Hệ thống truyền lực và bộ vi sai

Hệ thống truyền lực và bộ vi sai (Phần I) 24/12/2007


Hệ thống truyền lực trong ôtô có nhiệm vụ truyền công suất từ động cơ đến
các bánh xe. Hiện nay, ôtô thường dùng hệ thống dẫn động trong xe FF, FR
hoặc xe 4WD, MR. Trong đó, bộ vi sai là một bộ phận quan trọng trong hệ
thống dẫn động. Nó giúp cho xe di chuyển ổn định và bảo vệ các lốp xe khi
quay vòng.



Người ta thường chia hệ thống dẫn động ra làm 2 loại gồm:
Xe FF (động cơ đặt trước – dẫn động bánh trước): ở loại này, lực dẫn động từ động
cơ đặt theo chiều ngang xe qua hộp số, rồi đến bộ vi sai và cuối cùng đến các bánh
xe phía trước. Trong hệ thống này, bánh trước của xe làm hai nhiệm vụ vừa dẫn
động cho xe, vừa dẫn hướng cho xe. Ưu điểm của loại này là kết cấu của hệ thống
truyền lực đơn giản, gọn nhẹ hơn do không có trục các đăng, do vậy giảm được chi
phí chế tạo. Ngoài ra do công suất được truyền trực tiếp vào bánh dẫn động nên độ
bám đường tốt hơn, xe di chuyển ổn định hơn, thêm vào đó nó tiết kiệm được nhiên
liệu hơn và tăng được diện tích buồng lái.

Khác với xe FF, xe FR (động cơ đặt trước – dẫn động bánh sau) công suất từ động cơ
qua hộp số, trục các đăng, bộ vi sai rồi mới đến các bánh dẫn động phía sau. Do vậy,
đây chính là nhược điểm của nó. Hệ thống dẫn động cồng kềnh hơn khiến cho trọng
lượng của xe tăng lên. Tuy nhiên, nó cũng có những ưu điểm nhất định so với xe FF
đó là khả năng tăng tốc tốt hơn và giải thoát được bánh trước khỏi nhiệm vụ dẫn
động.

Ngoài hai hệ thống dẫn động chủ yếu trên, thực tế các nhà sản xuất còn chế tạo các
hệ thống dẫn động khác như hệ dẫn động 4 bánh (4WD) và hệ dẫn động với động cơ
đặt giữa, cầu sau chủ động (MR).

Bộ vi sai


Chúng ta đã biết để đưa được lực dẫn động từ động cơ xuống các bánh dẫn động cần
phải qua một bộ phận cuối cùng gọi là bộ vi sai, chúng thường được lắp cùng với
truyền lực cuối gọi là cầu xe. Bộ vi sai có nhiệm vụ là tiếp tục tăng mômen từ hộp số
và phân phối các lực dẫn động đến các bán trục bên trái và bên phải. Ngoài ra vi sai
còn tạo ra sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh xe bên trái và bên phải và giúp
cho xe chuyển động êm hơn khi đi vào đường vòng.




Một bộ vi sai thường gồm 2 phần cơ bản là truyền lực cuối cùng và truyền lực vi sai.
Truyền lực cuối cùng có nhiệm vụ giảm số vòng quay từ hộp số ngang hoặc hộp số
dọc, từ đó tăng mômen quay. Truyền lực vi sai có tác dụng khi xe đi vào đường vòng
nó tạo ra sự chênh lệch về tốc độ quay giữa các bánh phía trong và phía ngoài, do
vậy tránh được hiện tượng trượt của các lốp khi xe quay vòng, giảm độ mòn cho lốp
xe và giúp xe quay vòng tốt hơn, ổn định hơn. Sau đây ta sẽ tìm hiểu cấu tạo của
các bộ vi sai trong xe FF và FR.

Bộ vi sai trong xe FF

Bộ vi sai gắn với vỏ hộp số ngang trong xe FF

Trong xe FF, động cơ được đặt ngang và bộ vi sai được gắn liền với vỏ hộp truyền
lực. Các nhà chế tạo lắp cụm vi sai ở giữa vỏ hộp truyền lực và vỏ hộp số ngang.
Chính điều này giúp cho kết cấu của hệ thống gọn nhẹ hơn và giảm chi phí chế tạo.

Bánh răng lớn trong bộ vi sai thường là loại bánh răng xoắn, nó tựa trên hai vòng bi
bán trục và gắn trên vỏ của hộp số ngang, nhận mômen xoắn trực tiếp từ trục thứ
cấp của hộp số ngang. Bánh răng lớn có các trục cố định để gắn bánh răng vi sai.
Các bán trục ăn khớp với các bánh răng bán trục bằng then. Thông thường trong bộ
vi sai có hai bánh răng vi sai (hay bánh răng hành tinh) để dẫn động cho các bánh
răng bán trục, nhưng ở các bộ vi sai dùng cho các động cơ có công suất lớn, có khi
dùng đến 4 bánh răng vi sai để dẫn động. Các bánh răng vi sai có thể tham gia cùng
lúc hai chuyển động: chuyển động quay cùng với bánh răng lớn khi xe đi thẳng và
chuyển động quay quanh trục của nó khi xe đi vào đường vòng.

Bộ vi sai trong xe FR

Bộ vi sai cầu sau xe

Trong thực tế bộ vi sai và truyền lực cuối cùng được lắp thành một cụm và được lắp
đặt trực tiếp trong vỏ hộp vi sai, rồi tiếp tục được lắp đặt vào hộp cầu sau, thân xe
hoặc khung xe.