intTypePromotion=3

Hệ thống truyền lực và bộ vi sai

Chia sẻ: Trần Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:14

0
1.147
lượt xem
493
download

Hệ thống truyền lực và bộ vi sai

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Người ta thường chia hệ thống dẫn động ra làm 2 loại gồm: Xe FF (động cơ đặt trước – dẫn động bánh trước): ở loại này, lực dẫn động từ động cơ đặt theo chiều ngang xe qua hộp số, rồi đến bộ vi sai và cuối cùng đến các bánh xe phía trước. Trong hệ thống này, bánh trước của xe làm hai nhiệm vụ vừa dẫn động cho xe, vừa dẫn hướng cho xe. Ưu điểm của loại này là kết cấu của hệ thống truyền lực đơn giản, gọn nhẹ hơn do không có trục các đăng, do vậy giảm được...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hệ thống truyền lực và bộ vi sai

  1. Hệ thống truyền lực và bộ vi sai (Phần I) 24/12/2007   Hệ  thống truyền lực trong ôtô có nhiệm vụ truyền công suất từ động cơ  đến các bánh xe.   Hiện nay,  ôtô  thường dùng hệ  thống dẫn  động trong xe FF, FR hoặc xe 4WD, MR. Trong  đó,  bộ  vi sai là  một  bộ  phận quan trọng trong hệ  thống dẫn  động.  Nó  giúp  cho  xe di  chuyển ổn định và bảo vệ các lốp xe khi quay vòng.       Người ta thường chia hệ thống dẫn động ra làm 2 loại gồm:
  2. Xe FF (động cơ   đặt trước – dẫn  động bánh trước ):  ở  loại này, lực dẫn  động từ   động cơ   đặt theo   chiều ngang xe qua hộp số, rồi đến bộ vi sai và cuối cùng đến các bánh xe phía trước. Trong hệ  thống này, bánh trước của xe làm hai nhiệm vụ vừa dẫn động cho xe, vừa dẫn hướng cho xe. Ưu   điểm của loại này là kết cấu của hệ thống truyền lực đơn giản, gọn nhẹ hơn do không có trục các   đăng, do vậy giảm  được chi phí  chế  tạo. Ngoài ra do công suất  được truyền trực tiếp vào bánh  dẫn  động nên  độ  bám  đường tốt hơn, xe di chuyển  ổn  định hơn, thêm vào  đó  nó  tiết kiệm  được  nhiên liệu hơn và tăng được diện tích buồng lái.   Khác với xe FF, xe FR (động cơ   đặt trước – dẫn  động bánh sau) công suất từ   động cơ  qua hộp  số, trục các đăng, bộ vi sai rồi mới đến các bánh dẫn động phía sau. Do vậy, đây chính là nhược   điểm của nó. Hệ  thống dẫn  động cồng kềnh hơn khiến cho trọng lượng của xe tăng lên. Tuy   nhiên, nó cũng có những ưu điểm nhất định so với xe FF đó là  khả  năng tăng tốc tốt hơn và giải  thoát được bánh trước khỏi nhiệm vụ dẫn động.   Ngoài hai hệ  thống dẫn  động chủ  yếu trên, thực tế  các nhà  sản xuất còn chế  tạo các hệ  thống   dẫn động khác như hệ dẫn động 4 bánh (4WD) và hệ dẫn động với động cơ đặt giữa, cầu sau chủ  động (MR).   Bộ vi sai
  3.     Chúng ta  đã  biết  để   đưa  được lực dẫn  động từ   động cơ  xuống các bánh dẫn  động cần phải qua   một bộ phận cuối cùng gọi là bộ vi sai, chúng thường được lắp cùng với truyền lực cuối gọi là cầu   xe. Bộ  vi sai có  nhiệm vụ  là  tiếp tục tăng mômen từ  hộp số  và  phân phối các lực dẫn  động  đến  các bán trục bên trái và bên phải. Ngoài ra vi sai còn tạo ra sự  chênh lệch tốc  độ quay giữa các   bánh xe bên trái và bên phải và giúp cho xe chuyển động êm hơn khi đi vào đường vòng.    
  4.     Một bộ  vi sai thường gồm 2 phần cơ  bản là  truyền lực cuối cùng và  truyền lực vi sai. Truyền lực   cuối cùng có nhiệm vụ giảm số vòng quay từ hộp số ngang hoặc hộp số dọc, từ  đó tăng mômen  quay. Truyền lực vi sai có  tác dụng khi xe  đi vào  đường vòng nó  tạo ra sự  chênh lệch về  tốc  độ  quay giữa các bánh phía trong và phía ngoài, do vậy tránh được hiện tượng trượt của các lốp khi   xe quay vòng, giảm độ mòn cho lốp xe và giúp xe quay vòng tốt hơn, ổn định hơn. Sau đây ta sẽ  tìm hiểu cấu tạo của các bộ vi sai trong xe FF và FR.   Bộ vi sai trong xe FF
  5.   Bộ vi sai gắn với vỏ hộp số ngang trong xe FF Trong xe FF,  động cơ   được  đặt ngang và bộ vi sai  được gắn liền với vỏ hộp truyền lực. Các nhà   chế tạo lắp cụm vi sai ở giữa vỏ hộp truyền lực và vỏ hộp số ngang. Chính điều này giúp cho kết   cấu của hệ thống gọn nhẹ hơn và giảm chi phí chế tạo.  Bánh răng lớn trong bộ  vi sai thường là  loại bánh răng xoắn, nó  tựa trên hai vòng bi bán trục và   gắn trên vỏ  của hộp số  ngang, nhận mômen xoắn trực tiếp từ  trục thứ  cấp của hộp số  ngang.  
  6. Bánh răng lớn có  các trục cố   định  để  gắn bánh răng vi sai. Các bán trục  ăn khớp với các bánh   răng bán trục bằng then. Thông thường trong bộ  vi sai có  hai bánh răng vi sai (hay bánh răng   hành tinh) để dẫn động cho các bánh răng bán trục, nhưng ở các bộ vi sai dùng cho các động cơ   có  công suất lớn, có  khi dùng  đến 4 bánh răng vi sai  để  dẫn  động. Các bánh răng vi sai có  thể   tham gia cùng lúc hai chuyển động: chuyển động quay cùng với bánh răng lớn khi xe đi thẳng và  chuyển động quay quanh trục của nó khi xe đi vào đường vòng.    Bộ vi sai trong xe FR   Bộ vi sai cầu sau xe Trong thực tế bộ vi sai và truyền lực cuối cùng được lắp thành một cụm và được lắp đặt trực tiếp   trong vỏ hộp vi sai, rồi tiếp tục được lắp đặt vào hộp cầu sau, thân xe hoặc khung xe. 
  7.     Bánh răng quả dứa được nhận mômen xoắn từ trục các đăng thông qua một bích nối. Bánh răng   quả dứa này được lắp trong vỏ hộp vi sai và lăn trên 2 ổ bi côn có tác dụng hạn chế lực dọc trục   phát sinh khi bánh răng quả dứa làm việc. Người ta lắp bánh răng vành chậu liền với vỏ hộp vi sai   vào giá đỡ vi sai qua hai vòng bi bán trục. Các bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu là các   bánh răng côn xoắn có đường tâm trục lệch nhau vì vậy người ta phải sử dụng loại dầu bánh răng   hypoit  đặc biệt  để  bôi trơn cho chúng. Các bánh răng bán trục  được lắp vào các bán trục sau  bằng rãnh then.   Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai của xe FF hay FR đều gồm hai quá trình như sau:   Chiều dài của mũi tên biểu thị cho độ lớn của 
