Vai trũ của bộ vi sai trung tõm trong cỏc loại xe 4WD thường xuyờn rất quan trọng, nú triệt tiờu sự chờnh lệch tốc độ quay giữa bộ vi sai trước và bộ vi sai sau khi xe quay vũng hoặc đi vào đường cú đặc tớnh bề mặt thay đổi nhiều.
Về cấu tạo người ta thường chế tạo cỏc loại bỏnh răng sau đõy trong bộ vi sai trung tõm:
Hỡnh 2.5 cỏc kiểu bỏnh răng 4WD
- Loại bỏnh răng cụn phõn phối mụmen quay đến cỏc bỏnh răng trước và sau với tỷ lệ 1:1.
- Loại bỏnh răng hành tinh: cú thể thay đổi tỷ lệ phõn phối mụmen.
Tuy nhiờn đối với cỏc bộ vi sai trung tõm này nếu khụng cú bộ phận cú tỏc dụng hạn chế tỏc dụng của bộ vi sai trung tõm thỡ xe sẽ khụng ra khỏi được vũng bựn hoặc đường cú tớnh chất tương tự. Bộ phận này gọi là cơ cấu khoỏ bộ vi sai trung tõm. Cú cỏc loại sau:
- Loại khoỏ cơ khớ: thực hiện việc chuyển từ trạng thỏi tự do sang trạng thỏi “khoỏ” bằng tay.
Hỡnh 2.7 Loại khoỏ cơ khớ
- Loại cảm nhận mụmen quay: Nú sinh ra một mụmen hạn chế vi sai tỷ lệ với mụmen dẫn động, và làm thay đổi tức thời sự phõn phối mụmen đến bỏnh trước và sau để hạn chế sự trượt của cỏc bỏnh trước và sau.
Hỡnh 2.8 Loại cảm nhận mụmen
- Loại khớp thuỷ lực: sự chờnh lệch về tốc độ quay giữa bỏnh trước và bỏnh sau đó hạn chế hoạt động của bộ vi sai.
Hỡnh 2.9 Loại khớp thuỷ lực
- Loại nhiều đĩa thuỷ lực: hạn chế hoạt động của bộ vi sai bằng ỏp suất thuỷ lực tỏc động lờn cỏc đĩa thuỷ lực.
Hỡnh 2.10 Loại nhiều đĩa thuỷ lực
2.2.Cỏc hệ truyền lực 4WD trờn xe HUYNDAI
2.2.1.Hệ thống 4WD HUYANDAI—TERRACAN 2.2.1.1.Đặc điểm kỹ thuật
Hệ thống dẫn động 4WD của Terracan là một hệ thống giỏn đoạn được biết đến gồm cú EST và TOD. Nhỡn từ bề ngoài thỡ EST và TOD gần như giống nhau.
EST: Sự sang số bằng điện là tiờu chuẩn trờn tất cả cỏc model và sự thiết kế này dành cho 4WD giỏn đoạn, cho phộp cỏc tài xế thay đổi chế độ giữa 2WD và 4WD trong khi xe đang chuyển động tại tốc độ cao hơn 80 km/h.
TOD: (Sự truyền moment quay chủ động) sự truyền moment quay và cụng suất bằng điện từ phớa sau tới phớa trước theo yờu cầu để nõng cao khả năng bỏm trờn cỏc đường xấu, xử lý nhanh nhẹn và lỏi tốt hơn.
Kiểu dẫn
động Mục Chế độ Giải thớch Điều kiện sử dụng
EST
Chế độ dẫn động
2H 2WD,dẫn động bỏnh sau Dựng cho đường bỡnh thường.
4H 4WD “cao”
∗Dựng cho đường xấu hoặc tuyết và ẩm ướt cú bề mặt trơn trượt. ∗Khi quay trờn đường bỡnh thường ở tốc độ thấp thỡ sẽ sinh ra tiếng ồn và
rung động do cú hiện tượng “phanh gúc hẹp”
động dựng để leo dốc, vượt những đoạn gồ ghề hoặc kộo xe.
Chuyển đổi
2H↔4
H 2WD↔4WD và ngược lại ở 80km/h hoặc thấp hơn Cú thể chuyển từ 2WD sang 4WD trong quỏ trỡnh hoạt động.
