Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-1-

Mô tả 4WD là gì?

4WD là chữ viết tắt của 4-Wheel Drive (4 bánh xe dẫn
động) và dẫn động cả 4 bánh xe bằng hộp số phụ, v.v
Có hai loại 4WD, 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn.
Các xe 4WD cũng có thể phân loại thành các loại FF (Động
cơ ở phía trước, bánh xe dẫn động ở phía trước) và FR
(động cơ ở phía trước, bánh xe dẫn động ở phía sau). Ngoài
ra, các xe 4WD còn có thể phân loại thành các loại xe để
chạy trên địa hình phức tạp và các loại xe để chạy trên
đường.
1. Hoạt động của bộ vi sai
Xe sử dụng bộ vi sai để triệt tiêu sự chênh lệch về tốc độ
quay của các bánh xe khi quay vòng.
Với loại 4WD thường xuyên, có thêm một bộ vi sai trung
tâm nữa ngoài bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu
sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trước và sau
Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe chạy được êm do
đảm bảo việc truyền công suất đều nhau đến cả bốn
bánh xe, kể cả khi quay vòng- đây là ưu điểm chủ yếu
của loại 4WD thường xuyên.
Đối với các xe 4WD gián đoạn không có bộ vi sai để triệt
tiêu sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh trước và
sau, khi xe quay vòng gấp theo chế độ 4WD, xảy ra hiện
tượng phanh khó khăn khi quay vòng và không thể quay
vòng được êm.
Vì lẽ đó, với loại 4WD gián đoạn này, cần phải chuyển

giữa chế độ 2WD và 4WD để phù hợp với các điều kiện
chạy xe.



2. Các lốp xe và việc lắp xích bao lốp.
Tất cả bốn lốp lắp ở xe 4WD phải cùng cỡ và cùng loại.
Nếu các lốp trước và sau có đường kính khác nhau, bộ vi
sai trung tâm sẽ luôn luôn phải hoạt động, kể cả khi chạy
thẳng, trên đường bằng phẳng. Và nếu đường kính của
các lốp bên phải và bên trái khác nhau, bộ vi sai trước
hoặc sau sẽ luôn luôn phải làm việc, tuỳ theo các lốp có
cỡ khác ở phía trước hoặc phía sau).
Loại 4WD liên tục có khả năng chạy rất tốt trên đường có
tuyết, nhưng trong một số trường hợp, cần phải lắp xích
bao lốp. Những lúc đó, cần phải cân nhắc các điểm sau
ã Đối với xe 4WD kiểu FF, cần phải lắp xích vào các bánh
trước.
ã Đối với xe 4WD kiểu FR, cần phải lắp các xích vào các
bánh sau.
Nếu lắp nhầm, các xích bao lốp sẽ đập vào thân xe và gây
ra hư hỏng thân xe, vì vậy luôn luôn phải thận trọng.





(1/1)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)


-2-


Phân loại 4WD
Có thể phân loại 4WD thành các loại sau đây theo các khác
biệt về loại dẫn động và điều khiển.





















1. 4WD gián đoạn
Với loại 4WD này, người lái phải chuyển đổi giữa chế độ

2WD và 4WD bằng hộp số phụ theo điều kiện của đường
sá.
Bình thường, xe chạy theo chế độ 2WD, còn khi đường xấu
và có tuyết, v.v... thì sử dụng 4WD.
Tuy nhiên, vì hệ thống 4 WD gián đoạn có các hệ thống
truyền lực phía trước và phía sau nối trực tiếp với nhau, nên
xảy ra hiện tượng phanh khi quay vòng, và xe không thể
quay vòng được êm.
Vì vậy, cần phải chuyển từ chế độ 4WD về 2WD khi xe
chạy trên đường bình thường.



Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-3-


2. 4WD thường xuyên
Có thể sử dụng xe tại mọi thời điểm trong mọi điều kiện
chạy xe và đường xá, từ đường xá bình thường đến
đường xá gồ ghề và đường xá có hệ số ma sát thấp, đó
là loại 4WD thường xuyên.
Ngoài ra, các xe 4WD thường được trang bị bộ vi sai
trung tâm.


















3. 4WD thường xuyên có khớp mềm V
Hệ thống 4WD thường xuyên có khớp mềm V làm cho xe
có thể hoạt động thích hợp với chế độ 2WD trong thời
gian chạy bình thường khi hầu như không có sự chênh
lệch về tốc độ quay giữa các bánh xe trước và sau.
Khi có sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh xe
trước và sau như khi xe quay vòng hoặc chạy trên đường
có tuyết, hệ thống này truyền lực dẫn động đến các bánh
sau.
Nhờ vậy, nó đảm bảo tính điều khiển ổn định trong khi
chạy ở các điều kiện đường xá và chạy xe khác nhau.











(1/1)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-4-


Ưu điểm của xe 4WD
Một chiếc xe phải có khả năng chạy được trên nhiều loại
đường xá, không chỉ là các đường có tuyết, mà còn là các
đường có đặc tính bề mặt thay đổi do điều kiện thời tiết.
Cách tốt nhất để chạy trên các đường gồ ghề là xe có cả
bốn bánh xe đều được truyền lực. Về mặt này, các xe 4WD
có một số ưu điểm vượt trội hơn các xe 2WD loại FF, FR
hoặc MR (Động cơ đặt ở giữa xe, bánh sau dẫn động).
1. Tính ổn định khi quay vòng
Vì cả bốn bánh xe đều truyền lực như nhau, thay vì chỉ có
hai bánh truyền lực, tải trọng trên mỗi lốp sẽ giảm đi, có
thể sử dụng lực quay vòng của các lốp có hiệu quả, tạo
ra sự quay vòng rất ổn định.
2. Tính ổn định khi chạy trên đường thẳng
Với xe 4WD, vì lực bám dư của mỗi lốp xe tăng lên, các
thay đổi bên ngoài không ảnh hưởng đến xe. Nhờ vậy
đạt được tính ổn định khi chạy trên đường thẳng.
3. Tính năng khởi hành và tăng tốc
Độ bám của lốp các xe 4WD gần gấp đôi độ bám của
các xe 2WD, nên thậm chí khi xe được trang bị động cơ

công suất cao, các lốp cũng không quay trượt khi khởi
hành hoặc tăng tốc.
Điều này làm tăng tính năng khởi hành và tăng tốc của
xe.
4. Tính năng leo dốc
Vì có lực bám gần gấp hai lần lực bám của xe 2WD, xe
4WD có thể leo các dốc mà xe 2WD không thể leo được.
5. Chạy trên các đường gồ ghề/và có tuyết
ở Xe 4WD, vì cả 4 bánh xe đều truyền lực, nên lực truyền
vào đường có thể gấp đôi lực truyền vào đường của xe
2WD trên đường có tuyết, và tính năng chạy thông trên
các đường có hệ số ma sát (m) thấp rất tốt.
Khi chạy trên các đường cát, bùn hoặc cực kỳ gồ ghề
cần có công suất lớn hơn. Vì cả 4 bánh xe của xe 4WD
đều truyền lực, các bánh xe trước và sau sẽ hỗ trợ lẫn
nhau, nên có thể đạt được tính năng chạy thông cao.
(1/1)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-5-


Nhược điểm của xe 4WD
1. Hiện tượng phanh góc hẹp
Khi nối trực tiếp trục các đăng giữa cầu trước và cầu sau,
không thể triệt tiêu được sự chênh lệch về tốc độ quay
giữa các bán trục trước và bán trục sau.
Điều này làm cho hệ thống truyền lực phải chịu lực quá
mức. Trên các đường có hệ số ma sát thấp, nếu có lốp

xe nào bị trượt, có thể triệt tiêu được sự chênh lệch về tốc
độ quay giữa các bán trục trước và sau, nhưng trên
đường có hệ số ma sát (m) cao, chẳng hạn như đường lát
đá khô, thì sự trượt khó xảy ra, tạo ra điều kiện rất giống
như việc phanh xe.
Điều này được gọi là hiện tượng phanh góc hẹp
2. Trọng lượng tăng lên
Do số bộ phận tăng lên, nên trọng lượng (của xe) tăng
lên.
3. Giá thành tăng
Do cấu tạo của xe phức tạp hơn và số bộ phận tăng lên
dẫn đến giá thành của xe tăng lên.
4. Cấu tạo phức tạp
Cần phải có một hộp số phụ, trục các đăng, bộ vi sai
v.v... để phân phối công suất đến các bánh trước và sau,
làm cho cấu tạo phúc tạp.
5. Các nguồn rung động và tiếng ồn tăng lên
Việc tăng các bộ phận quay (hộp số phụ, trục các đăng
v.v...) làm tăng số nguồn phát sinh rung động và tiếng
ồn.
(1/1)

Khái quát về bộ vi sai trung tâm và hộp số phụ
Phân loại hộp số phụ

Đối với các xe 4WD, đường truyền công suất từ
động cơ đến các bánh xe khác khác nhau giữa
xe 4WD loại FF và xe 4WD loại FR.
ở bên trái là các hình minh hoạ đơn giản của
các đường truyền công suất đối với cá loại xe

khác nhau.
1. Xe 4WD thường xuyên loại FF
Trong loại này, công suất được truyền từ
hộp số ngang đến bộ vi sai trung tâm, bộ vi
sai trước và bộ vi sai sau. Bộ vi sai trung tâm
và bộ vi sai trước nằm trong hộp số phụ.
2. Xe 4WD thường xuyên loại FR
Trong loại này, công suất truyền từ hộp số
dọc đến bộ vi sai trung tâm, đến bộ vi sai
trước và bộ vi sai sau.
3. Xe 4WD gián đoạn loại FR
Trong loại này, khi không gài hộp số phụ,
công suất được truyền từ hộp số dọc đến bộ
vi sai sau. Khi gài hộp số phụ, công suất
truyền đến cả hai bộ vi sai trước và sau.
(1/1)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-6-


Phân loại bánh răng của bộ vi sai trung tâm
Bộ vi sai trung tâm có vai trò triệt tiêu độ chênh
lệch tốc độ quay phát sinh giữa các bánh trước
và sau khi xe quay vòng. Người ta dùng các
loại bánh răng sau đây để triệt tiêu chênh lệch
về tốc độ quay.
1. Loại bánh răng côn
Bộ vi sai trung tâm kiểu bánh răng côn phân

phối mômen quay đến các bánh xe trước và
sau với tỷ lệ 1:1.
2. Loại bánh răng hành tinh
Bộ vi sai trung tâm kiểu bánh răng côn phân
phối mômen quay đến các bánh trước và
sau với tỷ lệ 1:1, nhưng kiểu bánh răng hành
tinh có thể thay đổi tỷ lệ phân phối đó.
(1/1)


Phân loại cơ cấu điều khiển khoá bộ vi sai
trung tâm
Khi cần đưa xe ra khỏi vũng tuyết sâu hoặc ra
khỏi hố bùn, cần phải hạn chế tác dụng của bộ
vi sai trung tâm.
Có các loại cơ cấu điều khiển khoá vi sai trung
tâm sau đây.
1. Loại khoá cơ khí
Thực hiện việc chuyển từ trạng thái
FREE-Tự do sang trạng thái LOCK-khoá
bằng tay.
2. Loại cảm nhận mômen quay
Nó sinh ra một mômen hạn chế vi sai tỷ lệ
với mômen dẫn động, và làm thay đổi tức
thời sự phân phối mômen đến bánh trước và
sau để hạn chế sự trượt của các bánh trước
và sau.
3. Loại khớp nối thuỷ lực
Sự hạn chế hoạt động của bộ vi sai phụ
thuộc vào độ chênh lệch tốc độ quay giữa

các bánh trước và sau.
4. Loại ly hợp nhiều đĩa thuỷ lực
Han chế hoạt động của bộ vi sai bằng áp
suất thuỷ lực tác động vào ly hợp nhiều đĩa.
(1/1)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-7-

Hộp số phụ HF2A loại có cơ cấu khoá bằng cơ khí Bộ vi sai trung tâm và hộp số phụ

1. Hộp số phụ
Hộp số phụ này thuộc loại có hai 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 dọc đến bộ
vi sai trung tâm qua trục sơ cấp của hộp số
phụ, bánh răng lồng không tốc độ cao hoặc
thấp và bánh răng thứ cấp tốc độ cao hoặc
thấp.
2. Sự truyền công suất











Chế độ tốc độ cao- Bộ vi sai trung tâm không khoá


Chế độ tốc độ cao- Bộ vi sai trung tâm bị khoá
Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-8-

Chế độ tốc độ thấp
























(1/3)


3. Bộ vi sai trung tâm
Bánh răng bộ vi sai rung tâm thuộc loại
bánh răng côn và cơ cấu điều khiển khoá bộ
vi sai trung tâm thuộc loại khoá bằng cơ khí.
Bộ truyền của bộ vi sai trung tâm gồm có hai
bánh răng vi sai.
Trong khi xe chạy tiến thẳng, khi không có
chênh lệch tốc độ giữa các bánh xe trước và
sau, các bánh răng vi sai của bộ vi sai trung
tâm không quay. Khi có khác biệt về tốc độ
giữa các bánh trước và sau xảy ra do xe
quay vòng v.v... các bánh răng vi sai của bộ
vi sai trung tâm sẽ quay, triệt tiêu sự khác
biệt về tốc độ này.
(2/3)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-9-


4. Hệ thống càng gạt chuyển số
Người ta sử dụng một hệ thống càng gạt

trong đó có một trục càng gạt để chuyển
giữa vị trí L4 và vị trí H4 và để khoá bộ vi
sai trung tâm. Việc chuyển giữa các tốc độ
thấp và tốc độ cao được thực hiện bằng cần
chuyển của hộp số phụ, trong khi việc khoá
bộ vi sai trung tâm được thực hiện bằng bộ
dẫn động trục hộp số phụ điều khiển bằng
môtơ điện.
(1) Cơ cấu dẫn động trục hộp số phụ
Điều khiển môtơ và thay đổi chế độ chạy xe
(Tự do hoặc Bị khoá) theo các tín hiệu từ
rơle điều khiển 4WD.
<1> Công tắc giới hạn sự điều khiển môtơ
Khi tấm tiếp xúc trượt theo tác động của các
lò xo tiếp xúc trong khi quay vòng, bánh
răng bị dẫn sẽ quay làm thay đổi sự kết nối
điện giữa nó và các lò xo tiếp xúc khiến cho
môtơ dừng ở vị trí tối ưu tại mọi thời điểm.
<2> Các lò xo xoắn
Nếu lực cản tác động của trục càng gạt dẫn
động phía trước lớn, lực quay của môtơ
được trữ lại một phần trong các lò xo này.
Sau đó, khi lực cản tác động này giảm, lực lò
xo sẽ làm trục càng gạt dẫn động trước trượt
đi.
(3/3)

Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số thường 4WD (4 bánh xe dẫn động)

-10-



Hệ thống khoá bộ vi sai trung tâm
1. Khái quát chung
Hệ thống khoá bộ vi sai trung tâm khoá bộ vi
sai trung tâm bằng cơ học, buộc công suất
phải truyền đều đến các bộ vi sai trước và
sau.
Nếu một trong các bánh xe bị kẹt, ba bánh
xe kia vẫn quay. Do đó việc khoá bộ vi sai
trung tâm sẽ khiến công suất được phân
phối đều cho cả 4 bánh xe và làm cho bánh
xe bị kẹt có thể thoát ra.
2. Các bộ phận
Hệ thống này gồm có các bộ phận sau đây.
(1) Đèn báo khoá bộ vi sai trung tâm cho người
lái biết trạng thái (tự do hay bị khoá) của bộ
vi sai trung tâm.
(2) Công tắc khoá bộ vi sai trung tâm chuyển
chế độ giữa khoá và tự do của bộ vi sai
trung tâm.
(3) Công tắc báo khoá bộ vi sai trung tâm
Phát hiện bộ vi sai trung tâm bị khoá.
(4) Công tắc vị trí L4
Phát hiện vị trí (H hoặc L) của cần
chuyển số hộp số phụ
(5) Rơle điều khiển khoá bộ vi sai trung tâm
Khoá hoặc mở bộ vi sai trung tâm theo các
tín hiệu từ các cảm biến.
(6) Bộ dẫn động chuyển số hộp số phụ

(1/2)


1. Các đặc điểm của cơ cấu chuyển vị trí
Sơ đồ bên trái cho thấy các điều kiện sử
dụng từng vị trí của cần chuyển số hộp số
phụ và công tắc khoá bộ vi sai trung gian.
Gợi ý:
ã Khi cần chuyển số hộp số phụ ở vị trí L,
công tắc vị trí L4 đóng mạch, rơle điều khiển
khoá bộ vi sai trung tâm sẽ hoạt động bất kể
công tắc khoá bộ vi sai trung tâm đóng hay
ngắt, và môtơ sẽ quay, làm cho bộ vi sai
trung tâm bị khoá lại.




(2/2)