Em xin mạo muội đăng bài tìm hiểu về hệ dẫn động 4MATIC của MERCEDES. Nhiều câu từ dịch từ tiếng Anh còn chưa trau chuốt và đúng ngôn từ Kỹ thuật ô tô, mong các bác đọc qua và gửi lại phản hồi để em chỉnh sửa.
Bây giờ xin mời các bác xem qua video về 4MATIC của Mercedes:

I. LỊCH SỬ TẠO NÊN 4MATIC-MERCEDES
1903 Paul Daimler tạo ra những mẫu thiết kế ban đầu cho một chiếc xe AWD.
1907 Daimler "Dernberg-Wagen" là chiếc AWD đầu tiên sử dụng hàng ngày . Nó cũng có tính năng lái 4 bánh.
1931 Hệ thống treo 4 bánh độc lập đầu tiên được giới thiệu với Mercedes 170.
1951 Sản xuất bắt đầu cho Unimog, một xe tải 4WD dùng cho nông nghiệp . Vẫn còn trong các thế hệ sản xuất sau đó, nó lý tưởng cho nông nghiệp và trong các địa hình gồ ghề.
1972 Sự phát triển bắt đầu cho Gelåndewagen, một SUV xuyên đất nước thích hợp cho việc sử dụng công nghiệp, đô thị và quân sự. Sự thoải mái và an toàn của nó cũng kêu gọi đến thường dân.
1978 Giới thiệu Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) là nền tảng cho các hệ thống điều khiển lực kéo tương lai.
1979 Sản xuất Gelåndewagen , hay "G-Model" bắt đầu ở Graz, Áo, nơi nó vẫn được làm thủ công và được gọi là G-Class, cho đến ngày nay.
1985 Các kỹ sư của Mercedes-Benz giới thiệu một hệ thống dẫn độngAWD dành cho xe chở khách mới tại Frankfurt Motor Show được gọi là 4MATIC.
1987 Dòng W124 (E-Class) ra mắt các mô hình 4MATIC đầu tiên , có sự khác biệt khóa điện tử (ESD).
1997 Chiếc SUV M-Class được tung ra với hệ thống kiểm soát lực kéo điện tử 4 bánh đầu tiên (4-ETS) trong số nhiều đổi mới của nó.
1999 4-ETS được thêm vào sedan E-Class 4MATIC và toa xe.
2008 Một thế hệ mới của 4MATIC đạt được một trọng lượng hệ thống dưới 90 kg. Nó xuất hiện đầu tiên trên CL 550 Coupe.
2017 Hôm nay của 4MATIC có sẵn trên hơn một chục Mercedes-Benz xe chở khách và xe SUV ở Canada và gần 50 mô hình trên toàn thế giới từ xe ô tô sang SUV sang xe van, với nhiên liệu xăng, diesel và thậm chí cả công suất hybrid.
II. GIẢI THÍCH 4MATIC MERCEDES-BENZ

Cái tên 4Matic (có nguồn gốc từ 4-wheel và automatic) là tên của AWD hệ thống dẫn động 4 bánh được phát triển bởi Mercedes-Benz, cho phép tài xế để xử lý tốt hơn xe của họ trên các mặt đường trơn trượt, chẳng hạn như đường phủ đầy tuyết hay băng. Hệ thống đầu tiên ra mắt trong mô hình W124 E-Class vào năm 1987 và hiện đang có sẵn trên 52 mẫu xe Mercedes-Benz chở khách với 9 dòng trong đó bao gồm E- Class, C- Class, R- Class, S- Class, Viano và toàn bộ dòng SUV của hãng.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống 4MATIC dựa trên sự phân chia mô men xoắn 45:55 giữa cầu trước và cầu sau và bộ hạn chế trượt vi sai trung tâm nhiều đĩa với mô men khóa 50 Nm, cho phép sức kéo ở mức cao. Đầu tiên, sự thay đổi động về tải trọng trên cầu sau xảy ra trong quá trình tăng tốc được khai thác để cung cấp thêm mô men xoắn cho bánh sau. Thứ hai, khóa vi sai nhiều đĩa cũng có thể thay đổi mô men xoắn giữa cầu trước và sau, phân chia giữa 30:70 và 70:30 theo các điều kiện đường.

