Phân loại và nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống dẫn động 4WD cơ bản

Phân loại nguyên lý hoạt động loại hệ thống dẫn động 4WD (News.oto-hui.com) – Hệ thống dẫn động 4WD hệ thống đỗi quen thuộc ô tô ngày Đây hệ thống sử dụng để dẫn động bánh xe, nhằm giúp xe di chuyển qua đoạn đường, địa hình khó khăn mà hệ thống dẫn động 2WD (cầu trước cầu sau) không làm Trong viết giúp bạn hiểu cách phân loại nguyên lí hoạt động của loại hệ thống dẫn động 4WD Phân loại nguyên lý hoạt động loại hệ thống dẫn động 4WD I Hệ thống dẫn động 4WD gì? 4WD (Four Wheel Drive) hệ thống dẫn động bốn bánh xe bán thời gian thông qua hộp số phụ tùy chọn chuyển đổi cầu hai cầu Các mẫu xe trang bị hệ thống dẫn động bốn bánh 4WD thiết kế với: • Gầm cao (điểu chỉnh độ cao thơng qua hệ thống treo) • Góc trước/sau cao nhằm để đường đồi núi • Hệ thống treo cứng vững trang bị lốp chuyên dụng • Lực kéo cực mạnh với khóa vi sai • Hỗ trợ khởi hành ngang dốc ngắt kết nối hoạt động giằng Về phân loại cấu tạo, hệ thống dẫn động 4WD có hai loại chính: • Dẫn động hai bánh (loại gián đoạn) • Dẫn động bốn bánh (loại thường xuyên) Bên cạnh đó, xe 4WD phân loại thành: • Loại FF (Động phía trước, bánh xe dẫn động phía trước) • Loại FR (động phía trước, bánh xe dẫn động phía sau) Sự chuyển đổi sử dụng loại hệ thống dẫn động 4WD phụ thuộc vào lựa chọn người lái, cách tùy chỉnh cho xe chạy với chế độ: cầu, hai cầu chậm, hai cầu nhanh thông qua nút chỉnh cầu cạnh cần số Nút điều chỉnh gài cầu 4WD II Ưu nhược điểm 4WD: Xem ưu nhược điểm 4WD viết này: Ưu nhược điểm kiểu hệ thống dẫn động ô tô III Sự khác 4WD gián đoạn 4WD thường xun: Bên cạnh mục đích sử dụng khác nhau, có hai kiểu cấu 4WD bản: • Loại thứ 4WD gián đoạn, thường dùng chế độ 2WD (hai bánh xe chủ động) người lái chuyển sang 4WD cần thiết • Loại thứ hai 4WD thường xuyên, hoạt động chế độ 4WD, dẫn động bốn bánh Sự khác chúng loại 4WD gián đoạn có vi sai cho cầu trước vi sai cho cầu sau, 4WD thường xuyên có thêm vi sai (gọi vi sai giữa/trung tâm) cầu trước cầu sau IV Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn động 4WD: Cấu tạo chung: a Các phận chính: Các phận 4WD là: Hộp số phụ, trục đăng vi sai trước sau hệ thống truyền lực dẫn động Một số loại sử dụng cấu khác moayơ trước ăn khớp với bánh chủ động trước, trục đăng vi sai, tương tự chúng sử dụng xe cầu chủ động Cấu tạo hệ thống dẫn Hộp động số 4WD phụ/phân phối (xe Ford Ranger) b Kết cấu 4WD: Có hai hệ thống dẫn động 4WD xe Trong xe với động đặt theo kiểu truyền thống, phận bánh sau chủ động tương tự lắp đặt hai bánh trước chủ động Một hộp số phụ lắp trục hộp số trục đăng • Hộp số phụ trực tiếp đưa công suất trước cần Cả hai trục đăng gắn đến hộp số phụ, trục đăng sau đưa công suất đến vi sai giống hệ thống dẫn động hai bánh trước Trục đăng trước đưa công suất đến vi sai trước Thiết kế loại thông dụng thiết kế cầu trước chủ động • Trong hệ dẫn động cầu trước chủ động, hai bánh trước dẫn động giống kiểu xe dẫn động cầu sau chủ động Hộp số phụ lắp hộp số đặt ngang