4H↔4L 4WD(H)↔4WD(L)
∗Cần phải dừng xe lại để chuyển chuyển chế độ
- Đối với hộp số thường: chuyển đổi sau khi đó đạp ly hợp
- Đối với hộp số tự động: chuyển đổi sau khi vị trớ tay số là “N”. ∗Hầu hết mọi xe với chế độ 4L thỡ
phải dừng xe để chuyển đổi.
TOD
Chế độ dẫn động
AUTO 2WD↔4WD
∗Dựng cho tất cả cỏc loại đường khỏc nhau (bỡnh thường, gồ ghề, tuyết
hay ẩm ướt).
∗Dựng ly hợp nhiều đĩa, điều khiển tốc độ quay vũng khỏc nhau giữa bỏnh
trước và bỏnh sau bằng điện từ. Vỡ thế chế độ này phự hợp với nhiều đường xỏ khỏc nhau do cú sự điều khiển moment xoắn chủ động.
LOW 4WD “thấp” động dựng để leo dốc,vượt những Dựng trong điều kiện mà lực dẫn đoạn gồ ghề hoặc kộo xe.
Chuyể n đổi
AUTO
↔LOW 4WD(H)↔4WD(L)
∗Cần phải dừng xe lại để chuyển chuyển chế độ
- Đối với hộp số thường: chuyển đổi sau khi đó đạp ly hợp
- Đối với hộp số tự động: chuyển đổi sau khi vị trớ tay số là “N”. ∗Hầu hết mọi xe với chế độ 4L thỡ
phải dừng xe để chuyển đổi.
a. Giới thiệu.
Hệ thống ETS là một kiểu của hệ thống 4WD giỏn đoạn và tờn đầy đủ của nú là “Electronic shift transfer”. Khi xe hoạt động trở lại với 2WD, trục cầu trước sẽ được quay trơn bởi tốc độ của xe và điều này sẽ sinh ra dao động, tiếng ồn ở trục cỏc đăng và bỏnh răng bao. Cho nờn cơ cấu ngắt vi sai trung tõm (CADS) sẽ ngăn chặn hiện tượng này để ổn định sự truyền động. Cơ cấu ngắt
vi sai trung tõm sẽ được giới thiệu ở phần tiếp theo.
b.Cấu tạo EST.
Trục ra phớa sau Bỏnh răng hành tinh (4LOW) Trục vào hộp số Trục ra phớa trước
4. Bạc đạn 5. Đựm trục 6. Trục đầu vào 7. Đĩa bị động 8. Bỏnh răng mặt trời 9. Cần dẫn 10. Moayơ giảm tốc 11. Trục ra của hộp số 12. Bơm rotor 13. Cỏi kẹp ống 14. Ống nối 15. Bộ lọc 16. Vũng đệm chặn 17. Bỏnh xớch trờn 18. Khúa mặt bớch 19. Lũ xo 20. Khúa mayơ 21. Khoen chặn 22. Lũ xo 23. Vỏ ly hợp 24. Cuộn dõy 25. Phốt dầu 26. Hộp số phụ 27. Khoen chặn 28. Càng cua 29. Thanh trượt 30. Khúa càng cua 31. Lũ xo 32. Ống thụng hơi 33. Nam chõm 34. Trục chuyển số 35. Miếng đệm 36. Vũng xoắn 37. Cam sang số 38. Trục đầu ra hộp số 39. Che bụi 40. Phốt dầu 41. Cỏi phe 42. Bỏnh xớch dưới 43. Miếng đệm 44. Dõy xớch 45. Vũng hóm 46. Bạc đạn 47. Vỏ 48. Đai ốc 49. Bỏnh răng 50. Bỏnh răng tốc độ 51. Phốt dầu 52. Mặt bớch 53. Phốt dầu 54. Gioăng 55. Đai ốc 56. Nỳt ống cú ren 57. Đai ốc 58. Múc “J” 59. Bu lụng 60. Cỏi kẹp 61. Múc hóm 62. Khớp nối 63. Bạc đạn 64. Cỏi chốt 65. Phốt dầu 66. Motor điện 67. Bu lụng 68. Cảm biến tốc độ 69. Bu lụng
Vỏ ETS và vỏ TOD trong gần như giống nhau. Nhưng bờn trong ETS và TOD cú vài bộ phận khỏc nhau dành cho cơ cấu giỏn đoạn hoặc thường xuyờn.
