Hộp số CVT là gì? Cấu tạo, ưu nhược điểm và các loại xe phù hợp

Hộp số CVT ngày càng được ưa chuộng nhờ khả năng vận hành êm ái, tiết kiệm nhiên liệu và giảm nhu cầu bảo dưỡng so với hộp số truyền thống. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về CVT, bao gồm khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và cách bảo dưỡng.

Hộp số CVT là gì?

Hộp số CVT (Continuously Variable Transmission) là loại hộp số biến thiên vô cấp, cho phép thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục mà không phân theo từng cấp số như hộp số tự động truyền thống. Thay vì sử dụng bộ bánh răng, hộp số CVT hoạt động dựa trên dây đai và hai hệ pulley (sơ cấp và thứ cấp), giúp xe vận hành êm ái, tiết kiệm nhiên liệu và tối ưu hiệu suất động cơ.

Chức năng của hộp số CVT

• Duy trì mô-men xoắn lý tưởng: Hộp số CVT giúp động cơ luôn hoạt động trong dải vòng tua tối ưu, từ đó tăng hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.
• Chuyển số êm ái: Không sử dụng cấp số cố định như hộp số AT truyền thống, CVT loại bỏ hoàn toàn hiện tượng giật khi sang số, mang lại trải nghiệm lái mượt mà hơn.
• Nâng cao hiệu suất vận hành: Hộp số CVT cho phép xe tăng tốc liền mạch mà không phải trải qua từng cấp số riêng lẻ, giúp tối ưu hóa khả năng tăng tốc và tiết kiệm nhiên liệu tối đa.

Cấu tạo của hộp số CVT

Hộp số CVT có thiết kế đơn giản hơn so với hộp số tự động truyền thống nhưng vẫn đảm bảo khả năng truyền lực hiệu quả.

• Bánh đai chủ động: Bánh đai chủ động kết nối trực tiếp với động cơ, có nhiệm vụ thay đổi đường kính để điều chỉnh tỷ số truyền. Nó gồm hai má bánh đai, trong đó một má có thể di chuyển nhờ cơ cấu thủy lực hoặc điện tử. Khi xe tăng tốc, hai má bánh đai chủ động khép lại, tăng đường kính tiếp xúc với dây đai, giúp xe duy trì tốc độ một cách mượt mà mà không cần sang số như hộp số AT.
• Bánh đai bị động: Bánh đai bị động nhận lực từ bánh đai chủ động và truyền đến trục dẫn động để quay bánh xe. Nó cũng có cấu trúc hai má bánh đai di chuyển được để điều chỉnh tỷ số truyền. Khi bánh đai chủ động tăng đường kính, bánh đai bị động thu hẹp lại và ngược lại, đảm bảo sự cân bằng trong quá trình truyền động, giúp xe vận hành ổn định.
• Dây đai truyền động bằng thép: Dây đai truyền động là bộ phận kết nối bánh đai chủ động và bị động, có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn. Dây đai CVT hiện đại làm từ thép không gỉ, bền hơn dây đai cao su, giúp tăng tuổi thọ và khả năng chịu tải. Nhờ thiết kế linh hoạt, dây đai giúp hộp số CVT hoạt động êm ái, giảm ma sát và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.

Cách thức hoạt động của hộp số CVT trên ô tô

Hộp số CVT hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi tỷ số truyền bằng cách điều chỉnh đường kính của bánh đai chủ động và bánh đai bị động. Dưới đây là cách thức hoạt động của hộp số CVT

Đối với số tiến

Hộp số vô cấp CVT hoạt động bằng cách thay đổi liên tục tỷ số truyền thông qua điều chỉnh đường kính tiếp xúc giữa bánh đai chủ động, bánh đai bị động và dây đai truyền động. Khi người lái cài số tiến, hệ thống thủy lực tác động lên hai nửa của các bánh đai, làm chúng di chuyển để thay đổi bán kính tiếp xúc với dây đai, từ đó điều chỉnh tỷ số truyền.

