Dẫn động bốn bánh, trước hay sau tốt hơn là gì
nội dung
Truyền động trên ô tô là sự truyền mô-men xoắn từ động cơ đến bất kỳ bánh xe nào, sau đó sẽ trở thành truyền động. Theo đó, tất cả các loại xe đều bắt đầu có một đặc tính quan trọng là công thức bánh xe, trong đó chữ số đầu tiên có nghĩa là tổng số bánh xe và chữ số thứ hai - số lượng bánh xe dẫn động.
Nhưng khái niệm này không phản ánh một tính chất quan trọng khác của khung gầm ô tô, đó là trục nào dẫn động bán thời gian, cầu sau hay cầu trước? Mặc dù đối với xe dẫn động tất cả các bánh 4 × 4 hoặc thậm chí 6 × 6 thì điều này không thành vấn đề.
Dẫn động bốn bánh là gì, sự khác biệt từ phía sau và phía trước
Mỗi loại đều có ưu nhược điểm riêng nên chúng vẫn tồn tại ở mức tương đối cân đối. Từ quan điểm lý thuyết, một chiếc ô tô dẫn động cầu trước hoặc cầu sau có được từ hệ dẫn động tất cả các bánh bằng cách đơn giản loại bỏ các bộ phận truyền lực truyền lực kéo đến bánh xe này hoặc bánh xe khác. Trên thực tế, công nghệ không dễ đạt được như vậy.
Bộ phận bắt buộc của xe dẫn động tất cả các bánh là hộp chuyển số hoặc hộp chuyển số, bộ phận này phân bổ mô-men xoắn dọc theo các trục.
Ở xe ô tô dẫn động đơn thì không cần, nhưng đơn giản là không thể loại trừ trường hợp chuyển động được tích hợp vào sơ đồ chung của bộ nguồn, vì vậy toàn bộ ô tô phải chịu sự sắp xếp lại.
Như trong trường hợp ngược lại, nếu một sửa đổi dẫn động tất cả các bánh được thêm vào dòng xe ban đầu, ví dụ như xe dẫn động cầu trước của cùng một kiểu xe, điều này sẽ dẫn đến những phức tạp lớn.
Nhiều nhà sản xuất thậm chí không cố gắng bổ sung phiên bản 4 × 4 cho các mẫu xe hatchback và sedan của họ, hạn chế việc tăng khoảng sáng gầm và bộ body kit bằng nhựa để sửa đổi chéo.
Điều này cũng áp dụng cho bố cục tổng thể. Trong lịch sử, ở các xe dẫn động cầu trước, bộ phận truyền lực nằm ngang khoang động cơ, hộp số được trang bị hai trục có khớp vận tốc không đổi (khớp CV) đi đến bánh trước, được truyền động và điều khiển đồng thời.
Đối với hệ dẫn động cầu sau thì ngược lại, động cơ có hộp nằm dọc theo trục của ô tô thì trục truyền động đi đến cầu sau. Lái xe bốn bánh có thể được thực hiện với các mức độ phức tạp khác nhau trong cả hai trường hợp này.
Thiết bị và nguyên tắc hoạt động
Để truyền mô-men xoắn, một tập hợp các thành phần và cụm tạo thành bộ truyền được sử dụng.
Nó bao gồm:
- hộp số (hộp giảm tốc), chịu trách nhiệm về những thay đổi trong tỷ số truyền toàn phần, tức là tỷ số giữa tốc độ quay của trục động cơ với tốc độ của các bánh dẫn động;
- hộp truyền động, phân chia mô-men xoắn theo một tỷ lệ nhất định (không nhất thiết phải bằng nhau) giữa các trục truyền động;
- bánh răng cardan với khớp CV hoặc khớp Hooke (chữ thập) truyền chuyển động quay ở một khoảng cách với các góc khác nhau;
- hộp số trục truyền động, bổ sung thay đổi tốc độ quay và hướng truyền mô-men xoắn;
- trục trục nối hộp giảm tốc với trục bánh xe.
Như đã đề cập, hai đơn vị chính, đặc trưng của đơn vị điện ngang và dọc, nổi bật trong tổng số các sơ đồ.
- Trong trường hợp thứ nhất, hộp số được gắn vào mặt bên của hộp số, còn được gọi là hộp số góc. Vì lý do bố trí, trục truyền động của một trong các bánh trước được truyền qua nó, ở đây mô men này được loại bỏ tới trục sau bằng một cặp bánh răng có bánh răng hypoid, cho phép quay quay 90 độ và đi đến trục cardan chạy dọc xe ô tô.
- Trường hợp thứ hai được đặc trưng bởi vị trí của hộp chuyển số trên cùng một trục với trục đầu ra của hộp số. Trục cardan đến bánh sau được đặt đồng trục với trục đầu vào của hộp chuyển số và các trục bánh trước được kết nối thông qua cùng một hộp số cardan, nhưng quay 180 độ và dịch chuyển xuống hoặc sang một bên.
