Hệ thống truyền lực và bộ vi sai (Phần II) 04/01/2008
Bộ vi sai có ba chức năng chính đó là chức năng giảm tốc, chức năng vi sai và chức năng
chuyển hướng của lực dẫn động đối với xe FR. Chức năng vi sai sẽ làm việc khi lực cản tác
dụng lên một trong hai bánh dẫn động khác nhau. Bài viết sẽ đề cập đến một số cơ cấu hạn
chế trượt phổ biến của bộ vi sai trong ô tô.
Dưới tác dụng của bộ vi sai, một bánh xe sau
quay trơn trong vũng bùn, xe không thể di chuyển được.
Giả sử một trong hai bánh xe này nằm trong vũng bùn thì xe không thể chuyển động do tác
dụng của bộ vi sai. Câu hỏi đặt ra là phải làm sao hạn chế được tác dụng của bộ vi sai
trong trường hợp xe đi qua các vũng bùn trơn? Các nhà chế tạo xe hơi đã đưa vào bộ vi sai
một cơ cấu hạn chế tác dụng của bộ vi sai, gọi là bộ vi sai hạn chế trượt (LSD).
LSD là một cơ cấu có tác dụng hạn chế tác dụng của bộ vi sai khi một trong hai bánh xe
dẫn động bắt đầu có hiện tượng trượt để tạo ra một lực dẫn động phù hợp ở bánh xe kia
làm cho xe chạy êm. Có một số loại LSD như sau:
a. Loại LSD khớp thuỷ lực:
Nó là một loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay bằng sức cản nhớt của dầu, sử
dụng sức cản nhớt của dầu này để hạn chế tác dụng của vi sai.
Loại LSD khớp nối thuỷ lực này được sử dụng nhiều ở bộ vi sai trung tâm của các xe trong
các loại xe 4WD để hạn chế tác dụng của vi sai. Ngoài ra một số ít LSD khớp nối thuỷ lực
còn được dùng trong bộ vi sai của các xe FF và FR.
b. LSD cảm biến mômen kiểu bánh răng xoắn:
Bộ hạn chế trượt này hoạt động chủ yếu nhờ lực ma sát được tạo ra giữa các đỉnh răng của
các bánh răng hành tinh và vách trong của hộp vi sai, và ma sát được tạo ra giữa mặt đầu
của bánh răng bán trục và vòng đệm chặn.
Nguyên tắc làm việc của bộ hạn chế trượt này là làm cho phản lực Ft (được hợp thành từ
hai lực gồm phản lực ăn khớp của bánh răng hành tinh và bánh răng bán trục, và phản lực
ăn khớp của bản thân các bánh răng hành tinh) có thể đẩy bánh răng hành tinh theo chiều
quay của hộp vi sai và tỷ lệ với mômen đầu vào.
Do phản lực Ft, lực ma sát được tạo ra giữa đỉnh răng của bánh răng hành tinh và vách
trong của hộp vi sai sẽ tác động theo hướng làm bánh răng hành tinh ngừng quay và như
vậy tác dụng của bộ vi sai đã được hạn chế.
c. Loại LSD cảm nhận mômen quay:
Lực hạn chế vi sai được tạo ra từ ma sát cạnh răng giữa các bánh răng bán trục và các trục
vít, và ma sát giữa vỏ hộp vi sai, các vòng đệm chặn và các bánh răng bán trục.
Trong loại LSD cảm nhận mômen quay này, lực hạn chế vi sai thay đổi mạnh và nhanh theo
mômen quay tác động vào nó. Do đó, nếu 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, trong trường hợp có
mômen lớn hơn tác động, thì lực hạn chế vi sai lớn hơn sẽ được tạo ra.
d. Loại có nhiều đĩa:
Lò xo nén hình ống được lắp giữa các bánh răng bán trục trái và phải để giữ các vòng đệm
chặn luôn ép vào các tấm ly hợp qua các vòng cách và các bánh răng bán trục. Do đó, ma
sát được tạo ra giữa các tấm ly hợp và vòng đệm chặn sẽ hạn chế bộ vi sai. Đối với loại vi
sai này cần phải dùng loại dầu LSD đặc biệt và tham khảo thêm trong hướng dẫn bảo
dưỡng đi kèm.
Điều chỉnh các cụm bánh răng.
Trong bộ vi sai sử dụng nhiều bánh răng côn xoắn, các ổ bi côn, do vậy khi lắp bộ vi
sai, chúng ta phải tiến hành một số điều chỉnh ban đầu như sau:
- Điều chỉnh tải trọng ban đầu của vòng bi bán trục : thường dùng ổ lăn côn trong vòng bi
bán trục, nên cần phải điều chỉnh tải trọng ban đầu của các vòng bi bán trục này bằng cách
điều chỉnh đai ốc lắp phía ngoài mỗi vòng bi bán trục.
- Điều chỉnh tải trọng ban đầu của bánh răng quả dứa: Người ta thường điều chỉnh tải
trọng ban đầu của các vòng bi bánh răng quả dứa bằng cách thay đổi khoảng cách các
vòng lăn trong của ổ đỡ trước và sau, trong khi cố định các vòng lăn ngoài vào hộp vi sai.
Cũng có thể thực hiện việc này bằng cách thay đổi tổng độ dày của các vòng đệm được sử
dụng, hoặc đặt áp lực vào vòng cách co giãn (bằng cách vặn chặt đai ốc) để làm thay đổi
chiều dài của nó.
- Điều chỉnh khe hở ăn khớp bánh răng vành chậu: Điều chỉnh khe hở ăn khớp là điều chỉnh
khe hở của bề mặt tiếp xúc giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu. Khi khe hở ăn
khớp lớn, điều chỉnh hộp vi sai về phía bánh răng quả dứa, còn khi he hở ăn khớp nhỏ, điều