Bộ vi sai ô tô có nhiệm vụ gì? Nguyên lý hoạt động ra sao?

Cơ khí là một ngành mà mỗi chúng ta đều quen thuộc trong thế giới hiện đại. Có lẽ trong ngành kỹ thuật ô tô không mấy ai không biết đến cơ cấu của bộ vi sai. Tuy nhiên, đối với những người không thuộc nghề này, có thể có nhiều người khác chưa biết hoặc chưa hiểu hết về bộ vi sai. Vậy vi sai là gì và cấu tạo, nguyên lý làm việc cụ thể của vi sai như thế nào?

Bộ vi sai được hiểu như thế nào?

Bộ vi sai được biết đến như một thiết bị phân chia mô-men xoắn của động cơ thành hai đường. Loại thiết bị này cho phép cả hai mặt của bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Do đó, người lái xe có thể tìm thấy một bộ vi sai trên bất kỳ chiếc xe hơi hoặc xe tải hiện đại nào.

Ngoài ra, những chiếc xe này cần có bộ vi sai cho từng trục dẫn động cũng như vi sai giữa bánh trước và bánh sau. Vì khi vào cua, quãng đường mà bánh trước và bánh sau đi được cũng sẽ khác nhau.

Cụ thể, bộ vi sai nhận mô-men xoắn bên ngoài từ trục truyền động và phân phối lực đến từng bánh xe. Kết quả là các bánh xe quay với các vectơ vận tốc tức thời khác nhau. Vi sai thường được lắp cùng với truyền lực cuối cùng (còn gọi là cầu xe).

Hiện nay có hai loại vi sai cơ bản là vi sai mở và vi sai khóa. Cụ thể như sau:

• Vi sai mở: Ưu điểm của loại này là độ bền và giá thành rẻ. Nhược điểm của bộ vi sai trên ô tô là không có khả năng phân phối mô men xoắn nam đều cho các bánh xe, bánh xe kém bám sẽ nhận được nhiều mô men xoắn nam hơn. Do đó, xe dễ bị trượt khi chạy trên đường ướt và những ngày mưa.
• Vi sai khoá: Ưu điểm là có thể khóa trục trong trường hợp khẩn cấp để tăng lực cho bánh xe. Tuy nhiên, nhược điểm là phải mở khóa vi sai khi vào cua, điều này thường được sử dụng trên xe địa hình. Ví dụ cụ thể như: Toyota Land Cruiser, Jeep Wrangler, Land Rover Discovery 4, Miles Land Rover, Mercedes-Benz G-Class,…

Chức năng và nhiệm vụ của bộ vi sai trên ô tô

Vai trò của bộ vi sai trên ô tô

Khi nhắc đến các bộ phận quan trọng của ô tô, người ta thường nghĩ ngay đến động cơ và bộ truyền động. Tuy nhiên, để có thể truyền sức mạnh của động cơ đến các bánh xe, nó cần phải thông qua hệ thống cuối cùng là bộ vi sai. Trên ô tô có bố trí bộ vi sai để thực hiện 3 vai trò chính sau:

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

Nếu ô tô đang chạy trên đường thẳng thì các bánh xe sẽ chạy với vận tốc như nhau. Nếu ô tô quay vòng, tốc độ của các bánh xe cũng sẽ khác nhau. Trước đây, khi ô tô mới ra đời, hai bánh được nối với nhau bằng một trục cố định nên không có sự chênh lệch về tốc độ. Nhưng do bánh trong và bánh ngoài phải đi một quãng đường dài hơn bánh trong trong cùng một khoảng thời gian nên bánh ngoài góc sẽ có tốc độ cao hơn.

Vì vậy, bộ vi sai được sinh ra để tạo ra một RPM khác nhau cho mỗi bánh xe. Nếu không có bộ vi sai, khi vào cua, hai bánh xe sẽ bị khóa chặt vào nhau và buộc phải quay cùng tốc độ, gây khó khăn và dễ gây trượt.

Xem thêm:

• Cách dán phim cách nhiệt ô tô chính xác
• Hệ thống truyền lực trên ô tô hoạt động thế nào?
• Dán đổi màu toàn bộ xe có bị vi phạm luật không?