Khi bánh đai chủ động thu hẹp, bán kính tăng lên, đẩy dây đai ra xa tâm, trong khi bánh đai bị động mở rộng để duy trì độ căng. Ngược lại, khi bánh đai chủ động giãn ra, bán kính giảm, kéo dây đai về gần tâm, còn bánh đai bị động thu hẹp. Nhờ cơ chế này, hộp số CVT thay đổi tỷ số truyền mượt mà mà không cần cấp số cố định như hộp số AT.

• Ở số thấp (Low Gear), bánh đai chủ động có bán kính nhỏ, bánh đai bị động có bán kính lớn, tạo tỷ số truyền cao để tăng mô-men xoắn, giúp xe khởi động hoặc leo dốc dễ dàng.
• Khi xe tăng tốc (High Gear), bánh đai chủ động mở rộng, bánh đai bị động thu hẹp, giảm tỷ số truyền, giúp xe chạy nhanh hơn, êm ái và tiết kiệm nhiên liệu.

Nguyên lý hoạt động của hộp số CVT hoàn toàn dựa trên sự thay đổi liên tục của bán kính hai puli, giúp tỷ số truyền biến thiên một cách linh hoạt thay vì có các cấp số cố định như hộp số thông thường. Điều này mang lại lợi ích lớn về khả năng vận hành mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu và giảm hao mòn cơ khí, giúp xe di chuyển êm ái hơn trong mọi điều kiện vận hành.

Đối với số lùi

Hộp số CVT không thể thay đổi hướng quay của dây đai truyền động, vì vậy để tạo số lùi, nhà sản xuất tích hợp thêm bộ bánh răng hành tinh hoặc một cụm bánh răng riêng biệt.

Khi người lái vào số lùi, bộ ly hợp sẽ khóa bánh răng vành đai ngoài trong cụm bánh răng hành tinh, làm cho các bánh răng hành tinh xoay ngược chiều so với bánh răng mặt trời. Nhờ đó, hướng quay của trục đầu ra bị đảo ngược, giúp xe lùi lại mà không cần thay đổi chuyển động của dây đai CVT.

Quá trình chuyển số lùi diễn ra êm ái nhờ cơ chế tự động kết nối giữa các bánh răng, giúp hạn chế tình trạng giật hoặc rung như trên một số hộp số AT truyền thống.

Ưu nhược điểm của hộp số CVT

Hộp số CVT ngày càng phổ biến nhờ tiết kiệm nhiên liệu và vận hành êm ái, nhưng hạn chế về chịu tải và cảm giác lái khiến nó không phù hợp với xe công suất lớn. Vì vậy, người dùng nên cân nhắc nhu cầu thực tế trước khi lựa chọn.

Ưu điểm của hộp số CVT 

• Tiết kiệm nhiên liệu: Hộp số CVT giúp động cơ luôn duy trì ở dải vòng tua tối ưu, hạn chế hao phí nhiên liệu, đặc biệt khi di chuyển trong đô thị hoặc trên đường trường. Đây là một trong những thông tin quan trọng mà bất kỳ ai yêu thích ô tô cũng nên biết để bổ sung kiến thức ô tô cho mình.
• Vận hành mượt mà: Không có bước số cố định nên quá trình tăng tốc không bị giật như hộp số AT, mang lại trải nghiệm lái êm ái hơn.
• Thiết kế đơn giản, ít bộ phận: Hộp số CVT có cấu tạo ít chi tiết hơn hộp số AT, giúp giảm trọng lượng xe, tiết kiệm chi phí sản xuất và bảo dưỡng.
• Tăng tốc hiệu quả: Nhờ khả năng thay đổi tỷ số truyền liên tục, hộp số CVT giúp xe tăng tốc liền mạch, không mất thời gian sang số như hộp số AT.

Nhược điểm của hộp số CVT 

• Khả năng chịu tải kém hơn: Hộp số CVT không phù hợp với xe tải nặng hoặc xe có công suất cao do giới hạn trong việc truyền mô-men xoắn lớn, dễ bị quá tải.
• Cảm giác lái không thể thao: Không có cấp số rõ ràng nên CVT không mang lại cảm giác sang số và tăng tốc dứt khoát như hộp số AT hoặc DCT, khiến một số người lái cảm thấy nhàm chán.
• Chi phí sửa chữa cao: Mặc dù bảo dưỡng đơn giản, nhưng khi gặp hư hỏng nghiêm trọng, chi phí sửa chữa hoặc thay thế hộp số CVT có thể đắt hơn so với hộp số AT do cấu trúc đặc thù và yêu cầu kỹ thuật cao.

