Bộ vi sai ô tô rất quan trọng trong hoạt động di chuyển của xe, đảm bảo độ an toàn khi xe vào cua. Cho dù là xe dẫn động cầu trước, cầu sau hay dẫn động tất cả các bánh thì đều cần có bộ vi sai. Tuy nhiên không phải ai cũng biết bộ truyền vi sai là gì. Cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cơ cấu này qua những chia sẻ ngay sau đây nhé.

Bộ truyền vi sai là gì?

Bộ truyền vi sai hay còn gọi là bộ vi sai. Đây là một bộ phận quan trọng xe ô tô dùng để phân chia mô-men xoắn (lực quay) của động cơ lên các bánh dẫn động. Bộ phận này cho phép hai bên bánh xe có thể quay với hai tốc độ khác nhau. Cho dù xe dẫn động cầu trước, cầu sau hay dẫn động tất cả các bánh thì đều cần có bộ truyền vi sai.

Cụ thể, bộ truyền vi sai chính là phần ụ tròn nằm chính giữa cầu, có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ của từng bánh xe khi chúng trượt quay, giúp cho phương tiện di chuyển êm ái hơn, đảm bảo an toàn.

Có không ít người thắc mắc bộ truyền vi sai tiếng anh là gì? Vậy bạn có biết bộ vi sai tiếng Anh là gì hay không? Trong tiếng Anh, bộ truyền vi sai được gọi là Differential.

Bộ vi sai có nhiệm vụ gì?

Động cơ rất quan trọng với xe ô tô, nhưng để có thể đưa nguồn động lực của động cơ xuống đến các bánh xe thì cần phải thông qua một hệ thống cuối cùng, đó chính là bộ vi sai. Bộ vi sai thường được lắp đặt cùng với truyền lực cuối, hay còn được gọi là cầu xe.

Ngoài câu hỏi về bộ truyền vi sai là gì thì còn nhiều người còn thắc mắc vậy bộ vi sai dùng để làm gì? Thực tế bộ phận này có những chức năng chính như sau:

• Bộ truyền vi sai trên xe ô tô có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn của động cơ tới các bánh xe.
• Bộ vi sai xe tải, xe ô tô đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối trước khi mô-men xoắn truyền tới các bánh xe.
• Bộ vi sai trên xe có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn tới bánh xe trong khi cho phép các bánh xe quay với tốc độ khác nhau.

Thực tế ô tô hiện nay, nếu xe chạy trên đường thẳng thì các bánh xe sẽ chạy cùng tốc độ. Còn khi xe vào cua các bánh xe sẽ có tốc độ khác nhau. Do mỗi cầu chủ động đều có một bộ vi sai là bộ vi sai cầu sau và bộ vi sai cầu trước.

Trước đây khi ôtô mới ra đời, hai bánh xe được nối với nhau bằng một trục cố định. Cho nên không thể khác biệt về vận tốc. Nhưng khi vào cua, bánh xe phía ngoài cùng phải di chuyển một đoạn đường lớn hơn bánh xe phía trong trong cùng một khoảng thời gian. Cho nên bánh xe ở phía ngoài góc cua sẽ có tốc độ lớn hơn.

Như vậy bộ vi sai ra đời nhằm tạo ra tốc độ quay khác nhau cho mỗi bánh xe. Nếu không có bộ vi sai thì khi vào cua 2 bánh xe hai bên sẽ bị khoá với nhau, quay cùng tốc độ như nhau, dễ gây ra hiện tượng trượt quay.

Cấu tạo bộ vi sai ô tô

Khi nắm được bộ truyền vi sai là gì chúng ta sẽ tìm hiểu thêm bộ vi sai trên xe ô tô có cấu tạo gồm những bộ phận cơ bản nào?

