Giới thiệu
Tiếp nối bài viết trước đây mình đã phân tích sâu về sự khác nhau giữa 4WD và AWD, trong bài viết này mình sẽ đi sâu đến các loại hình AWD đang có trên thị trường. Các nhà sản xuất có vẻ như đang dùng chung thuật ngữ này cho nhiều loại xe khác nhau khiến người dùng ngày càng khó có thể phân biệt.
Bài viết mang nặng tính kỹ thuật nên sẽ rất dài, mời anh em đọc bản full tại đây, còn anh em nào ngại đọc dài thì đọc bản tóm tắt bên dưới nhé
Bài viết này sẽ chỉ giới hạn trong khuôn khổ xe gia đình, xe du lịch có 4 bánh và có 1 động cơ
Trước tiên chúng ta có thể phân AWD ra thành 2 loại chính là AWD Fulltime và AWD On-demand.
AWD Fulltime tức là lúc nào lực từ động cơ cũng sẽ truyền xuống cả 4 bánh và để làm được điều này thì hệ thống AWD Fulltime luôn cần đến 3 vi sai ở 3 vị trí: trung tâm, cầu trước và cầu sau
Quảng cáo
AWD On-demand tức là trong điều kiện hoạt động bình thường, lực sẽ chỉ truyền đến 2 bánh nhằm tiết kiệm nhiên liệu. Khi vào điều kiện trơn trượt, mất độ bám, cần đến lực từ 4 bánh, xe sẽ tự động nhận biết và điều khiển các cơ cấu để truyền lực đến 2 bánh còn lại.
Hầu hết tất cả biến thể của AWD sẽ khác nhau ở 1 bộ phận, đó chính là vi sai trung tâm. Vì vậy, chúng ta chỉ cần hiểu bản chất của các loại vi sai trung tâm để phân biệt các loại AWD.
AWD Fulltime
Đầu tiên, chúng ta sẽ tìm hiểu hệ thống AWD Fulltime trước. Nghe thì đơn giản vì chỉ cần có 3 vi sai ở 3 vị trí, nhưng công nghệ vi sai phát triển đã khiến AWD Fulltime cũng rất muôn hình vạn trạng
Vi sai trung tâm mở có khả năng khóa vi sai thủ công (Open Differential with manually lockable)
Đây có lẽ là hệ thống đầu tiên và cơ bản nhất. Mình cũng đã chia sẻ rất kĩ nguyên lý hoạt động của hệ thống này ở bài viết Mổ xẻ chi tiết và phân biệt 4WD và AWD, vi sai và khóa vi sai. Tuy nhiên mình sẽ nhắc lại đôi chút để làm tiền đề cho các hệ thống AWD khác.
Vi sai đơn giản là 1 bộ phận giúp chúng ta chia lực từ 1 trục ra 2 trục mà vẫn đảm bảo rằng 2 trục được quay với 2 tốc độ khác nhau. Video dưới đây sẽ giúp các bạn hình dung rõ hơn về vi sai mở
Nếu xe sử dụng 3 vi sai mở thì dù chỉ có 1 bánh mất lực bám, toàn bộ lực từ động cơ sẽ truyền xuống bánh xe đó (dưới dạng mô-men xoắn thấp, còn tốc độ quay bánh cao), trong khi bánh xe có lực bám cũng sẽ chỉ nhận được lượng mô-men thấp tương tự với bánh xe đang bị trượt và lượng mô-men đó không đủ để giúp xe di chuyển. Điều này xảy ra vì hạn chế của vi sai mở đó là mô-men xoắn được truyền bởi một bộ vi sai mở sẽ gần như luôn bằng nhau ở cả hai trục.
Và vì vậy, những xe AWD sử dụng vi sai trung tâm mở thường sẽ thêm khóa vi sai trung tâm để cưỡng bức phân phối đều 50/50 mô-men ra 2 trục của xe. Khi khoá vi sai lại, 2 bên trục của vi sai sẽ được liên kết như một trục duy nhất. Khóa vi sai có thể sử dụng cơ cấu điện, ly hợp, thủy lực hoặc khí nén để mở và khóa.
Quảng cáo
Vi sai chống trượt dạng ly hợp/côn (Clutch-type Limited Slip Differential hoặc Positraction Limited Slip Differentials)
Về cấu tạo thì giống vi sai mở nhưng được thêm các lá côn (ly hợp) vào 2 bên đầu trục cùng đĩa côn được liên kết với vỏ vi sai và có một lò xo nén ở giữa
Trong điều kiện vận hành bình thường thì vi sai này sẽ không khác với vi sai mở. Tuy nhiên nếu một trong 2 bánh bị mất độ bám và quay nhanh hơn bánh còn lại, vượt qua giới hạn đã được đặt sẵn thì lúc này các lá côn sẽ tự động bị lò xo ép chặt lại và gần như tương tự với việc khóa vi sai, lực ma sát của lá côn sẽ giúp phân bổ mô-men đến 2 bánh.
Nhược điểm lớn nhất của loại vi sai chống trượt này đó là phải có sự trượt nhất định rồi thì vi sai mới có thể "khoá".