Một số vấn đề liên quan đến bộ vi sai mà bạn nên biết

Vị trí

Thông thường, chúng ta cần lắp bộ vi sai giữa hai bánh dẫn động. Đối với xe dẫn động cầu sau, bộ vi sai nằm giữa hai bánh xe, còn đối với xe dẫn động cầu trước, bộ vi sai thường được tích hợp với hộp số.

Đối với xe dẫn động hai cầu, còn có một bộ vi sai, được gọi là bộ vi sai trung tâm, được lắp ở giữa các trục nối giữa trục trước và trục sau.

Phân loại

Có một số phân loại vi sai ô tô dựa trên các tiêu chí khác nhau:

• Phân loại theo loại vi sai: loại vi sai không có cơ cấu khóa vi sai và loại vi sai có cơ cấu khóa vi sai.
• Phân loại theo cấu tạo gồm có các loại sau: Vi sai bánh răng côn; Vi sai bánh răng xoắn; Vi sai trục vít.

Cấu tạo

Bây giờ chúng ta đã hiểu vi sai là gì, chúng ta hãy xem cấu tạo bộ vi sai để hiểu cách chúng hoạt động. Hộp vi sai của ô tô bao gồm hai bộ phận cơ bản: bộ truyền công suất cuối cùng và bộ truyền công suất vi sai.

Bộ truyền động cuối cùng bao gồm một bánh răng dẫn động ăn khớp với một bánh răng dẫn động để giảm số vòng quay nhằm tăng mô men xoắn. Truyền động vi sai giúp tạo ra sự chênh lệch về tốc độ quay giữa hai bánh xe khi bẻ lái:

• Vỏ sao thu nhỏ lắp trên bánh răng dẫn động.
• Bánh răng vi sai lắp trên vỏ vi sai.
• Các bánh răng bên sẽ ăn khớp với các trục bên.

Nguyên lý làm việc của bộ vi sai

Thực chất một bộ vi sai (hay còn gọi là bộ vi sai hở) bao gồm: 1 bánh răng quả dứa, 1 bánh răng lớn ngoài, 2 bánh răng hành tinh và 2 bánh răng mặt trời.

Tất cả được gắn vào trục khuỷu, có nhiệm vụ nhận chuyển động từ hộp số, đó là bánh răng quả dứa. Khi đó, bánh răng lớn nhất quay trên trục là bánh răng ngoài.

• Đối với bánh xe chạy thẳng:

Khi xe đang chạy trên đường thẳng, các bánh răng ngoài được lắp để chúng được cố định trên trục của hai bánh răng hành tinh. Ngoài ra, hai bánh răng mặt trời là hai bánh răng sẽ được kết nối với 2 nửa trục.

Trong đó, một nửa trục hướng đến một bánh xe, và khi lái xe trên đường thẳng, lực cản tác dụng đều hơn lên cả hai bánh. Lúc này hai bánh xe sẽ quay với nhau với tốc độ như nhau, nếu quan sát ta có thể thấy hai bánh răng hành tinh không quay quanh trục của chính chúng.

• Đối với bánh xe chạy cua:

Đó là bộ vi sai của ô tô đi thẳng nguyên lý làm việc của bộ vi sai khi ô tô vào cua? Biết rằng khi bánh xe đang lái một khúc quanh hoặc khúc cua, lực cản sẽ tác dụng lên bánh xe bên trong nhiều hơn bánh xe bên ngoài.

Vì điều này, bánh xe bên ngoài sẽ phải quay nhanh hơn và bánh xe bên trong sẽ chạy chậm hơn. Khi quay sang phải, bánh răng bên phải quay ngay lập tức chậm hơn bánh răng bên trái. Lúc này, hai bánh răng sẽ quay với những góc hoàn toàn khác nhau và làm cho bánh răng hành tinh quay theo.

Bộ vi sai đóng vai trò rất quan trọng trên ô tô nên bạn cần hiểu rõ nó là gì, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của bộ vi sai. Hy vọng qua bài viết hôm nay, Danxe.com.vn đã giúp các bạn hiểu rõ hơn các thông tin về bộ vi sai nhé!