Buổi sơ khai, những chiếc xe có 4 bánh chủ động gặp rất nhiều khó khăn về kỹ thuật. Các mẫu xe tải FWD đầu tiên lắp hộp số có liên kết bán trục, bánh răng và trục các-đăng thường xuyên bị gãy, vỡ do không chịu nổi tải trọng.
FWD (Four Wheels Drive) có nghĩa là dẫn động 4 bánh. 90 năm trước, Công ty FWD đã đăng ký hoạt động tại thành phố Clintonvilla, Mỹ. Cũng trong khoảng thời gian đó, xuất hiện một hãng khác của Mỹ là Jeffery. Cả FWD và Jeffery đều tập trung sản xuất xe tải. Các mẫu xe của họ đều dẫn động 4 bánh, rất khỏe, nhưng khi vào cua và trên đường mấp mô, các bánh xe có quỹ đạo không giống nhau, mỗi bánh xe có số vòng quay riêng. Điều này rất dễ nhận thấy trên những chiếc xe tải dài. Lúc đó, người ta hiểu rằng kết cấu dẫn động 4 bánh chỉ cần thiết trong một số trường hợp nhất định. Bắt đầu xuất hiện những mẫu xe dẫn động cầu sau, còn cầu trước chỉ được chuyển thành chủ động khi cần. Vào những năm 30-40, kết cấu này trở nên thịnh hành với GAZ-61, GAZ-67, Wilys MB, Studebaker... Cho đến nay, một số xe hiện đại vẫn áp dụng nguyên tắc hoạt động như vậy.
Khóa cưỡng bức
Những chuyên gia thiết kế 4x4 đặt thêm bộ vi sai trục vào hộp số phụ, phân chia mô men quay giữa 2 cầu. Nhưng sáng kiến này lại kéo theo một khó khăn mới là khi một bánh xe bắt đầu trượt, các bánh còn lại sẽ ngừng quay.
Tháng 4/1948, một chiếc Land Rover giới thiệu tại triển lãm Amsterdam mang kết cấu dẫn động 4 bánh liên tục. Vai trò bộ vi sai trung tâm do khớp quay đảm nhiệm, đặt ở phần trước hộp số phụ. Tại những khúc cua, nó cho phép bánh trước quay nhanh hơn bánh sau, còn trên đường xấu, tài xế có thể ngắt hoạt động của nó.
Năm 1954, kỹ sư Liên Xô A.F. Lefarov (tác giả của MAZ-501 và MAZ-502), qua thử nghiệm đã chứng minh được rằng, bánh chủ động chịu lực lắc ít hơn bánh bị động. Sau đó ông đã thiết kế thành công hệ thống 4X4 mới mà trong hộp số phụ có đặt bộ vi sai trục được ngắt cưỡng bức. Kết cấu mới được lắp cho chiếc MAZ -501 và hoàn thành tốt vai trò dẫn động 4 bánh, mở ra hướng phát triển mới cho ngành công nghiệp ôtô.
Ngắt tự động
Vào cuối những năm 70, các kỹ sư của hãng VW và Audi, sau thử nghiệm xe FWD trên đường trơn và tuyết, đã khẳng định rằng chúng an toàn hơn vì ổn định và dễ điều khiển hơn. Chính họ đã đưa ra ý tưởng chế tạo xe con, với kết cấu chủ động 4 bánh.
Mẫu Audi Quattro 4X4 đầu tiên là chiếc Sportcoupe 2 cửa, được giới thiệu vào năm 1980. Mô men dẫn động được truyền qua khớp đĩa với chất lỏng silicon bên trong, nhờ đó có thể phân chia mô men quay giữa các cầu theo tỷ lệ 50/50, 60/40.
Hệ thống tương tự với tên gọi Syncro, được hãng VW sử dụng trên những mẫu xe Golff và Passat dẫn động 4 bánh. Hiện nay, khớp đĩa có mặt trong nhiều kiểu xe hiện đại như Suzuki Baleno, Mitsubishi Lancer, Volvo V70 AWD và Jaguar X-Type thế hệ mới.
