Buzz
Trên thị trường hiện nay, hộp số tự động vô cấp CVT được sử dụng rộng rãi trên nhiều dòng xe, từ những mẫu xe nhỏ như Toyota Wigo, Nissan Sunny, Honda City,... đến những dòng xe gầm cao như Toyota Corolla Cross, Honda HR-V,... hay thậm chí cả các dòng xe 7 chỗ như Honda CR-V, Mitsubishi Outlander, Nissan X-Trail,... Điều này chứng tỏ hộp số vô cấp mang lại nhiều ưu điểm trên đa dạng các loại xe.
Mới đây, Toyota Nhật bản đã giới thiệu mẫu SUV đô thị cỡ nhỏ hoàn toàn mới Toyota Raize, và hệ thống truyền động của xe này đã được trang bị hộp số tự động vô cấp D-CVT.
Trước hết, chúng ta cần hiểu rõ về hộp số tự động vô cấp CVT.
Hộp số vô cấp CVT là gì?
Hộp số vô cấp (CVT) là một loại hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền liên tục mà không cần phải chia thành từng cấp số. Điều này được thực hiện thông qua sử dụng dây đai và 2 hệ pulley, thay vì sử dụng các bánh răng như các loại hộp số ô tô khác.
Cả hai hộp số tự động vô cấp và có cấp đều là hệ thống tự động, được điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực. Tuy nhiên, hộp số vô cấp khác biệt với hộp số có cấp ở chỗ không có các cấp số cụ thể, thay vào đó tỷ số truyền được thay đổi liên tục.
Bởi không sử dụng bánh răng, hộp số vô cấp CVT cho phép xe tăng tốc một cách mượt mà và hiệu quả hơn, cũng như có kích thước và trọng lượng nhẹ hơn so với hộp số truyền thống có bánh răng. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn tối ưu cho các xe nhỏ.
Tuy nhiên, hộp số CVT cũng có nhược điểm của mình
Một trong số đó là tổn thất năng lượng do ma sát của dây đai (hoặc xích đai) so với bánh răng truyền thống. Ngoài ra, hộp số CVT tạo ra nhiều tiếng ồn hơn trong quá trình hoạt động do liên tục của dây đai với các trục pulley, đặc biệt là khi xe tăng tốc đột ngột hoặc di chuyển ở tốc độ cao.
Hơn nữa, hộp số CVT thường giữ động cơ ở vòng tua máy cao nhất để duy trì tỷ số truyền phù hợp, dẫn đến âm thanh 'ồn ào' và tăng tiêu hao nhiên liệu. Đối với tốc độ cao, hộp số CVT có thể khiến động cơ duy trì ở vòng tua máy cao, làm giảm hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu.
Một cách để mở rộng phạm vi tỷ số truyền của hộp số CVT là tăng kích thước của các trục pulley, tuy nhiên điều này lại xung khắc với tiêu chí tạo ra hộp số nhỏ gọn và nhẹ hơn hộp số sử dụng bánh răng.
Hộp số vô cấp D-CVT là gì?
D-CVT' là hộp số mới được phát triển từ Daihatsu, 'D' đại diện cho Dual Mode (Chế độ truyền động kép), nghĩa là hộp số vô cấp D-CVT này không chỉ sử dụng dây đai truyền động mà còn có thêm một cấp số thực sự. Toyota Raize là mẫu xe đầu tiên của Toyota sử dụng công nghệ D-CVT này khi hãng ra mắt xe.
D-CVT trên Toyota Raize khác biệt so với các hộp số CVT truyền thống bởi không chỉ sử dụng hệ thống truyền động bằng dây đai mà còn tích hợp các bánh răng tách rời vào quá trình hoạt động. Khi xe di chuyển từ tốc độ thấp đến trung bình, hộp số D-CVT hoạt động như một hộp số CVT thông thường.
