Nghiên cứu và thi công mô hình hộp số 4WD thường xuyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ 4WD
THƯỜNG XUN

SVTH: NGUYỄN HIỆP THÀNH
MSSV: 14145259
SVTH: TRẦN MINH KHANG
MSSV: 14145111
GVHD: GVC.ThS. NGUYỄN VĂN TOÀN

Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 7/2018
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chun ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ

Đề tài:

NGHIÊN CỨU VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH HỘP SỐ 4WD
THƯỜNG XUN

SVTH: NGUYỄN HIỆP THÀNH
MSSV: 14145259
SVTH: TRẦN MINH KHANG
MSSV: 14145111
GVHD: GVC.ThS. NGUYỄN VĂN TỒN

Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 7/2018

2


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TP HỒ CHÍ MINH

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: 1.Nguyễn Hiệp Thành................................MSSV:14145259
2. Trần Minh Khang...................................MSSV:14145111
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Mã ngành đào tạo:7510205D

Hệ đào tạo:

Đại học chính quy

Mã hệ đào tạo:

Khóa:

2014Lớp: 141452B

1. Tên đề tài: Nghiên cứu và thi cơng mơ hình hộp số 4WD thường xuyên
2. Nhiệm vụ đề tài
1) Đặt vấn đề và giới hạn đề tài.
2) Tổng quan về hệ thống 4WD.
3) Giới thiệu cấu tạo hệ thống truyền lực 4WD.
4) Phân tích đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống truyền lực 4WD.
5) Thi cơng mơ hình hộp số 4WD thường xuyên.
6) Kết luận và đề nghị.
3. Sản phẩm của đề tài
1. 01 tập thuyết minh nội dung đề tài.
2. Hồn thành 01 mơ hình theo u cầu của đề tài.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 29/03/2018
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ:21/07/2018

TRƯỞNG BỘ MƠN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1

2


3


4


5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN

Tên đề tài: ...................................................................................................................
...................................................................................................................
Họ và tên Sinh viên: ...................................................... MSSV: ...............................
....................................................... MSSV: ...............................
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hồn chỉnh đúng
theo u cầu về nội dung và hình thức.

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 20…

6


LỜI CẢM ƠN
Đề hồn thành đề tài tốt nghiệp khơng phải chỉ cần kiến thức và sự nổ lực của bản
thân, bên cạnh đó cịn là sự hỗ trợ nhiệt tình từ phía gia đình, nhà trường, thầy cơ và cả bạn
bè. Xuyên suốt hơn 3 tháng thực hiện đề tài Nghiên Cứu Và Thi Cơng Mơ Hình Hộp Số
4WD (Thường Xuyên) chúng em đã nhận được sự hỗ trợ tận tình của thầy cơ trong Khoa Cơ
Khí Động, chúng em xin cảm ơn thầy cô không phải chỉ trong thời gian vài tháng vừa qua
mà cả trong suốt 4 năm qua đã là những người thầy, ngươì cơ mẫu mực trong công tác giáo
dục, đã tạo một môi trường học tập năng động, sáng tạo giúp chúng em có thể tiếp thu kiến
thức tốt nhất.
Sau, là lời cảm ơn chân thành và sâu sặc nhất giành cho thầy Nguyễn Văn Toàn, là giáo viên
hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài. Mặc dù bận rộn với lịch dạy học, thầy vẫn cố gắng sắp
xếp thời gian giám sát và luôn định hướng chúng em kịp thời khắc phục những lỗi sai. Ngồi
ra thầy cũng hướng dẫn tận tình và cung cấp tài liệu để chúng em cũng cố thêm kiến thức
góp phần hồn thiện kiến thức cho bản thân cũng như nâng cao chất lượng kết quả đề tài.
Cho đến hơm nay, đề tài đã hồn thành và đúng thời hạn cũng là nhờ sự đốc thúc, nhắc nhở
và chỉ bảo của thầy.
Bên cạnh đó, em cũng xin cảm ơn nhà trường đã hỗ trợ chúng em về cơ sở vật chất, trang
thiết bị cần thiết trong quá trình thực hiên đề tài tốt nghiệp. Gia đình và bạn bè luôn là nguồn
động viên tinh thần vô cùng lớn giúp chúng em vượt qua thời gian khó khăn và áp lực,
chúng em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả người thân bạn bè đã luôn bên cạnh chúng em suốt

thời gian qua.
Sau cùng, dù đã cố gắng hoàn thành đề tài tuy nhiên kiến thức và cả thời gian thực hiện là
hạn chế nên chất lượng đồ án vẫn cịn nhiều thiếu sót. Do đó chúng em mong thầy cơ thơng
cảm cho những thiếu sót của bọn em và mong nhận được những ý kiến đóng góp để đề tài
đươc hoàn thiện hơn nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 21, tháng 7, năm 2018
Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Hiệp Thành

