Hộp số CVT là gì? Phân tích sự khác biệt giữa hộp số CVT, AT và MT

Hộp số CVT đang ngày càng được ưa chuộng trên các mẫu ô tô hiện đại nhờ vào khả năng vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về hộp số CVT và cách nó khác biệt so với hộp số tự động (AT) hay hộp số sàn (MT). Nếu bạn đang có những thắc mắc này, hãy cùng Mytour tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây để có cái nhìn rõ ràng và dễ hiểu trước khi đưa ra quyết định mua xe phù hợp.

I. Hộp số CVT là gì?

CVT là viết tắt của cụm từ Continuously Variable Transmission, có nghĩa là hộp số biến thiên vô cấp. Đây là loại hộp số tự động với khả năng thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục và mượt mà thay vì các cấp số cố định như hộp số truyền thống. Với nhiều ưu điểm vượt trội, hộp số CVT đang được nhiều hãng xe ưa chuộng, đặc biệt là những mẫu xe phổ thông từ Toyota, Honda, Mitsubishi, Nissan và nhiều thương hiệu nổi tiếng khác.

Ý tưởng về hộp số CVT lần đầu tiên được nhà thiên tài Leonardo da Vinci phác thảo vào năm 1490. Tuy nhiên, công nghệ này chỉ được đưa vào sản xuất và ứng dụng trên ô tô vào năm 1939.

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số CVT

Hộp số CVT mang lại sự vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu nhờ vào cơ cấu truyền động thông minh với thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả. Không giống như các hộp số truyền thống, CVT hoạt động dựa trên sự kết hợp linh hoạt giữa dây đai truyền lực và hệ thống ròng rọc thay đổi đường kính. Dưới đây là những thông tin chi tiết giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo đặc trưng và nguyên lý hoạt động liền mạch của công nghệ này.

1. Cấu tạo của hộp số CVT

Hộp số CVT có cấu tạo khá đơn giản nhưng lại rất hiệu quả trong việc truyền động. Ba thành phần chính của hệ thống này gồm:

• Dây đai truyền lực làm từ kim loại hoặc cao su, có khả năng chịu tải cao.
• Hệ thống puly (ròng rọc) đầu vào và đầu ra, có thể thay đổi đường kính làm việc.
• Cơ cấu điều khiển sử dụng áp suất thủy lực hoặc lò xo để điều chỉnh khoảng cách giữa các mặt puly.

Mỗi puly trong hệ thống được thiết kế với hai khối hình nón nghiêng khoảng 20 độ, đặt đối diện nhau. Dây đai truyền lực hình chữ V chạy trong rãnh giữa hai khối nón này. Khi hai mặt nón di chuyển xa nhau, dây đai sẽ sâu vào rãnh, làm giảm bán kính quay. Ngược lại, khi hai mặt nón tiến lại gần nhau, dây đai di chuyển ra ngoài và bán kính quay tăng lên.

Puly đầu vào (hay còn gọi là puly chủ động) được gắn trực tiếp vào trục quay của động cơ, tiếp nhận mô-men xoắn và truyền vào hộp số. Trong khi đó, puly đầu ra (puly bị động) có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn từ hộp số đến trục truyền động, từ đó dẫn tới bánh xe. Hai hệ thống puly này hoạt động đồng bộ, tạo nên một bộ truyền động liên tục.

Khoảng cách giữa trục puly và điểm tiếp xúc của dây đai được gọi là bán kính quay. Tỷ số giữa bán kính quay của puly chủ động và puly bị động sẽ quyết định tỷ số truyền. Khi hệ thống điều chỉnh đường kính làm việc của puly, tỷ số truyền sẽ thay đổi liên tục mà không cần phải chuyển qua từng cấp số như các loại hộp số truyền thống.

Ngoài ba bộ phận cơ khí chính, hộp số CVT còn tích hợp các vi xử lý và cảm biến điện tử, giúp giám sát và điều khiển hoạt động của hệ thống theo thời gian thực. Tuy nhiên, chính sự kết hợp giữa dây đai và hệ puly biến thiên là yếu tố cốt lõi tạo nên khả năng truyền động êm ái và hiệu suất tối ưu của hộp số CVT.

