Hộp số phụ là gì? Cấu tạo, lỗi thường gặp và cách sửa

Khi chọn mua một chiếc xe bán tải hoặc SUV hai cầu, nhiều người từng nghe đến khái niệm hộp số phụ nhưng lại không thực sự hiểu rõ nó có tác dụng gì. Chỉ đến khi xe bắt đầu xuất hiện lỗi như không vào được cầu, hú gầm khi leo dốc hay đèn báo AWD sáng liên tục, họ mới vội vàng tìm hiểu về cụm truyền lực nhỏ nhưng rất quan trọng này.

Nếu bạn đang sử dụng xe 2 cầu hoặc đang có ý định mua, việc hiểu rõ cấu tạo, cách hoạt động và những lỗi thường gặp của hộp số phụ sẽ giúp bạn chủ động hơn trong bảo dưỡng và xử lý kịp thời. Qua bài viết dưới đây, VATS – Garage chuyên hộp số ô tô sẽ giúp bạn hiểu từ A–Z về bộ phận này, từ nguyên lý hoạt động đến cách sửa chữa và dấu hiệu nhận biết khi cần đưa xe đến garage chuyên sâu.

1. Hộp số phụ là gì?

Hộp số phụ, hay còn gọi là Transfer Case, là một cụm truyền lực nằm sau hộp số chính và kết nối với trục dẫn động các cầu. Tùy thiết kế, bộ phận này có thể được chế tạo rời hoặc tích hợp chung với hộp số chính. 

Hộp số phụ (transfer case) trên xe ô tô

Hộp số phụ thường xuất hiện trên các dòng xe sử dụng hệ dẫn động hai cầu như 4WD hoặc AWD, đảm nhiệm vai trò quan trọng trong việc phân phối lực kéo như

• Truyền mô-men xoắn từ hộp số chính đến cả hai cầu dẫn động, duy trì khả năng bám đường ổn định.
• Cho phép chọn chế độ dẫn động tùy theo mặt đường như đường phố, đồi dốc, địa hình gồ ghề hoặc bùn lầy.
• Tăng lực kéo ở tốc độ thấp giúp xe dễ dàng leo dốc hoặc vượt địa hình nặng.
• Phân bổ lực kéo đều đến bốn bánh, hạn chế trượt bánh khi di chuyển trên mặt đường trơn trượt.

Bên cạnh vai trò quan trọng trong hệ truyền động, hộp số phụ cũng được phân loại dựa trên cơ chế điều khiển. Tùy vào thiết kế của từng dòng xe, người lái sẽ tương tác với hộp số phụ thông qua nhiều dạng điều khiển khác nhau:

• Điều khiển cơ khí bằng cần gạt tay, thường thấy trên các dòng xe off-road truyền thống.
• Điều khiển điện tử bằng núm xoay, tích hợp trong cụm điều khiển trung tâm, phổ biến trên các xe đời mới.
• Hệ thống điện – thủy lực, hoạt động tự động dựa trên điều kiện mặt đường và phản hồi từ hệ thống kiểm soát lực kéo.

Hộp số phụ chủ yếu được trang bị trên các dòng xe cần khả năng vận hành linh hoạt trong điều kiện địa hình đa dạng. Cụ thể:

• Dòng bán tải như Ford Ranger, Toyota Hilux, Nissan Navara, Mazda BT-50.
• Các mẫu SUV sử dụng hệ dẫn động hai cầu như Toyota Fortuner, Mitsubishi Pajero Sport, Ford Everest.
• Xe địa hình chuyên dụng như Jeep Wrangler, Toyota Land Cruiser hoặc các dòng bán tải độ off-road.

