Với lịch sử hơn 100 năm kể từ khi những chiếc xe ô tô đầu tiên được ra đời do Karl Benz chế tạo vào những năm cuối thế kỷ XIX, cho đến nay, nền công nghiệp ô tô đã đạt được những bước tiến vượt bậc với những sáng chế mới, công nghệ mới. Từ những chiếc xe ôtô thô sơ với công suất nhỏ, giá thành cao đến những chiếc xe ô tô hiện đại ngày nay, những chiếc xe thể thaoo với công suất lớn, hay những chiếc siêu xe, và trong tương lai gần chúng ta sẽ cố những chiếc xe “sạch”, xe ô tô bay,… Có thể nói, ôtô là ngành tập trung thành tựu nổi bật nhất của thời đại lúc bấy giờ. Trước một phương tiện vận hành hiện đại như vậy, nhiều người chắc chắn sẽ có những thắc mắc về cấu tạo, vai trò và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong lẫn bên ngoài ô tô. Vậy nên, việc tìm hiểu về các chi tiết cấu thành nên một chiếc ô tô là không cần bàn cãi. Chính vì thế, nhóm chúng em mạnh dạn thực hiện bài tiểu luận này. Bài tiểu luận về bộ vi sai trên ô tô, được nhóm thực hiện trên cơ sở những kiến thức có được từ việc tham khảo thư viện trường, từ internet, từ nhiều nguồn tài liệu tin cậy và các giáo trình có liên quan, đồng thời nhận được sự quan tâm giúp đỡ từ các nhóm khác. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Cường đã tạo cơ hội cho chúng em được học hỏi và bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học. Tuy cố gắng rất nhiều nhưng do trình độ chuyên môn hạn chế, kinh nghiệm kiến thức thực tế chưa có nhiều nên chắc chắn trong bài còn có nhiều thiếu sót. Mong thầy thông cảm và giúp nhóm em sửa chữa để bài luận thêm hoàn hảo. Trân Trọng
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN HÙNG VƯƠNG 11L _* _ BỘ VI SAI Ơ TƠ TIỂU LUẬN CƠNG NGHỆ Nhóm thực hiện: Hoàng Anh Quốc Phan Thanh Nam Tỉnh Bình Dương Tháng năm 2021 Lời nói đầu Với lịch sử 100 năm kể từ xe ô tô đời Karl Benz chế tạo vào năm cuối kỷ XIX, nay, công nghiệp ô tô đạt bước tiến vượt bậc với sáng chế mới, công nghệ Từ xe ôtô thô sơ với công suất nhỏ, giá thành cao đến xe ô tô đại ngày nay, xe thể thaoo với công suất lớn, hay siêu xe, tương lai gần cố xe “sạch”, xe tơ bay,… Có thể nói, ơtơ ngành tập trung thành tựu bật thời đại lúc Trước phương tiện vận hành đại vậy, nhiều người chắn có thắc mắc cấu tạo, vai trò nguyên lý hoạt động phận bên lẫn bên ngồi tơ Vậy nên, việc tìm hiểu chi tiết cấu thành nên tơ khơng cần bàn cãi Chính thế, nhóm chúng em mạnh dạn thực tiểu luận Bài tiểu luận vi sai tơ, nhóm thực sở kiến thức có từ việc tham khảo thư viện trường, từ internet, từ nhiều nguồn tài liệu tin cậy giáo trình có liên quan, đồng thời nhận quan tâm giúp đỡ từ nhóm khác Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Cường tạo hội cho chúng em học hỏi bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học Tuy cố gắng nhiều trình độ chun mơn hạn chế, kinh nghiệm kiến thức thực tế chưa có nhiều nên chắn cịn có nhiều thiếu sót Mong thầy thơng cảm giúp nhóm em sửa chữa để luận thêm hồn hảo Trân Trọng! Bình Dương, ngày 