  8. lực cản, mômen xoắn và tốc độ quay   ­ Khi xe chạy thẳng: do lực cản tác  động như  nhau lên cả  hai bánh xe dẫn  động bên trái và bên  phải nên các bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và  bánh răng bán trục  ăn khớp với nhau   thành một khối liền để truyền lực dẫn động đến các bánh xe. Các bánh xe dẫn động quay với tốc  độ như nhau, mômen xoắn của các bánh răng bán trục bên trái và bên phải như nhau.   Chiều dài của mũi tên biểu thị cho độ lớn của  lực cản, mômen xoắn và tốc độ quay   ­ Khi xe  đi vào  đường vòng: do lực cản tác  động lên hai bánh dẫn  động khác nhau, chẳng hạn  như  lực cản tác  động lên lốp A lớn hơn tác  động lên lốp B khiến cho tốc  độ  quay của lốp A nhỏ   hơn tốc độ quay của lốp B. Hay nói khác đi, bên trong bộ vi sai, bánh răng bán trục A quay chậm  và  bánh răng vi sai phải quay sao cho bánh răng bán trục B phía ngoài quay nhanh hơn.  Đó  chính là cách mà bộ vi sai giúp cho xe chạy êm qua đường vòng.    Như vậy là khi mà bộ vi sai hoạt động nó phân phối mômen khác nhau vào các bánh xe bên trái  và  bên phải. Trong khi  điều này có   ưu  điểm là  làm cho xe chạy  được  êm qua các  đoạn  đường   vòng thì  ngược lại nó  lại có  nhược  điểm là  làm giảm lực dẫn  động  đến cả  2 bánh xe khi mà  lực   dẫn động lên một bánh xe bị giảm. Hệ thống truyền lực và bộ vi sai (Phần II) 04/01/2008
  9.   Bộ vi sai có ba chức năng chính đó là chức năng giảm tốc, chức năng vi sai và chức năng   chuyển hướng của lực dẫn động đối với xe FR. Chức năng vi sai sẽ làm việc khi lực cản tác   dụng lên một trong hai bánh dẫn  động khác nhau. Bài viết sẽ   đề  cập  đến một số  cơ  cấu   hạn chế trượt phổ biến của bộ vi sai trong ô tô.   Dưới tác dụng của bộ vi sai, một bánh xe sau quay trơn trong vũng bùn, xe không thể di chuyển được.
  10. Giả sử một trong hai bánh xe này nằm trong vũng bùn thì xe không thể chuyển động do tác dụng  của bộ  vi sai. Câu hỏi  đặt ra là  phải làm sao hạn chế   được tác dụng của bộ  vi sai trong trường   hợp xe  đi qua các vũng bùn trơn? Các nhà  chế  tạo xe hơi  đã   đưa vào bộ  vi sai một cơ  cấu hạn  chế tác dụng của bộ vi sai, gọi là bộ vi sai hạn chế trượt (LSD).   LSD là  một cơ  cấu có  tác dụng hạn chế  tác dụng của bộ  vi sai khi một trong hai bánh xe dẫn   động bắt  đầu có  hiện tượng trượt  để tạo ra một lực dẫn động phù hợp  ở bánh xe kia làm cho xe   chạy êm. Có một số loại LSD như sau:  a. Loại LSD khớp thuỷ lực:   Nó  là  một loại khớp (ly hợp) thuỷ  lực truyền mômen quay bằng sức cản nhớt của dầu, sử  dụng   sức cản nhớt của dầu này để hạn chế tác dụng của vi sai. Loại LSD khớp nối thuỷ  lực này  được sử  dụng nhiều  ở  bộ  vi sai trung tâm của các xe trong các  loại xe 4WD  để hạn chế  tác dụng của vi sai. Ngoài ra một số   ít LSD khớp nối thuỷ  lực còn  được  dùng trong bộ vi sai của các xe FF và FR.  b. LSD cảm biến mômen kiểu bánh răng xoắn:    Bộ hạn chế  trượt này hoạt động chủ  yếu nhờ lực ma sát  được tạo ra giữa các  đỉnh răng của các  bánh răng hành tinh và vách trong của hộp vi sai, và ma sát được tạo ra giữa mặt đầu của bánh   răng bán trục và vòng đệm chặn.