Vi sai tự khoá (Self-locking center differential)
Đối với vi sai chống trượt, thông thường bánh xe hoặc trục phải có sự khác biệt về tốc độ đến một mức độ nhất định thì "khoá" vi sai mới được áp dụng vì vậy vẫn có thể gây ra trượt bánh và cũng phải có sự trượt bánh nhất định thì các bánh còn lại mới nhận được lực.
Đối với các loại AWD thể thao và đi đường đẹp, đi với tốc độ cao, việc bánh bị trượt rất nguy hiểm, vậy nên các nhà sản xuất đã áp dụng vi sai tự khoá. Điểm hay của các loại vi sai tự khoá là hầu như sẽ dùng liên kết cơ khí để phân bổ mô-men tự động ngay khi có sự khác biệt về mô-men chứ không cần sự can thiệp gì về điện tử, vì vậy mô-men được phân phối nhất quán và không có độ trễ và có khả năng đáp ứng tức thời.
Quảng cáo
Vi sai Torsen (Torsen differential type A and type B)
Khi xe vào cua, sự chênh lệch tốc độ của 2 bánh xe là cân bằng (ví dụ bên trái quay nhanh hơn 20% thì bên phải quay chậm đi một lượng tương ứng), và vi sai torsen chấp nhận sự chênh lệch này khiến nó hoạt động không khác gì vi sai mở, cho phép 2 trục quay với 2 tốc độ khác nhau. Tuy nhiên khi một trục mất lực bám, thì sự chênh lệch tốc độ không tương ứng sẽ khiến cơ cấu torsen phản ứng để truyền lực cho trục còn lại.
Các bạn có thể xem thêm video dưới đây để dễ hình dung hơn về vi sai chống trượt dạng Torsen.
Vi sai Torsen Type C
Về cấu tạo các bạn có thể xem trong video dưới để hiểu rõ hơn về hệ thống vi sai này. Trong vi sai này có một hệ thống đòn bẩy không cân xứng và một hệ thống đĩa ma sát được kết nối với nhau. Điểm hay của loại vi sai này là không còn bị cố định giá trị phân bổ lực trong điều kiện bình thường giữa 2 trục là 50/50 nữa mà có thể tuỳ biến theo mong muốn của nhà sản xuất
Nhà sản xuất phân bổ 60% mô-men xoắn của động cơ được truyền tới trục sau và 40% cho trục trước khi vận hành trong điều kiện thông thường. Họ làm vậy là để tối ưu lực kéo cho các dòng xe thể thao có nhu cầu cao về cầu sau. Trong điều kiện thiếu ma sát, vi sai có thể phân bổ 70 trước – 30 sau hoặc 15 trước – 85 sau tuỳ vào trục có nhiều ma sát hơn
Vi sai bánh răng vương miện (Crown gear differential)
Về cấu tạo các bạn có thể xem trong video dưới để hiểu rõ hơn về hệ thống vi sai này. Nó gần tương đồng với torsen type C nhưng thay đĩa ma sát thành hệ thống lá côn để có thể phân bổ lực tốt hơn
Các đời xe sử dụng vi sai tự khoá như Torsen A,B,C và Crown Gear này thường được trang bị với một giải pháp phần mềm quản lý phanh thông minh có tên là torque vectoring. Mình sẽ chia sẻ kỹ hơn về công nghệ này ở phần dưới.
AWD On-Demand
AWD On-Demand có thể hiểu là AWD theo yêu cầu. Tức là trong điều kiện vận hành bình thường, xe sẽ hầu như chỉ sử dụng 1 cầu để dẫn động, không khác gì xe 2WD. Khi bánh/trục dẫn động bị mất ma sát, lực sẽ được truyền đến trục/bánh còn lại. Sau khi thoát ra khỏi tình huống và có lại ma sát, xe lại trở về là dẫn động 1 cầu.
Để làm được điều này, vi sai trung tâm (và trong một số trường hợp là cả vi sai trước hoặc sau) sẽ được thay thế bằng hệ thống khớp nối nhớt hoặc ly hợp điều khiển bằng thuỷ lực hoặc điện tử
Viscous Coupling (khớp nối nhớt – vi sai khớp nối nhớt)
Trong cấu tạo khớp nối nhớt có 2 bộ đĩa ma sát được gắn ở 2 đầu trục và xung quanh sẽ được ngập trong chất nhớt (viscous fluid) – hiểu đơn giản là một loại dầu đặc, có độ nhớt lớn.
Trong điều kiện vận hành bình thường, xe sẽ truyền lực xuống 1 cầu, cầu còn lại gần như sẽ không nhận được lực nhưng vẫn sẽ quay đồng tốc (vì đều đang đi trên đường mà). Tuy nhiên nếu có sự chênh lệch về tốc độ ở 2 trục thì 2 bộ đĩa ma sát cũng sẽ chênh lệch tốc độ. Lúc này chất nhớt sẽ hoạt động nhờ sự ma sát để đuổi theo trục nhanh hơn và kéo theo trục chậm hơn giúp truyền lực từ trục nhanh sang trục chậm
Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý cơ khí và thuỷ lực chất lỏng. Nhược điểm của hệ thống này là nó chỉ có tác dụng khi có sự chênh lệch tốc độ nhất định. Tức là bạn sẽ phải bị trượt khá kha khá trước khi lực được phân bổ. Và cũng chỉ phân bổ được một lượng lực nhất định tuỳ vào đặc tính của chất nhớt bên trong.