01 tháng 05 năm 2021 Nhóm thực Hồng Anh Quốc Phan Thanh Nam Chương Khái quát chung vi sai 1.1 Giới thiệu vi sai Chúng ta biết động làm việc tìm hiểu nguyên lý làm việc hộp số Tuy nhiên để đưa nguồn động lực động xuống cắt bánh xe cần phải thông qua hệ thống cuối cùng, vi sai Bộ vi sai thường lắp đặt với truyền lực cuối, hay gọi cầu xe Khi bánh xe quay với tổ khác nhau, đặc biệt quay vòng, bánh xe quãng đường khác xe vào cua: bánh xe phía chồng quãng đường ngắn bến xe phía ngồi Điều có nghĩa bánh xe bên quay với tốc độ thấp bánh xe bên Đối với bánh xe bị động, ví dụ cắt bánh trước xe dẫn động bánh sau, khơng có liên kết chuyển động chúng nên hoạt động độc lập với Thế nhưng, hai bánh sau lại có liên kết để nhận nguồn động lực từ động hộp số Nếu khơng có vi sai, hai bánh sau bị khóa lại với nhau, bị bắt buộc phải quay với tốc độ Điều làm cho việc quay vịng xe khó khăn Để xe vào cua được, chắn bánh xe bị trượt quay Với công nghệ chế tạo bánh xe đường bê tông nay, lực tác động làm trượt quay bánh xe Lực chuyển từ bánh xe bên sang bên qua trục bánh xe, làm tăng lực xoắn tác dụng lên trục bánh xe Vậy vi sai gì? Bộ vi sai thiết bị dùng để chia mô men xoắn động thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác Chúng ta tìm thấy vi sai tất xe xe tải đại, đặc biệt xe bốn bánh chủ động hoàn toàn Mỗi câu chủ động xe cần vi sai đương nhiên bánh trước bánh sau cần vào cua quãng đường mà bánh trước bánh sau khác 1.2 Công dụng vi sai Bộ vi sai xe có ba nhiệm vụ sau: - Truyền mô men động tới bánh xe - Đóng vai trị cấu giảm tốc cuối trước mô men xoắn truyền tới bánh - xe Truyền mô men tới bánh xe cho phép chúng quay với tốc độ khác Sơ đồ xe quay vòng: 1.3 Phân loại vi sai Vi sai phân loại dựa vào: công dụng, mức dộ tự động, kết cấu giá trị hệ số gài vi sai a) Theo cơng dụng chia ra: • Vi sai bánh xe • Vi sai cầu • Vi sai đối xứng • Vi sai không đối xứng b) Theo mức độ tự động chia ra: • Vi sai hãm cưỡng • Vi sai hãm tự động c) Theo kết cấu vi sai chia ra: • Vi sai với bánh lớn • Vi sai với bánh trụ • Vi sai tăng ma sát d) Theo giá trị hệ số gài vi sai Với momen ma sát, momen vỏ vi sai Chương Cấu tạo nguyên lý hoạt động vi sai 2.1 Cấu tạo vi sai (1) Bánh chủ động (2) Bánh bị động (3) Vỏ vi sai (4) Vỏ vi sai (5) Bánh bán trục (6) Bánh côn vi sai (7) Trục bánh vi sai (8) Bán trục (9) Bán trục Hộp vi sai ô tô gồm phần bản: truyền lực cuối truyền lực vi sai Truyền lực cuối: bánh chủ động (1) ăn khớp với bánh bị động (2) -> giảm số vòng quay để tăng momen Truyền lực vi sai: tạo tốc độ quay chênh lệch bánh xe chạy đường vòng Vỏ vi sai (3,4) gắn bánh bị động (2) • Bánh vi sai (6) lắp vỏ vi sai • Bánh bán trục (5) ăn khớp với bán trục (8,9) 2.2 • Nguyên lý làm việc vi sai 2.2.1 Khi xe chạy thẳng Khi xe chạy thẳng, lực cản tác động lên bánh xe bên phải bánh xe bên trái, bánh vành chậu, bánh vi sai bánh bán trục quay khối liền để truyền lực dẫn động đến hai bánh xe 2.2.2 Khi xe chạy đường vòng Khi xe chạy đường