Bộ vi sai tăng ma sát Torsen.
Trên các mẫu xe Audi Quattro A6, A8 và Allroad lại sử dụng bộ vi sai tăng ma sát Torsen (Torgue sensive). Khác với khớp đĩa, Torsen phân chia mô men chính xác hơn, đặc biệt là trong những tình huống khẩn cấp. Hơn nữa, nó lại liên kết chặt chẽ với hệ thống ổn định điện tử ESP gắn trên Audi.
Ly hợp nhiều đĩa Haldex.
Còn trên các xe 4x4 nhỏ gọn như Audi A3, TT lại trang bị ly hợp nhiều đĩa Haldex, điều khiển bằng điện và thủy lực. Được gắn giữa trục các-đăng và bộ vi sai cầu sau, Haldex hoạt động vào thời điểm khi xuất hiện sự quay không đồng bộ giữa 2 cầu. Việc phân chia mô men quay sẽ do các cảm biến và bộ não điện tử tính toán. Khi cần, máy tính sẽ mở các van thủy lực để ép hay nhả đĩa của ly hợp. Chỉ cần góc quay của 2 cầu lệch nhau [SIZE=+0]450 [SIZE=+0](xe mới chạy được khoảng 25 cm)[/SIZE][/SIZE] là thiết bị sẽ hoạt động ngay. Hoạt động theo nguyên lý tương tự là ly hợp của hãng Chrysler, trong hộp số phụ Quadra-Trac II.
Chi tiết hệ thống dẫn động 4 bánh Quadra-Drive của hãng Chrysler. Hiện nay cơ cấu 4X4 chiếm tới 41% trên các mẫu xe thành phố, 31% xe minivan và 28% xe jeep. Tất nhiên, dẫn động 4 bánh liên tục đòi hỏi hộp số rất phức tạp và sự hiện diện của những hệ thống kết hợp điện tử - thủy lực. Chúng hoạt động hiệu quả và an toàn, nhưng khó sửa chữa và chi phí cao hơn hộp số thường.
FWD (Four Wheels Drive) có nghĩa là dẫn động 4 bánh. 90 năm trước, Công ty FWD đã đăng ký hoạt động tại thành phố Clintonvilla, Mỹ. Cũng trong khoảng thời gian đó, xuất hiện một hãng khác của Mỹ là Jeffery. Cả FWD và Jeffery đều tập trung sản xuất xe tải. Các mẫu xe của họ đều dẫn động 4 bánh, rất khỏe, nhưng khi vào cua và trên đường mấp mô, các bánh xe có quỹ đạo không giống nhau, mỗi bánh xe có số vòng quay riêng. Điều này rất dễ nhận thấy trên những chiếc xe tải dài. Lúc đó, người ta hiểu rằng kết cấu dẫn động 4 bánh chỉ cần thiết trong một số trường hợp nhất định. Bắt đầu xuất hiện những mẫu xe dẫn động cầu sau, còn cầu trước chỉ được chuyển thành chủ động khi cần. Vào những năm 30-40, kết cấu này trở nên thịnh hành với GAZ-61, GAZ-67, Wilys MB, Studebaker... Cho đến nay, một số xe hiện đại vẫn áp dụng nguyên tắc hoạt động như vậy.
Khóa cưỡng bức
Những chuyên gia thiết kế 4x4 đặt thêm bộ vi sai trục vào hộp số phụ, phân chia mô men quay giữa 2 cầu. Nhưng sáng kiến này lại kéo theo một khó khăn mới là khi một bánh xe bắt đầu trượt, các bánh còn lại sẽ ngừng quay.
Tháng 4/1948, một chiếc Land Rover giới thiệu tại triển lãm Amsterdam mang kết cấu dẫn động 4 bánh liên tục. Vai trò bộ vi sai trung tâm do khớp quay đảm nhiệm, đặt ở phần trước hộp số phụ. Tại những khúc cua, nó cho phép bánh trước quay nhanh hơn bánh sau, còn trên đường xấu, tài xế có thể ngắt hoạt động của nó.
