Môn học thực hành khung gầm Ô tô Đề tài thực hành chẩn Đoán kỹ thuật cầu chủ Động trên Ô tô toyota

Bên trong cầu xe có chứa một hệ thống bánh răng được gọi là bộ vi sai, có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ quay của hai bánh xe theo hướng di chuyển của xe.. a ưu điểm: Phục vụ tốt cho khả nă

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG

KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: THỰC HÀNH KHUNG GẦM Ô

TÔ

ĐỀ TÀI: Thực hành chẩn đoán kỹ thuật cầu

chủ động trên ô tô Toyota.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trần Quốc Bảo

MSSV: 2175102050364

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Tân

Lời Cảm Ơn: 5

Mở Đầu: 6

Chương 1: Tổng quan về cầu chủ động 7

I Lịch Sử ra đời 7

II Nhiệm Vụ 8

III Phân Loại 8

1 2wd (two wheel drive ) 8

1.1 FWD (Front Wheel Drive) 9

a) ưu điểm: 9

b) nhược điểm: 10

1.2 RWD (Rear Wheel Drive) 10

a) ưu điểm: 10

b) Nhược điểm: 11

2 4wd (four wheel drive) 11

a) ưu điểm: 12

b) nhược điểm: 12

3 AWD (All-Wheel Drive) 13

a) ưu điểm: 13

b) nhược điểm: 14

III SỰ PHÁT TRIỄN 14

1 Giai đoạn thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 14

2 Giai đoạn đầu đến giữa thế kỷ 20 15

3 Giữa thế kỷ 20 15

4.Cuối thế kỷ 20: 15

5 Thế kỷ 21: 16

CHƯƠNG 2: CẦU CHỦ ĐỘNG RWD TRÊN Toyota Fortuner 2022 16

I Thông số kỹ thuật của Toyota Fortuner 2022 16

II CẤU TẠO CỦA CẦU CHỦ ĐỘNG RWD 18

1 Cấu tạo chính 19

2 Nguyên lí hoạt động 19

III CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CỦA TỪNG BỘ PHẬN 19

1 Cấu tạo và nguyên lý của bộ vi sai 19

1.2 Nguyên lý của bộ vi sao 20

a) Khi xe chạy thẳng 20

b) khi xe quay vòng 20

2 Cấu tạo và nguyên lý của bán trục 21

2.1 cấu tạo 22

2.2 Nguyên lý hoạt động 23

III QUY TRÌNH THÁO CHI TIẾT CẦU CHỦ ĐỘNG 25

1 Chuẩn bị dụng cụ: 25

2 Tháo rời cái chi tiết: 26

3 Lấp rắp chi tiết 32

CHƯƠNG 4: TIỀN HÀNH KIỂM TRA, BẢO DƯỞNG HỆ THỐNG CẦU CHỦ ĐỘNG. 32

I Kiểm tra độ đảo của bích nối 32

II Kiểm tra độ đảo của bánh răng vành chậu 33

III Kiểm tra khe hở ăn khớp bánh răng vành chậu 33

IV Kiểm tra tải trọng ban đầu bánh răng phát động 34

V Kiểm tra độ đảo của vỏ vi sai 34

VI Kiểm tra khe hở bánh răng bán trục và bánh răng hành tinh 35

Chương 5: Chuẩn đoán những hư hỏng cầu chủ động sau 36

I Sự rò rỉ nhớt ở cầu xe 36

II Những hư hỏng ở ổ bi vỏ cầu và bán trục 36

III Nguyên nhân 36

Tổng kết 37

Tài liệu tham khảo: 38

Lời Cảm Ơn:

Để hoàn thành được bài tiểu luận này, em xin chân thành cảm ơn Ban Giámhiệu, các khoa, phòng và quý thầy, cô của trường Đại Học Văn Lang, nhữngngười đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập.Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Thanh Tân - người

đã trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn em thực hiện bài tiểu luận này bằng tất

cả lòng nhiệt tình và sự quan tâm sâu sắc

Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận này, do hiểu biết còn nhiều hạn chếnên bài làm khó tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được nhữnglời góp ý của quý thầy cô để bài tiểu luận ngày càng hoàn thiện hơn

Mở Đầu:

Cầu xe ô tô là một bộ phận hình cầu nằm ở giữa trục nối hai bánh xe phía sauhoặc hai bánh xe phía trước của xe ô tô Bên trong cầu xe có chứa một hệ thống bánh răng được gọi là bộ vi sai, có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ quay của hai bánh xe theo hướng di chuyển của xe Bộ vi sai này được nối với động cơ qua ống hình trụ gọi là láp dọc, và nối với hai bánh xe qua hai láp ngang

