Bộ vi sai ô tô : cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bộ vi sai ô tô có chức năng để truyền nguồn động lực của động cơ xuống các bánh xe.

Chúng giúp các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, tạo ra sự cân bằng và ổn định cho xe, nhất là khi vào cua.

Vậy bộ vi sai ô tô có cấu tạo và hoạt động như nào?

Hãy cùng tìm hiểu với DPRO thông qua bài viết này.

Bộ vi sai ô tô là gì ?

Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, để hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau.

hinh-anh-bo-vi-sai
Hình ảnh bộ vị sai

Bộ vi sai ô tô là là hệ thống đưa nguồn lực của động cơ xuống các bánh xe.

Ở những chiếc xe hiện đại lắp đặt bộ vi sai, đặc biệt ở các xe bốn bánh chủ động hoàn toàn

Nhiệm vụ của bộ vi sai ô tô

Nếu xe chạy trên đường thẳng, các bánh xe sẽ chạy cùng tốc độ. Còn nếu xe vào cua các bánh xe có tốc độ khác nhau.

Trước đây khi ôtô mới ra đời, hai bánh nối với nhau bằng một trục cố định, nên không thể khác biệt về vận tốc.

nhiem-vu-bo-vi-sai-o-to
Nhiệm vụ bộ vị sai ô tô

Nhưng do bánh xe phía ngoài phải di chuyển một đoạn đường dài hơn bánh xe phía trong trong cùng khoảng thời gian nên bánh xe phía ngoài góc cua sẽ có tốc độ lớn hơn.

Như vậy bộ vi sai ra đời với nhiệm vụ tạo ra tốc độ quay khác nhau cho mỗi bánh xe.

Nếu không có vi sai thì khi vào cua 2 bánh hai bên sẽ bị khoá với nhau, buộc phải quay cùng tốc độ như nhau, gây khó khăn, dễ gây ra hiện tượng trượt quay.

Bộ vi sai đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc độ cuối cùng trước khi momen xoắn truyền tới các bánh xe. Mỗi cầu chủ động đều cần một bộ vi sai .

vi-tri-bo-vi-sai
Vị trí bộ vị sai

Thông thường cần lắp bộ vi sai ở giữa hai bánh xe dẫn động. Đối với xe dẫn động cầu sau thì bộ vi sai được lắp ở vị trí giữa hai bánh xe, đối với xe dẫn động cầu trước thì bộ vi sai  thường được tích hợp với lại hộp số.

Còn đối với xe dẫn động hai cầu thì  còn có một bộ vi sai khác nữa gọi là bộ vi sai trung tâm, được lắp đặt ở giữa trục các đăng nối cầu trước với lại cầu sau.

Phân loại

Có nhiều cách phân loại bộ vi sai ô tô theo các tiêu chí khác nhau:

Phân loại theo kết cấu

  • Vi sai bánh răng nón
  • Vi sai bánh răng trụ
  • Vi sai trục vít

Phân loại theo kết cấu

  • Vi sai bánh răng nón
  • Vi sai bánh răng trụ
  • Vi sai trục vít

Cấu tạo bộ vi sai ô tô

Như đã biết , bộ vi sai là một hệ thống các bánh răng nằm trên trục nối hai bánh xe, nhận mô-men xoắn từ trục truyền động và phân chia ra từng bánh xe.

cau-tao-bo-vi-sai
Cấu tạo bộ vị sai

Trên các xe, bộ vi sai thường thấy là bộ phận ụ tròn chính giữa cầu sau.

Bộ vi sai ô tô gồm 2 phần cơ bản : truyền lực cuối và truyền lực vi sai.

hai-bo-phan-chinh-cua-bo-vi-sai
Hai bộ phận chính của bộ vị sai

Truyền lực cuối : bánh răng chủ động (1) ăn khớp với bánh bị động (2) làm giảm số vòng quay để tăng momen.

Truyền lực vi sai : sẽtạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe khi chạy đượng vòng

Vỏ bộ vi sai (3,4) gắn trên bánh răng bị động (2)

Bánh răng vi sai (6) lắp trên vỏ bộ vi sai.

Bánh răng bán trục (5) ăn khớp với bán trục (8,9).

Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai ô tô

  • Khi xe chạy trên đường thẳng

Khi xe chạy trên đường thẳng, sức cản lăn trên 2 bánh (1) và (3) như nhau, do đó vận tốc góc 2 bánh (1) và (3) như nhau : w1 = w3 = wc .

bo-vi-sai-khi-xe-chay-duong-thang
Bộ vi sai khi xe chạy đường thẳng

Trong đó : wc là vận tốc góc của bánh bị động Z5

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

  • Khi xe quay vòng

Khi xe quay vòng, sức cản lăn trên bánh (1) lớn hơn trên bánh (3).Vì vậy bánh (1) quay chậm lại, vận tốc góc w1của bánh 1 giảm xuống, còn vận tốc góc w3 của bánh (3) tăng.

bo-vi-sai-khi-xe-chay-duong-vong
Bộ vị sai khi xe chạy đường vòng

Lúc này , bên trong bộ vi sai bánh răng bán trục Z1 quay chậm và bánh răng vi sai bán trục Z3 phía ngoài quay nhanh hơn. Như vậy xe cua vòng dễ dàng không bị trượt trên mặt đường.

Khi xe chạy trên đường vòng, đường cua, tốc độ quay của lốp ngoài và lốp trong sẽ khác nhau. Chính nhờ  bộ vi sai, cơ cấu quay độc lập với tốc độ khác nhau của 2 bán trục sẽ giúp xe vào vòng êm và dễ dàng hơn.

Nguyên lý hoạt động của bộ vị sai

Như vậy  nguyên lý cơ bản là là khi bộ vi sai hoạt động nó sẽ phân phối mômen khác nhau vào các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải

Trên đây là cấu tạo, phân loại  và nguyên lý làm việc của bộ vi sai ô tô. DPRO hy vọng rằng quý độc giả sẽ đóng góp thêm những ý kiến xây dựng để chúng ta có thể trao đổi và giúp bài viết thêm hoàn chỉnh hơn.

Bài viết liên quan