Mô tả đơn giản cấu tạo vi sai

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.

Tại sao phải có 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

Vai trò chính của bộ vi sai

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

Các loại vi sai

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

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

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

Hộp vi sai ô tô 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 mô-men.

Truyền lực vi sai : tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa 2 bánh xe khi chạy đường 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 hoạt động vi sai

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 w1 của 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 mô-men khác nhau vào các bánh xe dẫn động bên trái và bên phải.