Khám phá công nghệ hiện đại trên hộp số ly hợp kép 8 cấp trên Santa Fe 2021

Hộp số ly hợp kép 8 cấp trên Hyundai Santa Fe được xem là sự nâng cấp đáng giá trên phiên bản 2021 của mẫu SUV 7 chỗ ăn khách nhà Hyundai. Đây được xem là hộp số ly hợp kép hiện đại hàng đầu thế giới hiện nay.

Santa Fe 2021

Hộp số được coi như là trái tim của hệ truyền động trên xe ô tô, điều này đúng với cả những chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong, động cơ hybrid xăng lai điện hay thậm chí là với xe sử dụng động cơ điện. Bởi nếu như động cơ cung cấp công suất và momen xoắn thì hộp số có nhiệm vụ biến đổi mô-men, tốc độ làm việc của động cơ sao cho phù hợp với điều kiện làm việc của bánh xe trên đường. Thiếu đi hộp số, năng lượng do động cơ sinh ra sẽ không thể được phân phối hợp lí tới bánh xe.

Cấu tạo hộp số ly hợp kép

Trên quá trình phát triển của hộp số trên xe ô tô, ta có thể thấy có 2 dòng hộp số chính là hộp sô sàn MT và hộp số tự động AT, mỗi loại đều có ưu nhược điểm riêng. Và trong quá trình phát triển thì có một loại hộp số ra đời tổng hợp ưu điểm của 2 loại hộp số này, đó là hộp số tự động ly hợp kép DCT.

Hộp số ly hợp kép hoạt động trên nguyên tắc truyền động tương tự như hộp số sàn MT. Lấy ví dụ trên chiếc Hyundai Santa Fe 2021 sử dụng hộp số ky hợp kép 8 cấp DCT với các đĩa ky hợp ma sát được ngâm trong dầu và tách, nối của nó được điều khiển bằng cơ cấu chấp hành: thủy lực – điện từ. Hai ly hợp này hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau, một điều khiển các bánh răng cấp số lẻ (1, 3, 5,7 và bánh răng gài số lùi), trong khi ly hợp còn lại có nhiệm vụ điều khiển bánh răng gài số chẵn (2, 4, 6, 8 và số lùi).

Cơ cấu bánh răng hộp số

Với kết cấu như vậy, khi quá trình tăng số (1 – 2 – 3…) hoặc giảm số (5 – 4) diễn ra sẽ không bị mất công suất. Đồng thời, việc gài các số truyền thực hiện một cách tự động tùy thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ và sức cản của mặt đường (nếu người lái chọn chế độ tự động hoàn toàn). Vì vậy nó luôn đảm bảo được lực kéo phù hợp với sức cản chuyển động, bảo đảm được việc duy trì lực kéo cũng như tối ưu việc đốt nhiên liệu.

So với hộp số sàn, để đạt được cùng 1 vận tốc, hộp số DCT cần ít thời gian hơn. So với hộp số tự động truyền thống, hộp số DCT thường rất nhỏ gọn và có trọng lượng nhẹ – kể cả khi tích hợp nhiều cấp số nên rất phù hợp với các thiết kế xe hiện đại – đặc biệt là xe thể thao hiệu năng cao. Trong khi đó, toàn bộ cơ chế vận hành đều do máy tính điều khiển – đặc điểm khiến cho việc phá hỏng nó do vào số không phù hợp là gần như không thể. Như thế, với những quy trình chăm sóc hợp lý, hộp số ly hợp kép sẽ có tuổi thọ rất dài.

Hệ thống hai bơm điện làm mát cho hộp số

Một điểm đáng lưu ý là hộp số tự động ly hợp kép 8 cấp ướt (8DCT) hoàn toàn mới. So với hộp số 7 DCT ly hợp khô của hãng thì hộp số này duy trì khả năng sang số nhanh đồng thời tăng khả năng chịu lực xoắn thêm 58% do được tối ưu hiệu quả làm mát bằng việc trang bị một bơm điện bơm dầu làm mát ly hợp. Hộp số 8 DCT Wet là sản phẩm mới trong hệ sinh thái truyền động Smart Stream của Hyundai. Thêm 1 cấp số và thay đổi hệ thống làm mát chính làm điểm mới và thú vị của hộp số này.

