Giáo trình Hệ thống truyền lực trên ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN KHUNG GẦM
------------------
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
TRÊN ÔTÔ
TP. HỒ CHÍ MINH – 2009
MỤC LUC
 Trang
Chương I: Giới thiệu chung về vệ thống truyền lực trên ôtô. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
I. Giới thiệu chung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
II. Các kiểu bố trí. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
III. Các kí hiệu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Chương II: Ly hợp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 
III. Các hư hỏng của ly hợp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
IV. Kiểm tra trên xe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
V. Tháo, kiểm tra và lắp ly hợp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Chương III: Hộp số thường. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
IV. Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
V. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
VI. Tháo lắp hộp số. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Chương IV. Hộp số tự động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..59
II. Các bộ phận chính và chức năng cơ bản của chúng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
III. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số tự động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..62
IV. Hộp số tự động điều khiển bằng điện tử . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..90
V. Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
VI. Kiểm tra và sửa chữa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
VII. Tháo lắp hộp số tự động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 
Chương V: Trục các đăng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..102
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
III. Nguyên nhân – Hư hỏng – Kiểm tra và sửa chữa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
IV. Chương VI: Cầu chủ động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
II. Cấu tạo của cầu chủ động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
III. Nguyên nhân – Hư hỏng – Kiểm tra và sửa chữa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
Chương VII: 4WD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
I. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
II. Giới thiệu chung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
III. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
IV. Chức năng của các hệ thống trong 4WD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
V. Hư hỏng – Nguyên nhân – Cách khắc phục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN Ô TÔ
I. GIỚI THIỆU CHUNG
 Hình 1.1: Hệ thống truyền lực trên ô tô
	Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh của một chiếc xe gồm có ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu chủ động (vi sai và bán trục)	
	Công dụng của hệ thống truyền lực:
	- Truyền và biến đổi mô men xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men cản sinh ra trong quá trình ô tô chuyển động.
	- Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài.
	- Thực hiện đổi chiều chuyển động giúp ô tô chuyển động lùi.
	- Tạo khả năng chuyển động êm dịu và thay đổi tốc độ cần thiết trên đường. 
I.1. Ly hợp
	Ly hợp dùng để truyền hay không truyền công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Cắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực nhanh và dứt khoát trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số một cách êm dịu. Nó cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng và không cần chuyển hộp số về số trung gian.
I.2. Hộp số
	Nhiệm vụ của hộp số là biến đổi mô men xoắn của động cơ truyền tới các bánh xe sao cho phù hợp với các chế độ tải..
	Chắc chắn sự mất mát công suất ở hộp số là không tránh khỏi, vì thế công suất thực tế đưa đến các bánh xe luôn luôn nhỏ hơn công suất đưa ra của trục khuỷu động cơ (hiệu suất của hộp số).
I.3. Trục các đăng
	Truyền động các đăng dùng để truyền mô men xoắn giữa các trục không thẳng hàng. Các trục này lệch nhau một góc α>0o và giá trị của α thường thay đổi.
I.4. Cầu chủ động
	Cầu chủ động nhận công suất từ động cơ truyền tới để phân phối đến các bánh xe theo phương vuông góc. Cầu xe nâng đỡ các phần gắn lên nó như hệ thống treo, sắc xi.
II. CÁC KIỂU BỐ TRÍ
 Hình 1.2a: FF Hình 1.2b: FR
	Hệ thống truyền động chủ yếu sử dụng là:
- FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động).
- FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động).
	Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động), RR (động cơ đặt sau – cầu sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe hybrid đang bắt đầu được phát triển.
II.1. FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động):
	Trên xe với động cơ đặt trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối lượng đơn. Mô men động cơ không truyền xa đến bánh sau, mà đưa trực tiếp đến các bánh trước.
	Bánh trước dẫn động rất có lợi khi xe quay vòng và đường trơn. Sự ổn định hướng tuyệt với này tạo được cảm giác lái xe khi quay vòng. Do không có trục các đăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ được trọng tâm của xe, làm cho xe ổn định khi di chuyển.
Hình 1.2: Xe FF với hộp số thường
II.2. FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động)
Hình 1.4: Xe FR với hộp số thường
	Kiểu bố trí động cơ đặt trước – bánh sau chủ động làm cho động cơ được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên, ở bên trong thân xe không được tiện nghi ở trung tâm do trục các đăng đi qua nó. Điều này là không tiện nghi nếu gầm xe ở mức quá thấp. 