Trong trường hợp EST, một khúa càng cua và một khúa mặt bớch được thờm vào dành cho cơ cấu giỏn đoạn. Và EST chỉ cú một cảm biến tốc độ đầu ra phớa sau khỏc với TOD - cú thờm một cảm biến tốc độ đầu ra phớa trước.
Một bộ chuyển đổi chế độ 4 Low của EST là giống với TOD. Kiểu này cú bộ bỏnh răng hành tinh để tạo một tỷ số truyền với bỏnh răng ở đầu ra là 2.48:1.
c.Cỏc bộ phận.
Cụng tắc chọn chế độ.
- Chế độ 2H: Chế độ bỏnh sau chủ động,
- Chế độ 4H: Chuyển từ 2WD sang 4WD cú thể được thực hiện ngay cả khi xe đang chạy.Tại thời điểm đú, tốc độ xe khụng được vượt quỏ 80km/h. Nếu chuyển đổi thành cụng thỡ đốn bỏo chế độ 4WD sẽ được bật sỏng.
- Chế độ 4L: Xe nờn dừng hẳn. Khi chuyển đổi thỡ tay số phải ở vị trớ “N” (hộp số tự động) hoặc phải đạp ly hợp trước khi chọn chế độ 4L. Sau khi sự thay đổi chế độ được hoàn thành, đốn bỏo chế độ 4L sẽ bật sỏng.
Motor chuyển số và cảm biến vị trớ motor.
Khi tài xế chọn chế độ điều khiển, một tớn hiệu được gửi tới bộ điều khiển hộp số phụ (TCCM). Sau đú bộ điều khiển hộp số phụ sẽ điều khiển motor chuyển số. Cú một cảm biến vị trớ motor (MPS) ở bờn trong motor chuyển số, nú sẽ xỏc định vị trớ của motor và gửi tớn hiệu đến bộ điều khiển hộp số phụ. Bộ điều khiển hộp số phụ nhận tớn hiệu
này và đưa ra tớn hiệu để điều khiển phự hợp với từng vị trớ đó chọn ở nỳm chọn chế độ.
♦Hoạt động của motor sang số trong khi thay đổi chế độ:
• Khi chọn chế độ từ 2H→4H→4L thỡ lỳc này Transistor T1 và Transistor T4 dẫn, Transistor T2 và Transistor T3 khúa. Dũng điện lỳc này sẽ đi như sau: (+) accu→T1→Motor sang số→T4→mass→(-) accu. Motor sẽ quay theo chiều kim đồng hồ.
• Khi chọn chế độ từ 4L→4H→2H thỡ lỳc này motor sẽ đổi chiều quay. Lỳc này T2, T3 dẫn, T1 và T4 khúa lại. Dũng điện lỳc này sẽ đi như sau: (+) accu→T3→Motor sang số→T2→mass→(-) accu. Motor sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ.
* Cảm biến vị trớ motor :
[Điện ỏp đầu ra cảm biến ở chế độ 2H/4H/4L]
Dõy chung về hộp điều khiển khụng nối mass.
Điện ỏp ra cảm biến vị trớ 1,2,3,4 giữ mức 5 vụn.
[Điện ỏp đầu ra cảm biến trong khi thay đổi chế độ]
Dõy chung hộp điều khiển nối mass khoảng 7 giõy.
Điện ỏp ra cảm biến mà tiếp xỳc với tấm thộp sẽ bị giảm xuống 0 vụn
-Ly hợp điện từ (Electronic Magnetic Clutch - EMC).
Ly hợp điện từ (EMC) được cấp điện để đẩy khúa càng cua tới chế độ 4H.
- Cơ cấu ngắt vi sai trung tõm (Center axle disconnect system -CADS).
