Hộp số xe tải: cấu tạo, nguyên lý hoạt động và dấu hiệu nhận biết hư hỏng

Hộp số xe tải đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tốc độ và truyền động, giúp xe vận hành hiệu quả trên mọi địa hình. Trong bài viết này An Thái sẽ cung cấp thông tin chi tiết về hộp số xe tải, giúp bác tài có thêm kiến thức để bảo dưỡng và sử dụng xe một cách hiệu quả.

Hộp số xe tải là gì?

Hộp số xe tải là một bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền động, có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn từ động cơ đến bánh xe. Nó giúp xe tải di chuyển linh hoạt hơn trên nhiều địa hình khác nhau và đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu.

Hộp số xe tải có thể được chia thành nhiều loại khác nhau, phổ biến nhất là hộp số sàn (hộp số cơ khí) và hộp số tự động. Mỗi loại hộp số đều có những ưu, nhược điểm riêng, phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau.

Vai trò quan trọng của hộp số trong hệ thống truyền động

Hộp số xe tải đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền động, giúp điều chỉnh tỷ số truyền lực từ động cơ đến bánh xe, đảm bảo xe có thể vận hành ở nhiều tốc độ khác nhau. Cụ thể, hộp số thực hiện các chức năng chính sau:

• Truyền động: Hộp số chịu trách nhiệm chuyển đổi và truyền chuyển động quay từ động cơ đến hệ thống truyền lực, giúp xe có thể di chuyển.
• Phân phối mô-men xoắn: Tùy theo điều kiện vận hành, hộp số sẽ phân phối mô-men xoắn từ động cơ đến bánh xe một cách tối ưu, giúp xe hoạt động hiệu quả trên nhiều loại địa hình.
• Gia tăng mô-men xoắn: Khi xe cần mô-men xoắn lớn, chẳng hạn như lúc khởi động hoặc leo dốc, hộp số sẽ điều chỉnh để cung cấp thêm lực kéo nhằm đảm bảo xe di chuyển dễ dàng.
• Đảo chiều chuyển động: Hộp số cung cấp chế độ số lùi, giúp xe có thể di chuyển ngược lại khi cần thiết.
• Tách động cơ khỏi hệ thống truyền động: Trong một số tình huống, hộp số cho phép tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực mà không cần tắt máy. Ví dụ, khi dừng xe chờ đèn đỏ, người lái có thể đưa hộp số về số Mo mà không cần giữ chân côn, giúp giảm mệt mỏi khi lái xe.
• Dẫn động phụ trợ: Trên một số loại xe tải chuyên dụng như xe ben, xe bồn chở xăng dầu, hộp số còn có thể dẫn động lực học ra ngoài để cung cấp năng lượng cho các bộ phận chuyên biệt như cóc lai.

Các loại hộp số xe ô tô phổ biến

Hộp số sàn (MT)
Hộp số sàn có cấu tạo đơn giản, gồm các bánh răng, trục và bộ đồng tốc, người lái phải điều khiển chân côn để chuyển số. Hộp số này có chi phí thấp, bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu và mang lại cảm giác lái chân thực. Tuy nhiên, nó yêu cầu thao tác phức tạp và gây mệt mỏi khi lái xe trong đô thị. Hộp số sàn phổ biến trên xe tải, xe bán tải, xe cỡ nhỏ và một số mẫu xe thể thao.

Hộp số tự động (AT)
Hoạt động bằng dầu thủy lực và bộ chuyển đổi mô-men xoắn để tự động chuyển số, giúp việc lái xe trở nên dễ dàng và tiện lợi. Tuy nhiên, nó có giá thành cao, tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn và không mang lại cảm giác lái chân thực như hộp số sàn. Hộp số tự động được sử dụng rộng rãi trên xe du lịch, SUV và xe sang.

Hộp số vô cấp (CVT)
Sử dụng dây đai và puli để thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục, giúp xe vận hành mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, hộp số này có độ bền không cao, khả năng chịu tải kém và cảm giác lái không phấn khích. Nó thường xuất hiện trên xe cỡ nhỏ, xe hybrid và một số mẫu sedan.

Hộp số ly hợp kép (DCT)
Kết hợp giữa hộp số sàn và hộp số tự động, sử dụng hai ly hợp riêng biệt để chuyển số nhanh chóng và mượt mà. Hộp số này giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số tự động thông thường và mang lại trải nghiệm lái thể thao. Tuy nhiên, chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao, dễ gặp lỗi nếu không được chăm sóc đúng cách. DCT thường được trang bị trên các mẫu xe hiệu suất cao.

Cấu tạo hộp số xe tải

Hộp số xe tải là một hệ thống phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận hoạt động cùng nhau để truyền động lực từ động cơ đến bánh xe. Dưới đây là các thành phần quan trọng trong hộp số xe tải:

Vỏ hộp số

Đây là bộ phận bên ngoài có chức năng bảo vệ và nâng đỡ các thành phần bên trong như ổ đỡ, trục và bánh răng. Ngoài ra, vỏ hộp số còn giữ dầu bôi trơn giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ cho các bộ phận bên trong. Chất liệu thường dùng là hợp kim nhôm hoặc gang đúc để đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực tốt.

Trục sơ cấp (trục a cơ)

Trục sơ cấp chịu trách nhiệm nhận công suất từ động cơ và truyền tải đến các bộ phận khác trong hộp số. Bộ phận này được chế tạo từ thép có độ bền cao và khả năng chịu mài mòn tốt.

Trục sơ cấp được bố trí ở đầu hộp số, kết nối với bánh đà. Trên thân trục có rãnh then hoa giúp liên kết với lá côn. Trên trục này còn có một bánh răng nhỏ ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian, giúp truyền chuyển động quay từ lá côn đến trục trung gian.

Trục thứ cấp và bánh răng thứ cấp: Trục thứ cấp đóng vai trò nhận lực từ trục sơ cấp thông qua hệ thống bánh răng thứ cấp. Những bánh răng này giúp đồng tốc và truyền động đến trục truyền chính, từ đó làm quay bánh xe.

Trục trung gian và bánh răng trung gian: Trục trung gian giúp đảm bảo sự kết nối giữa các bánh răng trên trục sơ cấp và trục thứ cấp. Bánh răng trên trục này có thể được sản xuất liền khối hoặc lắp rời với trục bằng then để dễ dàng bảo trì.

Bộ đồng tốc: Bộ đồng tốc có nhiệm vụ đồng bộ hóa tốc độ giữa các bánh răng khi chuyển số, giúp quá trình vào số trở nên trơn tru, tránh va đập giữa các bánh răng.

Mặt đi số (mặt máy khâu): Đây là bộ phận nằm trên hộp số, có tác dụng điều hướng các trục đi số để thay đổi bánh răng khi người lái muốn tăng hoặc giảm số.

Cơ cấu chuyển số (các trục đi số): Các trục đi số di chuyển trên mặt đi số để điều khiển việc kết nối hoặc ngắt kết nối các bánh răng, giúp thay đổi tỷ số truyền phù hợp với nhu cầu vận hành.

Cần gài số: Cần gài số là bộ phận mà người lái sử dụng để điều khiển quá trình chuyển số. Nó được kết nối với các trục đi số thông qua một hệ thống liên kết cơ khí.

Bộ chuyển tầng; Bộ phận này nằm ở cuối hộp số, có nhiệm vụ truyền chuyển động từ hộp số ra các đăng để dẫn động bánh xe.

Trục số lùi: Trục số lùi là một trục ngắn nằm cạnh trục trung gian, có bánh răng giúp thay đổi hướng quay, cho phép xe di chuyển lùi.

Hệ thống bánh răng số: Bánh răng số giúp điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn phù hợp với nhu cầu vận hành của xe. Có hai loại bánh răng thường dùng:

• Bánh răng trụ răng thẳng: Thường xuất hiện trong hộp số cơ khí không có đồng tốc.
• Bánh răng trụ răng nghiêng: Được sử dụng trong hộp số có trợ lực và hệ thống đồng tốc.

Các bánh răng trong hộp số thường được chế tạo từ thép chất lượng cao, qua quá trình xử lý nhiệt để đảm bảo bề mặt răng cứng cáp nhưng vẫn giữ được độ dẻo bên trong, giúp tăng độ bền và giảm tiếng ồn khi hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của hộp số xe tải

Hộp số xe tải có nhiệm vụ thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và hệ dẫn động, giúp xe vận hành linh hoạt trong nhiều điều kiện khác nhau. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của hai chức năng chính: số tiến và số lùi.

Nguyên lý hoạt động của số tiến

Khi người lái vào số tiến, trước tiên cần đạp côn để ngắt kết nối giữa động cơ và hộp số, sau đó di chuyển cần số đến vị trí mong muốn. Mô-men xoắn từ động cơ truyền đến hộp số thông qua bộ ly hợp, đi vào trục sơ cấp.

Tại đây, trục sơ cấp truyền lực sang trục trung gian, rồi tiếp tục đến trục thứ cấp. Các bánh răng trên các trục này sẽ ăn khớp với nhau theo cấp số mà người lái chọn, giúp điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn phù hợp với từng điều kiện di chuyển.

Quy trình hoạt động:
Động cơ → Ly hợp → Trục sơ cấp → Trục trung gian → Trục thứ cấp → Hệ thống dẫn động → Bánh xe.

Nguyên lý hoạt động của số lùi

Số lùi hoạt động dựa trên một bánh răng trung gian đặc biệt (bánh răng lai) giúp đảo chiều quay của trục thứ cấp.

Khi vào số lùi, bánh răng lai sẽ ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian và trục thứ cấp, khiến trục thứ cấp quay theo hướng ngược lại so với số tiến. Nhờ đó, xe có thể di chuyển lùi đúng theo điều khiển của tài xế.

Hộp số xe tải hoạt động dựa trên nguyên tắc ăn khớp giữa các bánh răng để thay đổi tỷ số truyền. Trong khi số tiến giúp xe di chuyển về phía trước bằng cách truyền lực qua các trục và bánh răng theo chiều quay bình thường, thì số lùi sử dụng bánh răng trung gian để đảo chiều quay, giúp xe di chuyển lùi một cách dễ dàng.

Cách đọc ký hiệu trên tem hộp số

Mỗi ký hiệu trên tem hộp số xe tải đều thể hiện đặc điểm cụ thể của hộp số, giúp người dùng xác định chính xác loại hộp số đang sử dụng.

Ví dụ, trên hộp số xe tải có mã: HW 19710 ACL 091011, các ký hiệu này có ý nghĩa như sau:

• HW: Đại diện cho hộp số của hãng HOWO.
• 19: Thể hiện mô-men xoắn của hộp số. Công thức tính là 19 × 100 = 1900 Nm. Các hộp số HOWO thường có mô-men xoắn ở mức 19, 20 hoặc 25.
• 7: Ký hiệu dòng hộp số hạng nặng.
• 10: Chỉ số lượng số tiến. Các hộp số HOWO phổ biến có 9, 10, 12 hoặc 16 số tiến.

Ngoài ra, các chữ cái trên tem hộp số cũng mang ý nghĩa riêng:

• X: Hộp số sử dụng bánh răng nghiêng.
• S: Hộp số có 3 trục, gồm 2 trục trung gian.
• T: Hộp số có trợ lực hoặc vành đồng tốc.
• L: Hộp số có vỏ bằng nhôm, giúp giảm trọng lượng.
• C: Hộp số siêu tốc (hộp số nhanh).
• 091011: Số thứ tự thiết kế của hộp số.

Dấu hiệu hộp số xe tải bị hư hỏng

Hộp số là một trong những bộ phận quan trọng của xe tải, giúp truyền động và điều chỉnh tốc độ xe. Nếu hộp số gặp sự cố, nó có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành và độ an toàn của xe. Dưới đây là một số dấu hiệu xe bị hư hộp số cho thấy hộp số xe tải có thể đang gặp vấn đề:

• Chuyển số khó khăn hoặc bị kẹt số: Nếu cần số trở nên cứng, khó chuyển hoặc bị kẹt, đây có thể là dấu hiệu của việc hộp số bị mòn, hỏng bộ đồng tốc hoặc thiếu dầu hộp số.
• Hộp số phát ra tiếng ồn bất thường: Khi vận hành, nếu bạn nghe thấy tiếng rít, ù hoặc va đập từ hộp số, có thể bánh răng hoặc vòng bi bên trong bị mòn, gãy hoặc thiếu dầu bôi trơn.
• Xe bị trượt số hoặc mất số: Khi đang di chuyển mà số tự nhảy hoặc không giữ được ở vị trí đã chọn, hộp số có thể gặp trục trặc ở bộ ly hợp, cơ cấu gài số hoặc hệ thống điều khiển điện tử (với hộp số tự động).
• Có mùi cháy khét từ hộp số: Mùi khét có thể là dấu hiệu dầu hộp số bị cháy do quá nhiệt hoặc ma sát quá mức giữa các bộ phận bên trong, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng.
• Rò rỉ dầu hộp số: Nếu bạn thấy vết dầu dưới gầm xe, đặc biệt là dầu hộp số có màu đỏ hoặc nâu, có thể hộp số đang bị rò rỉ do hỏng phớt hoặc gioăng.
• Xe rung giật bất thường khi vào số: Khi vào số mà xe rung lắc mạnh, có thể do bộ ly hợp bị mòn, bộ đồng tốc bị hỏng hoặc hộp số gặp vấn đề về cơ cấu gài số.
• Đèn báo lỗi hộp số sáng: Nếu đèn cảnh báo hộp số trên bảng táp-lô bật sáng, hệ thống cảm biến đã phát hiện lỗi. Lúc này, cần kiểm tra ngay để tránh hư hỏng nghiêm trọng hơn.

Cách tháo lắp hộp số 

Bước 1: Kiểm tra

Bước đầu tiên trong quá trình kiểm tra hộp số là quan sát tổng quan bằng mắt thường để phát hiện các dấu hiệu bất thường. Sau đó khởi động xe và thử vào số để đánh giá tình trạng hoạt động của hộp số, từ đó xác định nguyên nhân có thể gây ra sự cố. Việc kiểm tra này giúp phân biệt rõ ràng xem vấn đề có thực sự xuất phát từ hộp số hay do các bộ phận khác liên quan.

Bước 2: Hạ hộp số

Bước tiếp theo là hạ hộp số để kiểm tra và sửa chữa.

• Trước tiên cần xả dầu hộp số và dùng khay hứng để tránh dầu chảy ra ngoài.
• Tháo trục các đăng, bao gồm các đăng ben trên xe đầu kéo mooc ben hoặc các đăng lai bơm trộn trên xe trộn bê tông.
• Nếu xe có hệ thống thủy lực, cần tháo cả bình dầu thủy lực.
• Tháo dây số, giá treo dây số và giá treo hộp số để tách hộp số khỏi hệ thống khung xe.
• Tháo dây điện cảm biến như dây cảm biến số lùi, số mo, chuyển tầng, công tơ mét và cảm biến cài ben.
• Tháo các dây hơi bao gồm dây hơi tổng côn, dây hơi chuyển tầng và dây hơi trợ lực số.
• Tiếp theo, tháo tổng côn, phanh bi T và các bu lông bao côn để tách hộp số ra khỏi động cơ.
• Cuối cùng, sử dụng thiết bị nâng để cẩu hộp số ra ngoài. Với xe ben, xe thùng hoặc xe trộn, hộp số sẽ được hạ xuống đất trước, sau đó kéo ra ngoài để tiến hành kiểm tra và sửa chữa.

