tối ưu hơn so các loại hộp số có cấp.

• Chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn

Hộp số vô cấp CVT có cấu tạo và nguyên lý làm việc đơn giản hơn các loại hộp số có cấp như hộp số sàn, hộp số tự động, hộp số DCT… Do đó, giá thành hộp số CVT thường thấp hơn. Kích thước khá nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ. Đây là lý do vì sao các dòng xe phổ thông giá rẻ hiện nay thường sử dụng hộp số CVT.

Hộp số CVT Lineartronic của Subaru​

Nhược điểm hộp số CVT​

• Giới hạn về momen xoắn

Đây là yếu điểm lớn nhất của hộp số tự động vô cấp. Do truyền động bằng dây đai nên hộp số CVT không chịu được mô men xoắn cao. Nếu chịu lực kéo quá cao sẽ bị trượt. Cũng chính vì nhược điểm này mà hộp số CVT chỉ thích hợp với những dòng xe cỡ nhỏ, không hợp dùng cho những xe cần sức kéo lớn, tải nặng, xe thể thao.

Đây cũng là lý do xe Đức gần như không sử dụng hộp số vố cấp CVT.

• Trải nghiệm lái thiếu chân thật

Cấu tạo hộp số sàn, hộp số tự động AT hay hộp số DCT… đều có cấp với các bộ bánh răng và ly hợp tương ứng từng cấp số. Do đó khi xe chuyển số cho cảm giác lên số hay xuống số.

Còn ở hộp số vô cấp CVT, do không phân cấp nên hầu như không có được cảm giác chuyển số. Dù hãng xe đã thiết lập thêm nhiều cấp số ảo khác nhau nhưng nhìn chung trải nghiệm lái sẽ không mấy chân thật. Do đó, dù là các dòng xe cỡ nhỏ nhưng nếu được định hướng theo phong cách lái thể thao thì nhà sản xuất sẽ dùng hộp số AT thay vì CVT.

• Phải thay dây đai định kỳ

Sau thời gian sử dụng, dây đai dẫn động trong hộp số CVT sẽ bị giãn, trượt… làm giảm hiệu quả hoạt động nên cần phải thay định kỳ. Theo lời khuyên của các hãng xe, nên thay mới hệ thống dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km để đảm bảo hộp số CVT hoạt động tốt.

• Tiếng ồn lớn

Tiếng ồn của hộp số CVT thường khá lớn. Đây vốn là nhược điểm chung thường gặp ở những xe dùng hộp số CVT. Nhưng hiện với các dòng xe sedan, SUV… từ hạng B trở lên, nhà sản xuất thường gia cố thêm cách âm khá kỹ. Nên tiếng ồn từ hộp số không còn quá phiền nhiễu.

• Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa hộp số CVT nếu bị lỗi hộp số trong quá trình sử dụng thường khá cao.

Dây đai hộp số CVT thay sau 50.000-100.000km​

Cách sử dụng/lái xe hộp số CVT hiệu quả​

Một số mẹo nhỏ giúp các bác/các mợ mới làm quên với xe số tự động CVT hiệu quả hơn:

• Giữ chân ga ổn định.
• Không gác chân lên bàn đạp chân phanh.
• Không thốc ga đột ngột.
• Tăng tốc từ từ
• Đừng đèn đỏ nên chuyển từ D về N.

So sánh hộp số vô cấp CVT và hộp số tự động AT​

Chi phí: Hộp số vô cấp có giá thấp hơn.

Bảo dưỡng & sửa chữa: Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa hộp số vô cấp thấp hơn các loại hộp số tự động có cấp. Tuy nhiên hộp số vô cấp cần phải thay dây đai định kỳ.

Chi phí thay dầu: Dầu hộp số vô cấp giá cao hơn hộp số tự động AT thông thường.

Mức tiêu hao nhiên liệu: Hộp số vô cấp tiết kiệm nhiên liệu hơn do tỉ số truyền không bị phân cấp.

Độ ồn: Hộp số vô cấp thường ồn nhiều hơn các loại hộp số có cấp.

Hiệu suất dẫn động: Vì dẫn động bằng dây đai nên hộp số vô cấp chỉ hợp với những dòng xe cỡ nhỏ. Trong khi hộp số tự động có cấp dẫn động bằng bánh răng nên hiệu suất cao hơn, có thể chịu được mô men xoắn cao, phù hợp dùng cho mọi dòng xe.

Trải nghiệm: Về độ mịn khi chuyển số thì hộp số vô cấp mịn hơn do không có cấp. Nhưng về cảm giác chuyển số, sự phản hồi khi chuyển số, trải nghiệm thể thao… thì hộp số có cấp tốt hơn.