• Trục các – đăng (truyền lực cuối): những bánh răng chủ động ăn khớp với bánh bị động giúp giảm số vòng quay nhằm tăng mô-men xoắn.
• Truyền lực vi sai: tạo tốc độ chênh lệch giữa 2 bánh xe khi xe vào cua.
• Vỏ bộ vi sai được gắn trên bánh răng thụ động
• Bánh răng hành tinh: kết nối với các bánh răng bán trục nhằm điều khiển tốc độ.
• Bán trục trong/ngoài: kết nối bánh răng bán trục với bánh xe. Bánh răng nằm cuối trục truyền động sẽ mang chức năng quay bánh răng. Giúp truyền lực cho tổ hợp bánh răng vi sai, bánh răng quay sẽ phối hợp đảm bảo mỗi bánh xe có một véc tơ vận tốc tức thời riêng.

Nguyên lý bộ truyền vi sai ô tô

Nguyên lý của bộ vi sai sẽ được xác định tùy vào trạng thái di chuyển của xe là khi xe chạy thẳng và khi xe vào cua.

Khi xe chạy thẳng

Khi xe chạy trên đường thẳng, những bánh xe hành tinh chỉ quay quanh trục của bộ vi sai. Lúc này, hai bán trục trong/ngoài sẽ quay cùng một tốc độ góc, một véc tơ vận tốc tức thời. Cho nên trong cùng một khoảng thời gian hai bánh xe có quãng đường di chuyển giống nhau. Cả 2 bánh xe phải và trái đều nhận một lực cản đều nhau.

Do đó, bánh răng vành chậu, bánh răng bán trục và bánh răng vi sai đều quay thành một khối để truyền lực dẫn động tới cả hai bánh xe.

Lúc xe vào cua

Khi xe vào cua, bánh xe ở phía trong sẽ quay chậm hơn bánh xe bên ngoài. Những bánh răng hành tinh sẽ vừa di chuyển quay quanh trục vỏ bộ truyền vi sai vừa tự quay quanh trục của nó. Do đó, hai bán trục quay sé khác véc tơ vận tốc tức thời, hai bánh xe có thể di chuyển quãng đường khác nhau mà ko gặp hiện tượng trượt.

Các loại bộ vi sai

Hiện nay có nhiều loại vi sai lắp cho nhiều loại xe khác nhau. Tuy nhiên, nhìn tổng thể thì vi sai hiện có 4 loại cơ bản.

Bộ vi sai mở

Vi sai mở là loại phổ biến và lâu đời nhất, phù hợp với nhiều loại xe khác nhau. Ở loại vi sai này, bánh răng truyền lực nằm cuối của trục truyền động, ăn khớp với bánh răng vòng, sau đó truyền lực cho cả hai trục qua một bộ bánh răng khác.

Nhược điểm của vi sai kiểu mở là khi một bánh xe bắt đầu trượt thì bánh xe còn lại sẽ mất lực kéo để duy trì độ bám đường.

Bộ vi sai khóa

Bộ vi sai khóa cũng tương tự với vi sai mở, nhưng có thêm hệ thống ly hợp tích. Điều này giúp bộ vi sai khóa có khả năng khóa hai bên trái và phải của trục với nhau khi một bánh mất lực kéo nhằm tăng sức bám đường của xe.

Nhược điểm là phải mở khóa vi sai khi vào cua nên khá bất tiện. Loại vi sai này thường có ở những dòng xe cao như xe đầu kéo, xe nâng hàng, xe có tải trọng nặng.

Bộ vi sai hạn chế trượt

Bộ vi sai này đã khắc phục nhược điểm của cả 2 loại trên. Chúng hoạt động như một bộ vi sai mở cho tới khi hiện tượng 1 bánh trượt xảy ra thì bộ vi sai hạn chế trượt sẽ tự động phanh bánh xe có ít độ bám để tận dụng mô-men xoắn truyền sang bánh còn lại. Nhờ đó, tăng độ bám đường cho bánh xe, giúp xe di chuyển an toàn, hạn chế tình trạng trượt bánh.