Trần Minh Khang

7


TĨM TẮT
Ơtơ có thể được xem là một tập hợp mẹ gồm những tập hợp con, và những tập hợp
con đấy là những hệ thống khác nhau. Một trong những hệ thống quan trọng và ln là yếu
tố chính ảnh hưởng an tồn cho hành khách, cũng như tính ổn định khi xe di chuyển đó là hệ
thống truyền động. Trãi qua quá trình hình thành và phát triển, hệ thống truyền động trên xe
đã không ngừng phát triển nhằm hồn thiện cả về cơng dụng cũng như hiệu quả về mặt kinh
tế. Nhóm chúng em được giao đề tài: Nghiên cứu và thi cơng mơ hình cắt hộp số 4WD
thường xuyên là một hệ thống truyền lực được ra đời nhằm tăng khả năng di chuyển của xe
trên địa hình gồ ghề cũng như trên loại mặt đường có hệ số bám thấp.
Được sự cho phép của bộ môn khung gầm và giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Toàn.
Chúng em được giao đề tài: Nghiên cứu và thi công mơ hình hộp số 4WD thường xun
làm đề tài tốt nghiệp. Đề tài bao gồm hai phần chính:
• Thiết kế, thi cơng mơ hình hộp số 4WD thường xun.
• Phần nội dung thuyết minh: tổng quan về hệ truyền động 4WD và cơ sở lý
thuyết của mơ hình hộp số 4WD thường xuyên.

Sau cùng, dù đã cố gắng hoàn thành đề tài tuy nhiên kiến thức và cả thời gian thực hiện là
hạn chế nên chất lượng đồ án vẫn cịn nhiều thiếu sót. Do đó chúng em mong thầy cơ thơng
cảm cho những thiếu sót của bọn em và mong nhận được những ý kiến đóng góp để đề tài
đươc hoàn thiện hơn nữa.

8


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP..............................................................................................................................1
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN...........................................................................................................................6
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................................................7
TÓM TẮT..................................................................................................................................................................8
MỤC LỤC.................................................................................................................................................................9
danh mục các chữ viết tắt....................................................................................................................................12
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................................................................17
CHƯƠNG 1: ĐẶT VấN ĐỀ.......................................................................................................................................20
1.1.Lý do chọn đề tài:.......................................................................................................................................20
1.2.Mục tiêu của đề tài:....................................................................................................................................22
1.3.Phạm vi ứng dụng:......................................................................................................................................22
1.4.Tình hình hiện nay:.....................................................................................................................................22
1.5.Những vấn đề còn tồn tại:..........................................................................................................................23
CHƯƠNG 2: tỔng quan vỀ hỆ thỐng 4wd............................................................................................................23
2.1.Định nghĩa:..................................................................................................................................................23
2.2.Các kiểu 4WD:.............................................................................................................................................24
2.2.14WD gián đoạn:....................................................................................................................................24
Hình 2.1: Những đặc trưng cơ bản của 4WD gián đoạn.....................................................................................25
2.2.24WD thường xuyên:.............................................................................................................................25
Hình 2.2: Những đặc trưng cơ bản của 4WD thường xuyên...............................................................................26
2.2.34WD On-Demand:................................................................................................................................26

Hình 2.3: Những đặc trưng cơ bản của 4WD On-Demand..................................................................................27
CHƯƠNG 3: cẤu tẠo và nguyên lý hoẠt đỘng cỦa 4wd thưỜng xuyên.............................................................27
3.1.Khái quát về vi sai giữa:..............................................................................................................................27
3.1.1.Hoạt động của vi sai giữa:...................................................................................................................28
Hình 3.1: Hoạt động của vi sai giữa......................................................................................................................28
3.1.2.Tại sao phải cần vi sai giữa:.................................................................................................................28
3.1.3.Nếu khơng có vi sai giữa:....................................................................................................................29
3.2.Các kiểu bánh răng vi sai giữa:...................................................................................................................29
Hình 3.2: Bánh răng cơn.......................................................................................................................................30
Hình 3.3: Bánh răng hành tinh.............................................................................................................................30
3.3.Các kiểu cơ cấu khóa bộ vi sai giữa:...........................................................................................................31
9