2. Cấu tạo và các chế độ vận hành hộp số phụ phổ biến

2.1. Cấu tạo

Hộp số phụ là một cụm truyền động phức hợp, kết hợp giữa cơ cấu bánh răng và hệ thống điều khiển, cho phép xe chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ dẫn động. Tùy theo từng dòng xe, cấu trúc bên trong có thể khác nhau nhưng vẫn giữ nguyên các thành phần cốt lõi sau:

Các bộ phận chủ yếu của hộp số phụ

• Bánh răng hành tinh (planetary gear) đóng vai trò chính trong việc thay đổi tỉ số truyền, tạo ra lực kéo phù hợp theo từng chế độ vận hành.
• Trục trung gian chịu trách nhiệm truyền mô-men xoắn giữa các bộ phận bên trong, kết nối từ hộp số chính đến trục truyền động cầu.
• Bộ ly hợp điều khiển cầu thực hiện việc kết nối hoặc ngắt mô-men đến từng cầu, giúp chuyển đổi giữa các chế độ như 2H, 4H và 4L.
• Hệ thống motor điện hoặc bộ điều khiển vacuum đảm nhận vai trò kích hoạt cơ cấu chuyển cầu, hoạt động theo tín hiệu từ người lái hoặc điều kiện vận hành thực tế.

Cấu tạo chi tiết của một hộp số phụ trên xe ô tô

2.2. Cơ chế hoạt động

Hộp số phụ cho phép người lái lựa chọn chế độ dẫn động phù hợp tùy theo điều kiện mặt đường và nhu cầu sử dụng. Thông qua cụm điều khiển hoặc cần gạt, xe có thể chuyển giữa các chế độ như một cầu, hai cầu tốc độ cao hoặc hai cầu tốc độ thấp. 

Cơ chế hoạt động các cầu

Mỗi chế độ sẽ tương ứng với một phương án phân phối mô-men xoắn và khả năng bám đường khác nhau.

• 2H (2 High) là chế độ dẫn động một cầu sau, phù hợp cho điều kiện đường phố khô ráo, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm mài mòn hệ truyền động.
• 4H (4 High) là chế độ dẫn động hai cầu ở tốc độ cao, thường được sử dụng khi di chuyển trên mặt đường trơn trượt như cát, sỏi hoặc mặt đường ướt.
• 4L (4 Low) là chế độ dẫn động hai cầu ở tốc độ thấp với mô-men xoắn cao, phù hợp khi leo dốc, vượt địa hình gồ ghề, lội nước hoặc kéo tải nặng.

3. Lỗi thường gặp với hộp số phụ

Trong quá trình sử dụng, hộp số phụ có thể phát sinh nhiều vấn đề do điều kiện vận hành khắc nghiệt hoặc bảo dưỡng không đúng cách. Dưới đây là những lỗi thường gặp mà người dùng cần lưu ý:

3.1. Có tiếng hú, rít, hoặc cào cào khi xe chạy ở chế độ 4H hoặc 4L

Âm thanh bất thường thường phát ra từ khu vực gầm xe, đặc biệt khi xe vận hành ở chế độ 4 cầu hoặc di chuyển trên địa hình dốc, gồ ghề. Âm thanh có xu hướng tăng theo tốc độ hoặc khi tải trọng lớn.

Nguyên nhân phổ biến là do dầu hộp số phụ đã xuống cấp hoặc thiếu hụt, khiến các chi tiết bánh răng không được bôi trơn đầy đủ. Ngoài ra, bạc lót hoặc ổ bi bên trong bị mòn cũng là yếu tố gây ra tiếng động bất thường.

3.2. Xe không vào được chế độ 4H hoặc 4L, hoặc bị kẹt không thoát ra được

Trong trường hợp này, người lái sẽ thấy cần gạt hoặc núm chuyển chế độ không phản hồi như bình thường, dù đèn báo chế độ vẫn hiển thị trên bảng táp-lô. Xe có thể bị mắc kẹt ở một chế độ dẫn động, gây khó khăn trong việc điều khiển.

Lỗi này thường xuất phát từ motor điện điều khiển chế độ bị hỏng – đây là lỗi khá phổ biến trên các dòng xe đời mới sử dụng hệ thống chuyển cầu điện tử. Ngoài ra, hệ thống vacuum hoặc cơ cấu chốt khóa cơ khí có thể bị kẹt sau thời gian dài sử dụng mà không được bảo dưỡng đúng cách.

3.3. Xe bị rung, giật hoặc phản ứng mạnh khi chuyển chế độ cầu

Trên bảng đồng hồ, biểu tượng dẫn động bốn bánh (4WD hoặc AWD) xuất hiện màu vàng hoặc cam và duy trì trong thời gian dài. Đèn báo này thường kèm theo cảm giác xe vận hành không ổn định ở các chế độ cầu.

Nguyên nhân có thể đến từ việc cảm biến vị trí trong hộp số phụ bị lỗi, không gửi đúng tín hiệu về hệ thống. Ngoài ra, các lỗi ở mạch điều khiển hoặc mô-đun điều khiển hệ dẫn động (AWD ECU) cũng gây ra cảnh báo này.

3.4. Đèn báo lỗi 4WD/AWD sáng trên táp-lô

Đèn báo lỗi cầu 2 cầu trên bảng tap lô

Người dùng có thể quan sát thấy dầu rò rỉ phía dưới gầm xe, đặc biệt tại khu vực gần trục truyền hoặc cổ phớt. Dầu rò có thể để lại vết loang dưới sàn hoặc mùi cháy nhẹ nếu bám vào các phần nóng của gầm.

Nguyên nhân có thể đến từ việc cảm biến vị trí trong hộp số phụ bị lỗi, không gửi đúng tín hiệu về hệ thống. Ngoài ra, các lỗi ở mạch điều khiển hoặc mô-đun điều khiển hệ dẫn động (AWD ECU) cũng gây ra cảnh báo này.

3.5. Rò rỉ nhớt từ vị trí hộp số phụ

Người dùng có thể quan sát thấy dầu rò rỉ phía dưới gầm xe, đặc biệt tại khu vực gần trục truyền hoặc cổ phớt. Dầu rò có thể để lại vết loang dưới sàn hoặc mùi cháy nhẹ nếu bám vào các phần nóng của gầm.

Nguyên nhân thường là do gioăng hoặc phớt chắn dầu bị lão hóa, không còn kín. Ngoài ra, bạc lót mòn hoặc áp suất bên trong hộp số phụ thay đổi bất thường cũng có thể khiến dầu trào ra ngoài, đặc biệt khi xe chưa được bảo dưỡng định kỳ.

4. Cách chẩn đoán và sửa chữa hộp số phụ

4.1. Cách chẩn đoán hộp số phụ hư hỏng

Việc chẩn đoán đúng lỗi hộp số phụ đóng vai trò quan trọng trong quá trình sửa chữa. Ngoài việc quan sát các biểu hiện bên ngoài, kỹ thuật viên cần kết hợp sử dụng thiết bị chuyên dụng để xác định chính xác nguyên nhân. Dưới đây là các bước kiểm tra cơ bản thường được áp dụng:

Chẩn đoàn và kích hoạt hộp số phụ điều khiển điện

• Kiểm tra biểu hiện thực tế như âm thanh hú, rít bất thường từ gầm xe, rung khi chuyển chế độ hoặc đèn báo 4WD/AWD sáng trên bảng táp-lô.
• Kiểm tra khả năng chuyển chế độ cầu bằng cách thao tác trực tiếp trên cần gạt hoặc núm xoay; nếu không có phản hồi hoặc chuyển không dứt điểm, cần kiểm tra lại cụm điều khiển.
• Đọc lỗi bằng thiết bị chẩn đoán như G-Scan, Autel hoặc Launch qua cổng OBD2 để xác định mã lỗi cụ thể (ví dụ: C1401, P1832, U0416…), từ đó xác định được phần tử bị lỗi như cảm biến, motor hay mô-đun điều khiển.
• Kiểm tra tình trạng dầu hộp số phụ thông qua màu sắc, độ sệt, và dấu hiệu cặn bẩn; dầu quá cũ hoặc bị thiếu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả truyền động.
• Quan sát dấu hiệu rò rỉ cơ khí như vết dầu dưới gầm xe, cổ phớt bị ướt, tiếng gõ hoặc khe hở bất thường đều là những cảnh báo hư hỏng bên trong cần được xử lý sớm.

4.2. Cách sửa chữa hộp số phụ

Tùy vào tình trạng hư hỏng và loại hệ dẫn động trang bị trên xe (4WD hoặc AWD), các phương án sửa chữa hộp số phụ sẽ được lựa chọn sao cho phù hợp nhất. Việc xử lý đúng lỗi, đúng phương pháp sẽ giúp duy trì khả năng vận hành ổn định và tránh hỏng lan sang các bộ phận khác.

Các phương án sửa chữa thường được áp dụng gồm:

• Thay dầu hộp số phụ là bước đơn giản nhưng rất cần thiết nếu hệ thống chưa hư hỏng nặng, cần sử dụng đúng loại dầu phù hợp với từng xe như ATF, GL-4 hoặc GL-5 và thay đúng chu kỳ khuyến nghị.
• Thay motor chuyển chế độ (Actuator Motor) trong trường hợp mô-tơ không hoạt động, dẫn đến xe không thể vào hoặc thoát chế độ cầu, có thể thay mới hoặc phục hồi tùy theo chi phí và dòng xe.
• Vệ sinh hoặc thay cảm biến vị trí khi phát hiện lỗi liên quan đến tín hiệu điều khiển, phương án này thường có chi phí thấp hơn so với thay toàn bộ mô-đun điện tử.
• Sửa chữa hệ cơ khí bằng cách tháo rời hộp số phụ để kiểm tra bánh răng, ổ bi, các chi tiết truyền động bên trong nếu xe có tiếng hú, trượt truyền hoặc rung lắc khi chuyển cầu.
• Xử lý lỗi điện và mô-đun điều khiển (TCM hoặc ECU hệ dẫn động) đối với các xe đời mới, yêu cầu kỹ thuật viên có chuyên môn cao và thiết bị chẩn đoán chính hãng để hiệu chỉnh lại thông số hệ thống.

4.3. Khi nào cần đến garage chuyên sâu?

Không phải lỗi nào của hộp số phụ cũng có thể xử lý tại chỗ hoặc bằng thao tác đơn giản. Trong nhiều trường hợp, việc chẩn đoán và sửa chữa cần được thực hiện bởi kỹ thuật viên có kinh nghiệm và thiết bị chuyên dụng để đảm bảo chính xác và an toàn cho hệ thống truyền động. Bạn nên đưa xe đến garage chuyên sâu khi gặp các tình huống sau:

• Khi đèn báo lỗi hệ dẫn động AWD sáng liên tục trên bảng táp-lô và không tắt dù đã thực hiện thao tác reset hoặc tắt máy khởi động lại.
• Khi xe không thể chuyển sang chế độ 4H hoặc 4L, hoặc chuyển được nhưng đi kèm cảm giác “gằn”, rung hoặc khựng bất thường.
• Khi đã thay dầu hộp số phụ và kiểm tra cơ bản nhưng xe vẫn phát ra tiếng hú, rít hoặc rung giật mỗi khi vào cầu.
• Khi xe thuộc dòng cao cấp như Mercedes, Land Rover, BMW X-Drive… vốn tích hợp hộp số phụ với hệ thống điện tử điều khiển mô-men hiện đại, đòi hỏi thiết bị chẩn đoán chuyên sâu và kỹ thuật viên có kinh nghiệm thực tế với dòng xe này.

5. Tổng kết

Hộp số phụ là một bộ phận quan trọng trong hệ dẫn động hai cầu, giúp xe phân phối mô-men xoắn linh hoạt theo từng điều kiện vận hành. Khi có dấu hiệu bất thường như tiếng hú khi vào cầu, rung giật khi chuyển chế độ hoặc đèn báo 4WD/AWD sáng liên tục, người dùng nên đưa xe đi kiểm tra càng sớm càng tốt để tránh hỏng lan sang các bộ phận khác trong hệ thống truyền động.

Tại VATS, chúng tôi cung cấp dịch vụ chẩn đoán và sửa chữa hộp số phụ chuyên sâu, áp dụng cho cả dòng xe phổ thông và xe cao cấp như Mercedes, Land Rover, BMW X-Drive… Với đội ngũ kỹ thuật viên kinh nghiệm, thiết bị chuyên dụng và quy trình kiểm tra bài bản, VATS cam kết xử lý triệt để các lỗi từ cơ khí đến điện tử trên hộp số phụ.

Ngoài sửa chữa hộp số, VATS còn là đơn vị chuyên xử lý các hạng mục khác như động cơ, điện điều khiển, hệ thống lái, gầm, và các lỗi khó phát sinh trên xe cao cấp. Nếu xe của bạn đang gặp vấn đề không rõ nguyên nhân, VATS chính là nơi bạn có thể tin tưởng giao xe để kiểm tra và phục hồi toàn diện.