Biến mô thủy lực

Biến mô thủy lực là gì?

Biến mô thủy lực hay còn được gọi là biến mô-men thủy lực, đây là một loại khớp nối chất lỏng, được sử dụng để truyền năng lượng quay từ động cơ sang hộp số. Vị trí của biến mô-men thủy lực được đặt giữa động cơ và hộp số và đóng vai trò như một ly hợp trong hộp số sàn. Với công năng chính của biến mô à cho phép tách tải trọng ra khỏi năng lượng chính.

Cấu tạo biến mô thủy lực

Bộ cánh bơm

Được gắn trực tiếp lên vỏ biến mô thủy lực và nhờ đó vỏ biến mô kết nối với trục động cơ, có chi tiết là các cánh quạt cong có góc cạnh. Cánh bơm của bánh bơm được thiết kế cong cùng hướng môi chất lỏng về phía cánh tuabin. Và nó được hoạt động như một máy bơm ly tâm hút môi chất từ hộp số tự đọng đưa đến tua bin.  Bộ bánh bơm bao gồm dầu hộp số quay cùng với động cơ.

Stator

Stator là bộ phận nằm giữa tuabin và bánh bơm được lắp cố định trên vỏ của hộp số với vai trò là cung cấp hướng cho chất lỏng quay trở lại từ tuabin. Qua đó chất lỏng đi vào bánh bơm theo hương quay của bánh bơm. Do đó chất lỏng đi theo hướng của bánh công tác và làm tăng mô men xoắn lên nhiều lần.

Tuabin

Là bộ phận được kết nối với trục đầu vào của hộp số tự động gồm các lưỡi cong và có góc cạnh, khi tuabin quay thì trục đầu vào hộp số cũng quay theo làm cho phương tiện chuyển động. Tuabin còn có một ly hợp nằm ở phía sau khi biến mô đạt điểm kết nối của hộp số thì bộ ly hợp khóa sẽ hoạt động.

Ngoài ra, còn có khớp nối 1 chiều, vỏ biến mô để tạo nên biến mô thủy lực hoàn chính.

Phân loại biến mô thủy lực

Loại biến mô thủy lực 1 tầng

Biến mô thủy lực một tầng được cấu tạo gồm 3 phần là cánh quạt, tuabin và stator được thiết kế thành 2 loại vỏ cố định và dạng xoay. Ưu điểm của dạng biến mô thủy lực là sự đơn giản, bền bỉ và dễ dàng sử dụng.

Loại biến mô thủy lực 3 tầng

Biến mô thủy lực 3 tầng sử dụng ba vòng cánh tuabin để tăng mô-men xoắn lên gấp 5 lần so với lượng mô-men đầu ra của động cơ. Trên thực tế loại biến mô này đạt 335 mã lực tại 2400 vòng/phút, 420 mã lực tại 2400 vòng/phút và 580 mã lực tại 2200 vòng/ phút.

Vậy nên ưu điểm của loại biến mô thủy lực 3 tầng là tạo ra mô-men xoắn cực đại tương đương khu sử dụng ly hợp và giúp cho việc di chuyển của động cơ trở nên dễ dàng hơn. Và do đó biến mô thủy lực có vai trò quan trọng trong việc dẫn động bơm dầu vào hộp số của xe tự động. Ngoài ra biến mô còn cho phép động cơ tách tải trọng ra khỏi nguồn năng lượng chính của động cơ và giúp nâng cao hiệu suất vận hành xe.

Thiết bị biến mô thủy lực hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của biến mô thủy lực được diễn ra như sau:

• Dầu từ hộp số tự động được bơm lên biến mô và làm cho động cơ quay, sau đó sẽ tác động lực tới bánh bơm quay và lực ly tâm làm dầu bên trong bộ biến mô hướng về phía tuabin và khiến tuabin vận hành. Điều này sẽ làm cho hệ thống truyền động quay và các bánh xe của xe được chuyển động.
• Khi dầu đi vào mặt trong của bánh tuabin thì cánh cong sẽ đổi hướng để dầu chảy ngược lại về phía bánh bơm và lúc này biến mô sẽ thực hiện chu kỳ mới. Đồng thời năng lượng được tạo ra thông qua sự hoàn dầu của bánh tuabin và bánh bơm.

Để dễ hiểu, biến mô thủy lực hoạt đồng theo 3 giai đoạn trong một chu kỳ như sau:

• Dừng xe (Stall): Trong khi xe dừng hoạt động thì động cơ vẫn dẫn động bánh bơm nhưng tuabin không được hoạt động và lúc này người lái cần giữ bàn đạp phanh để giữ cho xe không di chuyển. Lúc này là thời điểm khuếch đại của mô men đạt cực đại chỉ cần người lái xe thả chân phanh ra khỏi bàn đạp và nhấn chân ga thì bánh bơm sẽ bắt đầu di chuyển nhanh hơn và dẫn động tuabin hoạt động để xe chuyển động.
• Tăng tốc ( Acceleration): Trong quá trình tăng tốc thì tốc độ hoạt động của Tuabin cũng không ngừng tăng lên nhưng có sự khác nhau giữ bánh bơm và tuabin. Vậy nên khi tuabin tăng nhanh thì sự khuếch đại của mô men xoắn sẽ giảm nhỏ hơn mức đạt được trong điểu kiện dừng.
• Điểm khớp nối (Coupling): Khi tốc độ tuabin đạt xấp xỉ 90% (tương đương 60km/h) so với bánh bơm  thì hệ số nhân của mô-men thu nhận và trở về 0; biến mô trở thành một khớp nối môi chân đơn giản. Tại điểm khớp nối, ly hợp khóa tuabin vào bánh bơm cùng biến mô, điều này sẽ làm bánh bơm và tuabin quay cùng tốc độ, dẫn đến stator cũng quay theo chiều bánh bơm và tuabin.

Chức năng của biến mô thủy lực

Thông qua nguyên lý hoạt động của biến mô thủy lực ta có thể nhận thấy chức năng chính của biến mô thủy lực:

• Truyền năng lượng từ động cơ đến truc đầu vào hộp số khi xe dừng lại.
• Dẫn động bơm dầu của hộp số để làm tăng mô-men xoắn khi nhận được động cơ đồng thời truyền nó đến hệ thống truyền động.
• Truyền năng lượng từ động cơ đến trục đầu vào của hộp số.
• Tách tải trọng ra khỏi nguồn năng lượng chính đến động cơ khi xe đứng yên.
• Làm tăng mô-men xoắn nhận được từ động cơ và truyền nó đến hệ thống truyền động với tốc độ gần như gấp đôi.

Biến mô thủy lực được ứng dụng chính trên các xe trang bị hộp số tự động. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong truyền tải điện công nghiệp như truyền động ống cuộn, băng tải, đầu máy xe lửa, thiết bị nâng hạ, thiết bị chuyển động dưới nước,…

Một số vấn đề thường gặp khi sử dụng biến mô ô tô

Biến mô ô tô là bộ phận quan trọng không thể thiếu trong hệ thống lái và truyền động, có ảnh hưởng quan trọng đến sự hoạt động của ô tô. Một số vấn đề trục trặc thường gặp khi sử dụng biến mô ô tô như sau:

Sự rung lắc

Nếu xe đang chạy với tốc độ từ 50-70km/h mà bạn cảm nhận thấy sự rung lắc như khi đang đi trên đoạn đường mấp mô nhỏ thì có khả năng bộ ly hợp khóa trong biến mô hoạt động sai lệch. Hiện tượng này có thể xuất hiện và dừng đột ngột, tuy không kéo dài nhưng tình trạng này xuất hiện nhiều lần thì hãy kiểm tra lại hộp số của bạn và khắc phục để động cơ được hoạt động một cách tốt nhất.

Quá nhiệt

Quá nhiệt là hiện tượng xảy ra khi cảm biến nhiệt trên xe báo nhiệt độ đang quá nóng có thể là do có sự giảm áp suất chất lỏng và có vấn đề xảy ra với biến mô thủy lực của máy. Nếu biến mô quá nóng thì sẽ sẽ không thể truyền năng lượng từ động cơ sang hộp số. Điều này sẽ dẫn đến việc hao mòn và ăn mòn quá mức các hoạt động bên trong hộp số của bạn. Mức dầu thấp hoặc vạn điện từ bị chết cũng có thể là nguyên nhân dẫ đến biến mô bị quá tải dẫn đến hiện tượng quá nhiệt

Trượt biến mô

Khi cánh quạt trong biến mô bị hư hỏng làm thay đổi dòng truyền dẫn thủy lực dẫn đến việc truyền năng lượng bị trì hoãn và các bánh răng bị trượt khỏi nhau. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này cũng có thể là do có quá ít hoặc nhiều chất lỏng được truyền dẫn. Vậy nên hãy đảm bảo lượng dầu thủy lực luôn ở mức phù hợp.

Khó khăn trong việc tăng tốc

Biến mô bị hư hỏng có ảnh hưởng trực tiếp đến việc dẫn động đầu vào động cơ bị giảm đáng kể do đó làm ảnh hưởng đến quá trình tăng tốc của động cơ.

Âm thanh kỳ lạ, bất thường

Khi biến mô thủy lực bị hư hỏng cũng gây ra những âm thanh bất thường trong máy móc xuất hiện. Điều này có thể là do các vòng bi bị vỡ hay các cánh tua bin bị hư hỏng.

Kết luận

Thông qua bài viết trên, hy vọng đã giúp bạn hiểu biết thêm về biến mô thủy lực và tầm quan trọng của nó trong đời sống hàng ngày. Việc lựa chọn được một sản phẩm biến mô thủy lực hay biến mô-men thủy lực tốt sẽ giúp động cơ hoạt động được bền và trơn tru hơn.