hay phần Trong số thiết kế, hai bán trục có vi sai riêng lẻ Các kết cấu khác vi sai trước phần hộp số đặt ngang Các bánh trước dẫn động liên tục Trong hệ thống bốn bánh dẫn động, công suất truyền qua trục đăng sau đến vi sai sau Sự phân phối mô men xoắn động hệ thống dẫn động 4WD 2WD Nguyên lý hoạt động: 2.1 Loại 4WD thường xuyên: Loại 4WD thường xuyên dẫn động tất bánh xe chủ động xe chuyển động • Loại sử dụng vi sai hay khớp độ nhớt để bù trừ khác tốc độ bánh trước bánh sau xe quay vòng qua bề mặt địa hình khơng Bằng cách bù trừ điều kiện dẫn động khác này, 4WD thường xuyên cho phép xe chuyển động liên tục chế độ bốn bánh chủ động loại đường cứng khô Full-time 4WD a 4WD thường xuyên với vi sai giữa: Xích dẫn động truyền cơng suất từ bánh xe chủ động đến bánh xích vỏ vi sai Một vi sai bên vỏ truyền moment đến hai trục hộp số phụ Bộ vi sai cho phép trục trước sau quay khác tốc độ truyền động cơng suất • Điều cho phép sử dụng liên tục chế độ 4WD 4WD thường xuyên với vi sai Bộ vi sai trang bị với vi sai chống trượt, cung cấp dẫn động đến hai trục trước sau bánh xe bị quay • Trong điều kiện kéo xấu, vi sai có cấu để khóa hoạt động vi sai Điều cung cấp dẫn động trực tiếp đến hai trục trước sau Một hộp số phân phối: • Sử dụng xích dẫn động vi sai • Dãy tốc độ thấp cao hồn thành qua bánh • Bộ vi sai khóa bánh quay trơn, khóa khơng dính xe dịch chuyển đường khơ Toyota RAV4 với hệ thống dẫn động 4WD thường xuyên b Loại 4WD thường xuyên gián đoạn với khớp thủy lực V: Những hộp số phân phối loại hoạt động phần giống với vi sai • Sự khác sử dụng khớp thủy lực để thay vi sai hạn chế trượt kiểu khí Khớp nối thủy lực: • Gồm chuỗi đĩa thép rãnh đĩa không chạm vào • Khớp nối đổ đầy dầu silicon khơng gian đĩa • Cơng suất truyền đến bánh sau phải qua qua khớp thủy lực Trong suốt trình hoạt động bình thường (bánh xe không trượt), khớp thủy lực không hoạt động Nhưng bánh xe xuất hiện tượng quay trơn, khớp thủy lực truyền mô men đến cầu để điều kiện kéo tốt 4WD thường xuyên gián đoạn với khớp V Chất lỏng silicon khớp thủy lực đặc, nhầy đặc biệt không chuyển thành trạng thái lỏng nhiệt độ trình hoạt động tăng lên • Khi trục quay nhiều bánh xe bị trượt, tốc độ khớp nối tăng lên • Các đĩa ly hợp đẩy quay dầu, tốc độ chúng tăng lên • Khi chất lỏng kéo đĩa dịch chuyển, giãn nở, tăng ma sát cản trở tốc độ trục quay nhanh Khớp nối khơng khóa trục với điều khiển độ trượt cách gửi mơmen đến trục quay chậm Khớp nối thủy lực hộp số phụ có vi sai bên Hệ thống dẫn động 4WD loại thường xuyên gián đoạn với khớp mềm V làm cho xe hoạt động thích hợp với chế độ 2WD thời gian chạy bình thường khơng có chênh lệch tốc độ quay bánh trước sau Khi có chênh lệch tốc độ quay bánh xe trước sau xe quay vòng chạy đường trơn, có tuyết, hệ thống truyền lực dẫn động đến bánh sau Nhờ vậy, đảm bảo điều kiện ổn định chạy điều kiện đường xá khác 2.2 Loại 4WD gián đoạn/bán thời gian (Part-time 4WD): Trục hộp số chia làm hai thành phần: • Phần dài dẫn động gạt Phần dài trục quay dẫn động đăng sau • Phần