	Kiểu động cơ đặt ngoài buồng lái sẽ tạo điều kiện cho công việc sửa chữa, bảo dưỡng được thuận tiện hơn, nhiệt sinh ra và sự rung động ít ảnh hưởng đến người lái và hành khách. Nhưng hệ số sử dụng chiều dài xe sẽ giảm xuống, nghĩa là thể tích chứa hàng hóa và hành khách giảm xuống. Đồng thời tầm nhìn của tài xế bị hạn chế, ảnh hưởng đến độ an toàn chung. Ngược lại động cơ đặt trong buồng lái khắc phục được những nhược điểm nói trên.
II.3. Kiểu 4 bánh chủ động (4WD – 4 wheel driver)
 Hình 1.5: Xe 4WD thường xuyên loại FR
	Các kiểu xe cần hoạt động ở tất cả các loại địa hình và điều kiện chuyển động khó khăn cần được trang bị với 4 bánh chủ động và dẫn động thông qua hộp số phụ.
	Các xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính là 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn. Khác với xe 2WD, điểm đặc trưng của xe 4WD là có các bộ vi sai phía trước và phía sau. Mục đích là để triệt tiêu sự chệnh lệch của các bánh xe khi đi vào đường vòng.
	Đối với loại 4WD thường xuyên, người ta bố trí thêm một bộ vi sai trung tâm ở giữa 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, nó có thể sử dụng trên đường xá bình thường, đường gồ ghề hay đường có độ ma sát thấp. Tuy nhiên, để tránh cho bộ sai trung tâm phải liên tục làm việc, các lốp trước và sau phải có đường kính giống nhau, kể cả các bánh bên trái và bên phải.
II.4. Kiểu truyền động xe hybrid
	Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid là dòng ôtô sử dụng động cơ tổ hợp. Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau. Ưu điểm lớn nhất của xe hybrid là giảm ô nhiễm môi trường, một vấn đề quan trọng hiện nay. Ngoài ra xe hybrid còn có các ưu điểm sau:
	- Tận dụng năng lượng khi phanh: khi cần phanh hoặc khi xe giảm tốc năng lượng phanh được tận dụng để tạo ra dòng điện nạp cho ắc-quy.
	- Giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (động cơ hybrid tiêu thụ lượng nhiên liệu ít hơn nhiều so với động cơ đốt trong thông thường)
	- Động cơ điện được dùng trong các chế độ gia tốc hoặc tải lớn nên động cơ đốt trong chỉ cần cung cấp công suất vừa đủ nên động cơ đốt trong có kích thước nhỏ gọn.
	- Có thể sử dụng vật liệu nhẹ để giảm khối lượng tổng thể của ôtô.
Hình 1.6: Nguyên lý hoạt động xe hybrid
	Động cơ hybrid được sử dụng trên các xe như: Honda Insight, Honda Civic, Toyota Prius và rất nhiều hãng khác.
III. CÁC KÝ HIỆU
III.1. Công thức bánh xe
	Công thức bánh xe được ký hiệu tổng quát là axb
	Trong đó: a là số lượng bánh xe
	 b là số lượng bánh xe chủ động
Thí dụ cho các trường hợp :
4×2 : Xe có một cầu chủ động (có 4 bánh trong đó có 2 bánh chủ động).
4×4 : Xe có hai cầu chủ động (có 4 bánh, cả 4 bánh đều chủ động).
6×4 : Xe có hai cầu chủ động, một cầu bị động (có 6 bánh xe trong đó có 4 bánh chủ động).
6×6 : Xe có ba cầu chủ động (có 6 bánh xe và cả 6 bánh đều chủ động).
8×8 : Xe có bốn cầu chủ động (có 8 bánh xe và cả 8 bánh đều chủ động). 
III.2. Ký hiệu hệ thống truyền lực 
	Vì mức độ phức tạp của hệ thống truyền lực, một số xe cụ thể được thể hiện qua công thức bánh xe như trên, nên hệ thống truyền lực có các hệ thống thường dùng như :
Loại ký hiệu 4WD: Cho tất cả các xe có 4 bánh chủ động.
Loại ký hiệu AWD: Cho tất cả các xe có cấu trúc kiểu cầu trước thường xuyên ở trạng thái chủ động, cầu sau truyền lực trong một số trường hợp nhất định 
CHƯƠNG II: LY HỢP (CLUTCH)
Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:
Định nghĩa các bộ phận của ly hợp.
Nắm được nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp.