3.3.1.Vi sai giữa có khóa cơ khí:...................................................................................................................31
Hình 3.4: Các kiểu cơ cấu khóa bộ vi sai giữa......................................................................................................32
3.3.2.Vi sai giữa với khớp thủy lực:..............................................................................................................33
3.3.3.Vi sai giữa với ly hợp nhiều đĩa thủy lực:............................................................................................33
3.3.4.Vi sai giữa loại cảm nhận mômen quay:.............................................................................................33
3.4.Cấu tạo hộp số 4WD thường xuyên (serie E55F5):...................................................................................33
Hình 3.5: Tổng quan cấu tạo hộp số 4WD thường xuyên....................................................................................34
Hình 3.6: Sơ đồ động hộp số E55F5.....................................................................................................................38
3.4.1.Cụm hộp số thường:...........................................................................................................................38
Hình 3.7: Các cụm chi tiết chính và các chi tiết phụ bên ngồi hộp số 4WD thường xuyên..............................39
Hình 3.8: Các chi tiết cụm hộp số thường...........................................................................................................40
Hình 3.9: Các chi tiết cụm hộp số thường (tiếp theo).........................................................................................41
Hình 3.10: Sơ đồ thay đổi tay số..........................................................................................................................42
Tỉ số truyền của hộp số E55F5:.............................................................................................................................42
Hình 3.11: Vị trí số trung gian...............................................................................................................................43
Hình 3.13: Chuyển số 3.........................................................................................................................................44

Hình 3.14: Chuyển số lùi.......................................................................................................................................45
3.4.2.Vi sai giữa và hộp số phụ:....................................................................................................................46
Hình 3.15: Cụm vi sai giữa và hộp số phụ............................................................................................................46
Hình 3.17: Sơ đồ dịng truyền công suất của cụm vi sai giữa và hộp số phụ.....................................................49
3.4.3.Hệ thống khóa vi sai giữa:...................................................................................................................50
Hình 3.18: Sơ đồ hệ thống khóa vi sai giữa.........................................................................................................50
Hình 3.19: Cơng tắc khóa vi sai giữa tắt...............................................................................................................51
Hình 3.20: Cơng tắc khóa vi sai giữa bật..............................................................................................................52
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 4WD.............................53
4.1.Ưu điểm của xe 4WD:.................................................................................................................................53
Hình 4.1: So sánh khả năng bám đường giữa 2WD và 4WD do ảnh hưởng của tải trọng.................................54
4.2.Nhược điểm của xe 4WD:..........................................................................................................................54
Hình 4.2: Ảnh hưởng của hiện tượng “phanh góc hẹp"......................................................................................55
CHƯƠNG 5: THI CƠNG VÀ HỒN THIỆN MƠ HÌNH.............................................................................................57
5.1.Thiết kế giá đỡ:...........................................................................................................................................57
5.1.1.Phác thảo khung giá đỡ:.....................................................................................................................57
Hình 5.1: Phác thảo khung xương của giá đỡ......................................................................................................57
10


Hình 5.2: Hộp số được gá trên khung giá............................................................................................................59
Hình 5.3: Khung giá hộp số sau khi hồn thành..................................................................................................60
Hình 5.4: Tháo bộ phận đo tốc độ.......................................................................................................................61
Hình 5.5: Cơng tắc đèn báo số lùi.........................................................................................................................62
Hình 5.7: Bộ phận trục chuyển số........................................................................................................................63
Hình 5.8: Tháo bu lơng nối hộp số chính và hộp số phụ.....................................................................................63
Hình 3.6: Nắp vỏ hộp số.......................................................................................................................................64
Hình 5.11: Phanh hãm trên trục sơ cấp...............................................................................................................66
Hình 5.12: Cảo bộ đồng tốc..................................................................................................................................67
Hình 5.13: Cảo bánh răng bị động số No.5..........................................................................................................67

Hình 5.14: Bộ bánh răng số No.5.........................................................................................................................68
Hình 5.15: Tháo các vị trí có bi hãm trục gài số...................................................................................................68
Hình 5.16: Tháo phanh hãm bạc đạn trục sơ cấp................................................................................................69
Hình 5.17: Phanh hãm trục càng gài số................................................................................................................69
Hình 5.18: Tháo vỏ hộp số....................................................................................................................................70
Hình 5.19: Đai ốc giữ bánh răng số lùi.................................................................................................................70
Hình 5.20: Tháo vỏ hộp số ra................................................................................................................................71
Hình 5.21: Tháo đai ốc giữ càng gài số.................................................................................................................72
Hình 5.22: Rút trục càng gài số 3&4.....................................................................................................................73
Hình 5.23: Bộ càng gài số......................................................................................................................................74
Hình 5.24: Vị trí bánh răng bơm nhớt..................................................................................................................74
Hình 5.25: Tháo đai ốc ở càng gạt số lùi..............................................................................................................75
Hình 5.26: Tháo đai ốc giữ càng gạt lẫn ống dẫn dầu..........................................................................................76
Hình 5.27: Lấy trục bánh răng số lùi.....................................................................................................................76
Hình 5.28: Các chi tiết: bánh răng, vịng chặn, trục.............................................................................................77
Hình 5.29: Trục sơ cấp và thứ cấp........................................................................................................................77
Hình 5.30: Hộp vi sai.............................................................................................................................................78
Hình 5.31: Cụm bơm dầu của hộp số...................................................................................................................78
Hình 5.32: Hộp số phụ và cầu trước....................................................................................................................79
Hình 5.33: Đai ốc giữ bi chặn trục khóa vi sai......................................................................................................80
Hình 5.34: Cụm chi tiết khóa vi sai.......................................................................................................................80
Hình 5.35: Bộ vi sai cầu trước..............................................................................................................................81
Hình 5.36: Bánh răng vành chậu..........................................................................................................................81
11


