Với loại 4WD thường xuyên, có thêm một bộ vi sai trung tâm nữa ngoài bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trước và sau Có 3 bộ vi sai
Trang 1ra, các xe 4WD còn có thể phân loại thành các loại xe để chạy trên địa hình phức tạp và các loại xe để chạy trên
đường
1 Hoạt động của bộ vi sai
Xe sử dụng bộ vi sai để triệt tiêu sự chênh lệch về tốc độ quay của các bánh xe khi quay vòng
Với loại 4WD thường xuyên, có thêm một bộ vi sai trung tâm nữa ngoài bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu
sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trước và sau
Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe chạy được êm do
đảm bảo việc truyền công suất đều nhau đến cả bốn bánh xe, kể cả khi quay vòng- đây là ưu điểm chủ yếu của loại 4WD thường xuyên
Đối với các xe 4WD gián đoạn không có bộ vi sai để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh trước và sau, khi xe quay vòng gấp theo chế độ 4WD, xảy ra hiện tượng phanh khó khăn khi quay vòng và không thể quay vòng được êm
Vì lẽ đó, với loại 4WD gián đoạn này, cần phải chuyển giữa chế độ 2WD và 4WD để phù hợp với các điều kiện chạy xe
2 Các lốp xe và việc lắp xích bao lốp
Tất cả bốn lốp lắp ở xe 4WD phải cùng cỡ và cùng loại Nếu các lốp trước và sau có đường kính khác nhau, bộ vi sai trung tâm sẽ luôn luôn phải hoạt động, kể cả khi chạy thẳng, trên đường bằng phẳng Và nếu đường kính của các lốp bên phải và bên trái khác nhau, bộ vi sai trước hoặc sau sẽ luôn luôn phải làm việc, tuỳ theo các lốp có
cỡ khác ở phía trước hoặc phía sau)
Loại 4WD liên tục có khả năng chạy rất tốt trên đường có tuyết, nhưng trong một số trường hợp, cần phải lắp xích bao lốp Những lúc đó, cần phải cân nhắc các điểm sau
ã Đối với xe 4WD kiểu FF, cần phải lắp xích vào các bánh trước
ã Đối với xe 4WD kiểu FR, cần phải lắp các xích vào các bánh sau
Nếu lắp nhầm, các xích bao lốp sẽ đập vào thân xe và gây
ra hư hỏng thân xe, vì vậy luôn luôn phải thận trọng
(1/1)
Trang 2Bình thường, xe chạy theo chế độ 2WD, còn khi đường xấu
và có tuyết, v.v thì sử dụng 4WD
Tuy nhiên, vì hệ thống 4 WD gián đoạn có các hệ thống truyền lực phía trước và phía sau nối trực tiếp với nhau, nên xảy ra hiện tượng phanh khi quay vòng, và xe không thể quay vòng được êm
Vì vậy, cần phải chuyển từ chế độ 4WD về 2WD khi xe chạy trên đường bình thường
Trang 32 4WD thường xuyên
Có thể sử dụng xe tại mọi thời điểm trong mọi điều kiện chạy xe và đường xá, từ đường xá bình thường đến
đường xá gồ ghề và đường xá có hệ số ma sát thấp, đó
là loại 4WD thường xuyên
Ngoài ra, các xe 4WD thường được trang bị bộ vi sai trung tâm
3 4WD thường xuyên có khớp mềm V
Hệ thống 4WD thường xuyên có khớp mềm V làm cho xe
có thể hoạt động thích hợp với chế độ 2WD trong thời gian chạy bình thường khi hầu như không có sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh xe trước và sau Khi có sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh xe trước và sau như khi xe quay vòng hoặc chạy trên đường
có tuyết, hệ thống này truyền lực dẫn động đến các bánh sau
Nhờ vậy, nó đảm bảo tính điều khiển ổn định trong khi chạy ở các điều kiện đường xá và chạy xe khác nhau
(1/1)
Trang 4Ưu điểm của xe 4WD
Một chiếc xe phải có khả năng chạy được trên nhiều loại
đường xá, không chỉ là các đường có tuyết, mà còn là các
đường có đặc tính bề mặt thay đổi do điều kiện thời tiết Cách tốt nhất để chạy trên các đường gồ ghề là xe có cả bốn bánh xe đều được truyền lực Về mặt này, các xe 4WD
có một số ưu điểm vượt trội hơn các xe 2WD loại FF, FR hoặc MR (Động cơ đặt ở giữa xe, bánh sau dẫn động)
1 Tính ổn định khi quay vòng
Vì cả bốn bánh xe đều truyền lực như nhau, thay vì chỉ có hai bánh truyền lực, tải trọng trên mỗi lốp sẽ giảm đi, có thể sử dụng lực quay vòng của các lốp có hiệu quả, tạo
ra sự quay vòng rất ổn định
2 Tính ổn định khi chạy trên đường thẳng
Với xe 4WD, vì lực bám dư của mỗi lốp xe tăng lên, các thay đổi bên ngoài không ảnh hưởng đến xe Nhờ vậy
đạt được tính ổn định khi chạy trên đường thẳng
3 Tính năng khởi hành và tăng tốc
Độ bám của lốp các xe 4WD gần gấp đôi độ bám của các xe 2WD, nên thậm chí khi xe được trang bị động cơ công suất cao, các lốp cũng không quay trượt khi khởi hành hoặc tăng tốc
Điều này làm tăng tính năng khởi hành và tăng tốc của
xe
4 Tính năng leo dốc
Vì có lực bám gần gấp hai lần lực bám của xe 2WD, xe 4WD có thể leo các dốc mà xe 2WD không thể leo được
5 Chạy trên các đường gồ ghề/và có tuyết
ở Xe 4WD, vì cả 4 bánh xe đều truyền lực, nên lực truyền vào đường có thể gấp đôi lực truyền vào đường của xe 2WD trên đường có tuyết, và tính năng chạy thông trên các đường có hệ số ma sát (m) thấp rất tốt
Khi chạy trên các đường cát, bùn hoặc cực kỳ gồ ghề cần có công suất lớn hơn Vì cả 4 bánh xe của xe 4WD
đều truyền lực, các bánh xe trước và sau sẽ hỗ trợ lẫn nhau, nên có thể đạt được tính năng chạy thông cao
(1/1)
Trang 5Nhược điểm của xe 4WD
1 Hiện tượng phanh góc hẹp
Khi nối trực tiếp trục các đăng giữa cầu trước và cầu sau, không thể triệt tiêu được sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bán trục trước và bán trục sau
Điều này làm cho hệ thống truyền lực phải chịu lực quá mức Trên các đường có hệ số ma sát thấp, nếu có lốp
xe nào bị trượt, có thể triệt tiêu được sự chênh lệch về tốc
độ quay giữa các bán trục trước và sau, nhưng trên
đường có hệ số ma sát (m) cao, chẳng hạn như đường lát
đá khô, thì sự trượt khó xảy ra, tạo ra điều kiện rất giống như việc phanh xe
Điều này được gọi là “hiện tượng phanh góc hẹp”
2 Trọng lượng tăng lên
Do số bộ phận tăng lên, nên trọng lượng (của xe) tăng lên
5 Các nguồn rung động và tiếng ồn tăng lên
Việc tăng các bộ phận quay (hộp số phụ, trục các đăng v.v ) làm tăng số nguồn phát sinh rung động và tiếng
ồn
(1/1)
Khái quát về bộ vi sai trung tâm và hộp số phụ Phân loại hộp số phụ
Đối với các xe 4WD, đường truyền công suất từ
động cơ đến các bánh xe khác khác nhau giữa
xe 4WD loại FF và xe 4WD loại FR
ở bên trái là các hình minh hoạ đơn giản của các đường truyền công suất đối với cá loại xe khác nhau
1 Xe 4WD thường xuyên loại FF
Trong loại này, công suất được truyền từ hộp số ngang đến bộ vi sai trung tâm, bộ vi sai trước và bộ vi sai sau Bộ vi sai trung tâm
và bộ vi sai trước nằm trong hộp số phụ
2 Xe 4WD thường xuyên loại FR
Trong loại này, công suất truyền từ hộp số dọc đến bộ vi sai trung tâm, đến bộ vi sai trước và bộ vi sai sau
3 Xe 4WD gián đoạn loại FR
Trong loại này, khi không gài hộp số phụ, công suất được truyền từ hộp số dọc đến bộ
Trang 6Phân loại bánh răng của bộ vi sai trung tâm
Bộ vi sai trung tâm có vai trò triệt tiêu độ chênh lệch tốc độ quay phát sinh giữa các bánh trước
và sau khi xe quay vòng Người ta dùng các loại bánh răng sau đây để triệt tiêu chênh lệch
về tốc độ quay
1 Loại bánh răng côn
Bộ vi sai trung tâm kiểu bánh răng côn phân phối mômen quay đến các bánh xe trước và sau với tỷ lệ 1:1
2 Loại bánh răng hành tinh
Bộ vi sai trung tâm kiểu bánh răng côn phân phối mômen quay đến các bánh trước và sau với tỷ lệ 1:1, nhưng kiểu bánh răng hành tinh có thể thay đổi tỷ lệ phân phối đó
Thực hiện việc chuyển từ trạng thái
“FREE-Tự do” sang trạng thái “LOCK-khoá” bằng tay
2 Loại cảm nhận mômen quay
Nó sinh ra một mômen hạn chế vi sai tỷ lệ với mômen dẫn động, và làm thay đổi tức thời sự phân phối mômen đến bánh trước và sau để hạn chế sự trượt của các bánh trước
và sau
3 Loại khớp nối thuỷ lực
Sự hạn chế hoạt động của bộ vi sai phụ thuộc vào độ chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh trước và sau
4 Loại ly hợp nhiều đĩa thuỷ lực
Han chế hoạt động của bộ vi sai bằng áp suất thuỷ lực tác động vào ly hợp nhiều đĩa
(1/1)
Trang 7Hộp số phụ HF2A loại có cơ cấu khoá bằng cơ khí Bộ vi sai trung tâm và hộp số phụ
1 Hộp số phụ
Hộp số phụ này thuộc loại có hai tốc độ (Thấp-Cao) Bộ vi sai trung tâm được bố trí ở bánh răng thứ cấp tốc độ thấp của trục Công suất được truyền từ hộp số dọc đến bộ
vi sai trung tâm qua trục sơ cấp của hộp số phụ, bánh răng lồng không tốc độ cao hoặc thấp và bánh răng thứ cấp tốc độ cao hoặc thấp
2 Sự truyền công suất
Chế độ tốc độ cao- Bộ vi sai trung tâm không khoá
Chế độ tốc độ cao- Bộ vi sai trung tâm bị khoá
Trang 8vi sai trung tâm thuộc loại khoá bằng cơ khí
Bộ truyền của bộ vi sai trung tâm gồm có hai bánh răng vi sai
Trong khi xe chạy tiến thẳng, khi không có chênh lệch tốc độ giữa các bánh xe trước và sau, các bánh răng vi sai của bộ vi sai trung tâm không quay Khi có khác biệt về tốc độ giữa các bánh trước và sau xảy ra do xe quay vòng v.v các bánh răng vi sai của bộ
vi sai trung tâm sẽ quay, triệt tiêu sự khác biệt về tốc độ này
(2/3)
Trang 94 Hệ thống càng gạt chuyển số
Người ta sử dụng một hệ thống càng gạt trong đó có một trục càng gạt để chuyển giữa vị trí “L4” và vị trí “H4” và để khoá bộ vi sai trung tâm Việc chuyển giữa các tốc độ thấp và tốc độ cao được thực hiện bằng cần chuyển của hộp số phụ, trong khi việc khoá
bộ vi sai trung tâm được thực hiện bằng bộ dẫn động trục hộp số phụ điều khiển bằng môtơ điện
(1) Cơ cấu dẫn động trục hộp số phụ
Điều khiển môtơ và thay đổi chế độ chạy xe (“Tự do” hoặc “Bị khoá”) theo các tín hiệu từ rơle điều khiển 4WD
<1> Công tắc giới hạn sự điều khiển môtơ Khi tấm tiếp xúc trượt theo tác động của các
lò xo tiếp xúc trong khi quay vòng, bánh răng bị dẫn sẽ quay làm thay đổi sự kết nối
điện giữa nó và các lò xo tiếp xúc khiến cho môtơ dừng ở vị trí tối ưu tại mọi thời điểm
<2> Các lò xo xoắn Nếu lực cản tác động của trục càng gạt dẫn
động phía trước lớn, lực quay của môtơ
“được trữ lại một phần trong các lò xo này Sau đó, khi lực cản tác động này giảm, lực lò
xo sẽ làm trục càng gạt dẫn động trước trượt
đi
(3/3)
Trang 10Hệ thống khoá bộ vi sai trung tâm
1 Khái quát chung
Hệ thống khoá bộ vi sai trung tâm khoá bộ vi sai trung tâm bằng cơ học, buộc công suất phải truyền đều đến các bộ vi sai trước và sau
Nếu một trong các bánh xe bị kẹt, ba bánh
xe kia vẫn quay Do đó việc khoá bộ vi sai trung tâm sẽ khiến công suất được phân phối đều cho cả 4 bánh xe và làm cho bánh
xe bị kẹt có thể thoát ra
2 Các bộ phận
Hệ thống này gồm có các bộ phận sau đây (1) Đèn báo khoá bộ vi sai trung tâm cho người lái biết trạng thái (tự do hay bị khoá) của bộ
vi sai trung tâm
(2) Công tắc khoá bộ vi sai trung tâm chuyển chế độ giữa “khoá “và “tự do” của bộ vi sai trung tâm
(3) Công tắc báo khoá bộ vi sai trung tâm Phát hiện bộ vi sai trung tâm bị khoá (4) Công tắc vị trí “L4”
Phát hiện vị trí (“H” hoặc “L”) của cần chuyển số hộp số phụ
(5) Rơle điều khiển khoá bộ vi sai trung tâm Khoá hoặc mở bộ vi sai trung tâm theo các tín hiệu từ các cảm biến
(6) Bộ dẫn động chuyển số hộp số phụ
(1/2)
1 Các đặc điểm của cơ cấu chuyển vị trí
Sơ đồ bên trái cho thấy các điều kiện sử dụng từng vị trí của cần chuyển số hộp số phụ và công tắc khoá bộ vi sai trung gian
Gợi ý:
ã Khi cần chuyển số hộp số phụ ở vị trí “L”, công tắc vị trí L4 đóng mạch, rơle điều khiển khoá bộ vi sai trung tâm sẽ hoạt động bất kể công tắc khoá bộ vi sai trung tâm đóng hay ngắt, và môtơ sẽ quay, làm cho bộ vi sai trung tâm bị khoá lại
(2/2)
Trang 11Hộp số phụ VF 4BM có kiểu khoá cảm nhận theo
sử dụng hệ thống bánh răng hành tinh để giảm tốc và một chuỗi giảm thanh để giảm tiếng ồn cho dẫn động phía trước
Phương pháp chuyển các chế độ của hộp
số phụ này liên quan đến hoạt động của công tắc điều khiển 4WD để điều khiển hai môtơ của công tắc Do đó, cần chuyển số của hộp số phụ đã bỏ đi và làm cho thao tác
được dễ dàng
(1) Bộ dẫn động chuyển số hộp số phụ
Bộ dẫn động chuyển số hộp số phụ có công tắc giới hạn mô tơ giữa “H”- “L”, công tắc giới hạn môtơ gài khoá bộ vi sai trung tâm và công tắc phát hiện khoá bộ vi sai trung tâm, không thể tháo được
Do đó, chuyển động quay của trục sơ cấp
được truyền vào ống ly hợp tốc độ cao và thấp và vỏ hộp vi sai
(2) Vị trí "L"
Răng ngoài của ống ly hợp tốc độ cao và thấp ăn khớp với ống then hành tinh còn bánh răng bao thì cố định
Do đó, chuyển động quay của trục sơ cấp
được truyền vào bộ giảm tốc từ bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh, trục bánh răng hành tinh, cần dẫn của bộ truyền hành tinh, ống then hành tinh, ống ly hợp tốc độ cao và thấp, moay ơ đồng tốc cao và thấp
và vỏ hộp vi sai
(2/3)
Trang 123 Bộ vi sai trung tâm
(1) Cấu tạo
Bộ vi sai trung tâm kiểu cảm biến mômen quay có khoá cơ học gồm có vỏ hộp vi sai, khớp nối, vòng răng, 8 bánh răng nhỏ dẫn
động, bánh răng mặt trời và giá đỡ
(2) Nguyên lý hoạt động
1 Xe chạy bình thường (tốc độ bánh trước = tốc
độ bánh sau) Lực dẫn động đưa vào bộ vi sai được phân phối cho bánh trước: 40, bánh sau: 60 Khi có chênh lệch tốc độ quay giữa bánh xe trước và bánh sau, sự phân phối mômen quay của lực dẫn động (mômen quay) do vỏ hộp vi sai đưa vào sẽ thay đổi tức thời nhờ hoạt động của đĩa ly hợp và bánh răng nhỏ dẫn động trước khi truyền mômen quay
2 Khi bánh xe trước quay trượt (tốc độ của bánh trước> tốc độ của bánh sau)
Bộ vi sai trung tâm sẽ phân phối cho các bánh sau nhiều mômen quay hơn
3 Khi bánh xe sau quay trượt (tốc độ bánh xe trước = tốc độ bánh xe quay)
Bộ vi sai trung tâm sẽ phân phối cho các bánh sau nhiều mômen quay hơn
Trang 13(3) Cơ cấu khoá bộ vi sai trung tâm Khi đóng (ON) công tắc khoá bộ vi sai trung tâm, môtơ gài khoá bộ vi sai trung tâ, trong cơ cấu dẫn động hộp số phụ sẽ hoạt động
Nó đẩy càng gạt khoá bộ vi sai trung tâm trượt đi và khoá bộ vi sai trung tâm
Cụm vi sai trung tâm chủ yếu gồm có vỏ hộp bên phải, vỏ hộp trung gian và hộp bên trái của vi sai trung tâm các bánh răng vi sai
động của vi sai trung tâm và bánh răng bán trục phải của vi sai trung tâm
(1/4)
Trang 142 Truyền công suất
(1) Khi xe đang chạy thẳng về phía trước Việc truyền công suất của động cơ từ bánh răng dẫn động của bộ vi sai trung tâm đến các bánh răng bên trái và bên phải của bộ vi sai trung tâm cũng giống như ở bộ vi sai trung tâm loại khoá cơ khí
Công suất từ bánh răng bán trục phải của
bộ vi sai trung tâm được truyền qua ống chọn chế độ của hộp số ngang đến bánh răng dẫn động của hộp số phụ, bánh răng bị
động của hộp số phụ và trục các đăng phía sau Nó cũng được truyền đến đĩa ngoài của khớp nối thuỷ lực
Vì trục trung gian số 2 được lồng vào bánh răng bên trái của bộ vi sai trung tâm, công suất còn được truyền đến đĩa trong của khớp nối thuỷ lực
(2) Khi xe quay vòng Vì Khớp nối thuỷ lực có tác dụng làm giảm
sự chênh lệch về số vòng quay giữa các bánh răng bên trái và bên phải của bộ vi sai trung tâm, nên nó hạn chế tác dụng vi sai của bộ vi sai trung tâm Chức năng hạn chế
vi sai không tới mức cản trở sự quay vòng trơn tru
(2/4)
3 Bộ vi sai trung tâm (Khớp nối thuỷ lực)
(1) Cấu tạo Bánh răng bộ vi sai trung tâm thuộc loại bánh răng côn
và cơ cấu điều khiển khoá bộ vi sai tung tâm thuộc loại khớp nối thuỷ lực
Khớp nối thuỷ lực được lắp liền với giá bánh răng của hộp số phụ
Các đĩa trong của khớp nối thuỷ lực được nối với bánh răng bán trục trái của bộ vi sai trung tâm và vỏ bộ vi sai phía trước, còn các đĩa ngoài của khớp nối thuỷ lực được nối vào hộp lắp bánh răng bao và bánh răng bán trục phải của bộ vi sai trung tâm
Vì Khớp nối thuỷ lực được lắp vào hộp lắp vòng răng của hộp số phụ, cấu tạo này đã chuyển từ loại hộp vi sai trung tâm 3 trục dựa trên hộp số ngang có khoá cơ khí sang loại 4 trục
Khớp nối thuỷ lực thuộc loại ly hợp thuỷ lực truyền mômen quay bằng lực cản nhớt của dầu Nó sử dụng lực cản nhớt này để điều khiển hoạt động của bộ vi sai trung