Phân loại các kiểu ly hợp.
Phân tích các nguyên nhân hư hỏng, biện pháp kiểm tra và sửa chữa.
	Ly hợp được đặt giữa động cơ và hộp số. Có nhiệm vụ nối và ngắt công suất động cơ thông qua bàn đạp ly hợp làm cho bánh xe chủ động quay (nối) hoặc động cơ quay tự do không truyền công suất đến bánh xe (ngắt). Mặc dù có nhiều kiểu ly hợp nhưng tất cả đều làm việc trên nguyên tắc giống nhau. Phần này chủ yếu giới thiệu về ly hợp ma sát loại một đĩa còn ly hợp thủy lực (biến mô thủy lực) sẽ được đề cập trong chương hộp số tự động.
 Hình 2.1: Vị trí ly hợp
I. CÔNG DỤNG – PHÂN LOẠI – YÊU CẦU
I.1. Công dụng
Nối động cơ với hệ thống truyền lực một cách êm dịu và ngắt truyền động đến hộp số một cách nhanh chóng, dứt khoát trong những trường hợp cần thiết (khi chuyển số, khi phanh).
Khi chịu tải quá lớn ly hợp đóng vai trò như một cơ cấu an toàn nhằm tránh quá tải cho hệ thống truyền lực và động cơ.
I.2. Phân loại
a. Theo cách truyền mô men xoắn từ trục khuỷu đến trục của hệ thống truyền lực:
Ly hợp ma sát: loại một đĩa và nhiều đĩa, loại lò xo màng, loại lò xo nén biên, loại lò xo nén trung tâm, loại càng tách ly tâm và nửa ly tâm.
Ly hợp thủy lực: loại thủy tĩnh và thủy động.
b. Theo cách điều khiển
Điều khiển do lái xe (loại đạp chân, loại có trợ lực thủy lực hoặc khí).
Loại tự động.
Hiện nay trên ô tô được sử dụng nhiều loại ly hợp ma sát. Ly hợp thủy lực cũng đang được phát triển trên ô tô vì có ưu điểm là giảm được tải trọng va đập lên hệ thống truyền lực. 
I.3. Yêu cầu
Ly hợp phải truyền được mô men xoắn lớn nhất của động cơ mà không bị trượt trong mọi điều kiện, bởi vậy ma sát của ly hợp phải lớn hơn mô men xoắn của động cơ.
Khi kết nối phải êm dịu để không gây ra va đập ở hệ thống truyền lực.
Khi tách phải nhanh và dứt khoát để dễ gài số và tránh gây tải trọng động cho hộp số.
Mô men quán tính của phần bị động phải nhỏ.
Ly hợp phải làm nhiệm vụ của bộ phận an toàn.
Điều khiển dễ dàng.
Kết cấu đơn giản và gọn.
Đảm bảo thoát nhiệt tốt khi ly hợp trượt.
II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
II.1. Cấu tạo chung
Ôtô trang bị hộp số thường dùng loại ly hợp ma sát. Kích thước của bộ ly hợp được xác định bởi đường kính ngoài của đĩa ly hợp và căn cứ theo yêu cầu truyền mô men xoắn lớn nhất của động cơ.
Bộ ly hợp ma sát gồm có 3 phần:
Phần chủ động: Gồm bánh đà lắp cố định trên trục khuỷu, nắp ly hợp bắt chặt với bánh đà bằng các bu lông, mâm ép lắp qua cần đẩy và giá đỡ trên nắp ly hợp. Mâm ép cùng quay với nắp ly hợp và bánh đà.
Phần bị động: Gồm đĩa ly hợp (đĩa ma sát) và trục bị động (trục sơ cấp của hộp số). Đĩa ly hợp có moay ơ được lắp then hoa trên trục bị động để truyền mô men cho trục bị động và có thể trượt dọc trên trục bị động trong quá trình ngắt và nối ly hợp.
Cơ cấu điều khiển ngắt ly hợp gồm có 2 loại:
 + Loại cơ khí gồm có: bàn đạp, thanh kéo, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp.
 + Loại thủy lực gồm có: bàn đạp, xy lanh chính, xy lanh con, càng cắt, vòng bi cắt ly hợp.