2. Nguyên lý hoạt động

Để hiểu rõ hơn về hộp số CVT, tiếp theo chúng ta sẽ cùng Mytour tìm hiểu nguyên lý hoạt động của từng loại số dưới đây:

• Đối với số tiến

Hộp số CVT hoạt động theo nguyên lý thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục thông qua hai puly đặc biệt. Mỗi puly bao gồm hai đĩa hình nón đối xứng, có khả năng di chuyển gần lại hoặc tách ra để điều chỉnh vị trí dây đai.

Khi hai mặt puly ép sát nhau, dây đai sẽ được đặt ở vị trí xa trục quay, làm tăng bán kính hoạt động của puly. Ngược lại, khi hai mặt puly tách ra, dây đai di chuyển gần trục hơn, làm giảm bán kính hoạt động. Trong quá trình xe di chuyển, nếu puly chủ động tăng bán kính, puly bị động sẽ giảm bán kính và ngược lại, nhằm đảm bảo dây đai luôn căng và lực truyền ổn định.

Khi puly chủ động có bán kính nhỏ và puly bị động có bán kính lớn, dây đai sẽ quay chậm hơn ở đầu ra, giống như xe đang ở “số thấp” – thích hợp cho việc khởi động hoặc leo dốc. Ngược lại, khi puly chủ động có bán kính lớn và puly bị động có bán kính nhỏ, dây đai quay nhanh hơn ở đầu ra, giống như xe đang chạy ở “số cao” – giúp xe tăng tốc nhanh chóng và tiết kiệm nhiên liệu khi chạy đều.

Quá trình thay đổi này được điều khiển thông qua hệ thống thủy lực thông minh, giúp hộp số CVT chuyển số một cách mượt mà, không bị giật như hộp số truyền thống. Nhờ vậy, xe vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn.

• Đối với số lùi

Để xe có thể lùi, hộp số CVT được trang bị thêm một cụm bánh răng hành tinh nằm phía trước hệ thống truyền đai. Cụm bánh răng này gồm: một bánh răng trung tâm gọi là bánh răng mặt trời, các bánh răng hành tinh nhỏ xoay quanh, một khung đỡ (cần dẫn), và một vòng răng ngoài bao quanh toàn bộ hệ thống. Cùng với đó là một bộ ly hợp giống như trên hộp số tự động.

Khi xe chạy tiến, động cơ truyền lực đến bánh răng mặt trời. Lực từ đây làm quay các bánh răng hành tinh và kéo theo cần dẫn quay theo cùng chiều, từ đó truyền lực đến puly chủ động và làm bánh xe quay về phía trước.

Khi chuyển sang chế độ lùi, bộ ly hợp sẽ giữ cố định vòng răng ngoài. Việc này khiến các bánh răng hành tinh quay theo hướng ngược lại so với lúc chạy tiến. Nhờ vậy, chuyển động truyền tới cần dẫn và sau đó tới puly chủ động cũng bị đảo chiều, giúp xe di chuyển về phía sau.

III. Ưu và nhược điểm của hộp số CVT

Hộp số vô cấp CVT được biết đến với khả năng vận hành êm ái và tiết kiệm nhiên liệu, đặc biệt phù hợp với các dòng xe nhỏ trong đô thị. Tuy nhiên, mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, hộp số này cũng không thiếu những nhược điểm trong quá trình sử dụng. Cùng Mytour điểm qua những ưu và nhược điểm nổi bật của hộp số CVT nhé.

