Báo cáo Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG BỘ TRỢ HUẤN CỤ HỆ THỐNG TRUYỀN ÐỘNG 4WD PHỤC VỤ GIẢNG DẠY Mã số: T2013-62 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Dương Tuấn Tùng S K C0 0 5 4 0 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG BỘ TRỢ HUẤN CỤ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 4WD PHỤC VỤ GIẢNG DẠY Mã số: T2013-62 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Dƣơng Tuấn Tùng TP. HCM, 11/2013
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG BỘ TRỢ HUẤN CỤ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 4WD PHỤC VỤ GIẢNG DẠY Mã số: T2013-62 Chủ nhiệm đề tài: DƢƠNG TUẤN TÙNG Thành viên đề tài: TP. HCM, 11/2013
4. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy PHẦN I: DẪN NHẬP 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc Hiện nay trên các xe ô tô hiện đại có nhiều mẫu xe thiết kế chuyên để đi trên các địa hình phức tạp và trơn trượt với hệ số bám kém. Một trong những xe đó phải kể đến xe của các hang có thương hiệu nổi tiếng trên thế giới như Toyota Landcruiser, Ford Escape, Hyundai Santafe, Isuzu Dmax Những dòng xe này được trang bị hệ thống truyền động 4WD với những phương pháp điều khiển khác nhau. Ở nước ta hiện nay cũng có những công trình nghiên cứu nhằm điều khiển tối ưu hoạt động của hệ thống truyền động 4WD với các kết cấu khác nhau. Hiện nay, có 2 kiểu hệ thống 4WD đó là 4WD gián đoạn và 4WD thường xuyên. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển của các ngành công nghiệp hiện đại, khoa học ngày càng được cải tiến để phù hợp với nhu cầu của thời đại, ngành công nghiệp ô tô vẫn không ngừng phát triển, tìm tòi các công nghệ mới để áp dụng trên ô tô phù hợp xu thế của ngày nay là những chiếc ô tô nhỏ gọn, mang tính thời trang nhưng vẫn đáp ứng nhu cầu về tính năng vận hành trên các địa hình bằng phẳng hay phức tạp. Không nằm ngoài những mục tiêu đó, hãng TOYOTA và HYUNDAI đã trang bị cho dòng xe Land Cruiser và Santafe với hệ thống dẫn động 4WD. 1.3. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về hệ thống 4WD và các kiểu cơ cấu hạn chế vi sai giữa. - Nghiên cứu thiết kế mô hình mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống 4WD với bộ khóa vi sai bằng cơ khí. 1.4. Cách tiếp cận - Triển khai những nguyên lý chung và làm mô hình phục vụ trong công tác giảng dạy về hệ thống truyền lực 4WD với kiểu khóa vi sai cơ khí. 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Tham khảo tài liệu. - Dựa vào những tài liệu về phương pháp nghiên cứu khoa học, phương pháp giảng dạy, tài liệu chuyên nghành ôtô để có hướng nghiên cứu thích hợp. - Phương pháp tham khảo ý kiến. Mã số: T2013-62 1
5. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy 1.6. Nội dung nghiên cứu Vì thời gian và kinh phí hạn hẹp nên đề tài chỉ dừng lại ở việc thực hiện mô hình với chế độ khóa vi sai bằng cơ khí. Mã số: T2013-62 2
6. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy PHẦN II: NỘI DUNG CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG HỆ THỐNG 4WD 2.1 Giới thiệu chung Dẫn động 4WD đã trở nên phổ biến với số lượng xe trên đường và xe thể thao ngày càng tăng lên. Dẫn động 4WD cũng có ích cho việc lái xe trên đường ướt, trơn trượt Phần này giới thiệu cấu tạo và hoạt động của hệ thống dẫn động 4WD và sự khác nhau giữa 4WD gián đoạn và 4WD thường xuyên. 