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

bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai

Bộ vi sai đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tốc độ cuối cùng trước khi mô-men xoắn được truyền đến từng bánh xe, đảm bảo an toàn khi ô tô vào cua. Hãy cùng Phú Gia Auto khám phá các loại bộ vi sai phân loại hiện nay trên ô tô.

Bộ vi sai trên ô tô là gì?

Bộ vi sai (viết tắt là LSD) là thành phần ụ tròn giữa cầu sau, có chức năng điều chỉnh tốc độ riêng biệt của từng bánh xe khi chúng trượt quay, mang lại trải nghiệm lái êm ái hơn.

bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai
Vi sai ô tô là gì?

Thực tế, khi ô tô di chuyển trên đường thẳng, các bánh xe có cùng tốc độ và không ảnh hưởng đến sự cân bằng và ổn định. Tuy nhiên, khi xe đi vào cua, mỗi bánh xe cần có tốc độ riêng để đảm bảo độ bám đường. Trong trường hợp này, bánh xe ở phía ngoài góc cua sẽ có tốc độ cao hơn so với các bánh khác. Nếu không có bộ vi sai, các bánh xe sẽ bị khóa lại và gây trượt quay nguy hiểm.

bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai
Bộ vi sai ô tô

Bộ vi sai có cấu trúc bao gồm các bánh răng nằm trên trục kết nối hai bánh xe. Khi bánh xe trượt quay, bộ phận này nhận mô-men xoắn từ trục truyền động và chia tỷ lệ cho từng bánh xe, tạo lực phanh tại bánh trục. Qua quá trình này, bộ vi sai giúp phân phối lực truyền phù hợp đến bánh xe lực kéo, đồng thời giữ cho xe cân bằng và hoạt động ổn định.

Ngoài ra, LSD còn cải thiện khả năng bám đường của hai bánh xe. Điều này giảm ma sát lăn và giúp ô tô dễ dàng vượt qua các điều kiện địa hình khó khăn mà không cần tăng công suất hoạt động.

Cấu tạo bộ vi sai ô tô

Cấu tạo bộ vi sai trên ô tô bao gồm hai phần chính: truyền lực cuối và truyền lực vi sai. Hãy cùng tìm hiểu cấu trúc này để hiểu rõ hơn.

  • Truyền lực cuối (trục những – đăng): Bánh răng chủ động và bánh răng thụ động được kết nối để giảm số vòng quay và tăng mô-men xoắn. Chúng giúp truyền lực từ động cơ đến bộ vi sai.
  • Truyền lực vi sai: Phần này tạo ra sự chênh lệch tốc độ quay giữa hai bánh xe khi xe vào cua. Nó bao gồm vỏ bộ vi sai, bánh răng hành tinh và bán trục trong/ngoài.
bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai
Cấu tạo vi sai ô tô
  • Vỏ bộ vi sai được gắn lên bánh răng thụ động. Nhiệm vụ của nó là chứa các thành phần khác và đảm bảo hoạt động ổn định của bộ vi sai.
  • Bánh răng hành tinh kết nối với các bánh răng bán trục để điều khiển tốc độ. Chúng tạo ra sự chênh lệch quay giữa hai bánh xe trong quá trình lái xe vào cua.
  • Bán trục trong/ngoài kết nối các bánh răng bán trục với bánh xe. Bánh răng cuối cùng trên trục các đăng có chức năng quay bánh xe. Điều này giúp truyền lực cho tổ hợp bánh răng vi sai và bánh răng quay, đảm bảo mỗi bánh xe có một véc-tơ vận tốc riêng biệt trong quá trình di chuyển.

Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai là gì?

  • Khi xe di chuyển thẳng

Trong quá trình lái xe trên đường thẳng, bánh xe hành tinh chỉ xoay quanh trục của bộ vi sai. Hai bánh trục trong và ngoài quay cùng tốc độ góc, tạo thành một véc-tơ vận tốc đồng nhất. Do đó, trong một khoảng thời gian nhất định, cả hai bánh xe di chuyển cùng một quãng đường. Lực cản được phân bố đều trên bánh xe bên phải và bánh xe bên trái.

Điều này đảm bảo rằng bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục quay như một khối đồng nhất, truyền lực đến cả hai bánh xe.

bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai
Nguyên lý hoạt động
  • Khi xe vào cua

Khi xe vào cua, bánh xe bên trong quay chậm hơn bánh xe bên ngoài. Bánh răng hành tinh di chuyển quay quanh trục vỏ bộ vi sai và cũng xoay quanh trục riêng của chúng. Do đó, hai bánh trục quay theo các véc-tơ vận tốc góc khác nhau, dẫn đến việc hai bánh xe di chuyển quãng đường khác nhau mà không gây hiện tượng trượt.

Nói cách khác, bộ vi sai cho phép hai bánh trục quay độc lập với tốc độ khác nhau khi xe vào cua, giúp xe dễ dàng và mượt mà di chuyển trên đường cong. Đây chính là lý do tại sao bộ vi sai quan trọng đối với ô tô. Hi vọng điều này giúp khách hàng hiểu vì sao vi sai đóng vai trò quan trọng như vậy trong xe hơi.

Phân loại bộ vi sai hạn chế trượt LSD

Có 4 loại bộ vi sai khác nhau được phân loại dựa trên cấu trúc và nguyên lý hoạt động.

  • Bộ vi sai sử dụng khớp nối thủy lực

Khớp nối thủy lực là một loại ly hợp truyền mô-men xoắn bằng sức cản từ dầu nhờ độ nhớt, nhằm hạn chế sự trượt của vi sai. Khi truyền động quay, lực ly tâm ép dầu nhớt trong khớp nối thủy lực vào đĩa ma sát tạo thành một khối. Điều này giúp hạn chế trượt quay của bánh xe và cân bằng lực kéo ở giữa hoặc bánh xe truyền động.

LSD nối khớp thủy lực được sử dụng phổ biến trên hệ dẫn động 4 bánh. Đặc biệt trên các xe động cơ đặt trước – bánh xe chủ động FF và động cơ đặt sau – bánh xe chủ động FR.

bộ vi sai ô tô là gì, cấu tạo bộ vi sai, nhiệm vụ bộ vi sai
Hệ dẫn động 4 bánh
  • Bộ vi sai cảm ứng mô-men xoắn Torsen

LSD cảm ứng mô-men xoắn Torsen bao gồm hai bộ truyền: trục vít và bánh vít. Bánh răng trụ kết nối với hai bộ truyền bằng các khớp răng. Mỗi trục vít được kết nối chặt với một bánh trục và không quay.

Bộ vi sai cảm ứng mô-men xoắn Torsen hoạt động nhờ lực kéo mô-men từ hộp số đa cấp. Khi xe hoạt động, mô-men truyền từ bánh răng côn tới bánh răng vành khăn. Sau đó, vi sai Torsen truyền lực tới hai trục vít của bánh trục thông qua vỏ vi sai và bánh vít.

các loại bộ vi sai ô tô
Bộ vi sai cảm ứng mô-men xoắn Torsen

Khi mô-men giữa các bánh xe chênh lệch, trục vít và bánh vít sẽ tự khoá. Mức độ tự khoá phụ thuộc vào góc cắt răng của trục vít và bánh vít. Khi xe vào cua, các bánh răng trụ và bánh vít tự khoá giúp cân bằng tốc độ quay. Khi đó, tốc độ quay bánh xe bị hạn chế và độ bám đường tốt hơn.

Ngược lại, khi di chuyển trên đường thẳng, các bánh xe chủ động cùng tốc độ quay, mô-men xoắn được phân phối đều tới hai bánh trục. Bánh vít và bánh răng phụ không quay cùng nhau, do đó không có hiện tượng tự khoá.

  • Bộ vi sai cảm ứng mô-men xoắn kiểu ma sát lệch trục

Bộ vi sai cảm ứng mô-men xoắn kiểu ma sát lệch trục là một sự cải tiến dựa trên nguyên lý hoạt động của vi sai cảm ứng mô-men xoắn Torsen. Tuy nhiên, bộ vi sai này có độ dài trục xoắn khác nhau ở hai đầu, giúp cải thiện hiệu quả trượt quay của bánh xe.

Quá trình hoạt động của loại vi sai này tạo ra hai lực ma sát, một là giữa đỉnh đầu dài và vỏ hộp vi sai, và hai là giữa đầu bánh răng bán trục và đỉnh đầu ngắn của bánh răng hành tinh. Cơ chế này giúp kìm hãm truyền động của bánh răng bán trục, cân bằng mô-men xoắn và giúp xe vượt qua đoạn đường trơn trượt.

  • Bộ vi sai loại nhiều đĩa

Bộ vi sai loại nhiều đĩa bao gồm nhiều lò xo nén hình trụ được lắp giữa hai bánh răng bán trục. Với cấu trúc này, vòng đệm được ép chặt vào đĩa ma sát. Khi bánh xe trượt quay mạnh, lực ép từ lò xo lên các đĩa ma sát tăng, giúp bộ vi sai hạn chế trượt hoạt động hiệu quả và giúp xe dễ dàng vượt qua địa hình khắc nghiệt.

các loại bộ vi sai ô tô
Bộ vi sai loại nhiều đĩa

Bộ vi sai có chức năng cải thiện khả năng bám đường của xe và hỗ trợ khi xe vào cua hoặc di chuyển trên đường trơn trượt. Vì vậy, quan trọng để thường xuyên bảo dưỡng bộ vi sai bằng cách kiểm tra dầu bôi trơn và điều chỉnh khe hở của bánh răng vi sai để đảm bảo an toàn trong hoạt động.

Xem thêm: Cấu tạo và nguyên lý của hệ thống truyền lực trên ô tô

Thông tin liên hệ 

Phú Gia Auto – Trung tâm chăm sóc xe ô tô hàng đầu và đáng tin cậy tại TP.HCM. Chúng tôi tự hào là địa chỉ uy tín và chuyên nghiệp cho khách hàng khi muốn tìm kiếm phụ kiện và đồ chơi chính hãng cho xe ô tô của mình. Ngoài ra, chúng tôi cung cấp dịch vụ mua bán xe ô tô cũ với giá cạnh tranh và cam kết chất lượng.

Với kiến thức và kinh nghiệm đáng kể trong lĩnh vực xe ô tô, đội ngũ chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng và nhiệt tình để tư vấn và đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng.

Mọi chi tiết vui lòng liên hệ qua:

  • Địa chỉ: 102B Đường P, P.Tân Phong, Q.7 (Sau lưng Mercedes Phú Mỹ Hưng).
  • Hotline: 077 566 3879
  • Fanpage: Phú Gia Auto

Lời kết

Dưới đây là một tóm tắt về khái niệm và nhiệm vụ của bộ vi sai. Phú Gia Auto hy vọng rằng bài viết sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn về cấu trúc, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bộ vi sai trong công việc và cuộc sống hàng ngày!

Mọi nhu cầu nâng cấp, độ xe ô tô vui lòng liên hệ cho Phú Gia Auto qua hotline 077 566 3879 để được tư vấn nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *