[Tổng quan] Khóa vi sai: Nguyên lý, cấu tạo, phân loại?

KHÓA VI SAI LÀ GÌ?

Như đã thấy, điểm hay hư hỏng của bộ vi sai thông thường là chiếc xe có thể bị kẹt dễ dàng. Để khắc phục điều này được gọi là khóa vi sai được phát triển. Có nhiều loại khóa vi sai khác nhau: loại khóa hoàn toàn, thường do người lái tham gia. Có thể thấy trong hình vẽ loại này sẽ khóa vi sai hoàn toàn bằng cách kết nối một bánh răng trụ với vỏ vi sai bằng cơ khí. Trong điều kiện này, trục truyền động không thể di chuyển ngược lại và quay cùng nhau như một trục đặc. Xe có thể di chuyển ngay cả khi một bánh trên bề mặt trơn trượt.

Khóa vi sai là cụm chi tiết phụ tùng làm nhiệm vụ chống trơn trượt ba ti lê khi xe ô tô bị sa lầy. Khóa visai giúp làm tăng mô men cho các bánh xe ô tô để chiếc xe của bạn vượt qua được sa lầy. Dễ nhận thấy một nhược điểm của cơ cấu vi sai là xe dễ bị sa lầy khi một bánh xe đi vào chố trơn trượt. Để khắc phục nhược điểm này người ta lắp thêm cơ cấu khóa vi sai.

Có nhiều cách khóa visai trong đó với cơ cấu khóa cơ khí là loại khóa hoàn toàn và được khóa khi lái xe kéo cần khóa vi sai. Khi khóa vi sai, một bánh răng lớn vi sai sẽ được khóa cố định vào vỏ vi sai, khi đó hai trục láp biến thành một trục cứng và xe có thể chuyển động được ngay cả khi một bánh xe bị đi vào vùng trơn trượt.

Khóa vi sai trong tiếng Anh gọi là “Locking Differential”

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO KHÓA VI SAI

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO KHÓA VI SAI DÙNG ĐĨA LI HỢP

Nguyên lý cấu tạo của loại khóa vi sai này không khóa hoàn toàn hộp vi sai mà chỉ khóa một phần, hai trục láp vẫn có thể chuyển động một chút so với nhau. Đĩa ma sát là loại nhạy cảm với mô men, có nghĩa là cơ cấu khóa vi sai sẽ không thể hoạt động nếu một bánh xe hoàn toàn không có chút ma sát nào. Khi một bánh xe bị trượt, xuất hiện một mô men xoắn trên trục láp, bánh răng nhỏ vi sai không chỉ quay so với nhau mà cơ cấu đĩa cam cũng chuyển động sinh ra một lực đẩy các đĩa li hợp ăn khớp với nhau, khi đó cơ cấu vi sai được khóa một phần.

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO KHÓA VI SAI DÙNG BÁNH RĂNG XOẮN VÍT

Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của loại khóa vi sai dùng bánh răng xoắn vít đó là sử dụng ma sát giữa bánh răng nhỏ vi sai và hộp vi sai để khóa một phần vi sai. Cũng như loại vi sai thường, bánh răng vi sai nhỏ không quay khi xe đi thẳng. Khi xe cua góc, bánh răng nhỏ vi sai quay ngược chiều so với nhau, do các bố trí đặc biệt của răng, khi chúng quay so với nhau chúng đồng thời cũng đẩy xa nhau ra và tì vào vỏ vi sai gây ra ma sát và khóa một phần vi sai.

Các loại khóa vi sai

Một loại khóa vi sai khác là loại tự khóa. Chúng cũng có sẵn trong các công trình xây dựng khác nhau như được chỉ ra trong các hình dưới đây. Loại này thường sử dụng các đĩa ma sát để truyền mô-men xoắn từ bánh xe trượt sang bánh xe không trượt, để ô tô có thể chuyển động ngay cả trong bề mặt ma sát thấp đã mô tả trước đây dưới một bánh xe. Loại khóa vi sai này không khóa vi sai hoàn toàn; vẫn có thể có một số chuyển động của các trục đối với nhau. Chi tiết về hoạt động của họ theo dõi trên trang tiếp theo.

Khóa vi sai tự khóa đa tầng

Bộ vi sai hạn chế trượt đĩa ma sát là loại nhạy cảm với mô men xoắn. Điều này có nghĩa là một mô-men xoắn tối thiểu nhất định phải tác động lên bánh xe trượt để kích hoạt nó. Nó không hoạt động nếu ví dụ như một bánh xe đang quay do bề mặt ma sát rất thấp, ví dụ: Nước đá. Chức năng của nó như sau: nếu xảy ra hiện tượng trượt với mômen quay cần thiết, các bánh răng hành tinh không chỉ quay, mà còn các tấm cam sẽ chuyển động ngược lại với nhau. Do hình dạng đặc biệt của các tấm cam (phần nghiêng), điều này sẽ làm cho chúng bị ép ra ngoài bởi chốt của bánh răng trụ. Chuyển động ra ngoài này nén một tập hợp các tấm ma sát ở mỗi bên. Khi các tấm ma sát này được kết nối với vỏ vi sai, vi sai sẽ bị khóa một phần. Do đó, bánh xe không bị trượt sẽ nhận được mômen xoắn cao hơn để xe có thể chuyển động.

Khóa vi sai tự khóa kiểu xoắn

Bộ vi sai tự khóa kiểu xoắn sử dụng ma sát giữa bánh răng trụ và vỏ để đạt được điều kiện khóa một phần. Tương tự như đối với bộ vi sai thông thường, các bánh răng trụ không quay trong quá trình truyền động thẳng. Nếu có sự khác biệt về tốc độ giữa trục trái và trục phải, bánh răng trụ quay. Do hình dạng răng đặc biệt mà các bánh răng di chuyển về phía vỏ hoặc lẫn nhau. Ngoài ra, các bánh răng buộc phải ra bên ngoài. Những chuyển động này tạo ra một lực ma sát lớn, do đó, ngay cả khi một bánh xe trên mặt đất trơn trượt, mô-men xoắn vẫn có thể được cung cấp cho bánh xe kia. Một ưu điểm lớn của vi sai kiểu xoắn là hệ số khóa đối với điều kiện phanh động cơ thấp hơn so với điều kiện lái, điều này có lợi cho hệ thống điều khiển ABS.