Razdatka có thể khá đơn giản, chỉ chịu trách nhiệm phân nhánh tại thời điểm này, hoặc phức tạp, khi các chức năng bổ sung được đưa vào để tăng khả năng xuyên quốc gia hoặc khả năng kiểm soát:
- hệ số nhân, nghĩa là, quá số để nhân mô-men xoắn trên đường;
- vi phân trung tâm phân phối mômen theo một tỷ lệ nhất định;
- ly hợp ma sát điện từ làm cơ cấu chấp hành trong hệ thống tự động điều khiển khả năng truyền động;
- trục cất cánh điện cho các thiết bị bổ sung.
Hộp số trục truyền động trên máy 4 × 4 cũng có thể phức tạp do sự hiện diện của bộ vi sai điều khiển hoặc bộ ly hợp điện tử. Lên đến khóa cưỡng bức và điều khiển bánh xe riêng biệt của một trục.
Các loại dẫn động bốn bánh
Ở các chế độ lái khác nhau, việc phân phối lại mô-men xoắn giữa các bánh xe là rất hữu ích để một mặt tăng hiệu quả và mặt khác là khả năng vượt địa hình. Hơn nữa, bộ truyền động càng phức tạp thì chi phí càng cao, do đó các loại và lớp máy khác nhau sử dụng các sơ đồ truyền động khác nhau.
Không thay đổi
Hợp lý nhất là sử dụng hệ dẫn động bốn bánh luôn luôn và trong mọi điều kiện đường xá. Điều này sẽ đảm bảo khả năng dự đoán của các phản ứng và sự sẵn sàng liên tục của máy đối với bất kỳ sự thay đổi nào của tình huống. Nhưng điều này khá tốn kém, đòi hỏi thêm chi phí nhiên liệu và không phải lúc nào cũng hợp lý.
Sơ đồ cổ điển của hệ dẫn động bốn bánh vĩnh viễn (PPP) trong tất cả sự đơn giản của nó được sử dụng trên chiếc xe ô tô cũ Niva của Liên Xô. Một động cơ dọc, sau đó là một hộp, một hộp số được nối với nó thông qua một trục cardan ngắn, từ đó hai trục đi đến trục trước và trục sau.
Để đảm bảo khả năng quay của bánh trước và bánh sau ở các tốc độ khác nhau, điều quan trọng là trên mặt đường khô ráo ở các góc, có một bộ vi sai liên kết tự do trong hộp chuyển số, có thể được chặn lại để có ít nhất hai bánh dẫn động bị lệch. -Ra đường khi hai người kia trượt.
Ngoài ra còn có một bộ khử nhân, giúp tăng khoảng gấp đôi lực đẩy với cùng một tốc độ giảm, giúp ích rất nhiều cho một động cơ tương đối yếu.
Luôn luôn có mô-men xoắn trên các bánh xe truyền động cho đến khi một trong số chúng dừng lại. Đây là ưu điểm chính của kiểu truyền động này. Không cần phải suy nghĩ về việc huy động của nó theo cách thủ công hoặc tạo ra sự tự động hóa phức tạp.
Đương nhiên, việc sử dụng PPP không giới hạn ở một Niva. Nó được sử dụng trên nhiều dòng xe cao cấp đắt tiền. Giá của vấn đề ở đâu không thực sự quan trọng.
Đồng thời, việc truyền tải được cung cấp một lượng lớn các dịch vụ điện tử bổ sung, chủ yếu để cải thiện khả năng điều khiển với công suất dư thừa, chương trình cho phép điều này.
Tự động
Kết nối trục dẫn động bổ sung với thiết bị tự động có nhiều phiên bản, có thể phân biệt hai phương án cụ thể, được sử dụng trên BMW và nhiều loại xe khác, và bộ ly hợp dẫn động cầu sau điển hình cho những chiếc crossover số lượng lớn.
Trong trường hợp đầu tiên, mọi thứ được gán cho bộ ly hợp trong razdatka với một ổ đĩa điện tử. Kẹp hoặc hòa tan ly hợp này làm việc trong dầu, có thể thay đổi sự phân bố mômen dọc các trục trên một phạm vi rộng.
Thông thường, khi khởi động với một động cơ mạnh, khi bánh sau dẫn động chính bắt đầu trượt, bánh trước sẽ được kết nối để giúp chúng. Có các thuật toán phân phối lại khác, chúng được nối cứng trong bộ nhớ của các đơn vị điều khiển để đọc các kết quả đọc của nhiều cảm biến.
Trường hợp thứ hai cũng tương tự nhưng các bánh chính phía trước, các bánh sau được nối với nhau trong thời gian ngắn thông qua khớp nối giữa trục cardan và hộp số trục.
Ly hợp nóng lên nhanh chóng, nhưng nó không được mong đợi để hoạt động trong thời gian dài, chỉ đôi khi bạn cần đẩy nhẹ xe qua trục sau trên đường trơn trượt hoặc trong một khúc cua khó. Đây là cách mà hầu hết tất cả các mẫu crossover trong bản sửa đổi 4 × 4 đều được xây dựng.