Cầu xe có vai trò quan trọng trong việc truyền công suất từ động cơ tới các bánh xe, giúp cho xe có thể di chuyển được Ngoài ra, cầu xe còn giúp cho xe

có thể vượt qua các đường cong, khúc khuỷu, hay các địa hình khác nhau mà không bị mất ổn định hay trượt bánh Bên cạnh đó, cầu xe ô tô cũng ảnh hưởng đến hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu, khả năng tăng tốc, và khả năng chịu tải của xe

Thông qua bài tiểu luận này ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về cầu tạo cũng nhưng nguyen lý làm việc của cầu xe cũng như các hư hỏng thường gặp và sửa chữa

Chương 1: Tổng quan về cầu chủ động

Hình: 2 bánh trên 1 trục

Tuy nhiên chúng không thể chuyển động độc lập, phải có một bánh bị trượt

Do đó các kỹ sư phải tìm ra cách để kết nối 2 bánh với động cơ mà không làm chung bị trượt hoặc dừng khi vào cua nó được gọi là bộ vi sai

III Phân Loại

1 2wd (two wheel drive )

2wd (two wheel drive ) là loại chỉ dẫn động 2 bánh, nếu là 2 bánh sau thì gọi

là xe dẫn động cầu sau (RWD – Rear wheel drive), còn nếu là 2 bánh trước thì gọi là chuyển động cầu trước (FWD- front wheel drive) Nếu dùng xe 1 cầu di chuyển trên những địa hình xấu, gồ ghề chỉ cần một trong 2 bánh phát động bị mất ma sát ( ví dụ: lọt hố bùn) thì một bánh xe sẽ quay tít trong khi bánh còn lại không quay được, kết quả là xe sa lầy không thể tiến lên

1.1 FWD (Front Wheel Drive)

Sức mạnh từ động cơ sẽ được truyền hết lên 2 bánh trước để sinh công đẩy xetiến về phía trước Hệ dẫn động này được sử dụng phổ biến trên các dòng xe thông dụng hiện nay như Mitsubishi Attrage, Mitsubishi Mirage, Toyota Vios, Honda City, Chevrolet Cruze,…

a) ưu điểm:

 Kết cấu đơn giản

 Trọng lượng xe được cải thiện.

 Tăng tiết kiệm nhiên liệu

 Tăng độ bám đường ở bánh trước

 Trải nghiệm lái tốt hơn

b) nhược điểm:

 Đầu tiên phải kể đến trường hợp phân bố trọng lượng tập trung xuống phía sau xe Điều này cũng đồng nghĩa với việc xe sẽ gặp nhiều khó khăn khi tăng tốc Như vậy xe cũng không có ưu thế trên một số đoạn đường dốc v trơn trượt hay đường có hệ số ma sát thấp,…

 Thứ hai, khi điều khiển xe ô tô sử dụng hệ thống FDW, bạn cần hết sứclưu ý vì xe rất dễ gặp phải hiện tượng “oversteer” Có nghĩa là bánh sau

bị trượt và không giữ được ma sát

1.2 RWD (Rear Wheel Drive)

Trái ngược với hệ dẫn động FWD, sức mạnh động cơ sẽ được truyền vào 2 bánh sau để sinh công cho 2 bánh sau đẩy xe tiến về phía trước Trước khi hệ dẫn động FWD ra đời và được phổ biến rộng rãi thì các dòng xe du lịch hầu hết đều sử dụng hệ dẫn động RWD

Tuy vậy, các dòng xe có trọng lượng lớn hiện nay vẫn ưu tiên sử dụng RWD bởi hiệu quả cao hơn so với FWD

a) ưu điểm:

 Ưu điểm của xe cầu sau là hệ thống dẫn động đặt ở phía sau nên

khoang động cơ rộng hơn và có thể thoải mái bố trí động cơ dung tích

lớn Giúp giảm được bán kính quay vòng, vô lăng cho cảm giác lái thể thao hơn

 Trọng lượng xe phân bố cân bằng hơn nên cả hai bánh đều có được độ bám đường tốt, giúp xe vận hành ổn định hơn Đặc biệt khi xe chạy tốc

độ cao, xe cầu sau có thể tận dụng tối đa lực đẩy Điều này giúp xe tăngtốc nhanh hơn, có sức chịu tải cao hơn Một ưu điểm khác của xe cầu sau nữa là sửa chữa và bảo dưỡng đơn giản hơn xe cầu trước

b) Nhược điểm:

 Do xe cầu sau cần có trục truyền động và các bộ phận đi kèm dẫn đến trọng lượng nặng hơn, chi phí cao hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu cũng lớn hơn xe cầu trước Việc bố trí dẫn động xe cầu sau cũng ít nhiều ảnhhưởng đến không gian khoang hành khách

 Tương tự hệ thống dẫn động xe cầu trước, dẫn động cầu sau cũng có nhược điểm là chỉ chủ động ở một cầu Vậy nên nếu cầu sau bị mất độ bám thì xe dễ bị mất lái hay khi xe bị sa lầy ở bánh sau thì rất khó thoátđược

2 4wd (four wheel drive)

4wd (four wheel drive) tức hệ dẫn động 4 bánh Nói nôm na dễ hiểu, hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD là loại xe có thể dẫn động bằng 2 bánh hoặc

4 bánh tùy vào lựa chọn của người lái thông qua một cơ cấu gài cầu (hoạt động bằng cơ hoặc bằng điện) đặt bên trong xe Điều kiện thao tác có hơi khác nhau tùy vào loại xe, có xe thì phải dừng lại mới gài cầu được nhưng cũng có loại cho phép gài cầu ngay khi đang chạy ở một vận tốc nhất định

a) ưu điểm:

 Phục vụ tốt cho khả năng vượt địa hình của xe vì lực kéo được phân bổ đều trên 2 trục trước sau với tỉ lệ 50:50, giúp người lái chủ động được lực kéo đến các bánh xe giúp xe vượt qua những chướng ngại trên các cung đường khó

 Xe có sức tải tốt do 4 bánh xe vừa làm nhiệm vụ kéo và đẩy xe chuyển động về phía trước Mặt khác khi chạy chế độ 1 cầu nhanh, xe sẽ sử dụng cầu sau làm nhiệm vụ đẩy, do đó khả năng tải nặng của xe cũng tương tự như xe dẫn cầu sau

 Lực quay vòng của lốp xe rất ổn định vì 4 bánh xe đều được truyền lực

 Lực bám của lốp xe cao và không bị ảnh hưởng bởi các thay đổi bên ngoài nên xe di chuyển rất ổn định trên đường thẳng, đồng thời tăng hiệu suất khởi hành và tăng tốc xe

 Nhờ sở hữu lực bám tốt mà xe 4WD có thể leo dốc tốt và đặc biệt khả năng chạy trên đường có tuyết/gồ ghề tốt hơn nhiều lần so với các loại

 Không sử dụng tốt trên tất cả các loại địa hình

 Thách thức kỹ năng lái xe của người dùng khi thao tác gài cầu phù hợp với điều kiện địa hình

 Trọng lượng lớn khiến xe bị nặng, tốn nhiều nhiên liệu hơn

 Cấu tạo phức tạp hơn nên giá thành cao hơn, chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cũng đắt hơn

3 AWD ( All-Wheel Drive)

là một hệ thống cung cấp khả năng phân phối lực cho tất cả bánh xe của nó, cho dù là bán thời gian hay yêu cầu của người điều khiển Một chiếc xe có khả năng dẫn động All Wheel Drive (AWD) luôn được trang bị bộ vi sai, có khả năng khóa nhằm tối ưu hệ dẫn động Hình thức phổ biến nhất của AWD

là 4×4, với khả năng điều chỉnh lực giữa các cầu

Thông thường các hãng xe đều sử dụng All-Wheel Drive cho những chiếc xe gầm cao SUV hay Crossover Tại Việt Nam, rất hiếm xe trang bị All-Wheel Drive cho các dòng Sedan và Hatchback, bởi vì giá thành cao, và khả năng chế tạo phức tạp của nó

Với dạng ô tô được trang bị hệ thống dẫn động 1 cầu thường áp dụng cho những dòng xe chuyên di chuyển trong đô thị thích hợp cho gia đình như mẫuSedan hay hatchback cỡ nhỏ và vừa, những dòng crossover cỡ nhỏ, còn hệ dẫn động 2 cầu thường áp dụng cho những dòng xe chuyên di chuyển đường dài địa hình xấu như Mazda CX-5, Range Rover Sport, Huyndai Santa Fe, Range Rover …v v

• Tăng độ ổn định khi đi trên những đoạn đường lầy lội, trơn trượt.

• Khả năng vận hành và cảm giác lái của xe cũng được nâng cao hơn

• Hệ thống có khối lượng và kích thước tương đối nhỏ gọn Do đó, ngoài những mẫu SUV/crossover gầm cao, những mẫu xe sedan hay xe thể thao đều dễ dàng tích hợp hệ thống này

b) nhược điểm:

• Vì sử dụng nhiều hệ thống điện tử, và cấy tạo phức tạp, hệ thống này tương đối đắt đỏ và thường chỉ được trang bị trên những dòng xe cao cấp có tầm giátrên 1 tỷ đồng

• Hệ thống này tập trung vào việc khắc phục nhược điểm của hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian khi đi trên đường trường, và vì thế mất đi tính năng gài cầu chậm khiến khả năng vượt địa hình vẫn xem là một hạn chế lớn với hệ thống dẫn động AWD

• Hệ thống AWD không có cơ chế gài cầu chậm như 4WD nên khả năng vượtcác địa hình hiểm trở và khắc nghiệt không bằng so với 4WD

Với những đặc điểm trên, hệ thống dẫn động hai cầu toàn thời gian AWD thường được trang bị trên những xe sử dụng khung gầm liền khối (unibody), chú trọng hiệu năng vận hành hơn là khả năng vượt địa hình đơn thuần

III SỰ PHÁT TRIỄN

1 Giai đoạn thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20

Những chiếc ô tô đầu tiên chủ yếu sử dụng cầu dẫn động cầu sau (RWD) do tính đơn giản của kết nối cơ học trực tiếp từ động cơ đến bánh sau

Các thử nghiệm dẫn động cầu trước (FWD) cũng bắt đầu trong thời kỳ này, nổi bật là với các thiết kế của Ferdinand Porsche vào đầu thế kỷ 20

2 Giai đoạn đầu đến giữa thế kỷ 20

Nhu cầu cải thiện khả năng địa hình trong Thế chiến thứ nhất và đặc biệt là Thế chiến thứ hai đã thúc đẩy sự phát triển của hệ thống dẫn động bốn bánh (4WD)

Các công ty như Four Wheel Drive Auto (FWD) và Marmon-Herrington đã

đi tiên phong trong công nghệ 4WD cho xe tải và xe quân sự

3 Giữa thế kỷ 20

Các phương tiện quân sự dư thừa được trang bị 4WD đã được cung cấp cho dân thường sau Thế chiến thứ hai, dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng đối với khả năng địa hình

Các công ty như Jeep và Land Rover bắt đầu sản xuất xe 4WD hướng đến dân dụng, phổ biến chúng cho mục đích giải trí và tiện ích

5 Thế kỷ 21:

Hệ thống tiên tiến: Hệ thống dẫn động bánh xe hiện đại tích hợp các công nghệ tiên tiến như hệ thống kiểm soát ổn định điện tử (ESC), hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS) và vectơ mô-men xoắn

Xe hybrid và xe điện: Xe điện và xe hybrid sử dụng hệ thống AWD tinh vi đểtối ưu hóa lực kéo và hiệu quả trên tất cả các bánh xe

CHƯƠNG 2: CẦU CHỦ ĐỘNG RWD

TRÊN Toyota Fortuner 2022

I Thông số kỹ thuật của Toyota Fortuner 2022

II CẤU TẠO CỦA CẦU CHỦ ĐỘNG RWD

III CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CỦA TỪNG BỘ PHẬN

1 Cấu tạo và nguyên lý của bộ vi sai

1.1 Cấu tạo

Khi xe di chuyển trên đường thẳng Cả hai bánh xe sau quay cùng tốc độ Vỏ

vi sai và trục hành tinh quay làm quay các bánh răng hành tinh Các răng trênbánh răng hành tinh truyền moment xoắn đến các bánh răng bán trục và bán trục Các lực cân bằng làm bộ vi sai gần như bị khóa hãm

Trong trường hợp truyền động này tất cả các chi tiết của bộ vi sai cùng quay với nhau như một khối thống nhất

vỏ vi sai để kéo hai bánh răng bán trục, nhưng lúc này nó bắt đầu tựxoay trên trục của nó

đang quay tới của trục hành tinh làm bánh răng bán trục bên ngoài tăngtốc và bắt đầu quay nhanh hơn trục bánh răng hành tinh trong

Sự hoạt động của bánh răng bán trục như trên cho phép mỗi bán trụcđược thay đổi tốc độ trong khi xe vẫn truyền moment xoắn Với các đặctính truyền động này, bộ vi sai tự động điểu chỉnh ở bất cứ sự thay đổinào của của vận tốc giữa hai bánh xe chủ động

Hình: chi tiết tháo rời vi sai

2 Cấu tạo và nguyên lý của bán trục

2.1 cấu tạo

2.2 Nguyên lý hoạt động

Bán trục ô tô hoạt động dựa trên nguyên lý truyền động cơ học, cụ thể là truyền momen xoắn từ hộp số đến bánh xe chủ động, giúp xe di chuyển

Quá trình truyền momen xoắn

 Động cơ: Động cơ tạo ra momen xoắn thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu

 Hộp số: Momen xoắn từ động cơ được truyền qua hộp số, nơi nó được điều chỉnh về tốc độ và lực kéo phù hợp với điều kiện vận hành

 Vi sai: Từ hộp số, momen xoắn được truyền đến vi sai Vi sai có nhiệm

vụ phân phối momen xoắn giữa hai bánh xe chủ động, cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua

 Bán trục (Trục láp): Bán trục nhận momen xoắn từ vi sai và truyền đến khớp nối

 Khớp nối: Khớp nối có nhiệm vụ truyền momen xoắn từ trục láp đến bánh xe chủ động, đồng thời cho phép bánh xe quay tự do khi xe vào cua Có hai loại khớp nối chính:

 Khớp homokinetic (khớp CV): Thường được sử dụng ở các xe dẫn động cầu trước, cho phép truyền momen xoắn ở các góc khác nhau mà không làm thay đổi tốc độ quay của bánh xe

 Khớp các đăng (khớp U): Thường được sử dụng ở các xe dẫn động cầu sau, cho phép truyền momen xoắn khi có sự thay đổi góc giữa trục láp

III QUY TRÌNH THÁO CHI TIẾT CẦU CHỦ ĐỘNG

1 Chuẩn bị dụng cụ:

Bộ dụng cu da năng toisen

Dầu bôi trơ

Đội thủy lực

Khung rộng rãi sạch sẽ để chuẩn bị tiến hành tháo rời bộ phận

2 Tháo rời cái chi tiết:

Bước 1: Nới lỏng các bu long bắt bánh xe

Bước 2: Tháo các bulong lấy bánh xe ra ngoài

Bước 3: Tháo các chi tiết liên quan đến cầu xe như: Ống dẫn dầu thắng, thắngtay…

Bước 4: Tháo cơ cấu phanh

Bước 5: Tháo các bu long bán trục, lấy bán trục ra ngoài

Bớc 6: Tháo bulong giữ mặt bích vỏ cụm vi sai và vỏ cầu

Bước 7: lấy cụm vi sai ra

Bước 8: Tháo các bulong bánh răng vành chậu, lấy bánh răng vành chậu ra khỏi vỏ vi sai

Bước 9: Tháo chốt định vị trục vi sai

Bước 10: lấy bánh răng vành trụ ra ngoài

Cuối cùng là vệ sinh các chi tiết bôi trơi dầu, mỡ cho các chi tiết

3 Lấp rắp chi tiết

Thực hiện ngược lại quy trình trên

CHƯƠNG 4: TIỀN HÀNH KIỂM TRA, BẢO DƯỞNG HỆ THỐNG CẦU CHỦ ĐỘNG.

I Kiểm tra độ đảo của bích nối

Độ đảo lớn nhất: 0.10 mm Không như tiêu chuẩn, thay bích nối

II Kiểm tra độ đảo của bánh răng vành chậu

Đặt đồng hồ so kế vào lưng vòng răng , đầu đo sẽ đặt vuông góc với bề mặt bánh răng sau đó quay bánh răng Độ đảo lớn nhất :0.07mm

Nếu khác tiêu chuẩn cho phép thay mới

III Kiểm tra khe hở ăn khớp bánh răng vành chậu

Khe hở giữa bánh răng côn chủ động và vòng răng là khe hở cấn thiết cho sự giản nở nhiệt độ của các bánh răng, khi hoạt động chúng sinh ra ma sát và nhiệt làm cho các bánh răng giản nở ra, giảm độ hở giữa các răng ăn khớp Không có khe hở bánh răng của vành răng và bánh răng côn chủ động có thể

bị kẹt và có thể bị hỏng sau một thời gian ngắn Dùng đồng hồ so kế đo