Báo cáo 4WD | Báo cáo môn hệ thống truyền lực - Khoa cơ khí động lực Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN THỰC TẬP HỆ T Ố
H NG TRUYỀN LỰC Ô TÔ BÁO CÁO 4WD
MÃ LỚP HỌC PHẦN: PAPS331131_23_1_04CLC
GVHD: DƯƠNG NGUYỄN HẮC LÂN THỰC HIỆN: NHÓM 3
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10, NĂM 2023
Danh sách thành viên thực hiện STT Họ và tên MSSV
Nội dung thực hiện Hoàn thành 1
Tạ Xuân Lâm 21145636 Tổng quan về 4WD. 100% Tổng hợp, chỉnh sửa nội dung. 2
Nguyễn Duy 21145175 4WD gián đoạn 100% Khoa 3 Hồ Tấn Kiệt
21145185 4WD thường xuyên 100% 4
Võ Việt Khôi 21145180 4WD thường xuyên 100%
Phần 1: Tổng quan về 4WD 1.1/ 4WD là gì ?
4 WD ( four wheels drive hay 4 bánh dẫn động) là loại xe có 2 cầu trước và sau
dẫn động khác với các xe thông thường chỉ được dẫn động bởi 1 cầu. 1.2/ Ưu điểm
Ưu điểm của 4WD so với 2WD: Chủ yếu đến từ việc tăng khả năng bám của
bánh xe với mặt đường.
Mối liên hệ giữa lực bám và lực kéo( của từng bánh xe) được thể hiện qua công
thức: Lực bám phụ thuộc vào hệ số bám của mặt đường. Lực kéo tối đa bằng lực bám.
Với cùng 1 momen xoắn, 4WD phân bố momen ra cả 4 bánh xe trong khi 2WD
phân bố ra 2 bánh xe, vì vậy mỗi bánh xe của 4WD nhận được ít momen hơn (
lực kéo ở mỗi bánh xe cũng nhỏ hơn ) nhưng tổng lực tác động lên mặt đường
của 4WD và 2WD là như nhau. Đồng thời, vì tận dụng được khả năng bám của
cả 4 bánh xe nên tổng lực bám của 4WD gấp đôi 2WD.
Do đó, nếu hệ số bám của mặt đường không cao, thì khả năng bị trượt của 4WD là thấp hơn so với 2WD.
Điều này lí giải tại sao 4WD có những ưu điểm như sau so với 2WD
1.2.1/ tính thông qua tuyệt vời trên đường tuyết
Đường tuyết có hệ số bám thấp, nên 4WD có khả năng bị trượt thấp hơn.
1.2.2/ Tính thông qua tuyệt vời trên đường xóc
Trên đường xóc có nhiều vật cản, đối với xe 2WD, nếu bánh chủ động lăn trên
phần đường có hệ số bám thấp, thậm chí là vật cản có hệ số bám thấp, lực tác
dụng từ bánh xe chủ động lên đường ( hoặc vật cản ) là không đủ để cho xe 1 chuyển động.
Đối với 4WD, 4 bánh chủ động hỗ trợ nhau, nếu bánh này bị trượt ( hoặc bị cản)
thì sẽ có bánh kia kéo đi. Do đó tăng khả năng đi trên đường xóc.
1.2.3/ tính năng leo dốc
Để xe có thể di chuyển được, lực kéo của xe phải lớn hơn lực cản, mà lực kéo lại
bị giới hạn bởi lực bám của mặt đường.
Khi xe chuyên động lên dốc , xuất hiện lực cản do trọng lượng của xe, đồng thời
hệ số bám giảm. Độ dốc càng cao , lực cản càng lớn , hệ số bám càng giảm dẫn
đến lực bám càng giảm. Do đó, nếu đạp ga để tăng lực kéo thì rất dễ chạm đến
giới hạn bám. Nếu lực bám nhỏ hơn lực cản thì khi đó lực kéo tối đa cũng nhỏ
hơn lực cản dẫn đến xe bị tuột dốc, bị trượt.
