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 bản.  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 được thiết kế với: Gầm cao (điểu chỉnh độ cao thông qua hệ thống treo) Góc trước/sau cao nhằm để đường đồi núi Hệ thống treo cứng vững hơn trang bị lốp chuyên dụng Lực kéo cực mạnh với khóa vi sai Hỗ trợ khởi hành ngang dốc và 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 điều chỉnh gài cầu 4WD Nút 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 xuyên: Bên cạnh mục đích sử dụng khác nhau, có hai kiểu cấu 4WD bản: Loại thứ nhất là 4WD gián đoạn, thường chỉ dùng ở chế độ 2WD (hai bánh xe chủ động) và người lái chỉ chuyển sang 4WD cần thiết Loại thứ hai là 4WD thường xuyên, hoạt động ở chế độ 4WD, dẫn động bốn bánh Sự khác giữa chúng là loại 4WD gián đoạn chỉ có vi sai cho cầu trước và vi sai cho cầu sau, 4WD thường xuyên có thêm vi sai (gọi vi sai giữa/trung tâm) giữa cầu trước và cầu sau IV Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn động 4WD: Cấu tạo chung: a Các bộ phận chính: Các bộ phận chính của 4WD là: Hộp số phụ, trục các đăng vi sai trước và sau và hệ thống truyền lực dẫn động Một số loại sử dụng cấu khác moayơ trước ăn khớp với bánh chủ động trước, trục các đăng và bộ vi sai, tương tự chúng được sử dụng xe cầu chủ động Cấu tạo hệ thống dẫn động 4WD phụ/phân phối (xe Ford Ranger) Hộp số b Kết cấu của 4WD: Có hai hệ thống dẫn động 4WD bản xe Trong xe với động đặt theo kiểu truyền thống, các bộ phận bánh sau chủ động tương tự lắp đặt hai bánh trước chủ động Một hộp số phụ được lắp giữa trục của hộp số và trục các đăng Hộp số phụ trực tiếp đưa công suất trước cần Cả hai trục các đăng được gắn đến hộp số phụ, trục các đăng sau đưa công suất đến bộ vi sai giống hệ thống dẫn động hai bánh trước Trục các đăng trước đưa công suất đến bộ vi sai trước Thiết kế này là loại thông dụng nhất thiết kế cầu trước chủ động Trong hệ dẫn động cầu trước chủ động, hai bánh trước được dẫn động giống kiểu xe dẫn động cầu sau chủ động Hộp số phụ được lắp hộp số đặt ngang hay phần của nó Trong một số thiết kế, cả hai bán trục có bộ vi sai riêng lẻ Các kết cấu khác bộ vi sai trước là phần của hộp số đặt ngang Các bánh trước được dẫn động liên tục Trong hệ thống bốn bánh dẫn động, công suất truyền qua trục các đăng sau đến bộ 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 cả các bánh xe chủ động xe chuyển động Loại này sử dụng bộ vi sai giữa hay khớp độ nhớt để bù trừ sự khác về tốc độ giữa bánh trước và bánh sau xe quay vòng và qua bề mặt địa hình không đều Bằng cách bù trừ điều kiện dẫn động khác này, 4WD thường xuyên sẽ cho phép xe chuyển động liên tục ở chế độ bốn bánh chủ động loại đường cứng và khô Full-time 4WD a 4WD thường xuyên với vi sai giữa: Xích dẫn động truyền công suất từ bánh xe chủ động đến bánh xích vỏ vi sai Một bộ vi sai bên vỏ truyền moment đến cả hai trục của hộp số phụ Bộ vi sai cho phép trục trước và sau quay khác tốc độ vẫn truyền động công suất Điều này cho phép sử dụng liên tục ở chế độ 4WD 4WD thường xuyên với vi sai giữa Bộ vi sai được trang bị với bộ vi sai chống trượt, nó cung cấp sự dẫn động đến cả hai trục trước và sau nếu các bánh xe bị quay Trong điều kiện kéo xấu, bộ vi sai có cấu để khóa hoạt động vi sai Điều này cung cấp sự dẫn động trực tiếp đến cả hai trục trước và sau Một hộp số phân phối: Sử dụng xích dẫn động và bộ vi sai Dãy tốc