	 Hình 2.2: Cấu trúc bộ ly hợp
II.2. Cấu tạo và chức năng từng bộ phận
II.2.1. Bánh đà
- Bánh đà được thêm vào nhằm tạo ra mô men quán tính khối lượng giúp động cơ hoạt động, trên bánh đà có vòng răng khởi động để khởi động động cơ. Trên bánh đà động cơ có các lỗ khoan xiên nhằm mục đích lưu thông không khí mang theo nhiệt độ, bụi, dầu mỡ (nếu có) ra ngoài. Trong trường hợp bị tắc khả năng tản nhiệt sẽ kém đi chút ít. Ngoài ra, bánh đà được làm dày để hấp thụ nhiệt lượng lớn tỏa ra từ hoạt động của ly hợp.
- Có bề mặt được gia công nhẵn để tạo ra bề mặt ma sát. Trên bề mặt bánh đà được khoan các lỗ để gắn các bộ phận ly hợp. Một lỗ được khoan vào giữa bánh đà để lắp bạc đạn đỡ trục sơ cấp của hộp số. 
- Bạc đạn ở tâm của bánh đà đóng vai trò giữ cho đầu ngoài cùng của trục sơ cấp hộp số. Nó giống như một ổ lót dẫn hướng, ổ lót dẫn hướng có thể là bạc đạn bi hay ống lót đồng. Cả hai phải được bôi trơn.
* Bánh đà khối lượng kép
Hình 2.4: Bánh đà khối lượng kép
Thường được sử dụng trong động cơ Diesel, nó hấp thu các rung động của động cơ. Lò xo gắn bên trong bánh đà hoạt động như một bộ phận giảm chấn khi ép một phần của bánh  ...  phối công suất đến hai bánh trứơc và sau được dẫn động bởi công suất động cơ khi cần thiết.Công suất động cơ đưa vào hộp số phân phối từ trục ra đầu hộp số.Công suất được truyền đến mỗi trục các đăng cũng như qua các bánh răng hay xích truyền động.Hình dưới đây mô tả dòng truyền công suất trong hệ bốn bánh chủ động của một hộp số phân phối.
Hộp số phân phối cũng có thể là loại sử dụng cho 4WD thường xuyên hay gián đoạn.Loại thường xuyên với dẫn động xích đựơc sử dụng hầu hết nay.Các loại thường xuyên có một vi sai giữa hay một khớp nối nhớt để bù cho sự thay đổi tốc độ bánh trước và bánh sau.
IV.1.1. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu 
1. Công dụng
Phân phối mô men xoắn cho các cầu chủ động.
Cài cào hay tách ra cầu chủ động trước đồi với hộp số chính.
Đổi số chậm nhằm tăng mô men xoắn cho các bánh xe chủ động khi xe phải dy chuyển trên mặt đường xấu.
2. Phân loại:
a. Theo cấp số truyền
Một cấp số truyền.
 Hình 7.7: Các dạng sơ đồ 1 cấp của hộp phân phối
 a) Dang một cấp có khớp gài 
 b) Dạng một cấp có vi sai côn 
 c) Dạng một cấp có vi sai trụ 
Hai cấp số truyền, trong đó một số truyền có i=1 và một số truyền có i>1. Số truyền i>1 chỉ sử dụng khi cần tăng lực kéo trên các bánh xe và tốc độ sẽ giảm được gọi là số truyền thấp, còn lại sử dụng i=1 gọi là tỷ số truyền cao.
b. Theo tỷ lệ phân chia mô men ra các cầu
Tỉ lệ phân chia bằng 1: sử dụng cho ôtô du lịch với cơ cấu bánh răng có kích thước hình học như nhau, hay vi sai bánh răng côn đối xứng.
Tỉ lệ phân chia khác 1: sử dụng cho các ôtô với cơ cấu vi sai bánh răng trụ kiểu cơ cấu hành tinh hay vi sai bánh răng côn không đối xứng.
c. Theo phương pháp truyền mô men xoắn
Dạng nối cứng các trục đưa ra các cầu: dạng này hoạt động của xe không linh hoạt, khi cần gài cả 2 cầu phải dừng xe.
Dạng có khớp nối mềm: như dạng có khớp ma sát, vi sai côn hoặc trụ, khớp tự đóng mở nối giữa 2 cầu.
d. Theo dạng điều khiển gài cầu
Dạng điều khiển bằng tay: loại này để điều khiển gài cầu được thực hiện bằng tay thông qua các cơ cấu cơ khí.
Dạng điều khiển bằng điện từ: được thực hiện bằng rơle điện từ, điều khiển đóng ngắt dòng điện bằng công tắc.