Bị ép
Loại đơn giản nhất và rẻ nhất của hệ dẫn động XNUMX bánh toàn thời gian, được sử dụng trong các xe SUV tiện ích có nơi làm việc cố định nằm ngoài vỉa hè. Cầu sau đóng vai trò là trục dẫn động liên tục, và nếu cần, người lái có thể bật cầu trước, cứng, không cần vi sai.
Vì vậy, trên bề mặt cứng, xe phải dẫn động cầu sau, nếu không bộ truyền động sẽ bị hỏng. Nhưng những máy như vậy có độ an toàn lớn, sửa chữa đơn giản và rẻ tiền.
Nhiều xe bán tải và SUV nhập khẩu có những sửa đổi như vậy, đôi khi đắt tiền và phức tạp ở các phiên bản dẫn động tùy chọn cao cấp hơn.
Ưu và nhược điểm của 4WD (4x4)
Trên thực tế, điểm trừ là một - cái giá của vấn đề. Nhưng nó xuất hiện ở khắp mọi nơi:
- ban đầu xe khó hơn nên mua đắt;
- thường xuyên phải sửa chữa, càng nhiều thiết bị, độ tin cậy càng thấp;
- do có thêm bộ phận quay nên tiêu hao nhiên liệu cao hơn;
- trọng lượng tăng lên, ảnh hưởng đến tính năng động và hiệu quả;
- sự phức tạp ngày càng tăng trong cách bố trí của các đơn vị, được phản ánh trong sự phức tạp của bảo trì.
Mọi thứ khác đều là công lao:
- khả năng việt dã hoàn hảo, tất cả các bánh xe đều được tải với mô-men xoắn;
- máy được điều khiển tốt hơn do có thêm véc tơ lực đẩy trên trục được điều khiển;
- cải thiện tính năng động trên đường trơn trượt, lốp xe ít trượt hơn;
- phân phối lại lực đẩy làm giảm yêu cầu về sức bền của các bộ phận;
- cao su gai lốp mòn đều hơn.
Tất cả những điều này làm cho nó có thể sử dụng rộng rãi hệ dẫn động tất cả các bánh trên các máy mạnh mẽ và đắt tiền, nơi mà giá cả không đáng kể.
Cách lái xe bốn bánh
Để nhận ra tất cả các khả năng của hệ dẫn động tất cả các bánh, cần phải nghiên cứu các đặc điểm thiết kế của một chiếc ô tô cụ thể, để hiểu cách thức hoạt động của sơ đồ truyền động của nó.
- Không sử dụng hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian cắm điện mà không có bộ vi sai liên kết trên đường nhựa, điều này sẽ dẫn đến hao mòn nhanh chóng.
- Để thực hành lái xe trên đường trơn trượt ở các góc cua, xe dẫn động tất cả các bánh, đặc biệt là xe có bộ vi sai tự do hoặc chuyển mô-men xoắn tự động, có thể hoạt động khó lường, thay đổi hành vi từ dẫn động cầu trước sang dẫn động cầu sau và ngược lại. Và cần phải làm việc với bàn đạp ga trong một lượt với chiến thuật hoàn toàn ngược lại, một chiếc xe để tăng thêm lực kéo có thể lao đi khi bị trượt bên trong ngã rẽ, hoặc bắt đầu trượt trục trước ra ngoài. Điều tương tự cũng áp dụng cho sự giảm xóc của trục sau đã bắt đầu trượt.
- Sự ổn định tốt của 4 × 4 trong mùa đông có thể bị mất đột ngột đối với người lái. Bạn cần chuẩn bị tinh thần cho điều này, vì xe dẫn động một cầu luôn cảnh báo trước tình trạng mất lực kéo.
- Khả năng xuyên quốc gia xuất sắc không nên dẫn đến những chuyến viếng thăm thiếu suy nghĩ tới những “cuộc phục kích” bùn lầy hoặc những cánh đồng tuyết. Khả năng thoát khỏi những điều kiện như vậy mà không có máy kéo phụ thuộc nhiều vào loại lốp được chọn hơn là khả năng tự động hóa trong hộp số.
Đồng thời, trong một chiến lược lái xe hợp lý, một chiếc xe dẫn động tất cả các bánh sẽ luôn giúp tránh những rắc rối mà xe một bánh sẽ gặp phải sớm hơn nhiều. Chỉ cần đừng lạm dụng nó.
Trong tương lai, tất cả các xe ô tô sẽ nhận được hệ dẫn động tất cả các bánh. Điều này là do sự tiến bộ trong công nghệ xe điện. Rất dễ dàng để thực hiện một kế hoạch với một động cơ điện cho mỗi bánh xe và thiết bị điện tử công suất tiên tiến.
Những chiếc xe này không còn yêu cầu kiến thức kỹ thuật về kiểu truyền động. Người lái sẽ chỉ phải điều khiển chân ga, xe sẽ làm phần việc còn lại.
