Nghiên cứu tổng quan về hộp số DCVT

Thứ năm, 28/08/2025, 16:29 (GMT+7)

Nghiên cứu tổng quan về hộp số DCVT (Dual-mode Continuously Variable Transmission) trên ô tô hiện đại

Hộp số DCVT (Dual-mode Continuously Variable Transmission) là một giải pháp truyền động tiên tiến kết hợp giữa truyền bánh răng hành tinh và truyền biến thiên vô cấp. Công nghệ này khắc phục hạn chế của CVT truyền thống khi khởi động, đồng thời duy trì ưu điểm về sự mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu. Bài báo trình bày nguyên lý hoạt động, phân tích ưu nhược điểm, cơ chế “dual-mode”, so sánh với hộp số tự động có cấp (AT) và liệt kê các cảm biến điều khiển quan trọng. Kết quả nghiên cứu cho thấy DCVT có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe phổ thông, hướng đến nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu.

1. Giới thiệu

Sự phát triển của công nghệ truyền động ô tô hiện đại đặt ra yêu cầu cải thiện hiệu suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và nâng cao trải nghiệm lái. Trong bối cảnh đó, hộp số vô cấp (CVT) đã được ứng dụng rộng rãi nhờ khả năng thay đổi tỷ số truyền liên tục, giúp xe vận hành mượt mà. Tuy nhiên, CVT truyền thống gặp hạn chế về khả năng khởi động và độ bền dây đai. Để khắc phục, các hãng xe đã phát triển hộp số DCVT, một biến thể kết hợp giữa CVT và bộ truyền cơ khí.

Hình 1. Hình cắt bổ hộp số DCVT trên xe Toyota Opa 2.0 2000

 

2. Nguyên lý hoạt động của hộp số DCVT

Hộp số DCVT có cấu tạo gồm hai puly chủ động – bị động, dây đai hoặc chuỗi truyền, và bổ sung thêm cơ cấu bánh răng hành tinh.

• Ở chế độ tốc độ thấp: hệ thống truyền lực qua bộ bánh răng, tận dụng khả năng nhân mô-men xoắn, giúp xe khởi động dễ dàng.
• Ở chế độ tốc độ trung bình và cao: cơ cấu hành tinh được ngắt, xe chuyển sang vận hành bằng CVT truyền thống, mang lại sự êm ái và tiết kiệm nhiên liệu.

Hình 2. Cấu trúc hộp số DCVT

3. Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm:

• Khởi động mạnh mẽ hơn so với CVT truyền thống.
• Duy trì sự mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu ở dải tốc độ cao.
• Giảm tải cho dây đai, tăng độ bền.

Nhược điểm:

• Cấu tạo phức tạp, chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao.
• Yêu cầu kỹ thuật viên có chuyên môn để sửa chữa, thay thế.

 

4. Cơ chế “Dual-mode”

“Dual-mode” được hiểu là khả năng làm việc với hai chế độ truyền lực:

• Gear mode (bánh răng): dùng khi xe khởi hành và chạy chậm.
• CVT mode (biến thiên vô cấp): dùng khi xe chạy ở tốc độ trung – cao.

Sự phối hợp này giúp động cơ luôn làm việc gần dải vòng tua tối ưu, tăng hiệu suất và giảm tiêu hao nhiên liệu.

 

5. So sánh với hộp số tự động có cấp (AT)

• Hiệu suất: DCVT tiết kiệm nhiên liệu hơn AT từ 5–10%.
• Khả năng tăng tốc: DCVT tăng tốc mượt, trong khi AT tạo cảm giác thể thao hơn nhờ “giật số”.
• Cảm giác lái: AT mang lại sự rõ ràng về cấp số; DCVT thiên về êm ái và tiết kiệm.

 

6. Các cảm biến điều khiển chính

Hệ thống DCVT hoạt động dựa vào ECU hộp số, nhận tín hiệu từ các cảm biến:

• Tốc độ trục sơ cấp và thứ cấp.
• Vị trí bàn đạp ga / bướm ga.
• Tốc độ xe.
• Áp suất và nhiệt độ dầu hộp số.
• Vị trí cần số.

 

Hộp số DCVT là một cải tiến quan trọng trong công nghệ truyền động ô tô, giúp kết hợp sức mạnh khởi động của truyền bánh răng và sự mượt mà của CVT. Với ưu điểm nổi bật về tiết kiệm nhiên liệu và trải nghiệm lái, DCVT ngày càng được nhiều hãng xe lựa chọn. Tuy nhiên, để ứng dụng rộng rãi, cần nghiên cứu thêm về độ bền và chi phí bảo dưỡng.