Xe 4WD cho phép tận dụng khả năng bám của 4 bánh xe ( lớn hơn 2 bánh xe
của 2WD) nên lực bám tối đa của 4WD gấp đôi 2WD. Vì vậy khả năng leo dốc của 4WD cao hơn 2WD.
1.2.4/ Tính năng khởi hành, tăng tốc.
Xe tăng tốc nhanh nghĩa là gia tốc của xe lớn, gia tốc lớn thì cần lực kéo lớn.
Lực kéo bị giới hạn bởi lực bám . Như đã nói ở trên , lực kéo của 4WD chia đều
cho 4 bánh, do đó tổng lực bám lớn hơn trong khi lực kéo trên mỗi bánh xe nhỉ
hơn. Từ đó, lực kéo cực đại của 4WD cao hơn dẫn đến khả năng tăng tốc tốt hơn.
1.2.5/ Tính ổn định chuyển động thẳn g
Lực bám chia đều cho 2 phương , khi xe chuyển động thẳng với lực kéo tối đa
bằng lực bám, lực bám ngang ( so với chiều chuyển động của xe) sẽ mất. Khi
đó, nếu có lực ngang( như gió,…) tác dụng vào xe, xe sẽ bị lệch khỏi chuyển động ban đầu. 2
4WD cho lực bám nhiều hơn nên khi lực kéo của 2WD đạt tối đa bằng lực bám,
thì 4WD vẫn chưa đạt giới hạn bám, do đó vẫn còn lực bám ngang để chống lại các lực ngang.
1.2.6/ Tính ổn định quay vòng
Tương tự như tính ổn định chuyển động thẳng nhưng lúc này lực ngang là lực
quán tính ly tâm rất lớn. Xe 4WD cho lực bám nhiều hơn nên ổn định hơn khi quay vòng. 1.3/ Nhược điểm
- Cấu tạo phức tạp: Do phải có hộp số phụ, trục các đăng,…
- Trọng lượng tăng: Do số lượng chi tiết nhiều hơn
- Giá tăng: Do chi tiết phức tạp hơn, nhiều hơn
- Rung động, tiếng ồn tăng: Do có nhiều các chi tiết quay trong hộp số phụ, các đăng,…
- Tiêu hao nhiên liệu tăng: Do xe nặng hơn. 1.4/ Phân loại 4WD
1.4.1/ Hiện tượng tuần hoàn công suất
Với xe 2WD, để khắc phục hiện tượng do sự chênh lệch tốc độ góc giữa hai
bánh xe trái và phải, người ta lắp thêm bộ vi sai.
Tương tự với xe 4WD, sự chênh lệch tốc độ giữa 2 bánh xe trước được khắc phụ
bởi bộ vi sai trước, 2 bánh xe sau cũng có bộ vi sai sau. Tuy nhiên, ở 4WD có sự
khác biệt giữa tốc độ của các bánh xe trước và bánh xe sau. Nếu mặt đường có
hệ số ma sát thấp, sự chênh lệch tốc độ có thể được bù nếu có bánh xe bị trượt.
Nếu mặt đường có hệ số ma sát cao, bánh xe có tốc độ cao hơn hơn sẽ bám vào
mặt đường, còn bánh xe có tốc độ thấp sẽ bị trượt gây ra hiện tượng phanh. Hiện 3
tượng này gọi là hiện tượng tuần hoàn công suất.
1.4.2/ Phân loại 4WD
1.4.2.1/ 4WD gián đoạn
Người lái có thể lựa chọn giữa hai chế độ 2WD và 4WD tùy thuộc vào điều kiện
mặt đường. 2WD sử dụng khi đi trên đường bằng, hệ số bám cao. 4WD chỉ được
sử dụng khi đi trên đường xấu, đường tuyết, ( hệ số bám thấp) để tận dụng ưu
điểm của nó; không được sử dụng khi đi trên đường bằng, khi bo cua tốc độ cao
(tránh hiện tượng tuần hoàn công suất)
Cơ cấu chuyển đổi giữa 4WD và 2WD được thực hiện bởi hộp số phụ.