độ thấp và cao được hoàn thành qua các bánh Bộ vi sai này có thể khóa bánh quay trơn, khóa không dính xe dịch chuyển đường khô Toyota RAV4 với hệ thống dẫn động 4WD thường xuyên b Loại 4WD thường xuyên và gián đoạn với khớp thủy lực V: Những hộp số phân phối loại này hoạt động phần giống với bộ vi sai ở Sự khác bản là sử dụng khớp thủy lực để thay thế bộ vi sai hạn chế trượt kiểu khí Khớp nối thủy lực: Gồm chuỗi các đĩa thép và rãnh các đĩa không chạm vào Khớp nối được đổ đầy dầu silicon không gian giữa các đĩa Công suất truyền đến các bánh sau phải qua qua khớp thủy lực Trong suốt quá trình hoạt động bình thường (bánh xe không trượt), khớp thủy lực không hoạt động Nhưng một bánh xe xuất hiện tượng quay trơn, khớp thủy lực sẽ truyền mô men đến các cầu để điều kiện kéo tốt nhất và gián đoạn với khớp V 4WD thường xuyên Chất lỏng silicon khớp thủy lực rất đặc, nhầy và đặc biệt không chuyển thành trạng thái lỏng nhiệt độ q trình hoạt động tăng lên Khi mợt trục quay nhiều các bánh xe bị trượt, tốc độ khớp nối cũng tăng lên Các đĩa ly hợp được đẩy quay dầu, tốc độ của chúng tăng lên Khi chất lỏng được kéo giữa các đĩa và dịch chuyển, nó giãn nở, tăng ma sát và cản trở tốc độ trục quay nhanh Khớp nối không khóa các trục với nó điều khiển độ trượt bằng cách gửi mômen đến trục quay chậm Khớp nối thủy lực hộp số phụ cũng có bộ 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 của hộp số chia làm hai thành phần: Phần dài được dẫn động bởi càng gạt Phần dài của trục quay sẽ dẫn động các đăng sau Phần ngắn phía trước được nối đến phần dài chỉ càng gạt dẫn động bốn bánh xe được dịch chuyển ăn khớp với đầu trục của trục ngắn Part-time 4WD Khi muốn hai bánh dẫn động: Trục không nối bởi sự dịch chuyển càng gạt dẫn động bốn bánh không ăn khớp Trục dài dẫn động trục các đăng sau không truyền mô men trước Dẫn động bốn bánh được ăn khớp bằng cách dịch chuyển càng gạt bốn bánh ăn khớp với trục ngắn Mô men được truyền đến cả trục các đăng trước và sau 4WD loại gián đoạn Hộp số phân phối Xe trang bị kiểu hộp số phụ này không được hoạt đợng, hư hỏng bật chế đợ 4WD mặt đường nhựa cứng và khơ, vì: Các bánh trước của xe sẽ quay nhanh các bánh sau Kết quả là sự quay tăng lên của bánh chủ động dẫn đến hư hỏng chúng Sự quay xuất phát từ sự gia tăng ứng suất bên giữa các phần của trục trước và sau Đây nguyên nhân gây nên khác tốc độ hai trục Khi ấy, các bánh xe sẽ bị mòn lốp hay các bộ phận dẫn động sẽ bị hư hỏng Trên xe trang bị hệ thống dẫn động 4WD bán thời gian với khóa visai, 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 dịng 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 xuyên (FF): Công 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 (FF) Các xe 4WD loại thường xuyên (FR): 4WD loại thường xuyên Công 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 không gài hộp số phụ, công suất truyền từ hộp số dọc đến vi sai sau (FR) 4WD loại thường xuyên Các xe 4WD loại gián đoạn loại (FR): Loại khơng có vi sai trung tâm nên phải Nếu hộp số phụ gài, công suất truyền đến hai vi sai trước sau (FR) 4WD loại gián đoạn loại 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  ... 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... trục các đăng sau đến bộ 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 cả các... sau (FR) 4WD loại gián đoạn loại 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