Vị trớ 3 Vị trớ 1 Vị trớ 2 Vị trớ 1 Vị trớ 2 Vị trớ 4 Vị trớ 3 Vị trớ 3 Vị trớ 4 Tớn hiệu đầu ra MPS (2H 4H) Tớn hiệu đầu ra MPS (4H 4L) Tớn hiệu đầu ra MPS (4H 4L) Tớn hiệu đầu ra MPS (2H 4H) EMC 11sec. 2H 4H
Cơ cấu ngắt vi sai trung tõm (CADS) được dựng để thay thế cho khúa moayơ. Cơ cấu này đặt ở cầu trước đối với xe dẫn động bốn bỏnh. Nú làm cho bỏn trục phõn chia thành hai nửa, một nối với trục trong vi sai, một nối với bỏnh xe.
- Cơ cấu ngắt vi sai trung tõm được kớch hoạt tại 80km/h hoặc thấp hơn. - Ứng dụng trờn cỏc xe: HMC Terracan, MMC Pajero, Challenger. ♦HOẠT ĐỘNG
Khi tài xế chọn chế độ 2WD, càng cua của cơ cấu ngắt vi sai trung tõm được di chuyển do sự khỏc biệt ỏp suất ở 2 phớa màng ngăn bờn trong cơ cấu chấp hành. Khi chế độ 2WD được chọn thỡ lỳc này trục cầu trước sẽ quay khụng tỏc dụng đối với tốc độ của xe và điều này sẽ sinh ra dao động và tiếng ồn ở trục cỏc đăng và bỏnh răng vành chậu. Cho nờn nhờ cơ cấu ngắt vi sai trung tõm sẽ ngăn chặn hiện tượng này để ổn định sự truyền động. Kết quả là bỏn trục và trục vi sai khụng được nối với nhau.Trong trường hợp ngược lại, khi tài xế chọn chế độ 4WD thỡ bỏn trục và trục vi sai được kết nối.
d.Dũng cụng suất.
Dũng cụng suất được hiểu là đường truyền cụng suất từ động cơ đến cỏc bỏnh xe chủ động (cỏc cầu chủ động).
Thựng chõn khụng
Cơ cấu chấp hành 2WD
Solenoid valve ‘A’ Solenoid valve ‘B’
Khớ trời
Trục 4WD
- Dũng cụng suất ở chế độ 2H (Bỏnh sau chủ động).
Chế độ 2H, lực dẫn động từ đầu ra trục hộp số được truyền trực tiếp tới trục ra phớa sau (cầu sau). Motor chuyển số khụng hoạt động làm cho khúa càng cua vẫn ở vị trớ cũ. Tuy nhiờn, dõy xớch truyền động sẽ truyền tốc độ đầu ra phớa sau tới làm xoay trục đầu ra phớa trước làm cỏc bỏnh xe phớa trước quay theo. Để trỏnh hiện tượng này thỡ trục dẫn động trước và trục cỏc đăng trước phải khụng được nối với nhau ở chế độ 2H. Cơ cấu ngắt vi sai trung tõm được thờm vào để thực hiện điều đú.
-Đường truyền cụng suất:
Đầu ra hộp số được truyền đến trục đầu vào của hộp số phụ. Do motor khụng hoạt động cho nờn càng cua vẫn ở vị trớ ban đầu, lỳc này nú sẽ khụng kết nối với cần dẫn bỏnh răng hành tinh mà sẽ kết nối với trục đầu vào. Vỡ thế trục đầu vào được nối trực tiếp với trục ra phớa sau. Lỳc này tốc độ quay của hai trục là như nhau. Cụng suất sẽ được truyền tới trục cỏc đăng sau tới vi sai sau, phõn phối moment tới cỏc bỏnh xe sau. Ly hợp từ lỳc này khụng hoạt động. 4H hoạt động Khúa càng cua 4L hoạt động Motor chuyển số Cảm biến vị trớ motor Xớch truyền Cam sang số Càng cua
Lực dẫn động
- Dũng cụng suất ở chế độ 4H.
- Chế độ 4H, bộ điều khiển hộp số phụ gởi một tớn hiệu tới ly hợp từ làm ly hợp đúng lại. Motor chuyển số xoay trượt lờn khúa càng cua, khúa càng cua sẽ được nối với khúa mặt bớch, khúa mặt bớch được gài lờn bỏnh xớch, bỏnh xớch điều khiển xớch truyền động phõn phối lực dẫn động tới trục phớa trước nhanh chúng. Trục ra hộp số Trục cỏc-đăng sau Trục vào hộp số phụ→Trục ra sau Cầu sau Bỏnh xe sau Lực dẫn động
Sự gài bỏnh răng hành tinh ở chế độ 4H.