1.4.2.2/4WD thường xuyên
Được dùng ở mọi điều kiện đường xá và điều kiện hoạt động, từ đường tốt đến đường xấu.
4WD thường xuyên được trang bị bộ vi sai giữa để khắc phục hiện tượng tuần hoàn công suất.
Phần 2: 4WD gián đoạn
2.1/ Tháo lắp hộp số phụ HF2A
Hộp số phụ này có 2 loại 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 đến bộ
vi sai trung tâm qua trục sơ cấp, bánh răng lồng không tốc độ thấp hay cao là
bánh răng thứ cấp tốc độ thấp hay cao. Cấu tạo : 4
- Tháo nắp của cần số phụ
- Tháo cần gài số của cần số phụ 5
- Tháo cần gài cầu của cần số phụ - Tháo nắp cac-te 6
- Tháo chốt gài 2 trục càng gạt
- Đóng chốt giữa trục càng gạt và càng gạt ra 7
- Làm tương tự với trục còn lại
- Tháo nắp giữ trục cầu trước 8
- Tháo bu-long và lo xo hãm trục càng - Tháo trục càng dài 9
- Tháo chốt hãm giữa 2 trục - Tháo nắp đuôi 10 - Tháo trục càng ngắn
- Tháo 2 trục và dây xích ra cùng 1 lúc
-Tháo ống trượt và càng gạt hộp số phụ
Lưu ý: khi tháo trục càng dài thì dùng cây lói đóng nhẹ ra. Lưu ý chốt ngăn
ngừa ăn khớp kép lắp giữa trục càng dài và trục càng ngắn. 11 12
2.2/ Đường truyền công suất Sơ đồ hộp số phụ
Với a, b là các bộ đồng tốc
1, 2, 3, 4, 5, 6 là các bánh răng.
Z1 = 16, Z2 = 22, Z3 = Z6 = 33, Z4 = 21, Z5 = 16 Các tay số: Số N:
+ Bộ đồng tốc a không gắn vào bánh răng nào nên không có đường truyền công
suất truyền từ trục A đến trục B 13 + Tỉ sô truyền i = 0 Số 2H:
+ Cách vào số: Từ số 4H, kéo cần chỉnh số sang trái làm cần chỉnh số nối với
trục cần gạt b, sao đó kéo cần chỉnh số xuống dưới làm trục cần gạt b di chuyển
sang trái, bộ đồng tốc b di chuyển sang trái tách khỏi bánh răng số 3 khiến
đường truyền công suất ra cầu trước bị mất.
+Đường truyền công suất: Số 4H:
+ Cách vào số từ tay số N đẩy xuống phía dưới 1 nấc, khi đó trục cần gạt a di
chuyển sang trái, bộ đồng tốc a di chuyển sang trái bắt với bánh răng số 1 + Tỉ số truyền i =1
+Đường truyền công suất: 14 Số 4L:
+ Cách vào số: Từ tay số N, đẩy cần chỉnh số lên trên, trục cần gạt a di chuyển
sang phải, bộ đồng tốc a di chuyển sang phải bắt với bánh răng số 2
+Đường truyền công suất:
Phần 3: 4WD thường xuyên
3.1/ Tháo hộp số phụ để lấy bộ vi sai giữa
Tháo cần gạt số ( để cần gạt ở vị trí số N ) 15 Tháo cacte 16
Tháo cơ cấu khóa vi sai giữa
Tháo càng chuyển số và moayo chuyển số
Tháo rời thân hộp để lấy bộ vi sai 17
Rút các trụ chuyển số ( lưu ý để số N)
Tháo cụm trục sơ cấp và thứ cấp 18