Ý tưởng thiết kế nền tảng, với động cơ đặt dọc và tích hợp hộp số và hộp phân phối công suất, giảm thiểu tổn thất ma sát và cải thiện tiêu thụ nhiên liệu.

Tuy nhiên, hệ thống 4MATIC không hoạt động một mình vì nó được liên kết với hệ thống điều khiển điện tử ESP , 4ETS hoặc ASR . Tất cả các can thiệp của hệ thống điều khiển hầu như không được chú ý, nhưng người lái xe vẫn biết ngay nếu họ đang lái xe đến giới hạn hoạt động, như một biểu tượng cảnh báo màu vàng sẽ nhấp nháy trong cụm thiết bị.

Giống như bất kỳ hệ thống all-wheel-drive khác, 4MATIC tuân thủ quy luật vật lý điều khiển lái, có mối liên hệ được minh họa rõ ràng trong những gì được gọi là "Kamm của Circle".

Một số điều kiện đường bộ được tự động phát hiện để hệ thống 4MATIC hoạt động ngăn xe bị trượt đuôi. Do đó, các can thiệp của hệ thống kiểm soát lực kéo điện tử 4ETS được điều chỉnh để đạt được gia tốc lớn nhất có thể trong khi giảm thiểu tối đa sự trượt bánh xe, đảm bảo sự ổn định hướng tối ưu trong quá trình di chuyển.

Do đó, nếu bạn phải đối mặt với các đường ngoằn ngoèo có tuyết và băng, các ngưỡng điều khiển ASR được điều chỉnh theo tình huống lái xe dựa trên việc xem xét động lực học theo chiều dọc và bên của xe liên tục được đo bằng hệ thống cảm biến ESP.

Theo nhà sản xuất ô tô, để phù hợp với sự tương quan vật lý này, khi quay vòng các bề mặt đường có hệ số ma sát thấp, các ngưỡng điều khiển cho điều chỉnh mômen động cơ ở các bánh xe ở bên ngoài ở đoạn đường rẽ được giảm xuống để lốp có thể tăng đủ lực bên. Nếu chức năng điều khiển ASR không thể khôi phục được sự ổn định hướng, hệ thống ESP sẽ can thiệp bằng cách áp dụng phanh để ổn định xe.
Trong một số điều kiện thời tiết nhất định, có thể cần phải tắt các hệ thống điều khiển bằng cách sử dụng công tắc "ESP OFF", khi thoát ra khỏi chỗ nhiều tuyết, ví dụ như khi có hoặc không có dây xích bọc lốp. Ngay cả trong chế độ "ESP OFF", các trình điều khiển Mercedes-Benz vẫn có thể hưởng lợi từ hệ thống điều khiển khi phanh, nhà sản xuất ô tô nói. Tuy nhiên, bạn nên nhớ rằng khi trở lại trên bề mặt đường bằng tuyết phủ bình thường, các hệ thống điều khiển cần được kích hoạt trở lại.

Tuy nhiên, người lái xe nên nhớ rằng mặc dù tất cả nỗ lực của các kỹ sư, nó chỉ quyết định họ được an toàn trên đường. Dù hệ thống có tốt đến đâu đi chăng nữa thì người lái xe cũng không nên dựa hoàn toàn vào nó. Người lái xe nên luôn luôn thích nghi với phong cách lái xe phù hợp với điều kiện thời tiết lạnh và đảm bảo rằng xe của họ được trang bị phù hợp và, tất nhiên, lốp xe mùa đông là điều cần thiết.

Nguồn: autoevolution

III. CÁC HỆ THỐNG 4MATIC
Các hệ thống 4MATIC khác nhau đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu đặc biệt của dòng xe Mercedes-Benz và Mercedes-AMG đa dạng:

1. 4MATIC Variable all-wheel drive
Hệ dẫn động 4 bánh biến thiên 4Matic
Có sẵn trên B-Class, CLA và GLA.