1. Ưu điểm

Hộp số CVT là một loại hộp số có khả năng điều chỉnh tỷ số truyền một cách liên tục, rất phổ biến trên các dòng xe nhỏ nhờ vào những ưu điểm vượt trội dưới đây:

• Dễ dàng điều khiển: Hộp số CVT cho phép người lái thực hiện thao tác dễ dàng, tương tự như hộp số tự động thông thường nhưng tối ưu hơn. Hệ thống này tự động điều chỉnh vòng tua của động cơ sao cho phù hợp với tốc độ xe, giúp mang đến một trải nghiệm lái mượt mà, dễ chịu và an toàn.
• Chuyển động mượt mà: Không giống như các loại hộp số truyền thống, CVT hoạt động liên tục mà không có sự ngắt quãng. Điều này giúp chiếc xe tăng hoặc giảm tốc một cách êm ái, không bị giật cục khi thay đổi tốc độ đột ngột.
• Tiết kiệm nhiên liệu: Nhờ khả năng thay đổi tỷ số truyền một cách linh hoạt ở mọi dải tốc độ, hộp số CVT giúp động cơ luôn hoạt động ở mức tối ưu. Điều này góp phần giảm thiểu đáng kể việc tiêu tốn nhiên liệu, đặc biệt khi xe di chuyển trong đô thị với nhiều lần dừng và chạy liên tục.
• Kết cấu đơn giản, chi phí hợp lý: CVT có cấu tạo và cơ chế vận hành đơn giản hơn so với các loại hộp số khác như MT, AT hay DCT. Chính vì vậy, chi phí sản xuất thấp hơn, dễ dàng sửa chữa và bảo trì. Hơn nữa, hộp số này nhỏ gọn và nhẹ, thích hợp cho hầu hết các dòng xe phổ thông hiện nay.

2. Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội đã kể trên, hộp số CVT vẫn tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý như sau:

• Khó nhận biết chuyển số: Các loại hộp số như số sàn, tự động AT hay DCT đều có các cấp số rõ ràng, với bộ bánh răng và ly hợp giúp người lái cảm nhận rõ ràng việc lên hoặc xuống số. Tuy nhiên, với hộp số CVT, do không có các cấp số cố định, người lái sẽ không cảm nhận được sự thay đổi khi chuyển số. Mặc dù các nhà sản xuất đã phát triển chế độ chuyển số ảo hoặc chế độ số tay/bán tự động qua cần số hoặc lẫy chuyển số, nhưng cảm giác này vẫn chưa thực sự tự nhiên. Vì lý do này, hộp số AT thường được ưu tiên sử dụng cho các dòng xe thể thao thay vì CVT.
• Cần thay dây đai định kỳ: Hệ thống truyền động của hộp số CVT sử dụng dây đai để truyền lực. Sau một thời gian sử dụng, dây đai có thể bị giãn hoặc trượt, dẫn đến giảm hiệu quả hoạt động của hộp số. Các nhà sản xuất khuyến cáo người dùng nên thay dây đai sau mỗi 50.000 – 100.000 km để đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.

IV. Sự khác biệt giữa hộp số CVT và hộp số AT và MT

Hiện nay, trên ô tô có ba loại hộp số phổ biến là CVT (hộp số vô cấp), AT (hộp số tự động có cấp) và MT (hộp số sàn). Mỗi loại đều có cách thức hoạt động riêng biệt, mang đến những trải nghiệm lái khác nhau cùng những ưu và nhược điểm riêng. Việc nắm rõ sự khác biệt giữa các loại hộp số này sẽ giúp người dùng lựa chọn được loại hộp số phù hợp với nhu cầu sử dụng và phong cách lái của mình. Dưới đây là những điểm khác biệt cơ bản giữa hộp số CVT, AT và MT.

1. Hộp số vô cấp CVT và hộp số tự động AT

Cả hộp số CVT và AT đều thuộc nhóm hộp số tự động, vì chúng đều sử dụng hệ thống thủy lực để vận hành. Tuy nhiên, giữa hai loại này có nhiều sự khác biệt rõ rệt về cơ chế hoạt động và cảm giác lái. Cụ thể như sau:

• Hộp số CVT (vô cấp): Sử dụng hệ thống puly và dây đai, cho phép thay đổi tỷ số truyền một cách liên tục và mượt mà mà không có sự phân chia thành các cấp số cụ thể. Điều này giúp xe tăng tốc ổn định mà không bị giật cục mỗi khi chuyển số.
• Hộp số AT (tự động có cấp): Hoạt động thông qua bộ bánh răng và ly hợp, chia tỷ số truyền thành các cấp số riêng biệt (ví dụ như 4, 5, 6 cấp). Mỗi lần chuyển số, hộp số sẽ thay đổi bánh răng tương ứng, tạo ra cảm giác lên số hoặc xuống số rõ ràng.

