Hộp số ngang: Công dụng, Cấu tạo, So sánh với hộp số dọc

I. Hộp số ô tô là gì?

Hộp số ô tô, hay còn được gọi là hộp số truyền động, là một thành phần quan trọng trong hệ thống truyền động của ô tô. Nhiệm vụ chính của hộp số là điều chỉnh và chuyển đổi công suất từ động cơ đến hệ thống truyền động, để điều chỉnh tốc độ và lực kéo của xe.

Có hai loại chính của hộp số ô tô: hộp số sàn (manual) và hộp số tự động (automatic). Hộp số sàn yêu cầu người lái xe thủ công thay đổi các số truyền qua tay lái, trong khi hộp số tự động có thể tự động chuyển đổi các số truyền mà không cần sự can thiệp của người lái.

II. Công dụng hộp số ngang ô tô

Hộp số ô tô có các công dụng chính sau đây:

• Điều chỉnh tỷ số truyền động: Điều chỉnh tỷ số truyền động giữa động cơ và hệ thống truyền động. Bằng cách chuyển đổi giữa các bộ số khác nhau, hộp số cho phép điều chỉnh lực kéo và tốc độ của xe ô tô. Khi xe cần lực kéo mạnh để vượt dốc hoặc vận tốc cao, hộp số giúp cung cấp công suất lớn từ động cơ đến bánh xe.
• Khởi động và dừng xe: Hộp số cho phép chuyển động xe từ trạng thái đứng yên sang trạng thái di chuyển bằng cách sử dụng số truyền thấp để tạo ra mô-men xoắn lớn. Nó cũng cho phép dừng xe hoặc đặt xe vào trạng thái yên đứng thông qua số truyền thấp và cơ cấu ly hợp.
• Chuyển đổi số và tăng tốc: Hộp số ô tô cho phép người lái chuyển đổi giữa các số để điều chỉnh tốc độ và tăng tốc của xe. Bằng cách chọn số phù hợp, hộp số tăng cường hiệu suất và tiết kiệm năng lượng của động cơ, đồng thời cung cấp lực kéo tốt hơn khi cần thiết.
• Cung cấp chế độ lùi: Hộp số ô tô cho phép xe ô tô di chuyển theo chiều ngược lại bằng chế độ lùi (R). Việc có chế độ lùi giúp người lái dễ dàng điều khiển và thực hiện các manevơ (như đỗ xe) một cách an toàn và tiện lợi.
• Cải thiện hiệu suất nhiên liệu: Khi xe được điều chỉnh vào số phù hợp, hiệu suất nhiên liệu của xe ô tô có thể cải thiện, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.

III. Cấu tạo hộp số ngang

Hộp số ngang (hay còn được gọi là hộp số cơ khí ngang) là một loại hộp số sử dụng trong ô tô, trong đó các trục đầu vào và đầu ra được sắp xếp song song và nằm ngang với nhau. Cấu tạo cơ bản của hộp số ngang bao gồm các thành phần sau:

• Các trục đầu vào: Hộp số ngang có hai trục đầu vào, bao gồm trục đầu vào từ động cơ và trục đầu vào từ đĩa ly hợp. Trục đầu vào từ động cơ chịu trách nhiệm truyền động công suất từ động cơ đến hộp số. Trục đầu vào từ đĩa ly hợp nằm ở mặt sau của hộp số và kết nối với cơ cấu ly hợp.
• Hộp số chính: Hộp số chính bao gồm các bánh răng và cơ cấu khớp nối để truyền động từ trục đầu vào sang trục đầu ra. Các bánh răng và cơ cấu khớp nối trong hộp số chính cho phép chọn các bộ số khác nhau để điều chỉnh tỷ số truyền động và tốc độ của xe.
• Cơ cấu chuyển số: Hộp số ngang được điều khiển bằng cơ cấu chuyển số, bao gồm các cần số và cơ cấu cơ khí để chuyển đổi giữa các bộ số khác nhau. Người lái sử dụng cần số để chọn số cụ thể trong quá trình lái xe.
• Các trục đầu ra: Hộp số ngang có một hoặc nhiều trục đầu ra để truyền động công suất từ hộp số đến bánh xe. Số lượng và cấu trúc của các trục đầu ra phụ thuộc vào loại xe và cấu trúc hệ thống truyền động.
• Hệ thống ly hợp: Hộp số ngang kết hợp với hệ thống ly hợp để chuyển đổi công suất giữa động cơ và hộp số. Hệ thống ly hợp được kích hoạt bằng cách nhấn đĩa ly hợp vào và rời khỏi trục đầu vào của hộp số.

Cấu tạo của hộp số ngang có thể khác nhau tùy thuộc vào thiết kế và hãng sản xuất ô tô. Tuy nhiên, cấu trúc cơ bản trên cung cấp khả năng điều chỉnh bộ số và truyền động công suất từ động cơ đến bánh xe trong ô tô.

IV. So sánh hộp số ngang và hộp số dọc ô tô

Ưu điểm hộp số ngang

Hộp số ngang trong ô tô có một số ưu điểm quan trọng, bao gồm:

• Hiệu suất cao: Hộp số ngang thường có hiệu suất truyền động cao, giúp đảm bảo chuyển đổi công suất từ động cơ đến bánh xe một cách hiệu quả. Tỷ số truyền động có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu vận hành của xe, đồng thời cải thiện hiệu suất nhiên liệu và tăng tốc.
• Kích thước nhỏ gọn: Hộp số ngang thường có kích thước nhỏ gọn hơn so với hộp số dọc (hộp số được sắp xếp theo hướng dọc). Điều này giúp tiết kiệm không gian và cho phép lắp đặt dễ dàng trong kiểu dáng và kích thước xe ô tô khác nhau.
• Trọng lượng nhẹ: Do kích thước nhỏ gọn, hộp số ngang thường có trọng lượng nhẹ hơn so với các loại hộp số khác. Trọng lượng nhẹ này giúp giảm trọng lượng tổng thể của xe, cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
• Độ tin cậy cao: Hộp số ngang thường được thiết kế đơn giản và có ít thành phần cơ khí phức tạp. Điều này giúp tăng độ tin cậy và giảm khả năng hỏng hóc. Sự đơn giản cũng dễ dàng trong việc bảo dưỡng và sửa chữa khi cần thiết.
• Chi phí sản xuất và lắp đặt thấp: Vì hộp số ngang có cấu trúc đơn giản hơn và sử dụng ít linh kiện hơn so với một số loại hộp số khác, nên chi phí sản xuất và lắp đặt thường thấp hơn. Điều này có thể dẫn đến giá bán xe ô tô hợp lý hơn cho người tiêu dùng.
• Sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng: Hộp số ngang thường có cấu trúc đơn giản hơn và ít phụ thuộc vào các bộ phận điện tử. Điều này dẫn đến việc sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng hơn và chi phí thường thấp hơn so với hộp số tự động.

Ưu điểm hộp số dọc ô tô

Đúng, hộp số dọc (FR) trong ô tô mang lại một số ưu điểm như bạn đã đề cập:

• Giải tỏa áp lực và cải thiện sức tải: Hệ thống dẫn động FR giúp chia sức tải một cách hiệu quả giữa hai bánh trước và hai bánh sau. Điều này giúp giải tỏa áp lực trên bánh phía trước và đồng thời cải thiện khả năng đẩy xe tiến lên, nâng cao khả năng chịu tải của xe.
• Tính cân bằng và độ tin cậy cao: Với trọng lượng phân bố tốt giữa trước và sau, hệ thống dẫn động FR giúp cân bằng xe một cách hiệu quả. Điều này có ích trong việc tăng cường khả năng điều khiển và cải thiện hiệu suất phanh.
• Khả năng bứt tốc và tăng tốc: Vì hai bánh sau được bám đường tốt hơn, hệ thống dẫn động FR giúp cải thiện khả năng bứt tốc và tăng tốc của xe. Trọng lượng được phân bố hợp lý giữa trước và sau đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra lực đẩy mạnh mẽ.
• Khoảng trống động cơ và góc quay bánh xe: Do không có hệ thống dẫn động trong khoang động cơ, hộp số dọc FR cho phép tăng kích thước của hốc bánh xe và mở rộng góc quay bánh xe. Điều này mang lại lợi ích trong việc điều khiển xe và giảm bán kính vòng quay.
• Tính ổn định và khả năng vận hành: Vì bánh trước không phải chịu trọng lượng hệ thống dẫn động, hệ thống dẫn động FR cung cấp khả năng vận hành tốt hơn. Bánh trước không bị đè nặng, giúp tăng tính ổn định và khả năng lái xe.

Phân tích so sánh hộp số ngang với hộp số dọc

Hộp số ngang và hộp số dọc là hai loại hộp số khác nhau được sử dụng trong ô tô. Dưới đây là một số điểm so sánh giữa hai loại hộp số này:

• Hướng lắp đặt: Điểm khác biệt chính giữa hộp số ngang và hộp số dọc là hướng lắp đặt. Hộp số ngang có trục đầu vào và trục đầu ra nằm song song và nằm ngang với hướng di chuyển của xe, trong khi hộp số dọc có trục đầu vào và trục đầu ra nằm vuông góc với nhau và song song với hướng di chuyển của xe.
• Kích thước và trọng lượng: Thông thường, hộp số ngang có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ hơn so với hộp số dọc. Điều này giúp tiết kiệm không gian và giảm trọng lượng tổng thể của xe, góp phần cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
• Hiệu suất truyền động: Cả hộp số ngang và hộp số dọc đều có thể cung cấp hiệu suất truyền động tương đương và được thiết kế để điều chỉnh tỷ số truyền động và tốc độ của xe. Tuy nhiên, do cấu trúc khác nhau, có thể có sự khác biệt nhỏ về hiệu suất giữa hai loại hộp số này.
• Độ tin cậy: Sự độ tin cậy của hộp số ngang và hộp số dọc phụ thuộc vào thiết kế cụ thể và chất lượng sản phẩm. Cả hai loại hộp số đều có thể đạt được độ tin cậy cao nếu được bảo dưỡng và vận hành đúng cách.
• Khả năng vận hành: Hộp số ngang thường được sử dụng trong các xe có kiểu dáng nhỏ gọn, trong khi hộp số dọc thường được sử dụng trong các xe có kiểu dáng lớn hơn và công năng đa dạng hơn. Tuy nhiên, điều này không phải luôn đúng và có thể thay đổi tùy thuộc vào thiết kế xe cụ thể.

Mỗi loại hộp số có ưu điểm và hạn chế riêng. Việc lựa chọn giữa hộp số ngang và hộp số dọc phụ thuộc vào yêu cầu và sở thích cá nhân của người sử dụng, cũng như kiểu dáng và mục đích sử dụng của xe.