Hộp số ly hợp kép thông thường sử dụng các đĩa ly hợp tạo ma sát truyền động và làm mát bằng không khí. Ưu điểm của loại này là cấu trúc đơn giản, nhẹ và chi phí chế tạo thấp. Tuy nhiên, hệ thống này bị giới hạn bởi hiệu suất làm mát khi cơ cấu làm mát bằng không khí không đủ đáp ứng, dẫn được việc nó không thể sử dụng ở một số ngưỡng Momen xoắn nhất định. Để khắc phục, Hyundai đã trang bị một máy bơm dầu điện riêng biệt để làm mát. Nhờ đó, cơ cấu ly hợp ướt này có thể xử lý được Mô men xoắn tốt hơn đến 58% so với ly hợp khô thông thường.

Santa Fe 2021 tích hợp nhiều công nghệ hiện đại

Về lý thuyết như vậy, nhưng việc trang bị máy bơm dầu làm mát ly hợp là một quá trình nghiên cứu cải tiến dài của công nghiệp ô tô thế giói nói chung, cũng như của các kĩ sư Hyundai. Bởi trước đây, việc trang bị máy bơm dầu lại bị xem là yếu điểm của hộp số ly hợp kép ướt. Bởi lúc đó cơ cấu máy bơm thuộc dạng cơ học đồng bộ với tốc độ vòng quay của động cơ. Điều này dẫn đến việc máy bơm hoạt động làm mát ly hợp khi tải nhẹ một cách không cần thiết, khiến cho động cơ bị hao hụt công suất không cần thiết. Hyundai đã xử lí việc này bằng việc trang bị máy bơm điện, bao gồm Bơm dầu điện dòng chảy cao (HF-EQP), chịu trách nhiệm bôi trơn bánh răng và làm mát ly hợp, và Bơm dầu điện áp suất cao (HP-EQP), chịu trách nhiệm duy trì áp suất cần thiết cho việc chuyển số và đảm bảo lượng dầu cần thiết cho hệ thống không bị thiếu hụt. Từ đó, hộp số 8 DCT Wet của Hyundai vừa đảm bảo hiệu suất làm mát, đảm bảo lực kéo Momen xoắn cần thiết cũng như hiệu quả trong việc tiêu hao nhiên liệu.

Mô tả hoạt động của Bơm dầu điện dòng chảy cao (HF-EQP)

Về cấu tạo, Bơm dầu điện dòng chảy cao (HF-EQP) – bao gồm một động cơ, một máy bơm và một biến tần – thực hiện việc làm mát các đĩa ly hợp vốn bị làm nóng trong quá trình hoạt động; đồng thời bôi trơn các bánh răng và đảm bảo việc hoạt động trơn tru của nó. Hệ thống bơm này hoạt động độc lập với động cơ, và được liên kết với ECU thông qua hệ thống cảm biến.

Trong khi đó, hệ thống Bơm dầu điện áp suất cao (HP-EQP) chịu trách nhiệt duy trì áp suất dầu trong bộ tích lũy cần thiết để kiểm soát việc sang số. Nó hoạt động dựa trên chương trình được thiết kế dựa theo hệ thống cảm biến, chỉ hoạt động khi cần thiết và sẽ ngắt khi nhu cầu chuyển số được giải quyết, đảm bảo việc không bị hao hụt công suất không cần thiết.

Mô tả Bơm dầu điện áp suất cao (HP-EQP)

Với cấu tạo độc đáo với 2 bộ bơm điện độc lập, hộp số SmartStream 8 DCT Wet của Hyundai đem đến hiệu quả làm việc tốt nhất. Đồng thời, giúp tăng thời gian hoạt động do loại dầu làm mát và duy trì áp suất được tối ưu, giảm giá thành bảo dưỡng sửa chữa.

Thông qua các thử nghiệm, hộp số ly hợp kép 8 cấp ướt có những kết quả ấn tượng như sau:

Khả năng chịu lực xoắn tốt hơn tới 58% do với hộp số ly hợp kép khô 7 cấp, lực Momen xoắn tối đa có thể đáp ứng được lên tới 520Nm.

Hiệu suất truyền lực đạt 93,8%, cao hơn 8,7% so với hộp số tự động 8 cấp thông thường.

Thời gian chuyển số giúp tăng tốc nhanh hơn 9% so với hộp số sàn 6 cấp.

Tiết kiệm nhiên liệu đạt 5% so với với hộp số tự động 8 cấp thông thường.

Như vậy có thể thấy rằng, hộp số ly hợp kép 8 cấp ướt của Hyundai Santa Fe đem đến hiệu quả thực sự trong vận hành. Nó đáp ứng được 3 mục tiêu: Hiệu suất truyền tải lực kéo tốt hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn và lái xe thú vị hơn.