Tuy nhiên, ở tốc độ cao hơn, D-CVT chuyển sang chế độ sử dụng bánh răng để tăng hiệu suất truyền lực và giảm mất năng lượng, giảm tải cho hệ truyền động bằng dây đai.
Điều này là cách mà Toyota cải thiện CVT truyền thống trên Toyota Raize bằng hộp số D-CVT.
D-CVT so với Direct Shift-CVT
Mặc dù cả D-CVT và Direct Shift-CVT đều có bánh răng bổ sung, nhưng cách tiếp cận của họ là hoàn toàn khác biệt. Direct Shift-CVT hoạt động như một cấp số đầu tiên trước khi chuyển sang hệ truyền động bằng dây đai, trong khi D-CVT tập trung vào việc sử dụng bánh răng ở tốc độ cao hơn.
Direct Shift-CVT của Toyota, công bố lần đầu vào năm 2018, thiết kế để cung cấp kết nối truyền động trực tiếp ở tốc độ thấp, gọi là Launch Gear.
Tóm lại, D-CVT có thể được coi là phiên bản 'đảo ngược' của Direct Shift-CVT, vì nó sử dụng hệ truyền động bánh răng ở tốc độ cao hơn.
Ưu điểm của hộp số D-CVT
Truyền động hiệu quả hơn, vòng tua máy thấp hơn và phạm vi tỷ số truyền tương đương với hộp số tự động 8 cấp. Đó là những điểm mà hãng đã công bố. Sử dụng các bánh răng tách rời cho phép mở rộng tỷ số truyền của hộp số D-CVT ở cả hai bên trục thấp và cao, phù hợp cho cả quá trình tăng tốc và chạy ở tốc độ cao.
Các hộp số CVT thông thường chỉ có tỷ số truyền tương đương với hộp số tự động 6 cấp, nhưng với D-CVT ở chế độ chia tách, tỷ số truyền tương đương với hộp số tự động 8 cấp. Điều này là nhờ các bánh răng tách rời mà không cần phải tạo ra các puli lớn hơn để đạt được tỷ số truyền lớn.
So với hộp số CVT thông thường, D-CVT ở chế độ chia tách ít tổn thất năng lượng hơn vì loại bỏ ma sát giữa dây đai và trục puli. Do đó, hiệu suất truyền động tăng thêm 12% ở 60 km/h và thêm 19% ở 100 km/h.
Vòng tua động cơ giảm thêm từ 200 - 550 rpm cũng giúp cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu. Kết hợp với hộp số D-CVT, động cơ mang lại cảm giác tăng tốc tốt hơn 15%, giảm độ trễ mà người lái thường gặp khi sử dụng hộp số CVT thông thường.
Nhược điểm của hộp số D-CVT
Tương tự như hộp số CVT thông thường, hạn chế lớn nhất của D-CVT là chỉ có thể xử lý một lượng mô-men xoắn tối đa, tối đa là 150 Nm. Giới hạn này là do khoảng cách giữa trung tâm của trục puli đầu vào và bánh răng đầu ra của bộ truyền động rất nhỏ, lần lượt là 136 mm và 168 mm.
Con số này được công bố là nhỏ nhất trên thế giới cho một hộp số vô cấp. Do đó, hộp số D-CVT được tối ưu hóa cho các dòng xe đô thị cỡ nhỏ hoặc các mẫu xe có dung tích động cơ từ 1.5L trở xuống.
Kết luận
Mục đích của D-CVT là cung cấp khả năng tăng tốc mượt mà ở tốc độ trung bình, tạo ra mức tiêu thụ nhiên liệu tốt hơn và lái xe êm hơn ở tốc độ cao. Với các mẫu xe có động cơ nhỏ như Toyota Raize 1.0 Turbo, sản sinh công suất 98 mã lực và mô-men xoắn 140 Nm, việc sử dụng động cơ này và hộp số vô cấp D-CVT được coi là sự kết hợp hoàn hảo trong phạm vi giới hạn.