-Nguyờn lý làm việc:
Đầu ra hộp số được truyền đến trục đầu vào của hộp số phụ. Khi chọn ở chế độ 4H (hoặc 2H) thỡ cú một tớn hiệu được gửi tới bộ điều khiển hộp số phụ, sau đú bộ điều khiển hộp số phụ sẽ điều khiển làm quay motor chuyển số, motor chuyển số quay nú sẽ dẫn động cam sang số, cam sang số sẽ tỏc động lờn càng cua và đẩy đồng tốc đi về
phớa bộ bỏnh răng hành tinh, nhưng lỳc này nú sẽ khụng kết nối với cần dẫn bỏnh răng hành tinh mà sẽ kết nối với trục đầu vào. Vỡ thế trục đầu vào được nối trực tiếp với trục ra phớa sau. Lỳc này tốc độ quay của hai trục là như nhau.
Ngay lỳc đú, bộ điều khiển hộp số phụ cũng gởi tớnh hiệu ‘ON’ tới cỏc van solenoid của cơ cấu ngắt vi sai trung tõm để mà kết nối vi sai trung tõm.
-Sự gài 2WD
Nguyờn lý làm việc:
Cụng suất từ đầu ra của hộp số đến trục đầu vào của hộp số phụ. Khi gài ở chế độ 2WD thỡ lỳc này motor sang số khụng làm việc, khi motor chuyển số khụng làm việc thỡ nú khụng tỏc động đến khúa càng cua làm cho ống bọc ngoài sẽ đứng yờn, lỳc này cỏc then hoa của ống bọc ngoài sẽ khụng được gài khớp với bỏnh răng được kết nối với ly hợp điện từ. Như vậy cụng suất sẽ được truyền từ trục đầu vào đến trục đầu ra của hộp số phụ rồi truyền đến cầu sau. Nhưng lỳc này xớch truyền động sẽ truyền tốc độ từ đầu ra phớa sau tới làm xoay trục đầu ra phớa trước làm cỏc bỏnh xe phớa trước quay theo. Để khắc phục hiện tượng này khi gài ở chế độ 2WD thỡ cơ cấu ngắt vi sai trung tõm sẽ làm cho trục dẫn động trước và trục cỏc đăng trước khụng được nối với nhau khi ở chế độ gài 2WD.
Nguyờn lý làm việc:
Cụng suất từ đầu ra của hộp số đến trục đầu vào của hộp số phụ. Khi gài ở chế độ 4WD thỡ lỳc này motor chuyển số làm việc, khi motor chuyển số làm việc thỡ nú tỏc động đến khúa càng cua làm cho ống bọc ngoài sẽ di chuyển về phớa phải, lỳc này cỏc then hoa của ống bọc ngoài sẽ được gài khớp với bỏnh răng được kết nối với ly hợp điện từ. Đồng thời ngay lỳc đú, bộ điều khiển hộp số phụ cũng gởi tớnh hiệu ‘ON’ tới cỏc van solenoid của cơ cấu ngắt vi sai trung tõm để mà kết nối trục dẫn động trước và trục cỏc đăng trước. Như vậy cụng suất sẽ được truyền cho cả 2 cầu.
- Dũng cụng suất ở chế độ 4L.
Chế độ 4L, bộ điều khiển hộp số phụ gởi tớn hiệu tới để điều khiển motor chuyển số. Motor chuyển số quay làm cho khúa càng cua được kết nối với khúa mặt bớch. Khi đú vũng đồng tốc trượt ra phớa ngoài cựng với càng cua và bỏnh răng hành tinh được gài lại để tạo nờn tốc độ thấp. Tỉ số truyền đầu ra là 2.48:1 và xe cú thể nhận được nhiều moment kộo hơn chế độ 4H.
Khúa mặt bớch trượt ra phớa ngoài cựng với khúa càng cua và ăn khớp với đĩa xớch và đĩa xớch được gài với bỏnh xớch và bỏnh xớch này dẫn động xớch truyền động phõn