Bộ môn thực tập hệ thống truyền lực ô tô 4wd

Như đã nói ởở trên , lực kéo của 4WD chia đều cho 4 bánh, do đó tổng lực bám lớn hơn trong khi lực kéo trên mỗi bánh xe nhỉ hơn... ữ Nó làm cho bánh răng hành tinh của vi sai giữa quay,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM K THU T TPHCM Ỹ Ậ

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG L C Ự

BỘ MÔN THỰC TẬ P H TH NG TRUY N L C Ô TÔ Ệ Ố Ề Ự

BÁO CÁO 4WD

MÃ L P HỚ ỌC PHẦN: PAPS331131_23_1_04CLC

GVHD: DƯƠNG NGUYỄN H C LÂN Ắ

THỰC HI N: NHÓM 3 Ệ

THÀNH PH H Ố Ồ CHÍ MINH, THÁNG 10, NĂM 2023

Danh sách thành viên th c hi n ự ệ

STT Họ và tên MSSV Nội dung th c hi n ự ệ Hoàn thành

1 Tạ Xuân Lâm 21145636 Tổng quan v 4WDề

Tổng h p, chợ ỉnh sửa nội dung

Với cùng 1 momen xo n, 4WD phân b momen ra c 4 bánh xe trong khi 2WD ắ ố ảphân b ra 2 bánh xe, vì v y m i bánh xe c a 4WD nhố ậ ỗ ủ ận được ít momen hơn ( lực kéo mở ỗi bánh xe cũng nhỏ hơn ) nhưng tổng lực tác động lên mặt đường của 4WD và 2WD là như nhau Đồng th i, vì t n dờ ậ ụng được kh ả năng bám của

cả 4 bánh xe nên t ng l c bám c a 4WD gổ ự ủ ấp đôi 2WD

Do đó, nếu hệ số bám c a mặt đường không cao, thì kh ủ ả năng bị trượ ủa 4WD t c

là thấp hơn so với 2WD

Điều này lí giải t i sao 4WD có nhạ ững ưu điểm như sau so với 2WD

1.2.1/ tính thông qua tuy t v ệ ời trên đường tuy t ế

Đường tuyết có hệ s bám th p, nên 4WD có kh ố ấ ả năng bị trượt thấp hơn

1.2.2/ Tính thông qua tuy t v ệ ời trên đường xóc

Trên đường xóc có nhi u v t cề ậ ản, đố ới v i xe 2WD, n u bánh ch ế ủ động lăn trên phần đường có h s bám th p, th m chí là v t c n có h s bám th p, l c tác ệ ố ấ ậ ậ ả ệ ố ấ ựdụng t bánh xe ch ừ ủ động lên đường ( ho c v t cặ ậ ản ) là không đủ để cho xe

Xe 4WD cho phép t n d ng kh ậ ụ ả năng bám của 4 bánh xe ( lớn hơn 2 bánh xe của 2WD) nên l c bám tự ối đa của 4WD gấp đôi 2WD Vì vậy khả năng leo dốc của 4WD cao hơn 2WD

1.2.4/ Tính năng khởi hành, tăng tốc

Xe tăng tốc nhanh nghĩa là gia tốc của xe l n, gia t c l n thì c n l c kéo l n ớ ố ớ ầ ự ớLực kéo b ịgiới hạn b i lực bám Như đã nói ởở trên , lực kéo của 4WD chia đều cho 4 bánh, do đó tổng lực bám lớn hơn trong khi lực kéo trên mỗi bánh xe nhỉ hơn Từ đó, lực kéo cực đạ ủa 4WD cao hơn ẫn đếi c d n kh ả năng tăng tố ốt c thơn

3

4WD cho l c bám nhiự ều hơn nên khi lực kéo của 2WD đạ ối đa bằt t ng l c bám, ựthì 4WD vẫn chưa đạt gi i hớ ạn bám, do đó vẫn còn lực bám ngang để chống lại các l c ngang ự

1.2.6/ Tính ổn đị nh quay vòng

Tương tự như tính ổn định chuyển động thẳng nhưng lúc này lực ngang là lực quán tính ly tâm r t l n Xe 4WD cho l c bám nhiấ ớ ự ều hơn nên ổn định hơn khi quay vòng