  11.   Nguyên tắc làm việc của bộ hạn chế  trượt này là làm cho phản lực Ft (được hợp thành từ hai lực  gồm phản lực ăn khớp của bánh răng hành tinh và bánh răng bán trục, và phản lực ăn khớp của  bản thân các bánh răng hành tinh) có thể đẩy bánh răng hành tinh theo chiều quay của hộp vi sai   và tỷ lệ với mômen đầu vào.  Do phản lực Ft, lực ma sát được tạo ra giữa đỉnh răng của bánh răng hành tinh và vách trong của   hộp vi sai sẽ tác động theo hướng làm bánh răng hành tinh ngừng quay và như vậy tác dụng của   bộ vi sai đã được hạn chế. c. Loại LSD cảm nhận mômen quay: 
  12.   Lực hạn chế vi sai được tạo ra từ ma sát cạnh răng giữa các bánh răng bán trục và các trục vít, và   ma sát giữa vỏ hộp vi sai, các vòng đệm chặn và các bánh răng bán trục.  Trong loại LSD cảm nhận mômen quay này, lực hạn chế  vi sai thay  đổi mạnh và  nhanh theo  mômen quay tác động vào nó. Do đó, nếu nhả bàn đạp ga trong khi xe đang quay vòng, bộ vi sai   sẽ làm việc êm dịu như một bộ vi sai bình thường. Tuy nhiên, trong trường hợp có mômen lớn hơn   tác động, thì lực hạn chế vi sai lớn hơn sẽ được tạo ra. d. Loại có nhiều đĩa:   Lò xo nén hình ống được lắp giữa các bánh răng bán trục trái và phải để giữ các vòng đệm chặn   luôn  ép vào các tấm ly hợp qua các vòng cách và  các bánh răng bán trục. Do  đó, ma sát  được   tạo ra giữa các tấm ly hợp và vòng đệm chặn sẽ hạn chế bộ vi sai. Đối với loại vi sai này cần phải  dùng loại dầu LSD đặc biệt và tham khảo thêm trong hướng dẫn bảo dưỡng đi kèm.
  13. Điều chỉnh các cụm bánh răng. Trong bộ vi sai sử  dụng nhiều bánh răng côn xoắn, các  ổ bi côn, do vậy khi lắp bộ  vi sai,   chúng ta phải tiến hành  một số điều chỉnh ban đầu như sau: ­   Điều chỉnh tải trọng ban  đầu của vòng bi bán trục  : thường dùng  ổ  lăn  côn trong vòng bi bán trục, nên cần phải điều chỉnh tải trọng ban đầu của   các vòng bi bán trục này bằng cách  điều chỉnh  đai  ốc lắp phía ngoài mỗi  vòng bi bán trục.   ­ Điều chỉnh tải trọng ban  đầu của bánh răng quả  dứa:  Người ta thường  điều chỉnh tải trọng ban   đầu của các vòng bi bánh răng quả dứa bằng cách thay đổi khoảng cách các vòng lăn trong của  ổ đỡ trước và sau, trong khi cố định các vòng lăn ngoài vào hộp vi sai. Cũng có thể thực hiện việc   này bằng cách thay đổi tổng độ  dày của các vòng đệm được sử  dụng, hoặc  đặt  áp lực vào vòng   cách co giãn (bằng cách vặn chặt đai ốc) để làm thay đổi chiều dài của nó.  ­ Điều chỉnh khe hở ăn khớp bánh răng vành chậu: Điều chỉnh khe hở ăn khớp là điều chỉnh khe  hở của bề mặt tiếp xúc giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu. Khi khe hở ăn khớp lớn,   điều chỉnh hộp vi sai về  phía bánh răng quả  dứa, còn khi he hở   ăn khớp nhỏ,  điều chỉnh theo   hướng ra xa bánh răng quả dứa. Sử dụng đai ốc điều chỉnh để thực hiện việc điều chỉnh này. 
  14. ­   Điều chỉnh vết tiếp xúc của bánh răng vành chậu:   Điều chỉnh vết tiếp xúc răng của bánh răng  vành chậu bằng cách sử  dụng vòng  đệm điều chỉnh để dịch chuyển  độ lệch giữa bánh răng quả  dứa và bánh răng vành chậu. (mầu da cam trên thanh răng biểu thị vết tiếp xúc chuẩn).  

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản