Cơ cấu vi sai trên xe nâng, xe oto đóng vai trò rất quan trọng để đảm bảo việc vào cua an toàn và mượt mà nhất, từ đó giữ an toàn cho người điều khiển xe.
Vậy cơ cấu vi sai là gì? Bao gồm những chi tiết nào cấu thành? Nguyên lý làm việc ra sao? Hãy cùng CNSG tìm hiểu ngay trong bài viết này.
Cơ cấu vi sai là gì?
Cơ cấu vi sai là một hệ thống đóng vai trò truyền momen xoắn từ vị trí của động cơ đến các bánh xe, giúp dẫn động một cặp bánh xe oto, bánh xe nâng,… đồng thời cho phép chúng quay với các tốc độ khác nhau.
Thông qua hộp số, bộ cơ cấu vi sai có khả năng truyền động từ động cơ và phân phối tới bánh răng với các momen khác nhau, khiến cho cặp bánh xe có tốc độ quay khác nhau.
Vì sao phải sử dụng cơ cấu vi sai?
Bộ phận cơ cấu vi sai này đóng vai trò rất quan trọng đối với việc vận hành và điều khiển xe.
Khi xe nâng điện đứng lái, xe oto,…đi thẳng, các bánh xe sẽ đồng bộ quay với cùng tốc độ như nhau. Nhưng khi xe đi vào các vị trí khúc cua, các bánh xe thường sẽ có tốc độ khác nhau, bánh xe bên ngoài góc cua có tốc độ lớn hơn bánh xe bên trong góc cua vì nó phải di chuyển một đoạn đường dài hơn.
Nhờ việc thiết lập cơ cấu vi sai, khi vào cua cặp bánh xe sẽ không gặp vấn đề bị khóa với nhau, cho phép bánh xe quay khác tốc độ, từ đó giúp ích cho việc vào cua của xe trở nên dễ dàng hơn, hạn chế tối đa xảy ra hiện tượng quay trượt có thể dẫn đến nguy cơ gây tai nạn xe nâng.
Cấu tạo của bộ vi sai
Dù là cơ cấu vi sai loại xe oto hay xe nâng thương hiệu nào thì cũng có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau đây:
| Trục dẫn động (propeller shaft) |
|
| Bánh răng hành tinh (small gear) |
|
| Bán trục trong/ ngoài (inner/outer half shaft) |
|
| Vỏ bộ vi sai (rotating cage) |
|
Nguyên lý làm việc của cơ cấu vi sai
Khi xe chạy thẳng
Khi các động cơ xe nâng hay xe oto vận hàng, bánh xe hành tinh sẽ liên tục quay quanh trục của cơ cấu vi sai và không bị xoay quanh trục của chính nó.
Khi đó, hai bán trục trong và ngoài quay cùng một tốc độ và momen truyền từ hộp số tới cặp bánh xe trái, phải là giống nhau.
Trong cùng một khoảng thời gian di chuyển nhất định, hai bánh xe di chuyển được quãng đường như nhau.
Khi xe vào cua
Khi xe vận hành đi vào các khúc cua hoặc chạy trên đường cong, lực cản thường sẽ có tác dụng lên bánh xe bên trong nhiều hơn so với bánh xe phía ngoài.
Vì quãng đường di chuyển ngắn hơn nên lúc này bánh xe phía trong góc cua sẽ chạy chậm hơn bánh xe phía ngoài góc cua. Những bánh răng hành tinh vừa di chuyển quay quanh trục cơ cấu vi sai, vừa tự quay quanh trục của nó.
Nhờ đó, hai bán trục trong và ngoài quay khác véc tơ vận tốc tức thời góc. Do đó, hai bánh xe có thể di chuyển quãng đường khác nhau với tốc độ khác nhau mà không gặp phải hiện tượng trượt.
Việc thiết lập cơ cấu vi sai cũng là cách phòng tránh tai nạn xe nâng, xe oto rất hiệu quả.
Ưu điểm và nhược điểm của cơ cấu vi sai
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Một số câu hỏi thường gặp khi sử dụng vi sai
Bộ vi sai được lắp đặt ở đâu?
Bộ cơ cấu vi sai thường được lắp đặt ở vị trí cầu xe (hay còn gọi là truyền lực cuối) ở bất kỳ loại xe ô tô hay xe tải, xe nâng nào.
Cụ thể, cơ cấu vi sai được lắp đặt giữa 2 bánh xe dẫn động. Ngoài ra, mỗi cầu chủ động của các loại xe này đều cần có một bộ vi sai và giữa bánh trước và cả bánh sau bởi khi vào khúc cua thì quãng đường giữa bánh trước và bánh sau là khác nhau.
Chức năng và nhiệm vụ của cơ cấu vi sai là gì?
Bộ cơ cấu vi sai có nhiệm vụ thay đổi tốc độ của bánh xe khi vào cua hoặc khi di chuyển trên đoạn đường cong.
Để làm được điều này, vi sai thực hiện nhiệm vụ truyền momen và giảm tốc độ cuối cùng của động cơ tới bánh xe.
Xem thêm: Quy trình bảo dưỡng thiết bị công nghiệp
Vì sao vi sai bị hư hỏng?
Cơ cấu vi sai khi hoạt động cũng thường bị hư hỏng do các nguyên nhân xuất phát từ việc lái xe lạm dụng chúng.
Cơ cấu vi sai hạn chế trượt trong chiếc xe dẫn động cầu sau được đặt ở đó để cung cấp thêm độ bám đường cho bánh xe và một số thao tác trượt, nhưng điều đó không có nghĩa là người lái xe có thể trượt mạnh ở mọi trường hợp.
Việc lạm dụng cơ cấu vi sai không chỉ nguy hiểm mà còn có thể khiến vi sai và lốp xe nóng lên đáng kể.
Các dấu hiệu của một vi sai bị hư hỏng là gì?
Cơ cấu vi sai bị nếu bị hư hỏng sẽ rất dễ nhận biết. Khi vi sai gặp trục trặc, trục truyền động sẽ rung lên, người dùng sẽ dễ dàng nghe thấy âm thanh lạ phát ra từ bánh răng và các bánh xe.
Hoặc người lái cũng có thể nhận biết cơ cấu vi sai bị hư hỏng khi việc rẽ vào góc cua sẽ khó hơn và trong trường hợp xấu nhất, vi sai sẽ bị khóa.
Lốp mòn không đều cũng là dấu hiệu của việc bộ vi sai bắt đầu bị hỏng.
Chi phí sửa chữa vi sai là bao nhiêu?
Đối với các dịch vụ sửa chữa cơ bản như thay dầu mới, chi phí sẽ được các định khoảng vài trăm cho tới 1 triệu đồng.
Xe nâng hàng có sử dụng cơ cấu vi sai không?
Để đảm bảo tối đa an toàn cho người vận hành, hiện nay hầu hết các loại xe nâng hàng chạy bằng động cơ đều được trang bị cơ cấu vi sai.
Mômen xoắn vẫn cần được phân phối giữa các bánh xe, do đó cần phải có bộ vi sai để đảm bảo việc vào cua an toàn và mượt mà nhất.