Hộp số ly hợp kép là gì?

Xe hơi mới thường được chế tạo với hộp số ly hợp kép (DCT), nhưng ý tưởng về một thứ như vậy có vẻ khó hiểu. Tại sao hộp số lại cần hai bộ ly hợp? Và bàn đạp ly hợp ở đâu? Tại sao những chiếc xe thể thao mới như Chevrolet Corvette , Ford Shelby Mustang GT500 và Ferrari SF90 Stradale lại sử dụng chúng thay vì hộp số chuyển số sàn hình chữ H quen thuộc?

DCT là hộp số tự động, do đó nó tự chuyển số hoặc phản hồi tiếng kêu tách từ lẫy chuyển số trên vô lăng, giống như hộp số tự động thông thường. Nhưng thay vì bộ biến mô thủy lực của hộp số tự động thông thường quay bộ bánh răng hành tinh, DCT sử dụng bộ ly hợp ma sát thông thường quay bộ bánh răng hộp số sàn thông thường.

DCT không có bàn đạp ly hợp, vì bộ ly hợp được điều khiển bằng máy tính. Nó cần hai bộ ly hợp vì thực tế nó là hai hộp số riêng biệt, được lắp theo đường thẳng.

Hộp số ly hợp kép là gì?

“Hộp số ly hợp kép thực chất là hai hộp số sàn có bộ ly hợp được máy tính điều khiển trên một trục đồng tâm”, Ed Piatek, kỹ sư trưởng của Corvette giải thích. Bộ ly hợp cũng được lắp thẳng hàng, phía sau bánh đà của động cơ và được kết nối với trục đầu vào của hộp số. Hay chính xác hơn là trục đầu vào của hộp số.

“Bạn có một trục có các bánh răng chẵn, 2, 4, 6 và 8, và [một trục khác cho] các bánh răng lẻ, 1, 3, 5, 7, và bạn có thể đồng thời ngắt một trục trong khi bạn đang ngắt một trục khác,” ông tiếp tục. “Vì vậy, nó nhanh hơn một con người có thể chuyển số hộp số sàn.”

Một bộ ly hợp kết nối với trục ngoài rỗng làm quay các bánh răng ở các bánh răng chẵn, trong khi bộ ly hợp còn lại được bu lông bắt vào trục đầu vào bên trong mỏng làm quay bên trong bộ ly hợp còn lại và truyền lực đến hộp số “thứ hai” với các bánh răng lẻ.

Bộ chọn số được máy tính điều khiển chuyển đổi giữa các bộ số, trong khi bộ ly hợp chuyển đổi giữa hai hộp số bên trong. Mở một bộ ly hợp và đồng thời đóng bộ ly hợp kia và hộp số chuyển từ số một sang số hai. Sau đó, máy tính điều khiển hộp số theo dõi các điều kiện lái xe và chọn trước số có khả năng được sử dụng tiếp theo. Khi đến thời điểm, hai bộ ly hợp lại chuyển đổi trạng thái.

Nó hoạt động  như thế nào?

Điều này cho phép việc chuyển số diễn ra gần như ngay lập tức và gần như không thể nhận thấy. Sự thay đổi nhanh chóng này giảm thiểu thời gian trôi, do đó, những chiếc xe được trang bị DCT sẽ nhanh hơn những chiếc xe có các loại hộp số khác, điều này đặc biệt quan trọng đối với các mẫu xe hiệu suất cao. Đây là lý do tại sao những chiếc xe mới như Chevrolet Corvette 2020 và Ford Mustang Shelby GT500 2020 đều sử dụng DCT.

Kỹ sư trưởng điều hành của Corvette, Tadge Juechter, nhận xét: “Khi bạn chuyển số, thực tế là chiếc xe đang giảm tốc vì động cơ không được kết nối với bánh xe”.

Do được chế tạo trên hộp số sàn với bộ ly hợp ma sát thay vì hộp số tự động hành tinh với bộ biến mô thủy lực nên DCT là phương pháp hiệu quả hơn để chuyển số tự động.

Thách thức đối với các nhà sản xuất là hiệu chỉnh hoạt động của bộ ly hợp sao cho trơn tru và phát triển bộ ly hợp bền. Nhiều người sử dụng bộ ly hợp ướt kiểu xe máy để kiểm soát nhiệt độ ly hợp bằng cách ngâm trong dầu. Chuyển động ở tốc độ rất thấp là điểm mạnh của hệ thống biến mô, do đó, đây là khía cạnh khó khăn khi hiệu chỉnh DCT, cùng với thách thức trong việc lập trình thuật toán chuyển số dự đoán.

Kết quả là một chiếc xe có hiệu suất tốt hơn bất kỳ loại hộp số nào khác, với hiệu suất cao hơn cả hộp số sàn, vì vậy chúng ta sẽ thấy nhiều loại hộp số như thế này hơn trong suốt vòng đời còn lại của những chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong.