Hệ thống truyền lực trên ô tô có nhiệm vụ truyền lực từ động cơ tới các bánh xe để đảm bảo khả năng hoạt động. Hiện nay, ô tô thường sử dụng hệ thống truyền lực dựa trên chức năng và cấu tạo của chúng, bao gồm: hệ dẫn động cầu trước, hệ dẫn động cầu sau, hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian, hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian và hệ dẫn động hybrid. phương tiện giao thông.
Hệ thống truyền lực trên ô tô là gì?
Hệ thống truyền lực trên ô tô là hệ thống có chức năng tự động truyền mô men xoắn tới các bánh xe chủ động của ô tô để tạo ra lực đẩy ô tô chuyển động. Một số ứng dụng của hệ thống truyền lực:
- Mô-men xoắn được truyền và chuyển đổi từ động cơ sang các bánh dẫn động.
- Làm gián đoạn dòng điện trong thời gian ngắn hoặc dài.
- Giúp xe di chuyển về phía sau bằng cách thay đổi hướng chuyển động.
- Thay đổi tốc độ quay và mô-men xoắn yêu cầu để phù hợp với mọi điều kiện lái xe và tạo ra chuyển động mượt mà.
Cấu tạo hệ thống truyền lực trên ô tô
Cấu trúc hệ thống truyền lực của ô tô gồm 4 bộ phận chính: ly hợp, hộp số, trục các đăng và vi sai. Chi tiết:
Bộ ly hợp
Nằm ở giữa động cơ và hộp số. Bộ ly hợp có chức năng ngắt tạm thời quá trình truyền lực từ động cơ tới bánh trong khi bạn khởi động xe hoặc chuyển số.
Hộp số
Đây là bộ phận được lắp phía sau bộ ly hợp, có chức năng chuyển đổi công suất từ động cơ, chuyển đổi mô men xoắn sinh ra từ động cơ thành mô men xoắn với tốc độ và kích thước phù hợp với điều kiện lái xe.
Hiện nay có 3 loại hộp số được sử dụng phổ biến là hộp số tự động, hộp số sàn và hộp số biến thiên liên tục.
Đối với hộp số tay (MT), người lái chuyển số bằng tay thông qua cần số. Trên các xe sử dụng hộp số tay sẽ có bàn đạp nhả ly hợp. Khi muốn chuyển số trên ô tô, người lái xe dùng chân để nhả côn. Đối với hộp số tự động (AT và CVT), hộp số sẽ tự động thay đổi tỷ số truyền phù hợp với tốc độ xe mà không cần người lái điều khiển. Bộ phận “Bộ chuyển đổi mô men thủy lực” được lắp trên xe sử dụng hộp số AT và CVT, thay vì ly hợp như trên xe MT.
Trục các đăng (cho xe dẫn động cầu sau hoặc 4 bánh)
Sau khi chuyển đổi mô men xoắn của động cơ, hộp số tiếp tục truyền mô men xoắn mới này tới cụm vi sai ở phía sau xe. Trong khi đó, việc bố trí các bộ phận trên xe gặp khó khăn vì chúng nằm cách xa nhau, không cùng mặt phẳng, không thẳng hàng. Một trục các đăng được lắp đặt giữa bộ truyền lực và bộ vi sai sẽ giải quyết được vấn đề này.
Cầu chủ động và vi sai
Sau trục các đăng, cụm cầu chủ động là bộ phận tiếp theo nhận lực truyền từ động cơ qua trục các đăng, từ đó tiếp tục truyền lực đó đến các bánh xe. Trong cụm cầu có một phần quan trọng, đó là sự khác biệt. Cụm vi sai này sẽ chia sẻ lực giữa hai bên bánh xe, trong những trường hợp cần thiết như quay đầu xe,… Ngoài ra, trục xe còn có nhiệm vụ đỡ các bộ phận gắn liền với nó như hệ thống treo, hệ thống lái. bánh xe, v.v. xi.
Nhiệm vụ của hệ thống truyền lực của ô tô
Hệ thống truyền lực trên ô tô sẽ có những nhiệm vụ chính sau:
- Truyền và biến đổi mô-men xoắn, tốc độ quay từ động cơ đến bánh dẫn động để phù hợp với chế độ vận hành của động cơ và mô-men cản sinh ra trong quá trình xe chuyển động.
- Tạm thời làm gián đoạn luồng truyền trong thời gian dài hoặc ngắn.
- Giúp thay đổi hướng chuyển động tạo chuyển động lùi cho xe.
- Điều chỉnh dòng điện từ động cơ tới các bánh xe trong các điều kiện lái khác nhau.
- Tạo sự chuyển động êm ái và những đặc tính việt dã cần thiết khi xe di chuyển trên đường.
Các kiểu bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô
Hệ thống truyền lực trên ô tô du lịch hiện nay bao gồm các cấu hình phổ biến sau: FF hay còn gọi là front engine – bánh trước chủ động và FR hay còn gọi là front engine – bánh sau chủ động, 4WD – một phần dẫn động 4 bánh -time và AWD – dẫn động 4 bánh toàn thời gian. Xe hybrid đang bắt đầu phát triển vào thời điểm này.