ngắn phía trước nối đến phần dài gạt dẫn động bốn bánh xe dịch chuyển ăn khớp với đầu trục trục ngắn Parttime 4WD Khi muốn hai bánh dẫn động: • Trục khơng nối dịch chuyển gạt dẫn động bốn bánh khơng ăn khớp • Trục dài dẫn động trục đăng sau không truyền mô men trước • Dẫn động bốn bánh ăn khớp cách dịch chuyển gạt bốn bánh ăn khớp với trục ngắn • Mơ men truyền đến trục đăng trước sau Hộp số phân phối 4WD loại gián đoạn Xe trang bị kiểu hộp số phụ khơng hoạt động, hư hỏng bật chế độ 4WD mặt đường nhựa cứng khơ, vì: • Các bánh trước xe quay nhanh bánh sau • Kết quay tăng lên bánh chủ động dẫn đến hư hỏng chúng Sự quay xuất phát từ gia tăng ứng suất bên phần trục trước sau Đây nguyên nhân gây nên khác tốc độ hai trục Khi ấy, bánh xe bị mòn lốp hay phận dẫn động bị hư hỏng Trên xe trang bị hệ thống dẫn động 4WD bán thời gian với khóa vi-sai, bánh xe nhận 25% lực mô-men xoắn để tránh tình trạng bánh xe quay tít độ bám, chế độ High chế độ Low Một dạng hộp phân phối không chứa vi sai trung tâm hệ thống dẫn động 4WD bán thời gian/gián đoạn Trong hệ thống này, cầu trước sau quay tốc độ gài chế độ cầu Trên dòng xe đời hơn, lái xe chuyển từ chế độ 2WD sang chế độ 4WD High xe chạy, phải dừng xe hoàn toàn muốn chuyển sang chế độ 4WD Low • Chỉ nên sử dụng chế độ 4WD Low điều kiện địa hình vơ khắc nghiệt Một hạn chế hệ thống dẫn động 4WD gián đoạn là lái xe phải liên tục gài bỏ chế độ dẫn động bánh điều kiện địa hình thay đổi • Loại hệ thống dẫn động phù hợp với địa hình (off-road) muốn tăng độ an tồn địa hình tuyết Toyota Hilux 4WD loại gián đoạn V Đường truyền công suất: Đối với loại xe 4WD, đường truyền công suất từ động đến bánh xe khác xe 4WD loại FF 4WD loại FR Các xe 4WD loại thường xun (FF): • Cơng suất truyền từ hộp số ngang đến vi sai trung tâm đến vi sai trước vi sai sau • Bộ vi sai trước vi sai trung tâm nằm hộp số phụ 4WD loại thường xuyên (FF) Các xe 4WD loại thường xun (FR): • Cơng suất truyền từ hộp số dọc đến vi sai trung tâm nằm hộp số phụ, đến vi sai trước vi sai sau, đóng gài hộp số phụ • Khi khơng gài hộp số phụ, công suất truyền từ hộp số dọc đến vi sai sau 4WD loại thường xuyên (FR) Các xe 4WD loại gián đoạn loại (FR): • Loại khơng có vi sai trung tâm nên phải • Nếu hộp số phụ gài, cơng suất truyền đến hai vi sai trước sau 4WD loại gián đoạn loại (FR) Qua kiến thức cấu tạo nguyên lí hoạt động hệ thống dẫn động 4WD, hy vọng bạn hiểu rõ nắm bắt kỹ hệ thống dẫn động ...Về phân loại cấu tạo, hệ thống dẫn động 4WD có hai loại chính: • Dẫn động hai bánh (loại gián đoạn) • Dẫn động bốn bánh (loại thường xuyên) Bên cạnh đó, xe 4WD phân loại thành: • Loại FF (Động. .. phân phối mô men xoắn động hệ thống dẫn động 4WD 2WD Nguyên lý hoạt động: 2.1 Loại 4WD thường xuyên: Loại 4WD thường xuyên dẫn động tất bánh xe chủ động xe chuyển động • Loại sử dụng vi sai hay... chủ động Cấu tạo hệ thống dẫn Hộp động số 4WD phụ /phân phối (xe Ford Ranger) b Kết cấu 4WD: Có hai hệ thống dẫn động 4WD xe Trong xe với động đặt theo kiểu truyền thống, phận bánh sau chủ động