Bước 3: Rã hộp số

Bước tiếp theo là rã hộp số để kiểm tra và sửa chữa các bộ phận bên trong.

• Trước hết, tháo mặt nạ đi số và ty ô chuyển tầng. Với hộp số 16 số hoặc 12 số có trợ lực, cần tháo cả tầng lẫy.
• Tiếp theo, tháo bi tê và càng đẩy bi tê để tách các bộ phận liên quan đến hệ thống ly hợp.
• Với hộp số cơ, cần tháo bơm nhớt và ty ô bơm nhớt để đảm bảo không còn dầu bên trong.
• Tháo loa kèn, bích bi đầu trục phụ, phanh bo-a cơ và bi đầu hai trục phụ để tiếp tục tách rời các bộ phận bên trong hộp số.
• Tháo hàng bu lông bưởng đầu số, nhưng để lại bốn bu lông ngoài bao côn để giữ kết cấu tạm thời.
• Sau đó, tháo bộ chuyển tầng, pittông tầng lẫy, phanh bi đuôi hai trục phụ và bộ khóa hãm trục đi số.
• Dùng vam chuyên dụng để tháo hai trục bánh răng lai số lùi, sau đó lấy bánh răng lai số lùi ra ngoài.
• Tiếp theo, tháo vỏ giữa hộp số để lộ các trục bên trong.
• Dùng công cụ hỗ trợ nhấc trục chính và hai trục phụ ra khỏi hộp số một cách cẩn thận.
• Tháo phanh hãm và đũa di chuyển bánh răng trên trục chính (trục thứ cấp) để tách rời hoàn toàn các bộ phận.
• Cuối cùng, tiến hành bổ bộ chuyển tầng và mặt đi số để kiểm tra tình trạng các chi tiết bên trong.

Lưu ý:

• Nếu đây là lần đầu sửa chữa hộp số, cần chú ý trình tự tháo lắp, có thể xếp các chi tiết theo thứ tự trước sau hoặc buộc riêng từng cụm để tránh nhầm lẫn khi lắp lại.
• Quan sát kỹ các mặt vành cài, xác định đúng vị trí bánh răng và đồng tốc.
• Trước khi nhấc trục số ra, quay trục để kiểm tra và đánh dấu các điểm chuẩn của bánh răng a cơ và hai trục phụ.

Bước 4 : Vệ sinh, kiểm tu

• Trước tiên, vệ sinh toàn bộ các chi tiết hộp số bằng dầu sạch để loại bỏ cặn bẩn và dầu cũ. Sau khi làm sạch, tiến hành kiểm tu từng bộ phận.
• Kiểm tra tình trạng của các bánh răng và vành cài, đặc biệt là vành đồng tốc nếu hộp số có trợ lực.
• Đánh giá độ mòn của càng cua đi số, cá đồng và cá lò xo để đảm bảo các bộ phận này vẫn hoạt động trơn tru.
• Kiểm tra trục chính và các bánh răng trục phụ để phát hiện hư hỏng hoặc dấu hiệu hao mòn bất thường.
• Tiếp theo, kiểm tra bộ tầng lẫy, bộ a cơ và bơm dầu để đảm bảo các bộ phận này không bị hỏng hoặc rò rỉ.
• Kiểm tra bộ chuyển tầng và mặt đi số nhằm xác định khả năng vận hành của hộp số sau khi lắp lại.
• Đánh giá vỏ hộp số và vỏ đuôi chuyển tầng để phát hiện nứt vỡ hoặc dấu hiệu hư hỏng cần sửa chữa.
• Kiểm tra tình trạng phớt đầu đuôi hộp số cũng như ty ô dầu hộp số để đảm bảo không có rò rỉ dầu.
• Cuối cùng, vệ sinh lại các chi tiết, xịt khô và sắp xếp phụ tùng lên giá để đồ để chuẩn bị cho quá trình lắp ráp.