2.2 Thế nào là 4WD: Nhìn chung các xe 4WD có thể chia thành xe chạy đường xấu và xe chạy đường tốt tùy theo mục đích sử dụng của chúng. Những xe chạy đường xấu với gầm và thân được thiết kế cứng, có khoảng sáng gầm xe lớn vì vậy phù hợp hoạt động ở địa hình đồi núi, sông suối. Ngược lại, những xe 4WD chạy đường tốt được dùng để chạy đường tốt được dùng để chạy trên những đường bình thường và mặt dù gầm và thân xe thiết kế cứng vững hơn nhưng hình dáng bên ngoài giống hệt như các xe du lịch bình thường.  Sự khác nhau giữa 4WD gián đoạn và 4WD thƣờng xuyên: Bên cạnh mục đích sử dụng khác nhau, có hai kiểu cơ cấu 4WD cơ bản. Đó là 4WD gián đoạn mà thường chỉ dùng ở chế độ 2WD (hai bánh chủ động) và người lái chỉ chuyển sang 4WD khi cần, loại thứ hai là 4WD thường xuyên mà luôn hoạt động ở chế độ 4WD. Sự khác nhau giữa chúng là loại 2WD chỉ có một vi sai cho cầu trước và một cho cầu sau, trong khi 4WD thường xuyên có thêm một vi sai giữa cầu trước và cầu sau (vi sai giữa). Mã số: T2013-62 3
7. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy 4WD GIÁN ĐOẠN Hình 1.1: Các kiểu 4WD  Ƣu điểm của 4WD: Mối liên hệ giữa xe và đường không phải lúc nào cũng như nhau. Xe phải có khả năng chuyển động trên nhiều loại đường, không chỉ đường xóc, hay đường tuyết mà còn những đường có đặt điểm bề mặt thay đổi do sự thay đổi của thời tiết. Cách lái xe tốt nhất trên đường xấu là cả 4 bánh đều chủ động.Về mặt này, xe 4WD có những ưu điểm nổi bật so với xe FF, FR hay MR 2WD. Tính thông qua tuyệt vời trên đường tuyết: Ở xe 4WD, do cả 4 bánh đều là chủ động, lực kéo truyền đến mặt đường gấp đôi xe 2WD, vì vậy nó có tính năng thông qua rất cao trên đường có hệ số ma sát µ thấp. Tính thông qua tuyệt vời trên đường xóc: Cần công suất lớn hơn khi chạy trên đường cát, bùn hay đường xóc. Do 4 bánh đều chủ động khi ở chế độ 4WD nên các bánh trước và sau sẽ giúp đỡ lẫn nhau vì vậy tính năng thông qua của nó rất cao trên loại đường này. Tính leo dốc tuyệt vời: Do lực kéo xấp xỉ gấp đôi xe 2WD nên xe 4WD có thể leo những dốc mà xe 2WD không thể leo được. Tính ổn định quay vòng tuyệt hảo: Do bốn lốp xe đều truyền lực được thay vì hai lốp, tải trọng lên mỗi lốp giảm xuống và lực quay vòng của lốp có thể được sử dụng hiệu quả hơn, nên tính ổn định quay vòng tốt hơn. Mã số: T2013-62 4
8. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Tính năng khởi hành và tăng tốc tuyệt hảo: Độ bám đường của lốp xe 4WD gần gấp đôi xe 2WD nên ngay cả những xe có công suất lớn, lốp vẫn không bị trượt khi xe khởi hành hay tăng tốc. Điều này tăng tính năng khởi hành và tăng tốc. Tính ổn định chuyển động thẳng tuyệt hảo: Trong xe 4WD, độ bám dư của từng lốp xe tăng lên, các thay đổi bên ngoài sẽ không ảnh hưởng đến xe. Do vậy sẽ có được tính ổn định chuyển động thẳng.  Nhƣợc điểm của 4WD: Mặc dù có những ưu điểm nổi bậc xe, 4WD có những nhượt điểm sau: Cấu tạo phức tạp: Cần một hộp số phụ, hay trong trường hợp xe FF chuyển thành xe 4WD, cần thêm trục các đăng và vi sai sau để phân phối công suất đến các bánh trước và sau làm kết cấu thêm phức tạp. Đồng thời làm cho việc bảo dưỡng và sữa chữa khó khăn hơn và phức tạp hơn. Trọng lượng tăng: Tăng các số lượng các chi tiết như hộp số phụ, trục các đăng và vi sai sau làm tăng trọng lượng xe vì vậy làm giảm tính kinh tế nhiên liệu. Giá thành tăng: Cấu tạo phức tạp và số lượng các chi tiết tăng làm tăng giá thành xe.Và chi phí cho việc bảo dưỡng cũng tăng thêm. Tăng tiếng ồn và rung động: Tăng số lượng các chi tiết quay (hộp số phụ, trục các đăng ) làm tăng nguồn phát ra tiếng ồn và rung động. (Tuy nhiên, đã có những biện pháp hữu hiệu hơn để ngăn không cho nó trở thành hư hỏng ở điều kiện bình thường) Những nhược điểm này có thể trở thành những nhược điểm nhưng chúng rất nhỏ so với các ưu điểm.Vì vậy, 4WD là hệ thống có đủ khả năng thỏa mãn hoàn toàn các nhu cầu của khách hàng từ những tính năng ưu việt nói trên và hình dáng bắt mắt từ cái nhìn bên ngoài với sự dũng mãnh và tin cậy. 2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. 