vịng, tốc độ quay lốp ngồi lốp khác Nói khác đi, bên vi sai, bánh bán trục B phía quay chậm bánh vi sai phải quay cho bánh bán trục A phía ngồi quay nhanh Đó cách mà vi sai làm cho xe chạy êm qua đường vòng GỢI Ý: Bộ vi sai hoạt động để tác động mômen quay vào bánh xe bên phải bánh xe bên trái Vì vậy, điều có ưu điểm làm cho xe chạy êm qua đường vịng, lại có nhược điểm làm giảm lực dẫn động đến hai bánh xe lực dẫn động 2.3 LSD (Bộ vi sai hạn chế trượt) LSD cấu hạn chế vi sai bánh xe bắt đầu trượt để tạo lực dẫn động phù hợp bánh xe làm cho xe chạy êm.Có loại LSD khác 2.3.1 LSD nối khớp thuỷ lực Khớp nối thuỷ lực loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay sức cản nhớt dầu Nó sử dụng sức cản nhớt để hạn chế trượt vi sai LSD nối khớp thuỷ lực sử dụng cấu hạn chế vi sai vi sai trung tâm xe 4WD số LSD nối khớp thuỷ lực sử dụng vi sai xe kiểu FF FR 2.3.2 LSD cảm biến momen kiểu bánh xoắn Độ hạn chế trượt thực chủ yếu nhờ lực ma sát tạo đỉnh bánh hành tinh vách hộp vi sai, ma sát tạo mặt đầu bánh bán trục vòng đệm chặn Nguyên tắc hạn chế trượt làm cho phản lực F1 (được hợp thành từ phản lực ăn khớp bánh hành tinh bánh bán trục, phản lực ăn khớp thân bánh hành tinh) đẩy bánh hành tinh theo chiều hộp vi sai theo tỷ lệ với mômen đầu vào Do phản lực F1 lực ma sát μF1 (được tạo đỉnh bánh hành tinh vách hộp vi sai) tác động theo hướng làm bánh hành tinh ngừng quay 2.3.3 LSD cảm nhận momen quay Lực hạn chế vi sai tạo từ ma sát cạnh bánh bán trục trục vít, ma sát vỏ hộp vi sai, vòng đệm chặn bánh bán trục Trong loại LSD cảm nhận mômen quay này, lực hạn chế vi sai thay đổi mạnh nhanh theo mơmen quay tác động vào nó.Do đó, nhả bàn đạp ga xe quay vòng, vi sai làm việc êm dịu vi sai bình thường.Tuy nhiên, trường hợp có mơmen lớn tác động, lực hạn chế vi sai lớn tạo Loại nhiều đĩa Lị xo nén hình ống lắp bánh bán trục trái phải để giữ vòng đệm 2.3.4 chặn ép vào ly hợp qua vòng cách bánh bán trục Do đó, ma sát tạo giữa ly hợp vòng đệm chặn hạn chế vi sai Dùng dầu LSD đặc biệt cho LSD kiểu nhiều đĩa 10 Chương Các vi sai thường gặp 3.1 Bộ vi sai loại xe FF Bộ vi sai dùng xe FF có động lắp ngang gắn liền với hộp truyền lực Người ta lắp cụm vi sai vỏ hộp số ngang vỏ hộp truyền lực Bánh lớn loại bánh xoắn Bánh kết hợp với hộp vi sai lắp vỏ hộp số ngang qua hai vòng bi bán trục Bán trục ăn khớp với then hoa bánh bán trục Thường có hai bánh vi sai để dẫn động, vi dùng cho động có cơng suất cao thường dùng bốn bánh vi sai để dẫn động 11 3.2 Bộ vi sai loại xe FR Truyền lực cuối vi sai thực tế lắp liền thành cụm, thể hình bên trên, lắp đặt trực tiếp vỏ hộp vi sai tiếp tục lắp vào hộp cầu sau, thân xe khung xe Khớp nối đăng trục đăng lắp cố định vào mặt bích nối làm quay bánh dứa nối với bích Bánh dứa lắp vỏ hộp vi sai ổ lăn côn Người ta lắp bánh vành chậu liền với vỏ hộp vi sai vào giá đỡ vi sai qua hai vòng bi bán trục Bánh dứa bánh vành chậu bánh xoắn có đường tâm trục lệch nhau, phải dùng loại dầu bánh