Bước 5: Lắp ráp

Sau khi các bộ phận đã được kiểm tra và vệ sinh kỹ lưỡng, tiến hành lắp ráp hộp số theo trình tự chính xác để đảm bảo hoạt động ổn định.

• Bắt đầu bằng việc lắp bộ tăng lẫy vào trục a cơ, nếu hộp số không có tầng lẫy thì lắp trực tiếp a cơ vào bưởng đầu.
• Tiếp theo, lắp a cơ vào trục chính của hộp số, sau đó cài phanh hãm và đặt trục số lên giá chuyên dụng để đảm bảo lắp ráp chính xác.
• Tiến hành lắp các bánh răng và đồng tốc đi số vào trục chính theo đúng thứ tự.
• Đặt hai trục phụ lên giá, căn chỉnh dấu bánh răng để đảm bảo ăn khớp chính xác.
• Sau khi hoàn tất việc chuẩn bị các trục, tiến hành lắp trục số vào vỏ hộp số.
• Tiếp theo, lắp vỏ giữa hộp số vào bưởng đầu và siết chặt bu lông để cố định.
• Lắp bánh răng lai số lùi cùng với trục số lùi để đảm bảo chức năng chuyển số lùi hoạt động tốt.
• Tiếp tục lắp phanh đuôi trục phụ và bộ khóa hãm trục đi số để hoàn thiện phần cơ bản của hộp số.
• Tiến hành lắp bộ chuyển tầng, căn chỉnh và hoàn thiện hệ thống chuyển tầng.
• Hoàn thiện bưởng đầu bằng cách lắp loa kèn, bơm nhớt và bi tê vào đúng vị trí.
• Lắp mặt đi số để hoàn thiện toàn bộ hộp số.
• Sau khi lắp ráp xong, mở ốc thăm dầu và tiến hành đổ dầu hộp số theo đúng tiêu chuẩn.
• Cuối cùng, di chuyển hộp số ra xe, cẩu hộp số vào vị trí lắp đặt, căn chỉnh và hoàn thiện quá trình lắp ráp để hộp số hoạt động trơn tru.

Bước 6: Nổ máy kiểm tra

Sau khi lắp ráp, kiểm tra ngoại quan quanh xe, đảm bảo không có vật cản. Nổ máy, chờ đủ hơi rồi đạp côn kiểm tra hành trình. Tiến hành vào số, chuyển tầng để kiểm tra độ mượt mà của hộp số, phát hiện và khắc phục lỗi (nếu có).

Nếu trong quá trình kiểm tra, bác tài phát hiện bất kỳ dấu hiệu bất thường nào, hãy đưa xe đi kiểm tra càng sớm càng tốt để tránh hư hỏng nghiêm trọng. Tiếp tục vận hành xe khi hộp số có vấn đề không chỉ làm giảm hiệu suất hoạt động mà còn tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn khi di chuyển. Nếu bác tài cần hỗ trợ, hãy liên hệ Trung tâm sửa chữa và đại tu ô tô An Thái tại Thái Bình để được tư vấn và phục vụ chuyên nghiệp.

Trên đây là toàn bộ thông tin về hộp số xe tải mà An Thái muốn chia sẻ. Hy vọng bài viết sẽ giúp bác tài  hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như dấu hiệu nhận biết hư hỏng của hộp số xe tải. Nếu còn câu hỏi, thắc mắc nào liên quan, hoặc có nhu cầu mua phụ tùng ô tô chính hãng, hãy liên hệ ngay với An Thái để được hỗ trợ.