2.3.1 Cấu tạo  Các bộ phận chính: Mã số: T2013-62 5
9. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Các bộ phận chính của hệ thống 4WD là hộp số phụ, trục các đăng, vi sai trước và sau, và một hệ thống lực chọn dẫn động. Một số loại sử dụng cơ cấu khóa mayơ trước ăn khớp với bánh chủ động trước. Trục các đăng và bộ vi sai tương tự như chúng được sử dụng trong xe hai bánh chủ động.  Kết cấu của 4WD: Có hai hệ thống 4WD cơ bản trên xe. Trong xe với động cơ đặt theo kiểu truyền thống, Các bộ phận bánh sau chủ động tương tự như lắp đặt hai bánh trước chủ động. Một hộp số phụ được lắp giữa trục ra của hộp số và trục các đăng. Hộp số phụ trực tiếp đưa công suất đến các bánh trước khi cần.Cả hai trục các đăng được gắn đến hộp số phụ. Trục các đăng sau đưa công suất đến bộ vi sai sau giống như hệ thống dẫn động hai bánh trước. Trục các đăng trước đưa công suất đến bộ vi sai trước. Thiết kế này là loại thông dụng nhất trong thiết kế hai bánh trước chủ động. Trong dẫn động hai bánh trước, hai bánh trước được dẫn động giống như kiểu trên xe dẫn động hai bánh sau. Hộp số phụ được lắp trên hộp số đặt ngang, hay trên một phần của nó. Trên một số thiết kế, cả hai bán trục có bộ vi sai riêng rẽ. Các kết cấu khác bộ vi sai trước là một phần của hộp số đặt ngang. Các bánh trước được dẫn động liên tục. Trong hệ thống bốn bánh chủ động, công suất truyền qua trục các đăng sau đến bộ vi sai sau. Hai thiết kế này chỉ ra trong hình dưới đây. Mã số: T2013-62 6
10. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình 1.2: Hai kiểu thiết kế 4WD a 2.3.2 Nguyên lý hoạt động:  4WD gián đoạn: Hình II.2: Hộp số phụ 4WD gián đoạn Hình 1.3: Cấu tạo chung của 4WD gián đoạn Mã số: T2013-62 7
11. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Tr ục ra của hộp số chia thành hai phần.Phần dài được dẫn động bởi một càng gạt.Phần dài của trục ra quay sẽ dẫn động trục các đăng sau. Phần ngắn hơn phía trước được nối đến phần dài chỉ khi càng gạt dẫn động bốn bánh xe được dịch chuyển ăn khớp với đầu trục của trục ngắn. Khi muốn hai bánh dẫn động, trục ra không nối bởi sự dịch chuyển càng gạt dẫn động bốn bánh không ăn khớp. Trục dài dẫn động trục các đăng sau, nhưng không truyền mômen ra trước. Dẫn động bốn bánh được ăn khớp bằng cách dịch chuyển càng gạt bốn bánh ăn khớp với trục ngắn. Mômen được truyền đến cả hai trục các đăng trước và sau. Xe trang bị kiểu hộp số phụ này không được hoạt động ở chế độ 4WD trên mặt đường cứng và khô. Các bánh trước của xe sẽ quay nhanh hơn các bánh sau. Kết quả là sự quay tăng lên của bánh chủ động dẫn đến hư hỏng chúng. Sự quay là sự phát triển của ứng suất bên trong giữa các phần của trục trước và sau, nguyên nhân của sự khác nhau tốc độ của trục trước và sau. Và các bánh xe sẽ bị mòn lốp, hay các bộ phận dẫn động sẽ bị hư hỏng. Rất khó cho các bánh xe trượt trên đường cứng và khô, xe sẽ bị hư hỏng.  4WD thường xuyên: 4WD thường xuyên dẫn động tất cả các bánh