Bộ vi sai ô tô: Cấu tạo, Nguyên lý, Phân loại và Bảo dưỡng mới nhất

Bộ vi sai ô tô là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống truyền động của xe, đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối lực kéo từ động cơ đến các bánh xe. Bài viết này, chuyên gia kỹ thuật Vũ Tiến Cường của Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bộ phận này, từ định nghĩa, cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến cách bảo dưỡng an toàn, hiệu quả nhất.

Vi sai ô tô là gì?

Bộ vi sai ô tô (Differential) là một bộ phận cơ khí quan trọng trong hệ thống truyền động của ô tô, nằm giữa hai bánh xe chủ động (bánh trước hoặc bánh sau tùy theo hệ dẫn động của xe). Chức năng chính của bộ vi sai là cho phép hai bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua hoặc di chuyển trên đường không bằng phẳng.

Khi xe di chuyển trên đường thẳng, cả hai bánh xe chủ động quay với tốc độ bằng nhau. Tuy nhiên, khi xe vào cua, bánh xe bên ngoài cua phải đi quãng đường dài hơn bánh xe bên trong cua, do đó cần phải quay nhanh hơn. Bộ vi sai cho phép sự khác biệt này xảy ra, giúp xe vào cua một cách êm ái và ổn định, tránh hiện tượng trượt bánh.

Chức năng của bộ vi sai trên ô tô

Vi sai trên ô tô thường có 3 chức năng chính, gồm: phân phối lực kéo, truyền động và giảm tốc

• Phân phối mô-men xoắn: Đảm bảo hai bánh xe chủ động nhận được lượng mô-men xoắn phù hợp, cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua.
• Truyền động: Truyền mô-men xoắn từ động cơ đến các bánh xe, giúp xe di chuyển.
• Giảm tốc: Giảm tốc độ quay của động cơ trước khi truyền đến bánh xe. 

Nếu xe chạy trên đường thẳng, các bánh xe sẽ chạy cùng một tốc độ. Còn nếu xe vào cua, các bánh xe sẽ có tốc độ khác nhau. Bộ vi sai đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc độ cuối cùng trước khi momen xoắn truyền tới các bánh xe. Mỗi cầu chủ động đều sẽ cần một bộ vi sai. 

Phân loại

Có nhiều cách phân loại vi sai ô tô, nhưng phổ biến nhất là dựa trên nguyên lý hoạt động và cấu tạo. Các loại vi sai chính bao gồm:

• Vi sai mở (Open Differential)
• Vi sai hạn chế trượt (Limited Slip Differential – LSD)
• Vi sai khoá (Locking Differential)
• Vi sai Torsen
• Vi sai điều khiển điện tử

Lưu ý: Thông tin chi tiết về từng loại vi sai sẽ được chuyên gia kỹ thuật làm rõ hơn trong các phần nội dung bên dưới. 

Cấu tạo bộ vi sai ô tô

Bộ vi sai ô tô bao gồm các bộ phận chính sau:

• Vỏ vi sai (Differential case): Bộ phận bao bọc bên ngoài, bảo vệ các bộ phận bên trong.
• Bánh răng chủ động (Ring gear): Bánh răng lớn được gắn vào vỏ vi sai, ăn khớp với bánh răng pinion, co vai trò nhận và truyền chuyển động từ động cơ đến bộ vi sai.
• Bánh răng pinion (Pinion gear): Bánh răng nhỏ, thường là bánh răng côn, được gắn trên trục pinion có vai trò truyền chuyển động từ bánh răng chủ động đến các bánh răng vi sai.
• Bánh răng vi sai (Side gears): Hai bánh răng được gắn vào hai bán trục, ăn khớp với nhau thông qua các bánh răng hành tinh, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua.
• Bánh răng hành tinh (Planet gears/Spider gears): Các bánh răng nhỏ nằm bên trong vỏ vi sai, ăn khớp với cả bánh răng chủ động và bánh răng bị động, đóng vai trò trung gian trong việc truyền chuyển động và cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác nhau.
• Bán trục (Axle shafts): Hai trục truyền chuyển động từ bộ vi sai đến hai bánh xe.
• Trục pinion (Pinion shaft): Trục truyền chuyển động từ hộp số đến bộ vi sai.
• Ổ bi (Bearings): Giảm ma sát và mài mòn giữa các bộ phận chuyển động.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Vi Sai Ô Tô

Bộ vi sai hoạt động dựa trên nguyên tắc đơn giản nhưng hiệu quả, cho phép hai bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua hoặc di chuyển trên đường không bằng phẳng.

Khi xe đi thẳng

• Bánh răng chủ động quay cùng tốc độ với trục pinion.
• Bánh răng hành tinh không quay quanh trục của mình, mà chỉ chuyển động cùng với vỏ vi sai.
• Bánh răng vi sai quay cùng tốc độ với bánh răng chủ động, truyền chuyển động đến hai bán trục và hai bánh xe quay với tốc độ bằng nhau.

Khi xe vào cua

• Bánh xe bên ngoài cua phải đi quãng đường dài hơn bánh xe bên trong cua.
• Bánh răng vi sai bên ngoài cua quay nhanh hơn bánh răng vi sai bên trong cua.
• Bánh răng hành tinh quay quanh trục của mình, giúp điều chỉnh sự chênh lệch tốc độ quay giữa hai bánh răng vi sai.
• Kết quả là bánh xe bên ngoài cua quay nhanh hơn bánh xe bên trong cua, giúp xe vào cua một cách ổn định và tránh hiện tượng trượt bánh.

Khi một bánh xe mất độ bám

• Bánh xe bị mất độ bám sẽ quay tự do với tốc độ cao.
• Bánh răng vi sai bên bánh xe đó cũng sẽ quay tự do.
• Bánh răng hành tinh sẽ quay theo bánh răng vi sai bên bánh xe bị mất độ bám, làm giảm mô-men xoắn truyền đến bánh xe còn lại.
• Điều này có thể khiến xe bị sa lầy hoặc mất kiểm soát.

Các Loại Vi Sai Ô Tô Phổ Biến

Vi sai mở (Open Differential)

• Cấu tạo: Vi sai mở gồm bánh răng chủ động, bánh răng pinion, bánh răng vi sai và bánh răng bên.
• Nguyên lý hoạt động: Phân phối mô-men xoắn đều cho hai bánh xe, không có khả năng hạn chế trượt.
• Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ.
• Nhược điểm: Khi một bánh xe mất độ bám, bánh xe còn lại cũng mất lực kéo.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe phổ thông và xe tải nhẹ.

Vi sai hạn chế trượt (Limited Slip Differential – LSD)

• Cấu tạo: Vi sai hạn chế trượt tương tự vi sai mở nhưng có thêm các cơ cấu ma sát hoặc cơ cấu bánh răng để hạn chế sự chênh lệch tốc độ quay giữa hai bánh xe.
• Nguyên lý hoạt động: Khi một bánh xe bị trượt, cơ cấu hạn chế trượt sẽ tác động, truyền một phần mô-men xoắn sang bánh xe còn lại, giúp xe duy trì lực kéo và ổn định hơn.
• Ưu điểm: Cải thiện khả năng bám đường, đặc biệt trên đường trơn trượt hoặc khi vào cua, tăng khả năng off-road.
• Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp hơn, giá thành cao hơn vi sai mở, có thể gây mài mòn nhanh hơn nếu sử dụng không đúng cách.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe thể thao, xe hiệu suất cao và xe địa hình.

Vi sai khoá (Locking Differential)

• Cấu tạo: Vi sai khoá tương tự vi sai mở nhưng có thêm cơ cấu khóa có thể khóa cứng hai bán trục lại với nhau.
• Nguyên lý hoạt động: Khi cơ cấu khóa được kích hoạt, hai bánh xe sẽ quay cùng tốc độ, bất kể điều kiện mặt đường.
• Ưu điểm: Tạo lực kéo tối đa cho cả hai bánh xe, rất hữu ích khi đi off-road hoặc trên địa hình trơn trượt.
• Nhược điểm: Không nên sử dụng trên đường bình thường vì sẽ gây mòn lốp nhanh và ảnh hưởng đến khả năng điều khiển xe.
• Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng trên các dòng xe địa hình chuyên dụng.