Với bộ truyền vi sai hạn chế trượt lại có thể chia thành 4 loại nhỏ gồm:

+ Bộ vi sai hạn chế trượt sử dụng khớp nối thuỷ lực: Bộ vi sai này dựa vào độ nhớt của dầu thủy lực để hạn chế sự trượt của vi sai. Khi đó, mô-men quay được truyền thông qua bộ lá đĩa ma sát trong được nối với bán trục, lá đĩa ma sát ngoài được nối với vỏ vi sai. Tiếp đó, dưới tác dụng truyền động quay tạo lực ly tâm giúp dầu nhớt len vào bên trong, kết nối đĩa ma sát với nhau tạo thành một khối. Do đó, bánh xe bị trượt sẽ quay chậm hơn, giúp cân bằng lực kéo giữa hai bánh xe dẫn động.

+ Bộ truyền vi sai hạn chế trượt cảm ứng momen xoắn – Torsen: Bộ truyền vi sai này làm việc dựa trên tính chất tự khóa giữa trục vít và bánh vít. Khi vào cua, bánh răng trục và bánh vít sẽ tự khóa nhằm cân bằng tốc độ quay, các bánh xe sẽ quay chậm lại để bám đường hơn. Ngược lại, nếu chạy trên đường thẳng, momen xoắn phân phối đều đến hạn bán trục, bánh vít và bánh răng phụ không quay cùng nhau cho nên không có tình trạng tự khóa. Mức độ tự khoá sẽ phụ thuộc vào góc nghiêng răng của trục vít và bánh vít.

+ Bộ truyền vi sai hạn chế trượt cảm ứng momen xoắn – ma sát lệch trục: Đây là loại vi sai cải tiến trên cơ chế trượt Torsen. Việc hãm sự trượt của bánh xe thực hiện nhờ độ lệch của bánh răng hành tinh. Lúc này, có hai lực ma sát được sinh ra trong bộ vi sai hạn chế trượt là lực ma sát giữa phần đỉnh răng đầu dài của bánh răng hành tinh với phần vỏ hộp vi sai và lực ma sát giữa mặt đầu của bánh răng bán trục với các đỉnh răng đầu ngắn của bánh răng hành tinh. Điều này giúp hãm bánh răng bán trục và vỏ hộp vi sai. Do đó cân bằng được mô-men quay giúp xe vượt qua đoạn đường trơn trượt một cách an toàn.

+ Bộ vi sai hạn chế trơn trượt nhiều đĩa: Loại vi sai này gồm nhiều lò xo nén hình trụ được lắp giữa hai bánh răng bán trục. Nó có nhiệm vụ giữ các vòng đệm chặn luôn ép vào những tấm đĩa ma sát. Qua đó hãm các vòng thép đệm vào các đĩa ma sát nối với những bánh răng bán trục. Khi sự quay của một bánh xe tăng thì lực ép của lò xo lên những đĩa ma sát sẽ lớn. Do đó, ma sát được tạo ra giữa những tấm đĩa ma sát và vòng đệm chặn sẽ hạn chế tình trạng trượt cho bộ vi sai giúp xe di chuyển an toàn.

Bộ vi sai mô-men xoắn

Đây là loại vi sai hiện đại nhất hiện nay. Cơ cấu vi sai này gồm một hệ thống cảm biến và các thiết bị điện tử khá phức tạp dùng để thu thập dữ liệu từ hệ thống lái và nhiều yếu tố khách quan khác. Từ đó, chúng truyền một lượng mô-men xoắn cụ thể đến từng bánh xe để cung cấp lực kéo tối đa khi xe vào cua, giúp tăng khả năng kiểm soát khi rẽ.

Trên đây là một số thông tin tổng hợp về bộ truyền vi sai là gì. Hy vọng những chia sẻ trên của Maytaoamcongnghiep có thể phần nào giúp bạn hiểu hơn về xế yêu của mình.