Vi sai: là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại

Trên hành trình không ngừng phát triển của công nghệ ô tô, bộ vi sai đã trở thành một chi tiết quan trọng trên ô tô.  Đóng vai trò không thể phủ nhận trong nhiều lĩnh vực, giữ cho các quá trình hoạt động một cách chính xác và hiệu quả. Nhưng vi sai là gì, cấu tạo ra sao, và làm thế nào chúng hoạt động? Hãy cùng Đèn tăng sáng văn minh AOZOOM tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Bộ vi sai là gì?

Vi sai ( hay còn gọi là hộp số cuối) là một bộ phận trong hệ thống truyền động của ô tô, giúp chuyển động từ trục chuyển động chính ( trục dọc) sang bánh xe ( trục ngang) một cách linh hoạt. Điều này giúp tăng cường hiệu suất và linh hoạt của xe trong việc vận hành trên địa hình đa dạng. Bộ vi sai ( tên tiếng anh Differential) một thiết bị sử dụng để chia momen xoắn của động cơ thành hai đường, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau. 

Cụ thể, vi sai nhận moment xoắn của trục truyền động rồi phân bố lực cho từng bánh xe. Nhờ đó, những bánh xe quay với những véc tơ vận tốc tức thời khác nhau. Bộ vi sai thường được lắp đặt cùng với truyền lực cuối, hay còn gọi là cầu xe.

Công dụng 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 trên 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

- Truyền moment của động cơ tới những bánh xe;

- Hệ thống giảm tốc độ cuối cùng trước lúc momen xoắn truyền tới những bánh xe;
- Thay đổi tốc độ của những bánh xe ( trái, phải) lúc xe vào cua. Bộ vi sai điều khiển những bánh xe di chuyển với tốc độ khác nhau, tạo thăng bằng cho xe. Đặc trưng lúc vào cua, bánh xe phía ngoài sẽ di chuyển quãng đường dài hơn bánh xe phía trong nên cần véc tơ vận tốc tức thời to hơn để dễ vào cua. Nếu ko mang bộ vi sai, 2 bánh xe vẫn di chuyển cùng tốc độ. Lúc đó, xe dễ gặp tình trạng trượt quay bánh xe.

Về cơ bản, bộ vi sai giúp các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, tạo sự cân bằng và ổn định cho xe, đặc biệt khi vào cua. Khi ôtô chạy trên đường thẳng, các bánh xe có tốc độ như nhau, do đó không có ảnh hưởng gì đến độ cân bằng, ổn định của xe.

Cấu tạo bộ vi sai

Vi sai thường bao gồm các thành phần sau:
- Thân ( trục vi sai truyền lực cuối) vi sai: Là phần chính của vi sai, nơi mà lực chuyển động được truyền từ trục chuyển động chính sang trục bánh xe. Những bánh răng chủ động ăn khớp với bánh thụ động giúp giảm số vòng quay để tăng mô males xoắn;
- Truyền lực vi sai: tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe lúc xe vào cua;

- Vỏ bộ vi sai gắn trên bánh răng thụ động;
- Bánh răng hành tinh: kết nối với những bánh răng bán trục để điều khiển tốc độ;
- Bán trục trong/ngoài: Kết nối những bánh răng bán trục với bánh xe. Bánh răng nằm cuối trục truyền động mang chức năng quay bánh răng. Giúp truyền lực cho tổ hợp bánh răng vi sai, bánh răng quay phối hợp đảm bảo mỗi bánh xe mang một véc tơ vận tốc tức thời riêng.

>>> Xem bài viết gần đây: Logo 56 hãng ô tô nổi tiếng thế giới

Nguyên lý làm việc bộ vi sai

Vi sai hoạt động dựa trên nguyên lý của hệ thống bánh răng, trong đó các bánh răng trên trục chuyển động chính tương tác với bánh răng con trên trục bánh xe. Khi trục chuyển động chính quay, sự truyền động thông qua bánh răng và bánh răng con giúp chuyển động được truyền đến bánh xe.

Lúc xe chạy thẳng
Lúc ta chạy xe trên đường thẳng, những bánh xe hành tinh sẽ chỉ quay quanh trục của bộ vi sai. Lúc đó, hai bán trục trong/ngoài quay cùng một tốc độ góc, một véc tơ vận tốc tức thời nên trong cùng một khoảng thời kì, hai bánh xe mang quãng đường di chuyển giống nhau. Cả bánh xe bên phải và bánh xe bên trái đều nhận một lực cản đều nhau.
Do đó, bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục đều quay thành một khối ngay tắp lự để truyền lực dẫn động tới cả hai bánh xe.

Lúc xe vào cua
Lúc xe vào cua, bánh xe ở trong sẽ quay chậm hơn bánh bên ngoài. Những bánh răng hành tinh vừa di chuyển quay quanh trục vỏ bộ vi sai vừa tự quay quanh trục của nó. Nhờ đó, hai bán trục quay khác véc tơ vận tốc tức thời góc, hai bánh xe mang thể di chuyển quãng đường khác nhau mà ko gặp phải hiện tượng trượt.
Nói cách khác, chính nhờ bộ vi sai giúp 2 bán trục mang cơ cấu quay độc lập với tốc độ khác nhau mà xe vào cua, đường vòng dễ dàng và êm ái.

Phân loại vi sai

Có một số loại vi sai khác nhau được sử dụng trong các hệ thống truyền động ô tô, bao gồm:
- Vi sai cố định: Có tốc độ quay không thay đổi giữa trục chuyển động chính và trục bánh xe.
- Vi Sai Biến Tốc Độ: Có thể điều chỉnh tỷ số quay giữa trục chuyển động chính và trục bánh xe để tăng cường hiệu suất trên địa hình khác nhau.

- Vi Sai Khóa: Sử dụng trong hệ thống 4 bánh, vi sai khóa có khả năng khóa hoặc mở khóa trục bánh xe để tăng cường khả năng vận hành trên địa hình khó khăn.
- Vi sai ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển động từ động cơ đến bánh xe, giúp tăng cường hiệu suất và linh hoạt của xe trên mọi địa hình. Bằng cách hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của vi sai, bạn có thể hiểu rõ hơn về cách hệ thống truyền động của ô tô hoạt động và tối ưu hóa hiệu suất lái xe.

Lời kết

Trên đây là tổng hợp những tri thức vi sai là gì, công dụng của bộ vi sai. Hy vọng bài viết giúp mọi người nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng của bộ vi sai để ứng dụng trong công việc, cuộc sống.

Cảm ơn bạn đọc!

AOZOOM.COM.VN

Nâng cấp ánh sáng văn minh

Chọn nâng cấp thêm ánh sáng văn minh với Bi pha Laser Megalodon Light, LED LION KING, LED CAPTAIN LIGHT 1.8 INCH,... chính hãng thương hiệu AOZOOM

Bi pha LASER MEGALODON LIGHT

Lấy biểu tượng là đôi mắt của loài siêu cá mập Megalodon với khả năng nhìn thấu màn đêm dưới đáy biển sâu. Đôi mắt đã được tôi luyện qua hàng triệu năm tiến hóa. Là nguồn cảm hứng cho đèn pha LASER MEGALODON LIGHT, được áp dụng công nghệ LASER với nhiều bước cải tiến về công nghệ trong quá trình nghiên cứu để trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho những chuyến đi.

Bi pha LASER MEGALODON LIGHT

Giá sản phẩm: 17.700.000 VNĐ
Xem thêm thông số kỹ thuật hoặc tìm hiểu mua sản phẩm tại đây.

Bi pha LED LION KING

LION KING mang hình tượng của loài mãnh thú săn mồi với ánh mắt sắc bén và đôi chân linh hoạt. Luôn lặng lẽ và đơn độc nấp sau ánh sáng, bảo vệ bầy đàn là trách nhiệm đòi hỏi nhiều sự dũng cảm và kinh nghiệm. LED LION KING LIGHT được tích hợp Chip LED 6 + 1 Mono Genesis 2022 cùng mặt lens phủ Polarized sắc tím ấn tượng, mang đến nguồn sáng tươi thật mắt cùng tầm chiếu xa rõ ràng, sẵn sàng cùng vượt qua mọi rào cản trong màn đêm tối.

Bi pha LED LION KING chính hãng AOZOOM

Clip test ánh sáng bi pha LED LION KING

Giá sản phẩm: 7.500.000 VNĐ
Xem thêm thông số kỹ thuật hoặc tìm hiểu mua sản phẩm tại đây.

Bi pha LED CAPTAIN LIGHT 1.8 INCH

BI LED CAPTAIN LIGHT 1.8 INCH nằm trong bộ sưu tập CBAZ - Chiến Binh Thầm Lặng, mang hình tượng siêu anh hùng Đội Trưởng với một thiết kế vô cùng tinh tế. Nhỏ gọn nhưng mang tính đột phá, CAPTAIN LIGHT 1.8 INCH giải quyết những vấn đề nan giải về kích thước trên các dòng xe cải tiến hiện đại. Cùng với đó là công nghệ chiếu sáng mạnh mẽ từ Chip LED OSRAM, CAPTAIN LIGHT như một lá chắn công nghệ phòng thủ, thầm lặng bảo vệ cho xe trước màn đêm tối với nguồn sáng ổn định và bền bỉ.

Bi pha LED CAPTAIN LIGHT 1.8 INCH chính hãng AOZOOM

Giá sản phẩm: 7.500.000 VNĐ
Xem thêm thông số kỹ thuật hoặc tìm hiểu mua sản phẩm tại đây.