chủ động khi xe dịch chuyển. Loại này sử dụng một bộ vi sai giữa hay một khớp độ nhớt để bù trừ sự khác nhau về tốc độ giữa bánh trước và bánh sau khi xe quay vòng và qua bề mặt địa hình không đều. Bằng cách bù trừ điều kiện dẫn động khác nhau này, 4WD thường xuyên sẽ cho phép xe hoạt động liên tục ở chế độ bốn bánh chủ động trên đường cứng và khô. 4WD thường xuyên với vi sai giữa: Trên hình dưới đây xích dẫn động truyền công suất từ bánh xích chủ động đến bánh xích vỏ vi sai. Một bộ vi sai bên trong vỏ truyền mômen đến cả hai trục ra hộp số phụ. Bộ vi sai cho phép trục trước và sau quay khác tốc độ trong khi vẫn truyền dòng công suất. Điều này cho phép sử dụng liên tục chế độ 4WD. Bộ vi sai được trang bị với một bộ vi sai chống trượt, nó cung cấp sự dẫn động đến cả hai trục trước và sau nếu một trong các bánh xe bị quay. Trong điều kiện kéo Mã số: T2013-62 8
12. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy xấu, bộ vi sai có cơ cấu để khóa hoạt động vi sai. Điều này cung cấp một sự dẫn động trực tiếp đến cả hai trục trước và sau. Hình 1.4: Cơ cấu hạn chế bằng khớp nối thủy lực 4WD thường xuyên và gián đoạn với khớp thủy lực: Những hộp số phân phối này hoạt động một phần giống với bộ vi sai trang bị ở trên. Sự khác nhau cơ bản là khớp thủy lực trang bị để thay thế bộ vi sai hạn chế trượt kiểu cơ khí. Khớp nối thủy lực gồm có một chuỗi các đĩa thép và rãnh.Các đĩa không chạm vào nhau.Khớp nối được đổ đầy dầu silicon trong không gian giữa các đĩa.Khớp thủy lực được đặt ở chỗ mà công suất truyền đến các bánh sau phải qua nó. Trong suốt quá trình hoạt động bình thường (bánh xe không trượt), khớp thủy lực không hoạt động. Khi một bánh xe quay trơn xảy ra, khớp sẽ truyền mômen đến các cầu để có điều kiện kéo tốt nhất. Chất lỏng silicon trong khớp thủy lực rất đặt, hay lầy nhầy và không lỏng vì nhiệt. Khi một trục quay nhiều bởi vì các bánh xe trượt, tốc độ khớp nối cũng tăng lên. Khi Mã số: T2013-62 9
13. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy tốc độ khớp nối tăng, Các đĩa ly hợp được đẩy quay trong dầu cũng như tốc độ của chúng tăng lên. Khi chất lỏng được kéo giữa các đĩa và dịch chuyển, nó giãn nở, tăng ma sát và cản trở tốc độ trục quay nhanh. Khớp nối không khóa các trục với nhau, nhưng nó điều khiển độ trượt bằng cách gửi mômen đến trục quay chậm. Từ nguyên lý hoạt động của 4WD gián đoạn và thường xuyên trên ta thấy hệ thống 4WD thường xuyên có ưu điểm hơn vì hệ thống 4WD thường xuyên luôn luôn dẫn động bằng 4 bánh nên tính năng vận hành luôn luôn ổn định hơn. Tuy nhiên, cũng có một nhược điểm đó là: khi 1 bánh bị trượt, thì 3 bánh còn lại không sinh ra lực moment quay làm cho chiếc xe không thể di chuyển được. Vì toàn bộ moment động cơ sinh ra đã truyền cho bánh bị trượt. Chính vì điều đó, các kỹ sư đã nghiên cứu và thiết kế cơ cấu hãm không cho moment truyền sang bánh bị trượt – cơ cấu khóa vi sai trung tâm 2.3.3 Các loại cơ cấu khóa vi sai trung tâm Hiện nay, trên các dòng xe hiện đại có rất nhiều loại cơ cấu khóa vi sai, nhưng thường có 3 loại cơ bản: Cơ cấu khóa vi sai bằng cơ khí Cơ cấu khóa vi sai bằng khớp thủy lực Kiểu ly hợp bằng nhiều đĩa thủy lực Mã số: T2013-62 10
14. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình II.4: Các kiểu cơ cấu hạn chế vi sai giữa Hình 1.5: Các cơ cấu khóa vi sai giữa  Cơ cấu khóa vi sai bằng cơ khí Cụm vi sai giữa này bao gồm hộp bên phải vi sai giữa hộp bên trái vi sai giữa, các bánh răng vi sai của vi sai giữa, bánh răng bên phải của vi sai giữa, bánh răng bên trái của vi sai giữa. Hộp bên phải vi sai giữa được gắn liền với một trục rỗng có các răng ly hợp vấu ở đầu phía bên phải để khóa vi sai giữa. Hộp bên trái vi sai giữa (cùng với hộp bên phải của vi sai giữa) được lắp lên bánh răng vành chậu vi sai giữa bằng các bu lông. Bánh răng bên phải của vi sai giữa được gắn liền với một trục rỗng mà đầu bên phải của trục có then hoa. Một ống ly hợp vấu được lắp trên phần then hoa để khóa vi sai giữa. Bánh răng bên trái của vi sai giữa gắn liền với hộp vi sai trước. Vi sai trước được đặt trong hộp bên trái của vi sai giữa để cho phép nó dịch chuyển tự do. Bánh răng bán trục phải của vi sai trước được nối với trục trung gian. Trục này xuyên qua bánh răng bên phải của vi sai giữa. Mã số: T2013-62 11
15. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình 1.6: Cơ cấu khóa vi sai giữa bằngcơ khí  Hoạt động: - Công tắt khóa vi sai giữa tắt (OFF) Khi công tắc khóa vi sai giữa tắt cả VSV số một và số hai đều tắt. VSV số một hút chân không từ bình chân không đến buồng A của bộ chấp hành chân không và VSV số hai hút không khí đến buồng B của bộ chấp hành chân không. Vì vậy màng bộ chấp hành chân không dịch sang phía buồng A (sang phải) và cần (được gắn với màng)làm ống khóa , càng gài số và trục cùng dịch sang phải. Nó tách ống gài ra khỏi hộp vi sai và vi sai giữa hoạt động và điều chỉnh sự sai khác về tốc độ góc giữa các bánh trước và sau. Công tắc đèn báo khóa tắt và đèn báo khóa tắt ở trạng thái này. Mã số: T2013-62 12
16. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình 1.7: Cơ cấu khóa vi sai chưa hoạt động - Công tắt khóa vi sai giữa bật (ON) Khi ấn công tắt khóa vi sai giữa, VSV số một và số hai bật, VSV số một cho không khí vào buồng A của bộ chấp hành chân không, VSV số hai cho chân không từ bình chân không vào buồng B của bộ chấp hành . Vì vậy, màng bộ chấp hành chân không dịch về phía buồng B (sang trái). Cần (nối với màng ) đẩy ống khóa, càng gài số và trục sang trái nên ống khóa ăn khớp với hộp qua ly hợp vấu. Kết quả là, hộp vi sai giữa và bánh răng bên phải của vi sai giữa bị khóa cứng như một cụm. Do bánh răng vi sai của vi sai giữa và các bánh răng bên trái và phải bị khóa với hộp vi sai giữa và cùng quay như một khối, lực truyền đều đến vi sai trước và sau. Công tắt đèn báo khóa bật và đèn báo sáng trong trạng thái này. Mã số: T2013-62 13
17. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình 1.8: Cơ cấu khóa vi sai hoạt động  Khóa vi sai giữa với khớp thủy lực: Kiểu vi sai giữa này dùng một khớp thủy lực để hạn chế tác dụng của vi sai. Nếu có bánh chủ động nào bị trượt quay, lực được tự động truyền đến các bánh không bị trượt vì vậy cải thiện tính ổn định điều khiển, không bị mất mát công suất của động cơ, cung cấp lực kéo cần thiết để đưa xe ra khỏi hố bùn khi nó bị kẹt . Kiểu này có ưu điểm so với kiểu khóa cơ khí là không cần chuyển đổi giữa hai vị trí “FREE” và “LOCK”. Hình 1.9: Khóavi sai giữa với khớp thủy lực Mã số: T2013-62 14
18. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Bố trí của vi sai giữa, vi sai trước, bánh răng dẫn động hộp số phụ, bánh răng bị động hộp số phụ hầu như giống với kiểu khóa cơ khí vi sai giữa, nhưng có một khớp thủy lực được gắn trong hộp số phụ để hạn chế tác dụng của vi sai giữa. Hoạt động: Khi xe khởi hành, khi đạp phanh hay khi leo hoặc xuống dốc, trọng tâm xe thay đổi và tải trọng và tải trọng tác dụng lên các bánh trước và sau thay đổi. Nó sinh ra sự chênh lệch lực cản quay (tương ứng với mặt đường) giữa các bánh trước và sau. Phần lực lớn hơn được truyền bởi vi sai giữa đến bánh trước hay sau mà có lực cản quay nhỏ hơn. Vì vậy ở điều kiện này, lực không được truyền một cách có hiệu quả đến mặt đường. Khớp thủy lực triệt tiêu tác dụng của vi sai giữa ở những điều kiện đó và tăng phần lực được truyền đến các bánh khác (không bị trượt). Vì vậy, lực được truyền đến mặt đường hiệu quả hơn. Khi xe bắt đầu chuyển động, trọng tâm của xe dịch chuyển về phía sau và tải trọng tác dụng lên cầu sau tăng. Vì vậy, tải trọng tác dụng lên cầu trước giảm. Do đó các bánh trước có xu hướng quay nhanh hơn các bánh sau bởi vi sai giữa và bánh răng bên trái của vi sai giữa quay nhanh hơn bánh răng bên phải. Tuy nhiên, nếu bánh răng bên trái quay nhanh hơn thì lực cản sinh ra bởi khớp thủy lực cũng tăng. Nó ngăn cản sự quay của bánh răng bên trái và làm tăng tốc độ quay của bánh răng bên phải. Vì vậy lực truyền đến các bánh răng trước giảm và có thêm lực đến các bánh sau. Mã số: T2013-62 15
19. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Hình 1.10: Hoạt động vi sai giữa với khớp thủy lực  Vi sai giữa với ly hợp nhiều đĩa thủy lực: Áp suất dầu tác dụng lên ly hợp thủy lực nhiều đĩa thủy lực được điều khiển để hạn chế tác hoạt động của vi sai giữa. Vì vậy tạo ra lực hạn chế vi sai tốt nhất cho các trạng thái hoạt động. Mã số: T2013-62 16
20. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Cấu tạo: Hình 1.11: Hoạt động vi sai giữa với khớp thủy lực Bánh răng vành chậu của vi sai giữa được gắn vào vỏ lắp bánh răng vành chậu bằng bu lông. Nó ăn khớp với bánh răng dẫn động bánh răng vành chậu trên trục thứ cấp hộp số. Hộp vi sai giữa được đặt trong vỏ lắp bánh răng dẫn động hộp số phụ qua hai ổ bi kim nên nó có thể quay tự do. Bánh răng bên phải của vi sai giữa ăn khớp với vỏ lắp bánh răng dẫn động hộp số phụ nhờ then hoa và truyền lực đến vi sai sau qua hộp số phụ và trục các đăng. Bánh răng bên trái vi sai giữa ăn khớp then hoa với hộp vi sai trước. Hộp vi sai trước được đặt trong vỏ lắp bánh răng vành chậu và có thể quay bên trong nó. Hộp vi sai trước là kiểu hai mảnh và được ghép lại với nhau bằng bu lông. Mã số: T2013-62 17
21. Nghiên cứu và thi công bộ trợ huấn cụ hệ thống truyền động 4WD phục vụ giảng dạy Có then hoa ở đầu bên phải của hộp bên phải vi sai trước, hộp phải ăn khớp với bánh răng bên trái của vi sai giữa. Cụm bánh răng vi sai trước bao gồm hai bánh răng vi sai, trục và hai bánh răng bán trục. Bán trục trái được lắp vào bánh răng bán trục trái của vi sai trước. Trục trung gian được lắp vào bánh răng bán trục phải của vi sai trước để dẫn động bán trục phải – trước. Hoạt động: Hệ thống điều khiển vi sai giữa điều khiển và hạn chế hoạt động của vi sai giữa bằng lực ma sát sinh ra giữa các đĩa ma sát và đĩa ép khi bị ép vào nhau bởi các piston. Đĩa ma sát có các răng then hoa ở chu vi trong và nó ăn khớp với phần then hoa ở chu vi ngoài của vỏ vi sai trước, trong khi các đĩa ép có răng then hoa ở chu vi ngoài ăn khớp với phần then hoa phía trong của vỏ lắp bánh răng vành chậu bên phải. Kết quả là một lực ma sát phù hợp với điều kiện chuyển động được tạo ra giữa đĩa ma sát và đĩa ép của ly hợp. Lực ma sát này điều khiển hoạt động của vi sai giữa. Hình 1.12: Hoạt động khớp thủy lực Mã số: T2013-62 18
22. S K L 0 0 2 1 5 4