Bộ vi sai là gì? Cấu tạo và nguyên lý của bộ vi sai ô tô?

Bộ vi sai tiếp tục tăng mômen quay đã truyền qua hộp số dọc và phân phối lực dẫn động tới các bán trục bên trái và bên phải.
Ngoài ra, chính truyền lực vi sai tạo ra sự chênh lệch về tốc độ quay giữa bánh xe phía trong và bánh xe phía ngoài khi xe quay vòng và làm cho xe chạy êm trên những đường cong.

1. Truyền lực cuối cùng
Truyền lực cuối cùng giảm số vòng quay từ hộp số ngang (dọc) để tăng mômen quay.
Truyền lực cuối cùng của xe FR tăng mômen quay khi xe chuyển hướng.
2. Truyền lực vi sai
Truyền lực vi sai tạo ra tốc độ quay chênh lệch giữa hai bánh xe khi xe chạy trên các đường vòng.

Phân loại bộ vi sai

1. Bộ vi sai của loại xe FF

Bộ vi sai dùng trong các xe FF có động cơ lắp ngang được gắn liền với hộp truyền lực.
Người ta lắp cụm vi sai ở giữa vỏ hộp số ngang và vỏ hộp truyền lực.
Bánh răng lớn là loại bánh răng xoắn. Bánh răng này được kết hợp với hộp vi sai và lắp trên vỏ hộp số ngang qua hai vòng bi bán trục.
Bán trục ăn khớp với then hoa trong của bánh răng bán trục.
Thường có hai bánh răng vi sai để dẫn động, nhưng ở các bộ vi dùng cho các động cơ có công suất cao thường dùng bốn bánh răng vi sai để dẫn động.

2. Bộ vi sai của loại xe FR

Truyền lực cuối cùng và bộ vi sai trong thực tế được lắp liền thành một cụm, như được thể hiện ở hình bên trái, và được lắp đặt trực tiếp trong vỏ hộp vi sai và được tiếp tục lắp vào hộp cầu sau, thân xe hoặc khung xe.
Khớp nối các đăng của trục các đăng được lắp cố định vào mặt bích nối làm quay bánh răng quả dứa được nối với bích này.
Bánh răng quả dứa được lắp trong vỏ hộp vi sai trên 2 ổ lăn côn. Người ta lắp bánh răng vành chậu liền với vỏ hộp vi sai vào giá đỡ vi sai qua hai vòng bi bán trục.
Bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu là các bánh răng côn xoắn có đường tâm của trục lệch nhau, vì vậy phải dùng loại dầu bánh răng hypoit đặc biệt để bôi trơn cho chúng.
Người ta lắp các bánh răng bán trục vào các bán trục sau bằng rãnh then.

3. Điều chỉnh bộ vi sai

(1) Điều chỉnh tải trọng ban đầu của vòng bi bán trục
Người ta 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.
(2) 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.
(3) 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 chỉnh theo hướng ra xa bánh răng quả dứa. Sử dụng đai ốc điều chỉnh để thực hiện việc điều chỉnh này.
(4) Điều chỉnh vết tiếp xúc răng của bánh răng vành chậu
Điều chỉnh vết tiếp xúc răng của bánh răng vành chậu bằng cách sử dụng vòng đệm điều chỉnh để dịch chuyển độ lệch giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành chậu.

Cấu tạo bộ vi sai

GỢI Ý KHI SỬA CHỮA:
1. Tải trọng ban đầu của vòng bi bán trục
Bánh răng vành chậu phát sinh ra lực đẩy dọc trục, vì vậy nếu điều chỉnh tải trọng ban đầu không đúng, ổ lăn côn bên sẽ mòn làm cho tốc độ quay không ổn định.
Để tránh hiện tượng này, cần phải điều chỉnh tải trọng ban đầu bằng đệm điều chỉnh hoặc đai ốc điều chỉnh.
2. Tải trọng ban đầu của bánh răng quả dứa (FR)
Bánh răng vành chậu phát sinh ra lực đẩy dọc trục, vì vậy nếu điều chỉnh tải trọng ban đầu không đúng, các ổ lăn côn ở cả hai đầu của bánh răng quả dứa sẽ bị mòn làm cho tốc độ quay không ổn định.
Để tránh hiện tượng này cần phải điều chỉnh tải trọng ban đầu bằng đệm điều chỉnh hoặc vòng cách co giãn.
3. Khe hở ăn khớp của bánh răng vành chậu hypoit (FR)
Bánh răng vành chậu tạo ra một lực đẩy tác động vào bánh răng quả dứa, vì vậy nếu điều chỉnh khe hở ăn khớp không chính xác, lực tác động sẽ quá lớn làm cho răng của cả hai bánh răng này bị hư hỏng và bị kẹt.
Cần phải dùng đai ốc điều chỉnh hoặc đệm điều chỉnh để điều chỉnh khe hở răng này.
4. Vết ăn khớp của bánh răng vành chậu (FR)
Bánh răng vành chậu tạo ra một lực đẩy tác động vào bánh răng quả dứa, vì vậy nếu không điều chỉnh tốt vết ăn khớp này, lực tác động sẽ quá mức làm cho răng của cả hai bánh răng này bị hư hỏng và bị kẹt hoặc sinh ra tiếng ồn.
Phải điều chỉnh không chỉ khe ăn khớp, mà phải điều chỉnh cả vết ăn khớp của bánh răng bằng vòng đệm điều chỉnh.

Nguyên lý hoạt động bộ vi sai

1. Khi xe chạy thẳng

Khi xe chạy thẳng, một lực cản đều nhau tác động lên cả bánh xe bên phải và bánh xe bên trái, vì vậy bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục đều quay như một khối liền để truyền lực dẫn động đến cả hai bánh xe.

2. Khi xe chạy trên đường vòng

Khi xe chạy trên đường vòng, tốc độ quay của lốp ngoài và lốp trong sẽ khác nhau.
Nói khác đi, bên trong bộ vi sai, bánh răng bán trục B phía trong quay chậm và bánh răng vi sai phải quay sao cho bánh răng bán trục A phía ngoài quay nhanh hơn.
Đó là cách mà bộ vi sai làm cho xe chạy êm qua các đường vòng.
GỢI Ý:
Bộ vi sai hoạt động để tác động cùng một mômen quay vào cả bánh xe bên phải và bánh xe bên trái.
Vì vậy, trong khi điều này có ưu điểm là làm cho xe chạy được êm qua các đường vòng, thì lại có nhược điểm là làm giảm lực dẫn động đến cả hai bánh xe khi lực dẫn động của một

LSD (Bộ vi sai hạn chế trượt)

LSD là một cơ cấu hạn chế bộ vi sai khi một trong các bánh xe bắt đầu trượt để tạo ra một lực dẫn động phù hợp ở bánh xe kia làm cho xe chạy êm.Có các loại LSD khác nhau.

1. LSD nối khớp thuỷ lực

Khớp nối thuỷ lực là một loại khớp (ly hợp) thuỷ lực truyền mômen quay bằng sức cản nhớt của dầu. Nó sử dụng sức cản nhớt này để hạn chế sự trượt vi sai.
LSD nối khớp thuỷ lực được sử dụng như một cơ cấu hạn chế vi sai ở bộ vi sai trung tâm của các xe 4WD và một số LSD nối khớp thuỷ lực được sử dụng ở các bộ vi sai của các xe kiểu FF và FR.

2. LSD cảm biến mômen kiểu bánh răng xoắn

Độ hạn chế trượt được thực hiện chủ yếu nhờ lực ma sát được tạo ra giữa các đỉnh răng của 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 của bộ hạn chế trượt là làm cho phản lực F1 (được hợp thành từ 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 của hộp vi sai theo tỷ lệ với mômen đầu vào.
Do phản lực F1 lực ma sát μF1 (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.

3. 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.

4. Loại 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 giữa tấm ly hợp và vòng đệm chặn sẽ hạn chế bộ vi sai.
GỢI Ý:
Dùng dầu LSD đặc biệt cho các LSD kiểu nhiều đĩa.