Dạng điều khiển bằng khí nén: loại này thường sử dụng ở ôtô tải, lực điều khiển gài cầu được thực hiện bằng một cặp pittông xi lanh khí nén.
Dạng điều khiển tự động: loại này thường sử dụng ở các ôtô du lịch hiện đại.
IV.1.2. Cấu tạo và hoạt động của hộp phân phối hai cấp số truyền
Hộp phân phối không vi sai là loại có hai cấp số truyền thường xuyên gài cầu sau. Nó được đặt ngay sau hộp số nhưng không gian chứa dầu bôi trơn độc lập. 
1. Cấu tạo
	Vỏ hộp phân phối chế tạo từ hợp kim nhôm ghép liền với hộp số nhờ mộ mặt phằng lắp ghép chặt bằng bulông. 
	Trục chủ động của hộp phân phối ghép then hoa với trục thứ cấp của hộp số và quay trên hai ổ bi cầu. Trên trục có bố trí bánh răng nghiêng gắn then hoa với trục và được cố định.
Hình 7.9: Cấu tạo hộp phân phối
Trục trung gian và bánh răng liên kết cố định quay trên vỏ nhờ hai ổ thanh lăn côn. Trục có cấu trúc rỗng vừa làm nhiệm vụ chứa dầu bôi trơn và dẫn dầu cấp cho các ổ bi. Trên trục có 2 bánh răng:
Bánh răng chủ động nằm bên trái dùng để dẫn động bánh răng tốc độ cao với tỷ số truyền i1=1
Bánh răng tốc độ thấp nằm bên phải dùng để dẫn động trục thứ cấp với tỷ số truyền i2>1.
	Trục thứ cấp cầu trước gồm có 2 bánh răng:
Bánh răng tốc độ cao luôn luôn ăn khớp với bánh răng chủ động của trục trung gian. Bánh răng này luôn luôn quay trơn trên trục thứ cấp cầu trước.
Bánh răng trượt: Có thể điều khiển trượt dọc trục thứ cấp để ăn khớp hay không ăn khớp với bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian hay ăn khớp với trục bánh răng tốc độ cao.
	Trục thứ cấp cầu sau gồm một bánh răng, bánh răng này có thể được điều khiển trượt dọc trục để ăn khớp với bánh răng bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian hay nối trực tiếp với trục chủ động của hộp phân phối.
2 Hoạt động
Khi khớp gài ở vị trí trung gian:
	Khi hộp phân phối ở vị trí trung gian, công suất từ trục thứ cấp hộp số được truyền đến trục chủ động và bánh răng chủ động của hộp phân phối. Điều này làm trục trung gian quay, bánh răng tốc độ cao quay mà bánh răng này quay trơn trên trục. Vì vậy ở vị trí trung gian công suất không được truyền ra cầu trước và cầu sau hình 5.3)
4 bánh tốc đô thấp (4L)
	Khi hôp phân phối chuyển sang 4L, điều này làm 2 bánh răng trượt dịch chuyển sang phải để ăn khớp với bánh răng tốc độ thấp của trục trung gian đang quay. Do 2 bánh răng này ăn khớp với trục thứ cấp nên 4 bánh quay ở tốc độ thấp.
Bánh sau tốc độ cao (2H): 
	Khi hộp phân phối chuyển sang vị trí 2H, 2 bánh răng trượt được đẩy sang phải để không ăn khớp với bánh răng tốc độ thấp, bánh răng trượt của trục thứ cấp cầu trước trở về vị trí trung gian còn bánh răng trượt của trục thứ cấp cầu sau tiếp tục được đẩy xa hơn để nối cứng với trục chủ động. Công suất được truyền trục tiếp từ hộp số đến trục thứ cấp cầu sau. Điều này làm 2 bánh sau quay ở tốc độ cao (i=1).
4 bánh tốc độ cao (4H):
Khi hộp phân phối chuyển sang 4H, 2 bánh răng trượt được đẩy sang phải. Bánh răng trượt trục thứ cấp cầu sau nối trực tiếp với trục bị động. Còn bánh răng trượt cầu trước ăn khớp với trục bánh răng tốc độ cao. Điều này làm 4 bánh cùng quay ở tốc độ cao (i=1).
3. Hộp số phân phối cho 4WD thường xuyên:
Hầu hết các xe hơi,xe tải và một số xe tải nhẹ sử dụng hộp số phụ thường xuyên.Hộp số phụ thường xuyên phân phối công suất đến các cầu trước và cầu sau mọi lúc.Vỏ hộp số được cấu tạo từ nhôm hay sắt đúc.Hầu hết các hộp số có một dãy tốc độ thấp và tốc độ cao.Tỷ số truyền dãy tốc độ cao là 1:1 và dãy tỷ số truyền tốc độ thấp là 2:1.
4. Hộp số phân phối cho 4WD gián đoạn:
Nhiều hệ thống 4WD cũ sử dụng hộp số phụ gián đoạn.Hộp số phụ loại gián đoạn cũng được sử dụng trên một số kiểu xe sau này.Hộp số phụ loại gián đoạn chỉ phân phối công suất đến các bánh sau,hay đến các bánh trước và sau bằng quyết định của người lái.Chế độ 4WD của loại 4WD gián đoạn không hoạt động trên đường khô,cứng.
Vỏ hộp số phụ loại gián đoạn được làm từ sắt đúc hay nhôm.Công suất được truyền qua một chuỗi các bánh răng hay xích.Hầu hết đều tích hợp hai dãy tỷ số truyền cao và thấp.Nó cung cấp một tỷ số truyền khoảng 1:1 (dãy tỷ số truyền cao) hay 2.6:1 (dãy tỷ số truyền thấp).
Các chế độ hoạt động:
- Chế độ số 0 : Các bánh răng trượt cầu trước và cầu sau không ăn khớp với moayơ cũng như không ăn khớp với bánh răng trung gian,hình trên.
- Chế độ 2WD – Hi : Dịch bánh răng trượt cầu sau ăn khớp với moayơ trong khi bánh răng trượt cầu trước ở chế độ không ăn khớp.Vì vậy công suất được truyền ra cầu sau,như hình vẽ ở trên.
- Chế độ 4WD – Hi : Cho cả bánh răng trượt cầu trước và cầu sau ăn khớp với moayơ.Do đó,công suất được truyền đến cho cả hai cầu.
- Chế độ 4WD – Lo : Cho cả hai bánh răng trượt cầu trước và cầu sau ăn khớp với bánh răng trung gian.Do đó,công suất được truyền ra cả hai cầu.
IV.2. Các kiểu cơ cấu hạn chế vi sai giữa:
1. Vi sai giữa với khoá cơ khí: 
Cơ cấu hạn chế vi sai này khoá cứng vi sai giữa,thay đổi hệ thống truyền lực như sự nối trực tiếp của xe 4WD gián đoạn.Cơ cấu hạn chế vi sai được sử dụng trong vi sai giữa kiểu khoá cơ khí có thể được đặt bằng tay giữa hai vị trí “FREE”(tự do) và “LOCK”(khóa) bởi người lái.Tuy nhiên,ở điều kiện bình thường ,nó hầu như không bao giờ dùng đến.
a. Cấu tạo:
Cụm vi sai giữa này bao gồm hộp bên phải vi sai giữa,hộp bên trái vi sai giữa,các bánh răng vi sai của vi sai giữa,bánh răng bên phải của vi sai giữa,bánh răng bên trái của vi sai giữa.
Hộp bên phải vi sai giữa được gắn liền với một trục rỗng có các răng ly hợp vấu ở đầu phíabên phải để khóa vi sai giữa.
Hộp bên trái vi sai giữa(cùng với hộp bên phải của vi sai giữa) được lắp lên bánh răng vành chậu vi sai giữa bằng các bu lông.
Bánh răng bên phải của vi sai giữa được gắn liền với một trục rỗng mà đầu bên phải của trục có then hoa.
Một ống ly hợp vấu được lắp trên phần then hoa để khóa vi sai giữa.
Bánh răng bên trái của vi sai giữa gắn liền với hộp vi sai trước.
Vi sai trước được đặt trong hộp bên trái của vi sai giữa để cho phép nó dịch chuyển tự do.
Bánh răng bán trục phải của vi sai trước được nối với trục trung gian.Trục này xuyên qua bánh răng bên phải của vi sai giữa.
b. Hoạt động:
Công tắc khoá vi sai giữa tắt(OFF)
Khi công tắc khoá vi sai giữa tắt cả VSV số 1 và số 2 đều tắt.VSV số 1 hút chân không từ bình chân không đến buồng A của bộ chấp hành chân không và VSV số 2 hút không khí đến buồng B của bộ chấp hành chân không.
Vì vậy màng bộ chấp hành chân không dịch sang phía buồng A (sang phải) và cần được gắn với màng làm ống khóa,càng gài số và trục cùng dịch sang phải.Nó tách ống gài ra khỏi hộp vi sai và vi sai giữa hoạt động và điều chỉnh sự sai khác về tốc độ góc giữa các bánh răng trước và sau.
Công tắc đèn báo khóa tắt ở trạng thái này.
Công tắc khoá vi sai giữa bật (ON).
Khi ấn công tắc khoá vi sai giữa,VSV số 1 và số 2 bật.VSV số 1 cho không khí vào buồng A của bộ chấp hành chân không,VSV số 2 cho chân không từ bình chân không vào buồng B của bộ chấp hành .
Vì vậy,màng bộ chấp hành chân không dịch về phái buồng B (sang trái).
Cần (nối với màng) đẩy ống khóa càng gài số và trục sang trái nên ống khoá ăn khớp với hộp qua ly hợp vấu.Kết quả là,hộp vi sai giữa và bánh răng bên phải của vi sai giữa bị khoá cứng như một cụm.Do bánh răng vi sai của vi sai giữavà các bánh răng bên phải và bên trái bị khoá với hộp vi sai giữa và cùng quay như một khối,lực truyền đều đến vi sai trước và sau.
Công tắc đèn khoá bật và đèn báo sáng trong trạng thái này.
2. Vi sai giữa với khớp thuỷ lực
 Kiểu vi sai giữa này dùng một khớp thuỷ lực để hạn chế tác dụng của vi sai.Nếu có bánh chủ động nào bị trượt quay.lực được tự động truyền đến các bánh không bị trượt vì vậy cải thiện tính ổn định điều khiển,không bị mất mát công suất của động cơ,cung cấp lực kéo cần thiết để đưa xe ra khỏi hố bùnkhi nó bị kẹt.
 Kiểu này có ưu điểm so với kiểu khoá cơ khí là không cần chuyển đổi giữa hai vị trí “FREE” và “LOCK”.
Cấu tạo
 Bố trí của vi sai giữa,vi sai trước,bánh răng dẫn động hộp số phụ,bánh răng bị động hộp số phụ hầu như giống với kiểu khoá cơ khí vi sai giữa,nhưng có một khớp thuỷ lực được gắn trong hộp số phụ để hạn chế tác dụng của vi sai giữa.
b. Hoạt động 
Khi xe khởi hành,khi đạp phanh hay khi leo dốc hoặc xuống dốc,trọng tâm xe thay đổi và tải trọng tác dụng lên bánh trước và sau thay đổi.Nó sinh ra sự chênh lệch lực cản quay(tương ứng với mặt đường) giữa các bánh trước và sau.Phần lực lớn hơn được truyền bởi vi sai giữa đến bánh trước hay sau mà lực cản quay nhỏ hơn.Vì vậy ở điều kiện này,lực không được truyền đến mặt đường tốt hơn.
Khớp thuỷ lực triệt tiêu tác dụng của vi sai giữa ở những điều kiện đó và tăng phần lực được truyền đến các bánh khác(không bị trượt).Vì vậy,lực được truyền đến mặt đường hiệu quả hơn.
Khi xe bắt đầu chuyển động,trọng tâm của xe dịch chuyển về phía sau và tải trọng tác dụng lên cầu sau tăng.Vì vậy,tải trọng tác dụng lên cầu tước giảm.
Do đó các bánh trước có xu hướng quay nhanh hơn các bánh sau bởi vi sai giữa và bánh răng bên trái của vi sai giữa quay nhanh hơn bánh răng bên phải .Tuy nhiên,nếu bánh răng bên trái quay nhanh hơn thì lực cản sinh ra bởi khớp thuỷ lực cũng tăng.Nó ngăn cản sự quay của bánh răng bên trái và làm tăng tốc độ quay của bánh răng bên phải.Vì vậy,lực truyền đến các bánh răng trước giảm và có thêm lực đến các bánh sau. 
IV.3. Khóa Moay-ơ bánh xe
Một số xe 4wd sử dụng khóa moay-ơ trước để khóa hay không khóa các bánh trước và trục dẫn động trước.Loại này này sử dụng trong kết cấu của hệ thống 4wd gián đoạn,nhưng nó không được điều khiển bởi các bộ phận bên trong vỏ hộp số.Khóa moay-ơ là 1 thiết bị khóa các bánh trước đến trục trước tại moay-ơ ở bánh xe.
Một số khóa moay-ơ là khóa hay không khóa 1 cách tự động bằng cách sử dụng ly hợp 1 chiều trong trục trước .Ly hợp 1 chiều này truyền công suất theo 1 chiều,nhưng nó sẽ khóa nếu công suất truyền theo chiều ngược lại.Những ly hợp này sẽ khóa bất kỳ khi nào động cơ được dẫn động bởi các bánh trước qua hộp số phụ không khóa khi truyền công suất từ hộp số phụ đến các bánh trước chủ động.Những kiểu moay-ơ khác có thể tự động ngắt bởi sự dịch chuyển vỏ hộp số phụ đến vị trí bánh trước và khoảng cách ngắn lại.
V. HƯ HỎNG – NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
 HƯ HỎNG
 NGUYÊN NHÂN
 CÁCH KHẮC PHỤC
1. Hộp phân phối khó chuyển số hoặc không chuyển đổi được.
- Tốc độ quá mức cho phép.
- Cơ cấu bên trong hộp phân phối bị kẹt.
- Dầu bôi trơn thiếu hoặc không đúng chủng loại.
- Các chi tiết bên trong bị mòn, kẹt hay hỏng.
Gảm tốc độ tới khoảng 3-4Km/h hoặc dừng xe khi chuyển số.
Bôi trơn, sữa chửa hoặc thay thế cơ cấu chuyển số.Xiết chặt các cơ cấu chuyển số.
Châm thêm hay thay dầu bôi trơn đúng chủng loại,số lượng.
Tháo rời hộp phân phối kiểm tra,thay thế chi tiết bị hỏng.
2.Hộp phân phôi gây ồn ở mọi chế độ truyền động.
- Dầu bôi trơn thiếu hoặc không đúng chủng loại.
- Không ăn khớp vào chế độ 4H hoàn toàn.
- Châm thêm hoặc thay dầu.Nếu tiếng ồn vẫn còn thì phải tháo hộp phân phối và kiểm tra.
- Dừng xe, chuyển hộp phân phối sang số 0 rồi chuyển lại vị trí 4H.
3. Khi ăn khớp phát ra tiếng ồn.
- Cơ cấu đòn bẩy bị kẹt hay lỏng. 
Các bánh răng trong hộp phân phối bị kẹt hay bị hỏng.
Xiết chặt,bôi trơn,sữa chữa.
Tháo rời hộp phân phối và sửa chữa.
4.Dầu bôi trơn bị mòn.
- Mức dầu quá cao
- Lỗ thông hơi bị nghẹt 
-Các đệm kín bị hỏng hoặc lắp ráp không đúng.
Xả bớt tới mức thích hợp
Làm sạch hoặc thay thế
Thay thế, kiểm tra cách lắp đặt.
5. Vỏ xe mòn không bình thường.
- Hoạt động kéo dài ở chế độ 4H trên đường bêtông
- Điều chỉnh để vận hành ở chế độ 2H.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô con, Nguyễn Khắc Trai
Ôtô, Dương Văn Đức
Giáo trình ôtô 2, MSC Đặng Quý
Khung gầm bệ ôtô, Nguyễn Oanh
Tài Liệu Đào Tạo cấu thành Giai Đoạn 2, Toyota
Từ điển Anh – Việt chuyên ngành công nghệ ôtô, PGS-TS Đỗ Văn Dũng, 2003
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp, bằng sự cố gắng của nhóm thực hiện cùng với sự huớng dẫn tận tình của thầy huớng dẫn, nhóm thực hiện đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tố nghiệp “ Nghiên cứu hệ thống truyền lực trên ô tô”. Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án nhóm đã có được những hiểu biết sâu và kỹ hơn về hệ thống truyền lực trên ô tô.
Trong quá trình thực hiện đồ án mặc dù đã nỗ lực cố gắng nhưng vẫn không thể tránh được sai sót. Điều này cũng giúp cho chúng em thêm được nhiều kinh nghiệm khi ra đời.
ĐỀ NGHỊ
Từ những kết quả nhóm đã làm được, bên cạnh đó còn những vấn đề chưa thực hiện được do thời gian và kinh phí có hạn, đó là:
Tìm hiểu sâu hơn nữa về hệ thống truyền lực giúp đề tài dễ hiểu và cô đọng hơn.
Nghiên cứu kỹ hơn về hệ thống truyền lực trên ôtô hiện đại.
Sau cùng một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Thầy Th.S Huỳnh Phước Sơn cùng Quý Thầy trong Khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM và các bạn cùng lớp đã đóng góp ý kiến giúp nhóm hoàn tất đề tài.