Vi sai Torsen (Torque-Sensing Differential)

• Cấu tạo: Vi sai Torsen sử dụng cơ cấu bánh răng xoắn ốc đặc biệt để phân phối mô-men xoắn.
• Nguyên lý hoạt động: Tự động phân phối mô-men xoắn đến bánh xe có độ bám tốt hơn, giúp cải thiện khả năng bám đường và ổn định của xe.
• Ưu điểm: Hiệu suất cao, hoạt động êm ái, không cần bảo dưỡng phức tạp.
• Nhược điểm: Giá thành cao, cấu tạo phức tạp.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe sang và xe thể thao.

Vi sai điều khiển điện tử (Electronic Differential)

• Cấu tạo: Vi sai điều khiển điện tử tích hợp các cảm biến và bộ điều khiển điện tử để phân phối mô-men xoắn.
• Nguyên lý hoạt động: Tương tự vi sai Torsen, nhưng vi sai điều khiển điện tử có khả năng điều chỉnh lực phân phối mô-men xoắn một cách chính xác và linh hoạt hơn nhờ vào sự can thiệp của hệ thống điện tử.
• Ưu điểm: Tối ưu hóa lực kéo và khả năng xử lý của xe, mang lại hiệu suất vận hành cao nhất.
• Nhược điểm: Rất phức tạp, giá thành cao, đòi hỏi công nghệ cao để sản xuất và bảo dưỡng.
• Ứng dụng: Thường được sử dụng trên các dòng xe thể thao và xe hiệu suất cao.

So sánh các loại bộ vi sai trên ô tô hiện nay

Các Vấn Đề Thường Gặp Ở Bộ Vi Sai Ô Tô Và Cách Khắc Phục

Bộ vi sai ô tô, dù có cấu tạo đơn giản hay phức tạp đều có thể gặp phải một số vấn đề trong quá trình sử dụng. Việc nhận biết sớm các dấu hiệu hư hỏng và biết cách khắc phục sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí sửa chữa và đảm bảo an toàn khi lái xe. 

Tiếng ồn bất thường

Lúc này, xe sẽ có tiếng ồn lạ phát ra từ khu vực cầu sau khi xe vận hành, đặc biệt là khi vào cua hoặc tăng tốc. Tiếng ồn có thể là tiếng rít, tiếng vo ve, tiếng hú, hoặc tiếng lạch cạch. Điều này có thể xuất phát từ các nguyên nhân như:

• Thiếu hoặc sử dụng sai loại dầu nhớt vi sai.
• Bánh răng vi sai bị mòn hoặc hư hỏng.
• Ổ bi bị hỏng.
• Các bộ phận khác trong bộ vi sai bị lỏng hoặc hư hỏng.

Để khắc phục tình trạng này, chủ xe cần:

• Kiểm tra và thay dầu nhớt vi sai định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
• Nếu tiếng ồn vẫn còn, mang xe đến gara để kiểm tra và sửa chữa.

Rò rỉ dầu

Thông thường, khi bộ vi sai của xe có vấn đề, dầu nhớt vi sai bị rò rỉ ra ngoài, thường thấy ở dưới gầm xe hoặc trên vỏ vi sai. Nguyên nhân của hiện tượng này được xác định do phớt làm kín bị hỏng hoặc mòn, ốc vít bị lỏng hoặc vỏ vi sai bị nứt hoặc vỡ.

Để khắc phụ tình trạng này, chủ xe nên:

• Kiểm tra và thay thế phớt làm kín.
• Siết chặt ốc vít.
• Nếu vỏ vi sai bị nứt hoặc vỡ, cần thay thế vỏ vi sai mới.

Hư hỏng bánh răng

Bánh răng vi sai bị mòn hoặc gãy do quá tải hoặc va đập mạnh là nguyên nhân gây ra tình trạng hư hỏng bánh răng. Khi này, bạn sẽ thấy xe có tiếng ồn lớn, rung lắc mạnh khi xe vận hành, xe khó di chuyển hoặc không thể di chuyển.

Cách khắc phục:

• Thay thế bánh răng vi sai bị hỏng.
• Kiểm tra và thay dầu nhớt vi sai định kỳ.

Các vấn đề khác

Ngoài các vấn đề trên, bộ vi sai ô tô còn có thể gặp phải một số vấn đề khác như:

• Xe bị rung lắc khi tăng tốc hoặc giảm tốc: Có thể do khớp nối các đăng bị mòn hoặc lỏng.
• Xe bị trượt bánh khi vào cua: Có thể do vi sai không hoạt động đúng cách hoặc lốp xe bị mòn không đều.
• Đèn báo lỗi hệ thống cân bằng điện tử (ESP) bật sáng: Có thể do cảm biến tốc độ bánh xe bị hỏng hoặc dây dẫn bị đứt.

Lưu ý:

Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề nào với bộ vi sai ô tô, hãy mang xe đến gara uy tín để được kiểm tra và sửa chữa bởi các kỹ thuật viên chuyên nghiệp. Việc tự ý sửa chữa có thể gây ra những hư hỏng nghiêm trọng hơn.

Bảo Dưỡng Vi Sai Ô Tô 

Việc bảo dưỡng bộ vi sai ô tô đúng cách và định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ cho xe. Điều này sẽ mang lại một số lợi ích như:

• Đảm bảo hoạt động ổn định: Giúp bộ vi sai hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn và rung lắc.
• Kéo dài tuổi thọ: Giảm thiểu ma sát và mài mòn, giúp các bộ phận bên trong bộ vi sai bền bỉ hơn.
• Tiết kiệm nhiên liệu: Bộ vi sai hoạt động hiệu quả giúp giảm tiêu hao nhiên liệu.
• An toàn khi lái xe: Đảm bảo xe vận hành ổn định và an toàn, đặc biệt là khi vào cua hoặc di chuyển trên đường trơn trượt.

Các bước bảo dưỡng vi sai cơ bản

Hãy tuân thủ các bước bảo dưỡng vi sai theo khuyến nghị của cố vấn kỹ thuật như sau, giúp đảm bảo an toàn và mang lại hiệu quả tốt nhất.

1. Kiểm tra mức dầu nhớt vi sai: Thường xuyên kiểm tra mức dầu nhớt vi sai và châm thêm nếu cần thiết.
2. Thay dầu nhớt vi sai: Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, thường là sau mỗi 40.000 – 60.000 km hoặc 2-3 năm.
3. Kiểm tra các gioăng phớt: Nếu phát hiện có dấu hiệu rò rỉ dầu, cần thay thế gioăng phớt ngay lập tức.
4. Kiểm tra các ốc vít: Đảm bảo các ốc vít trên vỏ vi sai được siết chặt.
5. Kiểm tra tiếng ồn: Nếu bộ vi sai phát ra tiếng ồn bất thường, cần mang xe đến gara để kiểm tra và sửa chữa.

Lịch bảo dưỡng định kỳ

Bạn nên bảo dưỡng bộ vi sai ô tô định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thông thường, việc bảo dưỡng bộ vi sai sẽ được thực hiện cùng với việc bảo dưỡng định kỳ của xe. Tuy nhiên bên cạnh đó, khi thấy xe có dấu hiệu bất thường, hãy mang xe đến gara uy tín để được kiểm tra và sửa chữa kịp thời.

Các dấu hiệu cần chú ý như: 

• Tiếng ồn bất thường từ khu vực cầu sau.
• Rung lắc mạnh khi xe vận hành.
• Dầu nhớt vi sai bị rò rỉ.
• Xe khó di chuyển hoặc không thể di chuyển.

Kết bài

Bộ vi sai ô tô không chỉ là một phần cơ học của xe, mà còn là một phần của trải nghiệm lái xe hàng ngày. Với sự phát triển của công nghệ, việc điều chỉnh bộ vi sai đã trở nên dễ dàng hơn, giúp cân bằng tốt nhất giữa sự ổn định và hiệu suất.  Nếu quý khách có bất cứ vấn đề gì về xe, hãy liên hệ ngay với Honda Mỹ Đình để được chúng tôi hỗ trợ một cách chuyên nghiệp nhất nhé.

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Honda Mỹ Đình

Với những chiến lược đầu tư và kinh doanh đúng đắn, Honda Ôtô Mỹ Đình tự hào được đánh giá là một trong các nhà phân phối uy tín nhất hiện nay. Honda Ôtô Mỹ Đình luôn cam kết phục vụ quý khách hàng theo phong cách chuyên nghiệpnhằm mang đến các dịch vụ tốt nhất, vượt trên cả sự mong đợi của quý vị.