Bộ vi sai là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bộ vi sai ô tô là bộ phận cũng khá quan trọng trên ô tô nhưng không phải ai cũng biết về nó. Do vậy, Phụ tùng ô tô Hưng Phát sẽ cùng bạn tìm hiểu rõ hơn để giải đáp câu hỏi bộ vi sai là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng ra sao nhé!

Bộ vi sai là gì?

Bộ vi sai là một trong những thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường và cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau. Đồng thời là hệ thống đưa nguồn nhân lực của động cơ xuống các bánh xe. Bộ vi sai thường được lắp đặt ở vị trí cùng với truyền lực cuối hay còn gọi là cầu xe. Chủ xe có thể tìm thấy bộ vi sai ở tất cả các xe hơi và xe tải hiện đại, nhất là các xe 4 bánh chủ động hoàn toàn.

Lý do tồn tại bộ vi sai

Các bánh xe sẽ giữ cùng một tốc độ nếu xe vận hành trên một đường thẳng, còn khi vào cua các bánh xe lại có tốc độ khác nhau.

Thường thì tốc độ bánh xe phía ngoài góc cua sẽ lớn hơn bánh xe phía trong. Bởi bánh xe phía ngoài phải di chuyển một đoạn đường dài hơn so với bánh xe phía trong cùng một khoảng thời gian nhất định.

Nếu không có bộ vi sai, khi vào cua sẽ xảy ra hiện tượng hai bánh hai bên bị khóa lại với nhau và buộc phải quay cùng tốc độ như sau. Do đó khiến việc quay vòng của xe rất khó khăn và dễ xảy ra hiện tượng trượt quay, gây nguy hiểm cho người lái.

Nhiệm vụ chính của bộ vi sai trên ô tô

• Thay đổi tốc độ của các bánh xe khi xe vào đường cong cua.

• Truyền momen của động cơ tới bánh xe

• Có nhiệm vụ giảm tốc độ cuối cùng trước khi momen xoắn truyền tới các bánh xe.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ vi sai

Cấu tạo

Gồm 2 phần cơ bản: truyền lực cuối và truyền lực vi sai. Trong đó:

Truyền lực cuối lại có cấu tạo: Bánh răng chủ động ăn khớp với bánh bị động nhằm giảm số vòng quay để tăng momen.

Truyền lực vi sai có nhiệm vụ tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe khi chạy đường vòng.

Nguyên lý làm việc của bộ vi sai

Khi xe chạy thẳng, một lực cản đều nhau tác động lên bánh xe bên phải và trái. Vì vậy các bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục đều quay như một khối liền để truyền lực dẫn động đến cả 2 bánh xe.

Khi chạy trên đường vòng thì tốc độ quay của lốp ngoài và lốp trong sẽ khác nhau. Nói cách khác, bên trong bộ vi sai là bánh răng bán trục B phía trong quay chậm sao cho bánh răng bán trục A quay nhanh hơn.

Bộ vi sai hạn chế trượt – LSD

LSD là bộ hạn chế bộ vi sai khi một trong các bánh xe bắt đầu trượt để tạo ra một lực dẫn động sao cho phù hợp với bánh xe còn lại nhằm giúp quá trình di chuyển êm hơn. Có nhiều loại LSD khác nhau như:

LSD nối khớp thủy lực

Khớp nối thủy lực là một loại khớp truyền momen quay bằng sức cản nhớt của dầu. Mục đích sử dụng nhớt nhằm hạn chế sự trượt của vi sai.

Các xe 4WD thường sử dụng LSD nối thủy lực được sử dụng như một cơ cấu hạn chế vi sai ở bộ vi sai trung tâm. Và một số LSD nối khớp thuỷ lực được sử dụng ở các bộ vi sai ở các dòng xe kiểu FF, FR.

LSD cảm biến mô men kiểu bánh răng xoắn 

Nhờ lực ma sát được tạo ra giữa các đỉnh răng của bánh răng hành trình và vách trong hộp vi sai mà hạn chế được độ trượt. Lực ma sát được tạo ra giữa mặt đầu của bánh răng bán trục và vòng đệm chặn.

LSD cảm nhận mô men quay

Lực hạn chế vi sai được tạo ra từ ma sát các trục vít và cạnh răng giữa các bánh răng bán trục. Ma sát giữa các vỏ hộp vi sai, các vòng đệm chặn và các bánh răng bán trục. Trong loại LSD cảm nhận mô men quay này, lực hạn chế vi sai thay đổi mạnh mẽ và nhanh chóng theo mô men quay tác động vào nó.

Vì vậy, khi phải nhả bàn đạp ga trong khi xe đang quay vòng , bộ vi sai sẽ làm việc êm dịu như một bộ vi sai bình thường. Tuy nhiên, nếu trong trường hợp có momen lớn tác động thì sẽ tạo ra lực hạn chế vi sai lớn hơn.

Như vậy có thể thấy, bộ vi sai có vai trò khá quan trọng trên ô tô. Do đó, trong quá trình sử dụng nếu xảy ra bất cứ vấn đề gì với bộ vi sai đều phải được sửa chữa nhanh chóng, kịp thời.