Năm 1954, kỹ sư Liên Xô A.F. Lefarov (tác giả của MAZ-501 và MAZ-502), qua thử nghiệm đã chứng minh được rằng, bánh chủ động chịu lực lắc ít hơn bánh bị động. Sau đó ông đã thiết kế thành công hệ thống 4X4 mới mà trong hộp số phụ có đặt bộ vi sai trục được ngắt cưỡng bức. Kết cấu mới được lắp cho chiếc MAZ -501 và hoàn thành tốt vai trò dẫn động 4 bánh, mở ra hướng phát triển mới cho ngành công nghiệp ôtô.
Ngắt tự động
Vào cuối những năm 70, các kỹ sư của hãng VW và Audi, sau thử nghiệm xe FWD trên đường trơn và tuyết, đã khẳng định rằng chúng an toàn hơn vì ổn định và dễ điều khiển hơn. Chính họ đã đưa ra ý tưởng chế tạo xe con, với kết cấu chủ động 4 bánh.
Mẫu Audi Quattro 4X4 đầu tiên là chiếc Sportcoupe 2 cửa, được giới thiệu vào năm 1980. Mô men dẫn động được truyền qua khớp đĩa với chất lỏng silicon bên trong, nhờ đó có thể phân chia mô men quay giữa các cầu theo tỷ lệ 50/50, 60/40.
Hệ thống tương tự với tên gọi Syncro, được hãng VW sử dụng trên những mẫu xe Golff và Passat dẫn động 4 bánh. Hiện nay, khớp đĩa có mặt trong nhiều kiểu xe hiện đại như Suzuki Baleno, Mitsubishi Lancer, Volvo V70 AWD và Jaguar X-Type thế hệ mới.
Bộ vi sai tăng ma sát Torsen.
Trên các mẫu xe Audi Quattro A6, A8 và Allroad lại sử dụng bộ vi sai tăng ma sát Torsen (Torgue sensive). Khác với khớp đĩa, Torsen phân chia mô men chính xác hơn, đặc biệt là trong những tình huống khẩn cấp. Hơn nữa, nó lại liên kết chặt chẽ với hệ thống ổn định điện tử ESP gắn trên Audi.
Ly hợp nhiều đĩa Haldex.
Còn trên các xe 4x4 nhỏ gọn như Audi A3, TT lại trang bị ly hợp nhiều đĩa Haldex, điều khiển bằng điện và thủy lực. Được gắn giữa trục các-đăng và bộ vi sai cầu sau, Haldex hoạt động vào thời điểm khi xuất hiện sự quay không đồng bộ giữa 2 cầu. Việc phân chia mô men quay sẽ do các cảm biến và bộ não điện tử tính toán. Khi cần, máy tính sẽ mở các van thủy lực để ép hay nhả đĩa của ly hợp. Chỉ cần góc quay của 2 cầu lệch nhau [SIZE=+0]450 [SIZE=+0](xe mới chạy được khoảng 25 cm)[/SIZE][/SIZE] là thiết bị sẽ hoạt động ngay. Hoạt động theo nguyên lý tương tự là ly hợp của hãng Chrysler, trong hộp số phụ Quadra-Trac II.
Chi tiết hệ thống dẫn động 4 bánh Quadra-Drive của hãng Chrysler. Hiện nay cơ cấu 4X4 chiếm tới 41% trên các mẫu xe thành phố, 31% xe minivan và 28% xe jeep. Tất nhiên, dẫn động 4 bánh liên tục đòi hỏi hộp số rất phức tạp và sự hiện diện của những hệ thống kết hợp điện tử - thủy lực. Chúng hoạt động hiệu quả và an toàn, nhưng khó sửa chữa và chi phí cao hơn hộp số thường.
(Theo Ôtô Xe Máy)