So sánh giữa hộp số CVT và hộp số AT

Hộp số tự động (AT) và hộp số vô cấp (CVT) đều giúp người lái không cần thao tác sang số, nhưng khác nhau về nguyên lý hoạt động, cảm giác lái, hiệu suất nhiên liệu và chi phí bảo dưỡng. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết:

Bảo dưỡng hộp số CVT ô tô đúng cách

Hộp số vô cấp CVT mang lại khả năng vận hành mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu, nhưng cũng yêu cầu bảo dưỡng đúng cách để đảm bảo độ bền và hiệu suất tối ưu. Dưới đây là những nguyên tắc quan trọng để bảo dưỡng hộp số CVT đúng cách.

Thay dầu hộp số CVT định kỳ

Dầu hộp số đóng vai trò bôi trơn, làm mát và giảm ma sát giữa các bộ phận như bánh đai và dây đai. Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, dầu hộp số CVT nên được thay sau mỗi 40.000 – 60.000 km hoặc sớm hơn nếu xe thường xuyên hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt (kéo tải nặng, đường đèo dốc…). Sử dụng đúng loại dầu chuyên dụng cho hộp số CVT để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ hộp số.

Kiểm tra và vệ sinh hệ thống làm mát

Hộp số CVT có xu hướng bị quá nhiệt nếu hệ thống làm mát hoạt động kém hiệu quả. Người dùng cần kiểm tra mức nước làm mát, vệ sinh két tản nhiệt và thay dung dịch làm mát đúng hạn để ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt gây hư hỏng hộp số.

Không đột ngột tăng tốc hoặc phanh gấp

Hộp số CVT không có cấp số cố định, nên việc tăng tốc đột ngột hoặc phanh gấp liên tục có thể làm tăng áp lực lên dây đai và bánh đai, dẫn đến mài mòn nhanh chóng. Để kéo dài tuổi thọ hộp số, người lái nên tăng tốc từ từ và duy trì tốc độ ổn định.

Hạn chế kéo tải nặng

Hộp số CVT không được thiết kế để chịu tải lớn như các loại hộp số AT truyền thống. Việc kéo tải quá nặng có thể gây trượt dây đai, làm giảm hiệu suất truyền động và tăng nguy cơ hư hỏng hộp số. Nếu thường xuyên di chuyển trên địa hình đồi núi hoặc cần kéo tải, nên cân nhắc sử dụng hộp số AT hoặc DCT thay vì CVT.

Xử lý ngay khi có dấu hiệu bất thường

Nếu xe xuất hiện các dấu hiệu như trễ số, rung giật, tiếng ồn lạ hoặc đèn báo lỗi hộp số, người dùng nên kiểm tra ngay để tránh hư hỏng nghiêm trọng. Một số lỗi thường gặp ở hộp số CVT gồm mòn dây đai, dầu hộp số bị bẩn hoặc hệ thống thủy lực gặp trục trặc.

Không tự ý sửa chữa nếu không có chuyên môn

Hộp số CVT có cấu tạo đặc thù và yêu cầu kỹ thuật cao khi sửa chữa. Vì vậy, khi có sự cố, không nên tự ý tháo rời hộp số, mà nên đưa xe đến trung tâm bảo dưỡng uy tín để được kiểm tra và sửa chữa đúng cách.

Phụ Tùng Đức Anh cung cấp đầy đủ phụ tùng hộp số CVT chính hãng, giúp xe vận hành êm ái và bền bỉ. Nếu xe gặp tình trạng trễ số, rung giật hoặc cần thay dầu hộp số, chúng tôi có sẵn dầu CVT, dây đai, bánh đai, cảm biến hộp số với giá cạnh tranh. Liên hệ ngay 0979 722 210 để được tư vấn và giao hàng toàn quốc.