Tóm lại, hộp số CVT mang lại trải nghiệm lái mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu hơn, trong khi hộp số AT lại đem lại cảm giác lái chân thực với những chuyển số rõ ràng hơn, thích hợp cho những ai yêu thích sự khác biệt trong việc chuyển số.

2. Hộp số vô cấp CVT và hộp số sàn MT

Hộp số CVT và hộp số sàn (MT) có sự khác biệt rõ rệt về cách thức vận hành và cảm giác lái, tạo ra hai trải nghiệm lái xe hoàn toàn khác nhau.

• Hộp số sàn MT (Manual Transmission): Còn được biết đến là hộp số tay, người lái phải chủ động thao tác chuyển số thông qua cần số kết hợp với chân côn. Sự phối hợp giữa tay và chân mang đến cảm giác lái thực sự, lý tưởng cho những ai yêu thích sự chủ động và kỹ thuật trong việc điều khiển xe.
• Hộp số vô cấp CVT: Mọi thao tác chuyển số diễn ra hoàn toàn tự động, người lái chỉ cần điều khiển ga và phanh mà không phải sử dụng chân côn hay cần số. Việc này giúp việc lái xe trở nên đơn giản, nhẹ nhàng và thoải mái hơn, nhất là khi lái trong các khu vực đô thị đông đúc. Tuy nhiên, do không có cảm giác chuyển số rõ ràng, CVT không mang lại trải nghiệm lái “thực tế” như hộp số sàn.

Tóm lại, hộp số MT yêu cầu nhiều kỹ năng hơn và mang lại cảm giác lái thực sự, còn hộp số CVT mang lại sự tiện lợi và thoải mái, phù hợp với nhu cầu lái xe hàng ngày của người sử dụng.

V. Một số mẫu xe sử dụng hộp số CVT

Ngày nay, hộp số vô cấp CVT đã trở nên rất phổ biến trong ngành ô tô nhờ vào khả năng vận hành êm ái, tiết kiệm nhiên liệu và tính linh hoạt khi di chuyển trong thành phố. Chính vì thế, nhiều hãng xe nổi tiếng đã trang bị CVT cho các mẫu xe thuộc phân khúc sedan và SUV cỡ nhỏ, trung. Một số mẫu xe nổi bật sử dụng hộp số CVT có thể kể đến như sau:

• Honda: Các mẫu xe như Honda City, Civic, CR-V… đều sử dụng hộp số CVT, mang đến trải nghiệm lái êm ái và tiết kiệm nhiên liệu, nhưng vẫn duy trì được sức mạnh động cơ.
• Toyota: Các mẫu xe như Toyota Vios, Altis, Corolla Cross hay Raize cũng được trang bị hộp số CVT, giúp việc lái xe trong đô thị trở nên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn.
• Mitsubishi: Mitsubishi Outlander sử dụng hộp số CVT kết hợp với hệ dẫn động êm ái, rất lý tưởng cho những chuyến đi dài hay khi leo dốc.
• Hyundai và Kia: Các mẫu xe crossover cỡ nhỏ như Hyundai Creta và Kia Sonet cũng trang bị hộp số CVT để tối ưu trải nghiệm lái trong điều kiện giao thông đông đúc.

Nếu bạn đang tìm kiếm một chiếc xe ô tô đã qua sử dụng với hộp số CVT, vừa giúp tiết kiệm chi phí lại đảm bảo độ bền và hiệu suất, đừng bỏ qua các lựa chọn tại Mytour. Trang web này cung cấp hàng ngàn tin rao bán xe cũ uy tín, với nhiều thương hiệu và phân khúc khác nhau, giúp bạn dễ dàng tìm được chiếc xe phù hợp với nhu cầu và ngân sách của mình.