Hệ thống dẫn động bốn bánh thế hệ mới này quản lý công suất theo một cách biến thiên hoàn toàn với cầu trước hoặc sau dựa trên điều kiện đường xá. Khi có điều kiện tốt, chiếc xe chỉ hoạt động dẫn động cầu trước. Khi điều kiện trở nên khó khăn, công suất sẽ nhanh chóng được truyền vào cầu sau và khi không còn cần thiết nữa, dẫn động cầu sau sẽ nhanh chóng bị mất hiệu lực để tối đa hóa hiệu suất nhiên liệu.
Lợi ích của 4MATIC dẫn động 4 bánh toàn thời gian:
- Cải thiện sự vận hành trên tất cả các loại mặt đường
- Nhẹ hơn (thấp hơn 25% so với phiên bản dẫn động 4 bánh toàn thời gian được đưa ra bởi đối thủ cạnh tranh)
- Hiệu quả nhiên liệu cao

2. 4MATIC permanent all‑wheel drive
Hệ dẫn động 4 bánh thường xuyên 4Matic
Có sẵn trên C-Class, E-Class, S-Class, CLS, GLC, GLE, GLE Coupe, GLS và G-Class.

Hệ thống dẫn động 4 bánh thường xuyên nhỏ gọn và nhẹ nhàng này là một trong những hệ thống hoạt động tốt nhất. Duy nhất và luôn luôn kích hoạt, tùy thuộc vào mẫu xe mà nó chia công suất 45:55 hoặc 50:50 giữa các cầu trước và sau. Khi hệ thống phát hiện rằng bánh xe đang trượt, công suất ngay lập tức được truyền sang cầu xe quay chậm hơn. Điều này cải thiện sự kéo và sự ổn định của xe.
Lợi ích của 4MATIC dẫn động 4 bánh toàn thời gian:
- Xử lý tốt hơn trên các con đường khô, ướt, băng hoặc đường đất.
- Hiệu quả nhiên liệu (tiêu thụ nhiên liệu tương đương với các loại xe tương đương với hệ thống truyền động thông thường)
- Thiết kế nhỏ gọn cho phép có nhiều không gian trong như trong các mẫu dẫn động cầu sau
- Động cơ / bộ truyền động hộp số được thiết kế để giảm tiếng ồn và độ rung khi chạy êm

3. AMG Performance 4MATIC variable all-wheel drive
Hệ dẫn động bốn bánh biến thiên 4Matic hiệu năng AMG
Có trên CLA 45 và GLA 45.

Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian này được tạo ra để đảm bảo sự kết hợp lý tưởng của sự nhanh nhẹn, hiệu suất và sức kéo. Công suất được quản lý theo một cách hoàn toàn biên thiên với cầu trước hoặc sau dựa trên điều kiện đường xá. Khi có điều kiện tốt, chiếc xe chỉ hoạt động trong hệ thống lái trước. Khi điều kiện trở nên khó khăn, công suất sẽ nhanh chóng được truyền vào cầu sau và khi không còn cần thiết nữa, dẫn động cầu sau sẽ nhanh chóng bị mất hiệu lực để tối đa hóa hiệu suất nhiên liệu.
Lợi ích của Hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian 4Matic hiệu năng AMG:
- Nâng cao an toàn trên bề mặt trơn trượt mà không ảnh hưởng đến việc thưởng thức khi lái xe
- Không cần thêm không gian lắp đặt mà nội thất vẫn rộng
- Ly hợp đa đĩa với bộ kiểm soát thủy lực điện tử đặc biệt cảu AMG được tích hợp trong vi sai cầu sau

4. AMG Performance 4MATIC permanent all‑wheel drive
Hệ dẫn động 4 bánh thường xuyên 4Matic hiệu năng AMG
Có sẵn trên CLS 45, C43 Sedan, C 43 Coupe, C 43 Cabriolet, CLS 63 S, E 43 Sedan, S 63 Sedan, S 63 Coupe, S 63 Cabriolet, GLA 45, GLC 43, GLC Coupe 43, GLE 43, GLE 63 S, GLE Coupe 43, GLE Coupe 63 S, GLS 63, G 63 và G65.