Hình 5.37:Vỏ bánh răng quả dứa.........................................................................................................................82
Hình 5.38: Bánh răng quả dứa..............................................................................................................................83
Hình 5.39: Phần vỏ giữa hộp số...........................................................................................................................84
Hình 5.40: Phần nắp vỏ hộp số............................................................................................................................84

Hình 5.41: Vị trí hộp vi sai và đồng hồ đo tốc độ.................................................................................................85
Hình 5.42: Vị trí bánh răng vành chậu và khóa vi sai...........................................................................................86
Hình 5.43: Mơ hình hộp số...................................................................................................................................87
5.4.Các bài học có thể được áp dụng từ mơ hình:..........................................................................................87
5.5.Ưu nhược điểm của mơ hình:....................................................................................................................88
5.5.1.Ưu điểm:..............................................................................................................................................88
5.5.2.Nhược điểm:........................................................................................................................................88
5.6.Những bài học rút ra từ q trình thi cơng mơ hình:................................................................................88
6.1.Kết luận:......................................................................................................................................................90
6.2.Đề nghị:.......................................................................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................................91

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
FF

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Front-Engine Front-Wheel-Drive

Động cơ đặt trước, cầu trước chủ
động

FR

Front-Engine Rear-Wheel Drive

Động cơ đặt trước, cầu sau chủ

động

2WD

Two-Wheel-Drive

Hai bánh chủ động

12


4WD

Four-Wheel-Drive

Bốn bánh chủ động

AWD

All-Wheel-Drive

Dẫn động tất cả các bánh xe

FWD

Front-Wheel-Drive

Cầu trước chủ động

RWD

Rear-Wheel-Drive

Cầu sau chủ động

DANH MỤC HÌNH
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP..............................................................................................................................1
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN...........................................................................................................................6
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................................................7
TĨM TẮT..................................................................................................................................................................8
MỤC LỤC.................................................................................................................................................................9
danh mục các chữ viết tắt....................................................................................................................................12
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................................................................17
CHƯƠNG 1: ĐẶT VấN ĐỀ.......................................................................................................................................20
CHƯƠNG 2: tỔng quan vỀ hỆ thỐng 4wd............................................................................................................23
13


Hình 2.1: Những đặc trưng cơ bản của 4WD gián đoạn.....................................................................................25
Hình 2.2: Những đặc trưng cơ bản của 4WD thường xuyên...............................................................................26
Hình 2.3: Những đặc trưng cơ bản của 4WD On-Demand..................................................................................27
CHƯƠNG 3: cẤu tẠo và nguyên lý hoẠt đỘng cỦa 4wd thưỜng xuyên.............................................................27
Hình 3.1: Hoạt động của vi sai giữa......................................................................................................................28
Hình 3.2: Bánh răng cơn.......................................................................................................................................30
Hình 3.3: Bánh răng hành tinh.............................................................................................................................30
Hình 3.4: Các kiểu cơ cấu khóa bộ vi sai giữa......................................................................................................32
Hình 3.5: Tổng quan cấu tạo hộp số 4WD thường xuyên....................................................................................34
Hình 3.6: Sơ đồ động hộp số E55F5.....................................................................................................................38
Hình 3.7: Các cụm chi tiết chính và các chi tiết phụ bên ngồi hộp số 4WD thường xuyên..............................39
Hình 3.8: Các chi tiết cụm hộp số thường...........................................................................................................40

Hình 3.9: Các chi tiết cụm hộp số thường (tiếp theo).........................................................................................41
Hình 3.10: Sơ đồ thay đổi tay số..........................................................................................................................42
Tỉ số truyền của hộp số E55F5:.............................................................................................................................42
Hình 3.11: Vị trí số trung gian...............................................................................................................................43
Hình 3.13: Chuyển số 3.........................................................................................................................................44
Hình 3.14: Chuyển số lùi.......................................................................................................................................45
Hình 3.15: Cụm vi sai giữa và hộp số phụ............................................................................................................46
Hình 3.17: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của cụm vi sai giữa và hộp số phụ.....................................................49
Hình 3.18: Sơ đồ hệ thống khóa vi sai giữa.........................................................................................................50
Hình 3.19: Cơng tắc khóa vi sai giữa tắt...............................................................................................................51
Hình 3.20: Cơng tắc khóa vi sai giữa bật..............................................................................................................52
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 4WD.............................53
Hình 4.1: So sánh khả năng bám đường giữa 2WD và 4WD do ảnh hưởng của tải trọng.................................54
Hình 4.2: Ảnh hưởng của hiện tượng “phanh góc hẹp"......................................................................................55
CHƯƠNG 5: THI CƠNG VÀ HỒN THIỆN MƠ HÌNH.............................................................................................57
Hình 5.1: Phác thảo khung xương của giá đỡ......................................................................................................57
Hình 5.2: Hộp số được gá trên khung giá............................................................................................................59
Hình 5.3: Khung giá hộp số sau khi hồn thành..................................................................................................60
Hình 5.4: Tháo bộ phận đo tốc độ.......................................................................................................................61
Hình 5.5: Cơng tắc đèn báo số lùi.........................................................................................................................62
Hình 5.7: Bộ phận trục chuyển số........................................................................................................................63
14


Hình 5.8: Tháo bu lơng nối hộp số chính và hộp số phụ.....................................................................................63
Hình 3.6: Nắp vỏ hộp số.......................................................................................................................................64
Hình 5.11: Phanh hãm trên trục sơ cấp...............................................................................................................66
Hình 5.12: Cảo bộ đồng tốc..................................................................................................................................67
Hình 5.13: Cảo bánh răng bị động số No.5..........................................................................................................67
Hình 5.14: Bộ bánh răng số No.5.........................................................................................................................68

Hình 5.15: Tháo các vị trí có bi hãm trục gài số...................................................................................................68
Hình 5.16: Tháo phanh hãm bạc đạn trục sơ cấp................................................................................................69
Hình 5.17: Phanh hãm trục càng gài số................................................................................................................69
Hình 5.18: Tháo vỏ hộp số....................................................................................................................................70
Hình 5.19: Đai ốc giữ bánh răng số lùi.................................................................................................................70
Hình 5.20: Tháo vỏ hộp số ra................................................................................................................................71
Hình 5.21: Tháo đai ốc giữ càng gài số.................................................................................................................72
Hình 5.22: Rút trục càng gài số 3&4.....................................................................................................................73
Hình 5.23: Bộ càng gài số......................................................................................................................................74
Hình 5.24: Vị trí bánh răng bơm nhớt..................................................................................................................74
Hình 5.25: Tháo đai ốc ở càng gạt số lùi..............................................................................................................75
Hình 5.26: Tháo đai ốc giữ càng gạt lẫn ống dẫn dầu..........................................................................................76
Hình 5.27: Lấy trục bánh răng số lùi.....................................................................................................................76
Hình 5.28: Các chi tiết: bánh răng, vịng chặn, trục.............................................................................................77
Hình 5.29: Trục sơ cấp và thứ cấp........................................................................................................................77
Hình 5.30: Hộp vi sai.............................................................................................................................................78
Hình 5.31: Cụm bơm dầu của hộp số...................................................................................................................78
Hình 5.32: Hộp số phụ và cầu trước....................................................................................................................79
Hình 5.33: Đai ốc giữ bi chặn trục khóa vi sai......................................................................................................80
Hình 5.34: Cụm chi tiết khóa vi sai.......................................................................................................................80
Hình 5.35: Bộ vi sai cầu trước..............................................................................................................................81
Hình 5.36: Bánh răng vành chậu..........................................................................................................................81
Hình 5.37:Vỏ bánh răng quả dứa.........................................................................................................................82
Hình 5.38: Bánh răng quả dứa..............................................................................................................................83
Hình 5.39: Phần vỏ giữa hộp số...........................................................................................................................84
Hình 5.40: Phần nắp vỏ hộp số............................................................................................................................84
Hình 5.41: Vị trí hộp vi sai và đồng hồ đo tốc độ.................................................................................................85
15

Hình 5.42: Vị trí bánh răng vành chậu và khóa vi sai...........................................................................................86
Hình 5.43: Mơ hình hộp số...................................................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................................91

16


DANH MỤC BẢNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP..............................................................................................................................1
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN...........................................................................................................................6
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................................................7
TÓM TẮT..................................................................................................................................................................8
MỤC LỤC.................................................................................................................................................................9
danh mục các chữ viết tắt....................................................................................................................................12
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................................................................17
CHƯƠNG 1: ĐẶT VấN ĐỀ.......................................................................................................................................20
CHƯƠNG 2: tỔng quan vỀ hỆ thỐng 4wd............................................................................................................23
Hình 2.1: Những đặc trưng cơ bản của 4WD gián đoạn.....................................................................................25
Hình 2.2: Những đặc trưng cơ bản của 4WD thường xuyên...............................................................................26
Hình 2.3: Những đặc trưng cơ bản của 4WD On-Demand..................................................................................27
CHƯƠNG 3: cẤu tẠo và nguyên lý hoẠt đỘng cỦa 4wd thưỜng xuyên.............................................................27
Hình 3.1: Hoạt động của vi sai giữa......................................................................................................................28
Hình 3.2: Bánh răng cơn.......................................................................................................................................30
Hình 3.3: Bánh răng hành tinh.............................................................................................................................30
Hình 3.4: Các kiểu cơ cấu khóa bộ vi sai giữa......................................................................................................32
Hình 3.5: Tổng quan cấu tạo hộp số 4WD thường xuyên....................................................................................34
Hình 3.6: Sơ đồ động hộp số E55F5.....................................................................................................................38
Hình 3.7: Các cụm chi tiết chính và các chi tiết phụ bên ngồi hộp số 4WD thường xun..............................39
Hình 3.8: Các chi tiết cụm hộp số thường...........................................................................................................40
Hình 3.9: Các chi tiết cụm hộp số thường (tiếp theo).........................................................................................41

Hình 3.10: Sơ đồ thay đổi tay số..........................................................................................................................42
Tỉ số truyền của hộp số E55F5:.............................................................................................................................42
Hình 3.11: Vị trí số trung gian...............................................................................................................................43
Hình 3.13: Chuyển số 3.........................................................................................................................................44
Hình 3.14: Chuyển số lùi.......................................................................................................................................45
Hình 3.15: Cụm vi sai giữa và hộp số phụ............................................................................................................46
Hình 3.17: Sơ đồ dịng truyền cơng suất của cụm vi sai giữa và hộp số phụ.....................................................49
Hình 3.18: Sơ đồ hệ thống khóa vi sai giữa.........................................................................................................50
Hình 3.19: Cơng tắc khóa vi sai giữa tắt...............................................................................................................51
Hình 3.20: Cơng tắc khóa vi sai giữa bật..............................................................................................................52
17


CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 4WD.............................53
Hình 4.1: So sánh khả năng bám đường giữa 2WD và 4WD do ảnh hưởng của tải trọng.................................54
Hình 4.2: Ảnh hưởng của hiện tượng “phanh góc hẹp"......................................................................................55
CHƯƠNG 5: THI CƠNG VÀ HỒN THIỆN MƠ HÌNH.............................................................................................57
Hình 5.1: Phác thảo khung xương của giá đỡ......................................................................................................57
Hình 5.2: Hộp số được gá trên khung giá............................................................................................................59
Hình 5.3: Khung giá hộp số sau khi hồn thành..................................................................................................60
Hình 5.4: Tháo bộ phận đo tốc độ.......................................................................................................................61
Hình 5.5: Cơng tắc đèn báo số lùi.........................................................................................................................62
Hình 5.7: Bộ phận trục chuyển số........................................................................................................................63
Hình 5.8: Tháo bu lơng nối hộp số chính và hộp số phụ.....................................................................................63
Hình 3.6: Nắp vỏ hộp số.......................................................................................................................................64
Hình 5.11: Phanh hãm trên trục sơ cấp...............................................................................................................66
Hình 5.12: Cảo bộ đồng tốc..................................................................................................................................67
Hình 5.13: Cảo bánh răng bị động số No.5..........................................................................................................67
Hình 5.14: Bộ bánh răng số No.5.........................................................................................................................68
Hình 5.15: Tháo các vị trí có bi hãm trục gài số...................................................................................................68

Hình 5.16: Tháo phanh hãm bạc đạn trục sơ cấp................................................................................................69
Hình 5.17: Phanh hãm trục càng gài số................................................................................................................69
Hình 5.18: Tháo vỏ hộp số....................................................................................................................................70
Hình 5.19: Đai ốc giữ bánh răng số lùi.................................................................................................................70
Hình 5.20: Tháo vỏ hộp số ra................................................................................................................................71
Hình 5.21: Tháo đai ốc giữ càng gài số.................................................................................................................72
Hình 5.22: Rút trục càng gài số 3&4.....................................................................................................................73
Hình 5.23: Bộ càng gài số......................................................................................................................................74
Hình 5.24: Vị trí bánh răng bơm nhớt..................................................................................................................74
Hình 5.25: Tháo đai ốc ở càng gạt số lùi..............................................................................................................75
Hình 5.26: Tháo đai ốc giữ càng gạt lẫn ống dẫn dầu..........................................................................................76
Hình 5.27: Lấy trục bánh răng số lùi.....................................................................................................................76
Hình 5.28: Các chi tiết: bánh răng, vịng chặn, trục.............................................................................................77
Hình 5.29: Trục sơ cấp và thứ cấp........................................................................................................................77
Hình 5.30: Hộp vi sai.............................................................................................................................................78
Hình 5.31: Cụm bơm dầu của hộp số...................................................................................................................78
18


Hình 5.32: Hộp số phụ và cầu trước....................................................................................................................79
Hình 5.33: Đai ốc giữ bi chặn trục khóa vi sai......................................................................................................80
Hình 5.34: Cụm chi tiết khóa vi sai.......................................................................................................................80
Hình 5.35: Bộ vi sai cầu trước..............................................................................................................................81
Hình 5.36: Bánh răng vành chậu..........................................................................................................................81
Hình 5.37:Vỏ bánh răng quả dứa.........................................................................................................................82
Hình 5.38: Bánh răng quả dứa..............................................................................................................................83
Hình 5.39: Phần vỏ giữa hộp số...........................................................................................................................84
Hình 5.40: Phần nắp vỏ hộp số............................................................................................................................84
Hình 5.41: Vị trí hộp vi sai và đồng hồ đo tốc độ.................................................................................................85
Hình 5.42: Vị trí bánh răng vành chậu và khóa vi sai...........................................................................................86

Hình 5.43: Mơ hình hộp số...................................................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................................91

19


CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lý do chọn đề tài:

Năm 2018 đã đến. Đây là thời điểm rất nhiều người chờ đợi để được mua ô tô giá rẻ
khi thuế nhập khẩu ô tô từ khu vực các nước ASEAN vào Việt Nam về 0% so với mức 30%
20


hiện nay, với điều kiện là tỉ lệ nội địa hóa của xe phải đạt từ 40%. Trước sự tăng đột biến về
nhu cầu sở hữu ơtơ như vậy thì cũng kéo theo những yêu cầu khác như nguồn nhân lực để
đáp ứng với sự phát triển của thị trường ôtô, từ đấy đặt ra câu hỏi là làm thế nào để có thể
vừa đáp ứng đủ số lượng và cả chất lượng nhân lực tương lai phù hợp với nhu cầu thị
trường. Bên cạnh việc cải thiện phương pháp giảng dạy cũng như ln ln cập nhật chương
trình giảng dạy thì cải thiện, nâng cấp cơ sở vật chất phục vụ quá trình giảng dạy cũng là
một trong những việc làm cần phải quan tâm chú trọng. Chính vì thế việc nghiên cứu các hệ
thống mới trên ôtô cũng nhằm mục đích giúp học viên được tiếp cận với cơng nghệ mới
nhất, nâng cao tính thực tiển trong học tập và giảng dạy, nâng cao tay nghề người thợ, người
kỹ sư tương lai.
Trên ôtô, động lực tạo nên chuyển động cho xe chủ yếu là từ những động cơ đốt trong như
động cớ xăng hay diesel, ngoài ra một phần nhỏ là từ những công nghệ mới sau này như xe
lai hay xe chạy bằng năng lượng điện thì việc truyền năng lượng trên ơtơ đảm bảo tính tiện
nghi và tính dễ điều khiển của tài xế và hành khách đóng vai trị cần được quan tâm. Trên
ơtơ, những hệ thống nằm phía sau động cơ có thể chia làm 3 phần riêng biệt như: hệ thống
truyền lực trên ôtô, hệ thống ch động trên ôtô và hệ thống điều khiển trên ơtơ. Ngày nay

nhiều cơng trình nghiên cứu của các công ty ôtô đều nhắm đến việc nâng cao tốc đơ ơtơ
thơng qua việc cải thiện đặc tính bám, đặc tính kéo, ổn định chuyển động...
Những tiến bộ khoa học kỹ thuật trên ôtô phần khung gầm hầu như được cải tiến nhiều trong
hệ thống điều khiển như lái, phanh, treo ôtô. Cụ thể hệ thống lái trợ lực điện tử, hệ thống
treo điện tử, hệ thống phanh chống hãm cứng...Được ứng dụng nhiều trên các loại ôtô hiện
đại. Một trong những phương tiện ôtô chiếm một số lượng khá lớn trong sinh hoạt hàng
ngày đó là những ơtơ có tính năng cơ động cao, cụ thể là những ơtơ 2 cầu chủ động, ơtơ 3
cầu chủ động...
Nó thường xun có mặt ở những cơng, nơng trường, những vùng đồi núi, ...để chuyên chở
những tấn hàng hóa thiết bị, con người đến phục vụ những vùng sâu vùng xa một cách dễ
dàng và thuận lợi. Ngoài ra 4WD cũng trở nên cực kỳ phổ biến ở những dòng xe khách như
SUV hay crossover vì tính năng hoạt động ổn định trên mặt đường xấu nên nó rất được ưa
21


chuộng ở Việt Nam. Chính vì vậy việc nghiên cứu các hệ thống mới trên những xe này cũng
nhằm mục đích đám ứng nhu cầu đào tạo chuyên sâu cho sinh viên cả về lý thuyết lẫn thực
hành trên hện thống truyền lực 4WD một các chính xác và hiệu quả nhất. Đây cũng là một
trong những hệ thống mà cơ sở trang thiết bị những xưởng thực hành của trường đang thiếu.
Việc nghiên cứu và thi cơng mơ hình hộp số 4WD thường xuyên chắc chắn sẽ giúp việc dạy
và học trở nên hiệu quả rất nhiều.
1.2. Mục tiêu của đề tài:

• Xây dựng cơ sở lý thuyết hệ thống 4WD thường xun.
• Nghiên cứu và thi cơng mơ hình hộp số 4WD thường xun.
• Trình bày được chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống 4WD thường
xun.
• Hình thành kỹ năng thiết kế, thi cơng, chế tạo các loại mơ hình phục vụ cho cơng tác
giảng dạy.
• Thơng qua mơ hình, kích thích khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu khoa học của sinh

viên bên cạnh đó giúp tăng hiệu quả dạy và học.
1.3. Phạm vi ứng dụng:

Về đối tượng ứng dụng: mơ hình cắt nhằm phục vụ đối tượng là lực lượng lao động
phục vụ cho ngành công nghệ kỹ thuật ôtô bao gồm cả giảng viên, sinh viên, nhân công
cũng như kỹ sư.
Về phạm vi mơi trường ứng dụng: mơ hình sẽ được phục vụ trong q trình giảng dạy ngành
cơng nghệ kỹ thuật ôtô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh và các trường
khác trên cả nước, đồng thời cũng là tài liệu dùng để tham khảo.
1.4. Tình hình hiện nay:

Dạy và học trong các khối ngành kỹ thuật luôn lấy mục tiêu tạo sự hiểu biết, ứng
dụng thực tế lên hàng đầu, bên cạnh đó cịn phải khơi gợi tinh thần sáng tạo nghiên cứu ở
học viên. Và với điều kiện thông tin mở như hiện nay thì nguồn kiến thức là khơng hề thiếu,
22


để có thể chắc lọc được những thơng tin hữu ích và chính xác thì phải cần sự hướng dẫn của
người thầy, người giảng viên. Nhằm hỗ trợ việc dạy và học ngày càng hiệu quả, việc đổi mới
phương pháp dạy và học cùng với việc nâng cấp đổi mới trang thiết bị học tập là rất cần
thiết. Hiểu được những yêu cầu bức thiết trên, chúng tôi nhận thấy tầm quan trọng của mơ
hình hộp số 4WD là cần thiết và đáp ứng hiệu quả nhu cầu ấy, từ đấy chúng tôi đã đi đến
việc nghiên cứu cơ sở lý thuyết (nhằm cung cấp thông tin, kiến thức cơ bản cho học viên) và
thi cơng mơ hình cắt hộp số 4WD (nhằm nâng cao tính thực tiển của việc học).
1.5. Những vấn đề còn tồn tại:

Mặc dù những nỗ lực đầu tư phát triển, đổi mới cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học
cùng phương pháp dạy là khơng nhỏ nhưng vẫn tại đó những vấn đề chưa thể giải quyết:
• Tài liệu giảng dạy, giáo trình điện tử chưa thực sự lơi cuốn, kích thích niềm đam mê
nghiên cứu học tập của sinh viên.

• Giáo trình phục vụ giảng dạy chưa cập nhật nhiều những kỹ thuật cơng nghệ mới.
• Trang thiết bị phục vụ cho học tập cịn thiếu. Đặc biệt là các mơ hình phục vụ cho
thực hành.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 4WD
2.1. Định nghĩa:

4WD là chữ viết tắt của 4 Wheel Drive tức hệ thống 4 bánh xe dẫn động. Hệ thống
4WD được phát triển ở nhiều khu vực thị trường khác nhau và trên các nền tảng xe khác
nhau và do đó khơng có tập hợp thuật ngữ được chấp nhận rộng rãi để được mô tả các chức
năng và cấu tạo đa dạng của nó.
23