1.3/ Nhược điểm

- C u t o ph c tấ ạ ứ ạp: Do ph i có h p s ả ộ ố phụ ục các đăng,…, tr

- Trọng lượng tăng: Do s ố lượng chi ti t nhiế ều hơn

- Giá tăng: Do chi ti t ph c tế ứ ạp hơn, nhiều hơn

- Rung động, ti ng ế ồn tăng: Do có nhiều các chi ti t quay trong h p s ế ộ ố phụ, các đăng,…

- Tiêu hao nhiên liệu tăng: Do xe nặng hơn

1.4/ Phân lo i 4WD ạ

1.4.1/ Hi ện tượ ng tu ầ n hoàn công su t ấ

Với xe 2WD, để khắc phục hiện tượng do s chênh l ch tự ệ ốc độ góc gi a hai ữbánh xe trái và phải, người ta l p thêm b vi sai ắ ộ

Tương tự với xe 4WD, s chênh l ch tự ệ ốc độ giữa 2 bánh xe trước được kh c ph ắ ụbởi bộ vi sai trước, 2 bánh xe sau cũng có bộ vi sai sau Tuy nhiên, 4WD có s ở ựkhác bi t gi a tệ ữ ốc độ ủa các bánh xe trướ c c và bánh xe sau N u mế ặt đường có

hệ số ma sát th p, s chênh l ch tấ ự ệ ốc độ có thể được bù n u có bánh xe b ế ị trượt Nếu mặt đường có hệ số ma sát cao, bánh xe có tốc độ cao hơn hơn sẽ bám vào mặt đường, còn bánh xe có tốc độ thấp s b ẽ ị trượt gây ra hiện tượng phanh Hiện

Cơ cấu chuyển đổi giữa 4WD và 2WD được thực hiện bởi hộp s ố phụ

5

- Tháo n p c a c n s ắ ủ ầ ố phụ

- Tháo c n gài s c a c n s ầ ố ủ ầ ố phụ

6

- Tháo c n gài c u c a c n s ầ ầ ủ ầ ố phụ

- Tháo n p cac-ắ te

7

- Tháo ch t gài 2 tr c càng g t ố ụ ạ

- Đóng chốt gi a tr c càng g t và càng g t ra ữ ụ ạ ạ

8

- Làm tương tự ớ v i tr c còn l i ụ ạ

- Tháo n p gi ắ ữ trục cầu trước

9

- Tháo bu-long và lo xo hãm tr c càng ụ

- Tháo tr c càng dài ụ

10

- Tháo ch t hãm gi a 2 tr c ố ữ ụ

- Tháo nắp đuôi

11

- Tháo tr c càng ng n ụ ắ

- Tháo 2 tr c và dây xích ra cùng 1 lúc ụ

-Tháo ống trượt và càng g t h p s ạ ộ ố phụ

Lưu ý: khi tháo trục càng dài thì dùng cây lói đóng nhẹ ra Lưu ý chốt ngăn

ngừa ăn khớp kép lắp giữa trục càng dài và tr c càng ngụ ắn

12

+Đường truyền công su t: ấ

Số 4H:

+ Cách vào s t tay s ố ừ ố N đẩy xuống phía dưới 1 nấc, khi đó trục cần gạt a di chuyển sang trái, b ng t c a di chuy n sang trái b t vộ đồ ố ể ắ ới bánh răng số 1 + T s truy n i =1 ỉ ố ề

+Đường truyền công su t: ấ

17

Tháo cơ cấu khóa vi sai gi a ữ

Tháo càng chuy n s và moayo chuy n s ể ố ể ố

Tháo r i thân hờ ộp để ấ l y b vi sai ộ

18 Rút các tr chuy n s ụ ể ố ( lưu ý để ố N) s

Tháo c m trụ ục sơ cấp và th c p ứ ấ

Lực được truyền h p sộ ố đến bánh răng vành chậu và sau đó đến hộp vi sai gi a ữ

Nó làm cho bánh răng hành tinh của vi sai giữa quay, làm quay 2 bánh răng bên

20

Bánh răng bên phải truyển lực đến hộp số phụ sau đó đến cầu sau, trong khi bánh răng bên trái truyền lực tới cầu trái t vi sai gi a Lừ ữ ực được truyền t vi ừsai giữa đến cầu trước và sau đó nhờ hai bánh răng bên có kích thước bằng nhau nên t s truy n l c là 50:50 ỉ ố ể ự

3.2.2/ C u t o ấ ạ

Bánh răng vành chậu

Vỏ b ộ vi sai trước và giữa

Bộ vi sai trước

Bánh răng bán trục trái vi sai trước

21 Sau khi tháo bánh răng bán trục trái vi sai trước

Bộ v ị sai trước

22 Dưới b ộ vi sai trước là các bánh răng vi sai giữa

Mặt sau v bỏ ộ vi sai trước là bánh răng bán trục trái của vi sai gi a ữcái m t này úp vô ặđây

23

Bánh răng vi sai giữa

Các v u này gấ ắn vào l c a vỗ ủ ỏ vi sai

24

Bánh răng bán trục phải của vi sai gi a ( nó nữ ối với trục rỗng, tr c rụ ỗng truyền ra cầu sau)

ắ

Lỗ v vi sai ( dùng ỏ

để gắn các v u của ấbánh răng vi sai vi sai giữa)

25

Vỏ vi sai sau khi đã tháo hết các bánh răng

Trục này n i v i bánh ố ớrăng phải vi sai trước xuyên qua tr c rụ ỗng để tới bán tr c phụ ải

Bánh răng bán trục phải vi sai giữa và trục rỗng

26

Vỏ vi sai

Trục r ng n i ra cỗ ố ầu sau

27

3.2.3/ Nguyên lý khóa vi sai

Việc đóng ngắt vi sai giữa được điều khiển thông qua khóa vi sai cơ khí được điều khi n bể ởi 2 van điệ ừn t thông qua vi c phân ph i áp su t chân không và áp ệ ố ấsuất khí quyển đến các bu ng A, B Qua vi c chênh l ch áp suồ ệ ệ ất làm đóng di chuyển c n và càng ng khóa vi sai gi a và trầ ố ữ ục

3.3/ B vi sai gi a s d ng kh p th y l c ộ ữ ử ụ ớ ủ ự

3.3.1/ C u t o ấ ạ

Cần g t khóa trạ ục rỗng v i v vi sai ớ ỏlại

28

Bộ vi sai giữa tương tự như bộ vi sai gi a c a kiữ ủ ểu khóa cơ khí

Trục dài n i vố ới bánh răng phải của

vi sai trước

Trục ng n n i vắ ố ới bánh răng phải của

vi sai gi a ữ

29

Trục dài này n i vố ới bánh răng trái của vi sai gi a ( là mữ ặt ngoài bên ph i cả ủa

Vỏ c a b ủ ộ khớp thủy l c ự

Bộ khớp th y l c ủ ự

30

Sau khi l p v b khóa th y l c ắ ỏ ộ ủ ự

Trục dài này n i vố ới bánh răng trái của vi sai giữa ( là mặt ngoài bên phải của vi sai giữa)Khe này để nối v i trớ ục

mà n i vố ới bánh răng phải của vi sai gi a ữ

Chỗ này đặt bánh răng vành chậu để truyền ra cầu sau

31 Lắp b vi sai v i b khóa khộ ớ ộ ớp th y l c ủ ự

32

3.3.2/ C u t o kh p th y l c ấ ạ ớ ủ ự

Khớp thu l c là mỷ ự ột dạng ly h p thu l c truy n mômen b ng s c cợ ỷ ự ề ằ ứ ản do độnhớt của d u Nó s d ng s c cầ ử ụ ứ ản do độ nhớt này để điều khiển hoạt động của vi sai gi a, t o ra mữ ạ ột hiệu ứng trong vi sai gi a giữ ống như hiệu ứng t o b i LSD ạ ở(vi sai h n ch ạ ế trượt)

a Các đĩa trong và đĩa ngoài

Đĩa trong và đĩa ngoài làm bằng thép và được lắp xen kẽ nhau Đĩa ngoài có các răng dọc theo chu vi ngoài để ăn khớp với then hoa trong c a vủ ỏ Đĩa trong có các răng dọc theo chu vi trong để ăn khớp với then hoa của trục trong và trượt sang phải và trượt sang trái d c theo trọ ục trong Các rãnh được xẻ trên đĩa ngoài

và đĩa trong để tăng sức cản dầu

Trục dài c a b ủ ộ khớp thủy l c ự

bánh răng trái của vi sai giữa ( là mặt ngoài bên phải của vi sai trước

Hoạt động bên trong khớp th y l c: ủ ự

a Khi các đĩa quay cùng tốc độ

Không có s c cứ ản do độ nhớt sinh ra do d u silicon giầ ữa 2 đĩa quay cùng ốc độ t(N) với các đĩa

b Khi các đĩa quay vớ ốc độ khác nhau Khi các đĩa bắt đầi t u quay ở tốc độ khác nhau, các ph n t dầ ử ầu silicon b kéo tách ra kh i nhau và sinh ra s c c n Nó gây ị ỏ ứ ả

ra l c c n F2 tác dự ả ụng lên đĩa N2 (quay nhanh hơn) ngược với chiều quay của đĩa Lực cản F1 (b ng F2) tác dằ ụng lên đĩa N1 (quay chậm hơn) theo chiều cùng với chi u quay cề ủa đĩa Vì vậy, nh ng l c cữ ự ản này (F1 và F2) có xu hưởng kh ử

sự chênh l ch tệ ốc độ giữa 2 đĩa

c Đặc tính truy n mômen ề

Khi hoạt động bình thường

Sức cản độ nhớt do s chênh lự ệch tốc độ góc giữa đĩa ngoài và đĩa trong tăng hay gi m t l thu n v i mả ỷ ệ ậ ớ ức độ chênh l ch v n tệ ậ ốc

3.3.2/ Nguyên lý khóa vi sai

Mô men được truyền b i s c cở ứ ản do độ nhớt của dầu silicon Hoạt động như 1 vi sai h n ch ạ ế trượt

34

a Khi các đĩa quay cùng tốc độ

Không có s c cứ ản do độ nhớt sinh ra do d u silicon giầ ữa 2 đĩa quay cùng tốc độ (N) với các đĩa

b Khi các đĩa quay vớ ốc độ khác nhau Khi các đĩa bắt đầi t u quay ở tốc độ khác nhau, các ph n t dầ ử ầu silicon b kéo tách ra kh i nhau và sinh ra s c c n Nó gây ị ỏ ứ ả

ra l c c n F2 tác dự ả ụng lên đĩa N2 (quay nhanh hơn) ngược với chiều quay của đĩa Lực cản F1 (b ng F2) tác dằ ụng lên đĩa N1 (quay chậm hơn) theo chiều cùng với chi u quay cề ủa đĩa Vì vậy, nh ng l c cữ ự ản này (F1 và F2) có xu hưởng kh ử

sự chênh l ch tệ ốc độ giữa 2 đĩa

c Đặc tính truy n mômen ề

Khi hoạt động bình thường

Sức cản độ nhớt do s chênh lự ệch tốc độ góc giữa đĩa ngoài và đĩa trong tăng hay gi m t l thu n v i mả ỷ ệ ậ ớ ức độ chênh l ch v n tệ ậ ốc

3.4/ B vi sai gi a s d ng ly h p nhi ộ ữ ử ụ ợ ều đĩa thủy lực

3.4.1/ C u t o ấ ạ

Bộ điều khi n th y lể ủ ực: : đây là một bộ điều khiển thủy l c thu nh ự ỏ nhưng cách thức hoạt động như bộ điều khiển thủy l c trên h p s t ng H ự ộ ố ự độ ệ thống điều khiển th y l c bao gủ ự ồm van điện điều khiển vi sai giữa số 1 và s 2, van chuyố ển

số cao s 1 và s ố ố 2, van điều bi n ly h p s ế ợ ố phụ, thân van điều khiển ly hợp hộp

số phụ, ly hợp nhiều đĩa thủ ực.y l

35

Bộ điều khiển th y lủ ực

Bộ vi sai trước:

Bộ vi sai trước

Vỏ b vi ộ sai trước

37

B ộ vi sai trước được ép v i v bớ ỏ ởi các đĩa ép

(Ly h p khóa nhiợ ều đĩa thủ ực)y l

Đĩa ép

Trục này n i b vi sai ố ộtrước với bánh răng trái vi sai gi a ữ

Vỏ b vi sai gi a ộ ữ Bộ vi sai gi a ữ

38

Các bánh răng hành tinh

Bánh răng bán trục trái vi sai gi a ữ

Chốt g n các bánh ắrăng hành tinh vào

bộ vi sai gi a ữ

Bánh răng bán trục trục ph i vi sai gi a ả ữ

39

3.4.2/ Nguyên lý khóa vi sai

- Khi không ép các đĩa thủy lực: b ộ vi sai trước hoạt động tương tự như một bộ

vi sai thường và có th làm cho 2 bánh xe quay khác tể ốc độ ớ v i nhau Ngoài ra, bánh răng nối với trục th c p c a hứ ấ ủ ộp s ố quay làm cho bánh răng vành chậu của vi sai trước quay Khi đó vỏ đỡ vi sai trước được nối với bánh răng vi sai của vi sai gi a và v ữ ỏ vi sai trước được nối với bánh răng bán trục của vi sai giữa

sẽ quay Khi đó vi sai giữa sẽ quay bánh răng bán trục còn l i và truy n lạ ề ực đến cầu sau của xe qua bánh răng bán trục và bánh răng cùi thơm Lưu ý khi không khóa vi sai thì v ỏ vi sai trước và v ỏ đỡ vi sai trước vẫn có th ể quay trượt với nhau

- Khi ép các đĩa thủy lực: áp su t d u s ấ ầ ẽ ép piston đi sang trái làm cho các đĩa

ép ch t v ặ ỏ vi sai trước làm cho vỏ đỡ vi sai trước và vỏ vi sai trước quay cùng tốc độ với nhau (h n ch ạ ế trượt) Khi đó, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục bên trái c a vi sai gi a quay cùng tủ ữ ốc độ ới nhau làm cho bánh răng bán trục v

Bánh răng bán trục phải vi sai gi a ( N i cữ ố ứng v i v b ớ ỏ ộ

vi sai giữa)

Vỏ b vi sai gi a ộ ữ

Bánh răng vành chậu nối c ng v i vứ ớ ỏ ộ b vi sai gi a, truy n ra cữ ề ầu sau

Vỏ b vi sai ộ trước, nối với bộ vi sai giữa

40

bên ph i c a vi sai giả ủ ữa cũng có cùng tốc độ Bên cạnh đó, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục trái của vi sai trước cũng quay đồng tốc dẫn đến bánh răng bán tr c phụ ải cũng quay đồng tốc và truy n tề ới bánh xe trước phải

- Lưu ý: b ly h p khóa vi sai gi a b ng nhiộ ợ ữ ằ ều đĩa thủ ựy l c ch có tác dỉ ụng hạn chế trượt Trên h p s t ng c a xe 4WD còn có mộ ố ự độ ủ ột có c u khóa vi sai b ng ấ ằkhóa cơ khí Nó có tác dụng khóa tuyệt đố ỏi v vi sai c a vi sai gi a và vủ ữ ỏ vi đỡsai của vi sai trước làm cho chúng quay v i nhau cùng mớ ột tốc độ

3.4.3/ Các ch ế độ hoạt động

Mạch dầu ly h p vi sai gi a t o thành b n m ch tùy vào s kợ ữ ạ ố ạ ự ết h p Bợ ật – ắt Tcủa van điện điều khi n vi sai gi a s ể ữ ố 1 và số 2, vì vậy điều ch nh áp suỉ ất điều khiển vi sai giữa

Áp suất điều khi n vi sai ể