hypoit đặc biệt để bôi trơn cho chúng Người ta lắp bánh bán trục vào bán trục sau rãnh then 12 Chương Ưu nhược điểm vi sai 4.1 Ưu điểm: Vi sai giúp cho xe di chuyển cân ổn định Ngồi ra, vi sai cịn có tác dụng tăng độ bám đường để xe vượt qua chướng ngại vật Đặc biệt hạn chế tình trạng bánh xe bị trượt qua vũng lầy 4.2 Nhược điểm: Nhược điểm vi sai phát tiếng ồn Điều đặc biệt dễ nhận diện xe vào cua Ngoài ra, theo nhà nghiên cứu, vi sai tác nhân khiến cho lốp xe bị mài mòn Và lắp đặt vi sai cầu trước xe khó để điều khiển di chuyển không mượt mà 13 Tổng kết Mỗi hệ thống tơ có vai trị đặc biệt Chúng liên kết với để tạo thành phương tiện di chuyển đại ngày hôm Với tiểu luận chúng em nghiên cứu hệ thống thiếu xe tơ – vi sai Và qua tiểu luận chúng em mong người nắm bắt được: • • • Cấu tạo vi sai Nguyên lý làm việc xe chạy đường thẳng chạy đường vồng Ưu nhược điểm vi sai Ngồi ra, chúng em cịn đưa số vi sai thường gặp loại xe ô tô chẳng hạn vi sai loại xe FF hay loại xe FR Trong trình làm tiểu luận, chúng em học hỏi nhiều kinh nghiệm hi vọng kinh nghiệm giúp ích phần trình nghiên cứu “Cơng nghệ kĩ thuật tơ” đường đại học tới Trong thời gian nghiên cứu, chúng em tích góp nhiều ý kiến từ thống để hồn thành tiểu luận đầy đủ với tất khả chúng em Vì lần mà chúng em bắt đầu biên soạn hoàn chỉnh tiểu luận nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Do em mong nhận nhiều ý kiến phản hồi từ phía giáo viên để rút kinh nghiệm cho lần biên soạn sau 14 Tài liệu tham khảo [1] https://haasvn.com/vi-sai-la-gi/#Uu_nhuoc_diem_cua_khoa_vi_sai [2] https://www.tailieucokhi.net/2018/10/bo-vi-sai-la-gi-cau-tao-va-nguyen-ly-bo-vi-sai.html [3] https://news.oto-hui.com/nguyen-ly-cua-vi-sai-o-to/ [4] http://cokhithanhduy.com/cau-tao-va-nguyen-ly-lam-viec-cua-bo-visai-o-tu-z-co-khi- thanh-duy/ 15 Mục lục Lời nói đầu 1 Khái quát chung vi sai 1.1 Giới thiệu vi sai 1.2 Công dụng vi sai 1.3 Phân loại vi sai Cấu tạo nguyên lý hoạt động vi sai 2.1 Cấu tạo vi sai 2.2 Nguyên lý làm việc vi sai 2.2.1 Khi xe chạy thẳng 2.2.2 Khi xe chạy đường vồng 2.3 LSD (Bộ vi sai hạn chế trượt) 2.3.1 LSD nối khớp thuỷ lực 2.3.2 LSD cảm biến momen kiểu bánh xoắn 2.3.3 LSD cảm nhận momen quay 2.3.4 Loại nhiều đĩa Các vi sai thường gặp 11 3.1 Bộ vi sai loại xe FF 3.2 Bộ vi sai loại xe FR Ưu nhược điểm vi sai 13 3.3 Ưu điểm 3.2 Nhược điểm Tổng kết Tài liệu tham khảo 16 ... từ xe ô tô đời Karl Benz chế tạo vào năm cuối kỷ XIX, nay, công nghiệp ô tô đạt bước tiến vượt bậc với sáng chế mới, công nghệ Từ xe ? ?tô thô sơ với công suất nhỏ, giá thành cao đến xe ô tô đại... trị hệ số gài vi sai a) Theo công dụng chia ra: • Vi sai bánh xe • Vi sai cầu • Vi sai đối xứng • Vi sai khơng đối xứng b) Theo mức độ tự động chia ra: • Vi sai hãm cưỡng • Vi sai hãm tự động... 2.1 Cấu tạo vi sai (1) Bánh chủ động (2) Bánh bị động (3) Vỏ vi sai (4) Vỏ vi sai (5) Bánh bán trục (6) Bánh côn vi sai (7) Trục bánh vi sai (8) Bán trục (9) Bán trục Hộp vi sai ô tô gồm phần