Hệ dẫn động 4 bánh hiệu năng này đã được tạo ra để bảo vệ tính năng động học cao cấp và sự hứng khởi thuần khiết trong việc lái xe AMG. Công suất chia đôi 33:67 giữa cầu trước và sau để tăng tốc từ khi bắt đầu. Khi có nhu cầu, hệ thống đảm bảo an toàn bằng cách đưa tất cả bốn lốp xe đạt được công suất kéo tối đa.
Lợi ích của Hệ dẫn động 4 bánh thường xuyên 4Matic hiệu năng AMG:
- Nâng cao an toàn trên bề mặt trơn mà không ảnh hưởng đến việc thưởng thức lái xe
- Không cần thêm không gian lắp đặt mà nội thất vẫn rộng
- Thiết kế nhỏ gọn và nhẹ giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải

Nguồn: 4matic.ca

Tài liệu đính kèm:
File Name: 4Matic - Mercedes.rar
Size: 2.7 Mb
Mô tả:

Đồ án môn học: Thiết kế hộp số cho xe con 5 chỗ - Dựa trên thông số VIOS 2016
Nội dung: Thiết kế hộp số cơ khí 2 trục - 5 cấp số tiến.

Thông số tham khảo xe Vios 2016:
Kích thước D × R × C = 4410 × 1700 × 1475 mm × mm × mm
Chiều dài cơ sở, L = 2500 mm
Trọng lượng không tải : 1068 kg
Trọng lượng toàn tải, G 1500 kg
Mã động cơ: 1NZ-FE
Loại động cơ: 4 xy lanh thẳng hàng,16 van DOHC, Dual VVT-i
Công suất tối đa, Nemax/nN: 79 (107)/6000 kW (Mã lực) / (vòng/phút)
Mô men xoắn tối đa Memax/nM = 140/4200 Nm / (vòng/phút)
Vận tốc tối đa, vmax = 180 km/h
Hệ thống truyền động: FWD, Dẫn động cầu trước
Tỷ số truyền cuối, i0 = 4,06
Kích thước lốp : 185/60 R15

File đính kèm bao gồm: 3 file: Bản vẽ + Thuyết minh + Bản tính toán Excel
1. Bản vẽ: Bản vẽ lắp +Bản vẽ chi tiết bánh răng thứ cấp số 1.

2. Thuyết minh: Tính toán thiết kế:
LỜI NÓI ĐẦU.. 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN HỘP SỐ.. 5
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại 5
1.1.1. Công dụng. 5
1.1.2. Yêu cầu. 5
1.1.3. Phân loại 6
1.2. Hộp số cơ khí thông thường. 7
1.2.1. Cấu trúc truyền mô men. 7
1.2.2. Bộ phận điều khiển chuyển số. 9
CHƯƠNG II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỘP SỐ 16
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế. 16
2.2. Thiết kế tính toán hộp số. 17
2.1.1. Tính toán tỷ số truyền. 17
2.1.2. Xác định tỷ số truyền tay số 1. 18
2.1.3. Tính toán các thông số cơ bản của bánh răng. 19
2.2. Tính bền bánh hộp số. 24
2.2.1. Chế độ tải trọng. 24
2.2.2. Tính bền bánh răng. 25
2.3. Tính toán trục hộp số. 27
2.3.1. Chọn vật liệu trục. 28
2.3.2. Tính sơ bộ kích thước trục hộp số. 28
2.3.3. Tính bền trục. 28
2.4. Tính toán ổ lăn. 34
CHƯƠNG III. KIỂM TRA BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỘP SỐ.. 37
3.1. Kiểm tra sửa chữa. 37
3.1.1. Kiểm tra vỏ hộp số. 37
3.1.2. Kiểm tra mặt răng các bánh răng. 37
3.1.3. Kiểm tra các vòng bi 37
3.1.4. Kiểm tra cơ cấu đồng tốc. 37
3.1.5. Kiểm tra cần số. 37
3.1.6. Kiểm tra càng gạt 37
3.1.7. Kiểm tra cơ cấu định vị và cơ cấu chống gài hai số. 37
3.2. Chú ý khi tháo lắp. 37
3.2.1. Chú ý khi tháo. 37
3.2.2. Chú ý khi lắp. 38
KẾT LUẬN.. 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 40
3. Bản tính toán excel: Gồm 2 sheet:
Sheet 1: Tính toán
Sheet 2: Thông số tính toán

(Do thời gian giới hạn trong đồ án môn học nên chỉ thiết kế phần hộp số, không tính toán thiết kế dẫn động)
Đồ án còn nhiều thiếu sót, mong được nhiều ý kiến nhận xét từ người đọc.