Hệ truyền lực loại FF (Động cơ trước – dẫn động cầu trước)
Xe FF (động cơ phía trước – bánh trước chủ động) động cơ và hộp số sẽ nằm ngang so với thân dọc. Mô-men xoắn được truyền trực tiếp tới trục bánh trước.
Với cách bố trí hệ truyền lực trên, số lượng xe không có trục các đăng sẽ giảm đi. Hệ thống truyền lực sẽ trở nên đơn giản hơn nên chi phí bảo trì, sửa chữa sẽ rẻ hơn. Khi đường truyền lực ngắn thì hiệu suất truyền mômen cao, giúp giảm tổn thất điện năng. Ngoài ra, hai bánh trước chủ động sẽ tăng độ ổn định khi lái xe.
Hệ truyền lực loại FR (Động cơ trước – dẫn động cầu sau)
Xe RWD (dẫn động cầu sau) là loại xe sử dụng hệ dẫn động cầu sau, nghĩa là động cơ sẽ truyền lực trực tiếp tới cầu sau. Sức mạnh sẽ được truyền từ động cơ qua hộp số, trục các đăng, vi sai cầu sau rồi đến trục bánh sau. Kiểu cấu hình truyền lực này thường được sử dụng trên các loại xe thiên về công suất, yêu cầu lực đẩy hoặc khả năng chịu tải lớn…
Ưu điểm của xe dẫn động cầu sau là hệ dẫn động được thiết kế ở phía sau nên sẽ có khoang động cơ lớn hơn nên có thể bố trí động cơ công suất lớn một cách thoải mái, giảm bán kính quay vòng và đánh lái. bánh xe. , từ đó mang lại cảm giác lái thể thao hơn.
Ngoài ra, trọng lượng của xe cân bằng hơn nên bánh trước và bánh sau của xe có độ bám đường tốt, giúp xe vận hành ổn định hơn. Đặc biệt khi xe chạy tốc độ cao, xe dẫn động cầu sau có thể tận dụng tối đa lực đẩy, giúp xe tăng tốc nhanh hơn và có khả năng chịu tải cao hơn. Một ưu điểm nữa có thể kể đến ở xe dẫn động cầu sau là việc sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản hơn so với xe dẫn động cầu trước.
Hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian (người lái 4WD – 4 bánh)
Xe dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD (dẫn động bốn bánh – 4×4) là loại xe được dẫn động 2 bánh thông qua hộp số phụ, với sức mạnh động cơ được truyền trực tiếp tới cả 4 bánh. Hộp số phụ có nhiệm vụ dẫn động trục và phân bổ lực kéo cho trục trước.
Hệ thống dẫn động 4 bánh bán thời gian giúp xe đạt được khả năng off-road tốt nhờ lực kéo được phân bố đều trên trục trước và sau. Trong mọi tình huống, người lái có thể chủ động lấy lực kéo cho bánh trước, bánh sau hoặc cả hai bánh.
Vì lực được phân bổ tới cả 4 bánh nên trục trước sẽ đảm nhiệm nhiệm vụ kéo, còn trục sau sẽ đảm nhiệm nhiệm vụ đẩy, từ đó giúp xe di chuyển ổn định hơn và có khả năng chịu tải tốt với khả năng chịu tải nặng tương đương. của một chiếc xe có trục.
Hệ thống dẫn động 4 bánh chủ động toàn thời gian (AWD – All Wheel Drive)
Là loại xe dẫn động 2 bánh dựa trên tính toán của hệ thống điện tử tự động phân bổ công suất động cơ tới các bánh xe. Người lái sẽ không phải can thiệp như với hệ dẫn động 4WD.
Mẫu xe dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD không chỉ tổng hợp ưu điểm mà còn hạn chế tối đa những điểm yếu hiện tại của hệ dẫn động cầu trước và cầu sau. Hệ thống máy tính sẽ tính toán và phân bổ lực kéo tới cầu trước và cầu sau theo tỷ lệ chính xác và phù hợp, từ đó tăng khả năng bám đường của cả 4 bánh. Nhờ đó, chúng sẽ tối ưu hóa lực kéo khi chạy trên đường dài, tăng độ ổn định và an toàn khi xe tăng tốc, chạy trên đường trơn trượt hay vào cua…
Kiểu hệ thống truyền động xe hybrid
Xe hybrid là dòng xe sử dụng động cơ kết hợp. Động cơ hybrid bao gồm một động cơ đốt trong và một động cơ điện sử dụng năng lượng ắc quy. Giảm ô nhiễm môi trường là ưu điểm lớn nhất của loại phương tiện này. Ngoài ra, xe hybrid còn có những ưu điểm sau:
- Sử dụng năng lượng từ phanh để tạo ra dòng điện sạc pin hybrid
- Tiêu thụ nhiên liệu ít hơn động cơ đốt trong
- Sử dụng vật liệu nhẹ để giảm trọng lượng tổng thể của xe
- Động cơ đốt trong có kích thước nhỏ gọn
- Để giảm khối lượng tổng thể của xe, có thể sử dụng vật liệu nhẹ
Trên đây là bài viết chi tiết về hệ thống truyền lực của ô tô nhằm giúp người lái xe có thêm thông tin về cấu tạo, nhiệm vụ cũng như thiết kế của thiết bị này.