Hệ thống ly hợp thuỷ lực/ điện tử (Hydraulic/Electronically controlled multi-plate clutch)
Đối với hệ thống này thì các thiết bị điện tử và các cảm biến điện tử đã tham gia sâu hơn. Vi sai trung tâm lúc này được thay thế bởi một hệ thống ly hợp điện tử
Trong điều kiện vận hành bình thường, ly hợp có thể mở hoàn toàn, xe sẽ chỉ dẫn động 1 cầu nhằm tối ưu về nhiên liệu, gọi là cầu chủ động. Trong trường hợp một cầu mất độ bám, hệ thống máy tính sẽ nhận biết và đóng ly để truyền công suất sang cầu còn lại, cầu bị động
Điểm hay của hệ thống ly hợp đó là tuỳ thuộc vào lực ép ly hợp mà chúng ta có thể tuỳ chỉnh lượng mô-men phân bổ đến cầu bị động. Nhưng giới hạn của giải pháp này đó là, mô men lớn nhất có thể truyền được cho cầu bị động sẽ chỉ bằng được mô-men ma sát của bộ lá côn cũng như chỉ có thể truyền được tối đa mô men bằng với cầu chủ động
Một số tên gọi quen thuộc cho hệ thống này có thể kể đến như Haldex của Audi, AllGrip của Suzuki…
Các công nghệ phụ trợ để tăng hiệu quả cho xe AWD
Traction Control (Kiểm soát độ bám đường)
Anh em chắc không lạ với công nghệ này
Traction control thường sẽ được dùng theo cặp bánh trước và cặp bánh sau, tức là sẽ thường được áp dụng trên những xe có vi trước sau là vi sai mở. Khi kết hợp vi sai mở và traction control chúng ta sẽ có hiệu quả gần giống với vi sai chống trượt. Nếu có bánh xe nào bị mất độ bám, bị trượt thì xe sẽ tự động áp dụng một lực phanh vừa đủ vào bánh xe đó duy trì được mô-men
Và vì là phương pháp mang tính lập trình, nên hiệu quả cũng phụ thuộc sự tối ưu hoá của từng nhà sản xuất. Sẽ có những chiếc xe có Traction Control rất tốt và có những xe có mà như không.
Torque vectoring (Kiểm soát véc tơ lực theo hướng)
Hệ thống này có thể coi là giải pháp phần mềm quản lý phanh thông minh. Điểm khác biệt với Traction control là nó có thể hoạt động riêng biệt trên từng bánh trong số bốn bánh và sẽ luôn hoạt động.
Khi vào cua ở tốc độ cao, phần mềm sử dụng thông số bẻ lái và mức gia tốc mong muốn để tính toán sự phân bổ lực đẩy tối ưu giữa cả bốn bánh.
Công nghệ này thường được áp dụng khá rộng rãi trên cả 2WD, 4WD và AWD của những chiếc xe hiện đại
Kết hợp các công nghệ
Bài cũng khá dài và cũng khá nhiều kiến thức rồi, mình sẽ kết bài bằng 1 video ngắn và tổng hợp các dòng xe của Audi từ 1980-2020 AWD Quattro trứ danh và gần như có sử dụng hầu hết tất cả các công nghệ được nhắc đến trong bài
Chân thành cám ơn anh em đã đọc hết đến tận đây. Trong bài này có vấn đề gì anh em chưa rõ hay có điểm nào mình chưa đúng và đủ thì anh em cứ comment nhé, chúng ta có thể thảo luận thêm.
Nếu thích bài viết của mình và muốn không bỏ sót các bài viết trong tương lai, anh em ấn Theo dõi mình trên tinh tế và facebook page nhé
Mình cũng có 1 trang blog cá nhân lưu trữ các bài viết chất lượng cao của mình, các bạn qua ủng hộ nhé, web sạch sẽ đẹp đẽ không direct linh tinh được build bằng tâm huyết chỉ để làm nơi lưu trữ và chia sẻ ahihi. Cám ơn các bạn đã luôn ủng hộ Ngon Bổ Xẻ
Nguồn tham khảo:
WapCar, Wikipedia 1, Wikipedia 2, Car and Driver, Howstuffworks, Audi Technology
CHUYÊN MỤC NGHỆ THUẬT LÀM GIÀU BỀN VỮNG
Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI 
==***==
Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp
==***==
Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
---
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP 
Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán 
Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay. 
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp 
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu 
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ 
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel 
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio 
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP 
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍 
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng 
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử 
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công 
==***== Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột 
Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA
Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công
==***==
Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Nguồn: Tinh Tế
Topics:
