Khóa vi sai là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi sai
Một trong những bộ phận quan trọng nhất của đại đa số các dòng xe ô tô hiện nay mà chúng ta không thể không nhắc đến có lẽ là khóa vi sai. Vậy khóa vi sai là thiết bị gì? Bộ vi sai có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng maynenkhikhongdau.net khám phá những thông tin liên quan đến khóa vi sai trong bài viết hôm nay nhé!
Tóm tắt
Khóa vi sai là gì?
Khóa vi sai tên tiếng Anh là Differential, là một bộ phận của động cơ ô tô, đảm đương nhiệm vụ truyền năng lượng động cơ từ hộp số đến các bánh xe của ô tô. Bình thường khi xe vào cua, để có thể giữ thăng bằng cho xe thì bánh xe phía ngoài phải chạy nhanh hơn bánh xe phía trong; trong khi đó khi bắt đầu vào cua thì bánh xe phía ngoài thường phải di chuyển một quang đường dài hơn so với bánh xe phía trong. vV vậy nhờ có khóa vi sai, xe sẽ tạo được sự cân bằng và di chuyển ổn định, nhất là khi vào cua.
Các hãng ô tô thường sử dụng bộ khóa vi sai cho trục sau của xe ô tô nên khóa vi sai vẫn thường được gọi là khóa vi sai cầu sau. Một số dòng xe hơi đặc biệt sẽ có thiết kế được kết hợp giữa bộ khóa vi sai điện tử ở trục trước và kết nối với bộ vi sai cầu sau. Sự kết hợp tuyệt vời này sẽ giúp cho chiếc xe hơi có thể vượt qua được nhiều hố sâu trên đường, song người lái cũng cần tắt bộ khóa trên nếu như chuẩn bị đi vào khúc cua.
Khoá vi sai trung tâm là gì?
Là loại khóa có công dụng đảm bảo cho các cầu quay của điều chỉnh được các tốc độ khác nhau khi xe bắt đầu vào cua; thường được lắp ở phía sau hộp phân phối (hộp số) của nhiều dòng xe.
Cấu tạo bộ vi sai
Bộ vi sai hay còn có tên gọi khác là vi sai mở, bao gồm 1 bánh răng quả dứa, 1 bánh răng to bao ngoài, 2 bánh răng hành tinh, 2 bánh răng mặt trời.
Một bộ khóa vi sai được cấu tạo bởi các bộ phận sau:
– Trục các-đăng: có tác dụng truyền lực cuối để các bánh răng chủ động có thể ăn khớp với bánh răng bị động một cách dễ dàng, tăng mô -men và làm giảm số vòng quay.
– Hệ bánh răng vi sai: có chức năng điều khiển tốc độ của hệ thống bán trục và tạo ra sự kết nối.
– Bán trục trong và bán trục ngoài: kết nối các bánh răng bán trục với bánh xe.
– Vỏ vi sai: sẽ gắn bên ngoài bánh răng bị động.
Nguyên lý làm việc của bộ khóa vi sai
Bộ khóa vi sai sẽ làm việc một cách linh hoạt theo từng chuyển động của xe ô tô chứ không hề tuân theo một nguyên lý nhất định.
Dưới đây là 2 trường hợp thường thấy về nguyên lý hoạt động của bộ khóa vi sai dựa theo các chuyển động của ô tô
Khi xe chạy trên đường thẳng
Lực cản tác động lên 2 bánh xe khi xe di chuyển trên cung đường thẳng đều nhau nên vận tốc của bánh răng vành chậu, khóa vi sai và bánh răng bán trục là như nhau để có thể truyền lực dẫn động tới cả 2 bánh xe.
Khi xe quay vòng
Không đơn giản như khi xe đi trên đường thẳng, nguyên lý làm việc của khóa vi sai khi xe quay vòng có phần phức tạp hơn nhiều. Tùy thuộc vào khúc cua rộng hay hẹp mà tốc độ của bánh xe trong và ngoài cũng sẽ khác nhau. Tuy nhiên nhờ có khóa vi sai nên dù tốc độ cua của 2 bán trục có khác nhau thì xe vẫn có thể giữ được thăng bằng và chuyển động một cách dễ dàng.
Hoặc giải thích một cách đơn giản thì trong bộ khóa vi sai sẽ có 2 bánh răng, bánh răng phía trục A sẽ phải quay nhanh để cho bánh xe xe bên ngoài đi được nhanh hơn, còn bánh răng phía trục B sẽ quay chậm.
Xem thêm: Rotuyn là gì? Các loại routuyn và dấu hiệu hỏng routuyn ô tô
Vậy, chúng ta sẽ hình dung được cơ chế hoạt động của các bánh răng khi xe di chuyển. Ví dụ, khi bánh xe trong di chuyển với đoạn đường ngắn và tốc độ chậm còn bánh xe ngoài phải di chuyển ở đoạn đường lớn hơn với tốc độ nhanh hơn nhưng nhờ có khóa vi sai mà sự di chuyển giữa 2 bánh xe được cân bằng và tạo ra sự đồng đều.
Các loại khóa vi sai
Hiện nay, trên thị trường có 2 loại khóa vi sai cơ bản, bao gồm:
Vi sai mở (open differential): là loại khóa có giá thành tương đối rẻ nhưng có độ bền cao. Nhưng có một nhược điểm nhỏ là không thể phân bố đều momen xoắn tới cả 2 bánh xe, vì thế mà loại khóa này không hạn chế tối đa được tình trạng bánh bị lăn, trượt trên những đoạn đường trơn.
Vi sai khóa (lock differential) : Loại khóa này thường được xuất hiện ở các dòng xe offroad, sẽ tự động khóa trục khi cần lực kéo nhằm tăng động lực cho bánh xe. Nhưng khi xe bắt đầu vào cua bạn cần mở lại khóa vi sai.
Ngoài 2 loại khóa trên, thị trường phụ tùng xe ô tô hiện nay còn có thêm một số loại khóa vi sai như loại khóa vi sai hạn chế trơn trượt kết hợp với phanh, gia tăng độ bám để xe có thể chuyển động chắc chắn hơn.
Ưu nhược điểm của khóa vi sai
Ưu điểm
Có thể nói, khóa vi sai có ưu điểm lớn nhất chính là khả năng cân bằng và ổn định xe khi di chuyển hoặc vào khúc cua. Ngoài ra thì khóa vi sai còn có một số ưu điểm khác như: giúp cho bánh xe có thể vượt được nhiều chướng ngại vật, đầm lầy mà không lo bị bánh xe cản trở.
Một số loại vi sai không có sự can thiệp của thiết bị điện tử như vi sai thuần cơ khí còn có độ nhanh nhạy cao và được lắp đặt cho nhiều mẫu xe đua.
Nhược điểm
Việc phát ra tiếng ồn khi xe di chuyển chính là nhược điểm của khóa vi sai và tiếng ồn này đặc biệt lớn mỗi khi xe vào cua. Ngoài ra khóa vi sai cũng là nguyên nhân khiến cho lốp xe dễ bị ăn mòn, đặc biệt là với những dòng xe có bộ vi sai cầu trước thường khiến cho xe di chuyển kém mượt mà và khó điều khiển.
Đọc đến đây chắc chắn sẽ có nhiều bạn thắc mắc nếu khóa vi sai có nhiều ưu điểm tốt như vậy thì tại sao xe máy lại không có bộ khóa vi sai như ô tô. Nhưng chúng ta hãy thử phân tích nhé!. Các loại xe máy dường như đều được thiết kế với 2 bánh trước và sau nên nếu một trong hai bánh có vận tốc khác nhau thì xe sẽ không thể di chuyển được.
Do đó, tốc độ quay của bánh trước phải giống với bánh sau thì xe mới giữ được cân bằng. Vì xe máy bản thân nó đã giữ được thăng bằng rồi nên đó cũng là lý do vì sao xe máy không có khóa vi sai.
Hy vọng bài viết với chủ đề khóa vi sai là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi sai mà maynenkhikhongdau.net vừa giới thiệu đã cung cấp cho những bạn đọc đam mê tìm hiểu về xe ô tô những kiến thức cơ bản nhưng vô cùng hữu ích và thiết thực để từ đó có thể áp dụng vào thực tế và việc điều khiển xe được linh hoạt hơn. Bởi khi nắm được nguyên lý hoạt động của bộ khóa này, tài xế có thể biết được đâu là thời điểm nên và không nên sử dụng khóa vi sai để tránh xảy ra những tình huống đáng tiếc.