Cấu tạo và nguyên lý hoạt động bộ vi sai

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ visai ô tô từ A-Z | Cơ khí thanh duy

Đối với anh em dân cơ khí ô tô thì không ai là không biết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cơ cấu visai. Vậy cơ cấu visai là gì và tại sao lại gọi là cơ cấu visai và công dụng nhiệm vụ của nó đối với xe như thế nào.

Về khái niệm thì Bộ vi sai là một thiết bị dùng để chia mô men xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bên bánh xe quay với hai tốc độ khác nhau và là hệ thống đưa nguồn lực của động cơ xuống các bánh xe. Bộ vi sai thường được lắp đặt cùng với truyền lực cuối, hay còn gọi là cầu xe. Chúng ta có thể tìm thấy bộ vi sai ở tất cả các xe hơi và xe tải hiện đại, và đặc biệt ở các xe bốn bánh chủ động hoàn toàn.

1. Lý do tồn tại bộ vi sai.

• Các bánh xe chỉ cùng một tốc độ nếu xe vận hành trên một đường thẳng, còn khi vào cua các bánh xe có tốc độ khác nhau.
• Bánh xe phía ngoài góc cua sẽ có tốc độ lớn hơn bánh xe phía trong, do bánh xe phía ngoài phải di chuyển một đoạn đường dài hơn bánh xe phía trong trong cùng khoảng thời gian.
• Nếu không có vi sai, khi vào cua 2 bánh hai bên sẽ bị khoá với nhau, buộc phải quay cùng tốc độ như nhau. Điều này sẽ làm cho việc quay vòng của xe rất khó khăn, dễ xảy ra hiện tượng trượt quay

2. Nhiệm vị chính của bộ vi sai:

• Thay đổi tốc độ của các bánh xe (trái, phải) khi xe đi vào đường cong cua
• Truyền momen của động cơ tới bánh xe.
• Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc độ cuối cùng trước khi momen xoắn truyền tới các bánh xe.

3. Loại xe sử dụng cơ cấu vi sai

• Động cơ ở phía trước: Xe dẫn động bánh trước nên bộ visai đặt trước.
• Động cơ ở phía sau: Xe dẫn động bánh sau thông qua trục CacĐăng nên bộ vi sai đặt ở bánh sau

4. Phân loại cơ cấu Vi sai

* Phân loại theo kết cấu

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

* Phân loại theo Loại Vi sai:

• Loại không có cơ cấu khóa vi sai
• Loại có cơ cấu khóa vi sai

                                                                                    Vi sai có cơ cấu khóa

5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ Vi sai bánh răng nón.

* Cấu tạo:

Hộp vi sai ôtô gồm 2 phần cơ bản : truyền lực cuối và truyền lực vi sai.

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

Truyền lực vi sai : tạo 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 làm việc:

• 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 .

wc là vận tốc góc của bánh bị động Z5

Các bánh răng bị động, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục ăn khớp với nhau thành một khối liền để truyền lực dẫn động tới các bánh xe.

• Khi xe quay vòng:
  
   
  • Do 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.
  • Lúc này , bên trong bộ vi sai bánh răng bán trục Z1 quay chậm và bánh răng vi sai phải quay sao cho bánh răng bán trục Z3 phía ngoài quay nhanh hơn. Nhờ đó xe đi vòng dễ dàng không bị trượt trên mặt đường.

Kết luận: Như vậy là khi bộ vi sai hoạt động nó phân phối mômen khác nhau vào các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải.

Bạn có biết?  Hiện tượng và cách khắc phục khi xe bị xa lầy???

Hiện tượng: Khi xe bị xa lầy thì bánh bị xa lầy sẽ quay tít còn bánh không lầy gần như đứng yên do lực cản trên đất nhão giảm.

Cách khắc phục: 

• Tăng lực cản bằng cách chèn đá gỗ.
• Dùng cơ cấu hãm vi sai nhằm nối cứng hai trục với vỏ visai để hai bánh quay cùng với tốc độ giúp xe vượt lấy sau đó thì mở ngay cơ cấu để xe hoạt động bình thường.

Để giúp các bạn thực tế quá trình chuyển động thì mời các bạn xem video sau:

Trên đây là toàn bộ Cấu tạo, nhiệm vụ và phân loại  và nguyên lý làm việc của bộ cơ cấu vi sai trong ô tô. Rất mọng các bạn đóng góp ý kiến xây dựng giúp bài viết hoàn chỉnh hơn.