Cầu xe ô tô là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng?
Cầu xe ô tô là bộ phận được thiết kế với hình cầu, nằm chính giữa trục kim loại và nối liền với hai bánh sau hoặc trước của xe ô tô. Trong đó, nó chứa một hệ thống bánh răng gọi là “bộ vi sai”.
Bộ vi sai này được nối với động cơ thông qua ống hình trụ thì được gọi là láp dọc và khi nối với hai bánh sau thì gọi là láp ngang.
Dưới đây, các bạn học sửa ô tô sẽ cùng tham khảo thêm những kiến thức về chi tiết quan trọng trên xe ô này:
I. Cấu tạo của cầu xe ô tô
Chúng được cấu tạo tổng cộng gồm có 4 bộ phận chính: Trục các đăng, vỏ bộ visai, bánh răng hành tinh và bộ phận bán trục trong và ngoài. Cụ thể:
- Trục các đăng (Propeller shaft): bộ phận này có tác dụng truyền lực cuối, chứa các bánh răng chủ động ăn khớp với bánh răng bị động. Hai bánh răng này sẽ làm giảm số vòng quay và tăng momen.
- Vỏ bộ vi sai (Rotating cage): chúng được gắn lên phía bánh răng bị động.
- Bánh răng hành tinh (Small gear): Kết nối và điều khiển tốc độ của các bánh răng bán trục.
- Bộ phận bán trục trong và ngoài (inner/outer half shaft): Đảm nhận nhiệm vụ kết nối bánh răng bán trục với bánh xe.
II. Phân loại cầu xe
Trên ô tô có khá nhiều loại cầu xe ô tô, phù hợp với từng vị trí và công năng của chúng, và các bạn hãy cùng VATC tiếp tục tìm hiểu chi tiết chúng dưới đây:
-
Loại cầu xe sử dụng các vòng bi đỡ chặn
#Loại cầu trước có bán trục:
Các bán trục của cầu trước có thể dịch chuyển lên/xuống và sang trái/phải theo chuyển động của xe. Đồng thời vừa có thể truyền công suất từ bộ vi sai trực tiếp tới các bánh xe.
Đa số các mẫu xe hiện nay đều sử dụng các vòng bi đũa côn hai dãy hoặc vòng bi chặn để làm các vòng các vòng bi đũa côn cho cầu xe.
#Loại cầu trước không có bán trục:
Các cầu trước của các mẫu xe kiểu FR chỉ sử dụng để đỡ trọng lượng của xe, và đây là một bộ phận của hệ thống lái.
#Cầu xe ô tô sau có bán trục:
Trong hệ thống treo độc lập, không có hộp bán trục sau và bộ vi sai được lắp trực tiếp lên thân xe. Bán trục truyền công suất từ bộ vi sai tới các bánh xe.
#Loại cầu sau không có bán trục:
Cầu sau của các xe kiểu FF chỉ sử dụng để chịu tải. Đa số các mẫu xe đời mới đều sử dụng các vòng bi chặn làm ổ đỡ cầu xe như ở cầu trước.
-
Loại cầu xe ô tô sử dụng các vòng bi đũa côn
#Cầu trước không có bán trục:
Nó có cam quay được sử dụng như một trục tâm, tải trọng ở các bánh xe trước được truyền tới hệ thống treo. Các nhà sản xuất sẽ lắp mỗi bánh xe vào cam quay của nó thông qua các vòng bi đũa côn.
#Cầu sau không có bán trục:
Nó được lắp vòng bi đũa côn vào trục cầu xe thông qua trống phanh, và vòng bi đũa côn này đỡ trục cầu xe.
-
Loại sử dụng các vòng bi cầu hướng kính
Cầu sau của xe FR không chỉ đỡ tải trọng trên các bánh sau, mà còn truyền công suất từ động cơ đến các bánh xe.
III. Nguyên lý hoạt động của cầu xe ô tô
Chúng đảm nhận vai trò cơ cấu giảm tốc độ cuối cùng, và tùy thuộc vào việc xe đang di chuyển thì cầu xe sẽ có cách thức hoạt động tương ứng.
-
Khi xe chạy thẳng
Khi xe ô tô chạy thẳng sẽ có một lực cản đều nhau, tác động đều lên tất cả các bánh xe. Theo đó, ba bộ phận thuộc cầu xe ô tô là bánh răng vành chậu, bánh răng vi sai và bánh răng bán trục sẽ cùng quay như một khối liền nhau. Tiếp đó, chúng sẽ truyền lực dẫn động tới cả hai bánh xe. Cả hai bánh bên phải/trái đều sẽ quay với cùng một dải tốc độ.
-
Khi xe chạy trên đường vòng
Khi chiếc xe di chuyển theo một đường vòng, mỗi bánh xe đều sẽ di chuyển trên một đường riêng do lực cản tác dụng lên bánh xe bên trong nhiều hơn bên ngoài. Bởi vậy nên, bánh xe phía trong sẽ quay với vận tốc chậm hơn so với bánh xe bên ngoài.
Trong tình trạng này, vận tốc của bánh xe không đồng nhất nên cầu xe sẽ giúp xe cân bằng và giảm thiểu tình trạng lật bánh khi vào cua. Như vậy khi cầu xe hoạt động sẽ phân phối các momen xoắn khác nhau tới bánh xe dẫn động bên phải và bên trái.
Các bạn có thể tham khảo thêm chi tiết về: trục các đăng ô tô
Trên là thông tin về cầu xe ô tô mà các bạn đang cần tìm hiểu, chúc các bạn có những kiến thức thú vị cùng VATC.
Nguồn: tổng hợp
