Cầu xe ô tô và nguyên lý hoạt động

Cầu xe ô tô và nguyên lý hoạt động của cầu xe ô tô

1. Trục Xe Ô Tô

Trục xe, hay còn gọi là trục bánh xe, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các bánh xe để tạo thành hệ thống nhất quyết dưới gầm xe. Trong hầu hết các loại xe, trục xe luôn đặt ở vị trí chính xác là “cầu nối”, hỗ trợ sự tác động cơ học giữa 2 cặp bánh xe với nhau và với khung xe. Dù cả 2 cặp bánh xe đều có vai trò quan trọng, nhưng các loại trục xe khác nhau sẽ có cấu trúc riêng biệt.

Cầu Ô Tô Là Gì?

Trục của xe ô tô có dạng hình cầu, nằm giữa trục kim loại nối bánh trước và bánh sau của ô tô. Trục kim loại là trục được thiết kế thẳng đứng ở giữa, bên dưới khung xe. Điều này cần thiết để tạo ra cấu trúc hoàn chỉnh của khung xe, giúp tài xế an toàn hơn trong các tình huống chuyển hướng đột ngột.

Để trục hoạt động hiệu quả nhất có thể, ô tô thường được tích hợp bộ vi sai. Bộ vi sai này thực chất là hệ thống bánh răng được sử dụng để chia sẻ mô-men xoắn từ động cơ. Thay vì chỉ có một luồng, bộ vi sai chia mô-men xoắn thành 2 luồng, khiến cho các bánh xe không quay với cùng một tốc độ. Nhờ bộ vi sai, trục xe nhận lực từ động cơ và truyền đến các bánh xe. Điều này giúp người lái có thể vận hành xe một cách mượt mà khi di chuyển qua các khúc cua, giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn, lật xe,…

2. Cấu Tạo Cầu Ô Tô

Thường thì, cấu tạo của trục ô tô gồm có bốn phần chính:

1. Trục Những Đăng: Phần này chịu trách nhiệm truyền công suất và mô-men xoắn giữa hộp số – vi sai và dẫn động cầu trước – dẫn động cầu sau. Đây được coi là trục kết nối, được cấu tạo từ trục ống thép và các khớp nối chân vịt. Trục những đăng có 3 khớp là lựa chọn phổ biến vì có độ rung thấp ở vận tốc cao. Ống lót cao su cũng được sử dụng để giảm tiếng ồn và làm cho việc vận hành xe trở nên êm ái hơn.
2. Vỏ Vi Sai: Đặt trên hộp số bị động, vỏ vi sai có tác dụng bảo vệ bộ vi sai khỏi hỏng. Khi có va chạm hoặc sử dụng lâu dài, nắp vi sai có thể bị nứt nên người tài xế cần chú ý kiểm tra định kỳ.
3. Bánh Răng Hành Tinh: Điều khiển các bánh răng bán trục. Bằng cách kết hợp với bánh răng tiêu cực và bánh răng vi sai, bánh răng hành tinh tạo ra hệ thống truyền động cho các bánh xe.
4. Bộ Phận Bán Trục Trong và Ngoài: Kết nối bánh răng bán trục và bánh xe.

Cấu tạo của cầu ô tô không quá phức tạp nhưng là sự kết hợp của nhiều yếu tố nhỏ với các chức năng khác nhau. Từ đó, cách thức hoạt động của cầu ô tô sẽ thích nghi với lịch trình di chuyển:

• Xe Chạy Thẳng: Lực tác động đều lên các bánh xe khi xe chạy thẳng, giúp cho bánh xe mỗi bên quay với cùng một dải vận tốc.
• Xe Chạy Qua Đường Cong: Bánh xe bên ngoài quay với vận tốc nhanh hơn bánh xe bên trong. Trục xe giúp điều chỉnh mô-men xoắn cho từng bánh xe, tạo ra sự kết hợp hoàn chỉnh của cả 4 bánh khi di chuyển qua các con đường quanh co.

3. Các Loại Cầu Ô Tô Phổ Biến Ngày Nay

Xe Dẫn Động Một Bánh (Hệ Dẫn Động 2 Bánh)

– Xe Dẫn Động Cầu Trước (FWD – Front Wheel Drive):

• Truyền lực từ động cơ tới trục trước để dẫn động các bánh trước.
• Ưu điểm: Bộ dẫn động cầu trước của xe nhỏ gọn, có khả năng bám đường tốt và giá thành thấp.
• Nhược điểm: Trọng lượng không đồng đều giữa trục trước và trục sau. 2 bánh trước cùng đồng thời kéo và đổi hướng lái của xe, không đạt hiệu quả tối đa.

– Xe Dẫn Động Cầu Sau (RWD – Rear Wheel Drive):

• Truyền lực trực tiếp từ động cơ tới trục sau để dẫn động các bánh sau.
• Ưu điểm: Khả năng tăng tốc tốt vì bánh sau đảm nhận vai trò tăng tốc cho xe. Bánh trước chỉ điều khiển hướng lái của xe.
• Nhược điểm: Khả năng bám đường kém trên đường trơn trượt.

Xe Dẫn Động Hai Bánh (Hệ Dẫn Động Bốn Bánh)

– Xe Dẫn Động 4 Bánh Bán Thời Gian (Part-Time 4WD):

• Cơ cấu dẫn động 4 bánh đồng thời, thay vì hai bánh ở cầu trước và cầu sau như xe dẫn động một cầu. Thay vào đó, cả bốn bánh đều được dẫn động từ trục trước hoặc trục sau.
• Ưu điểm: Bánh xe bám đường tốt, giúp xe di chuyển mượt mà trên địa hình dốc.
• Nhược điểm: Kết cấu phức tạp hơn với cơ cấu “gắn cầu” và hộp số phụ.

– Xe Dẫn Động 4 Bánh Toàn Thời Gian (Full-Time 4WD):

• Tương tự như xe dẫn động 4 bánh bán thời kỳ, các bánh xe của loại xe này cũng được dẫn động bên cạnh đó. Tuy nhiên, xe mặc định dẫn động bốn bánh và không thể chuyển đổi sang dẫn động cầu trước hay cầu sau.
• Ưu điểm: Loại bỏ cơ chế “cài cầu”. Lực kéo cao nhất trong các loại trên và động cơ hoạt động mạnh mẽ hơn.
• Nhược điểm: Tăng trọng lượng xe đáng kể, giá cao dẫn đến chi phí sửa chữa, thay thế cao.

So Sánh Xe Dẫn Động Cầu Trước và Xe Dẫn Động Cầu Sau

• Xe Dẫn Động Cầu Trước:
  • Ưu điểm: Nhỏ gọn, bám đường tốt, giá thành thấp.
  • Nhược điểm: Trọng lượng không đồng đều, hiệu quả lái xe không cao nhất.
• Xe Dẫn Động Cầu Sau:
  • Ưu điểm: Tăng tốc tốt, hiệu quả lái xe cao.
  • Nhược điểm: Bám đường kém trên đường trơn trượt.

Những loại xe dẫn động 4 bánh (bán thời gian hoặc toàn thời gian) thường được sử dụng cho những loại xe off-road hoặc trên địa hình khó khăn, để tăng cường khả năng vượt địa hình và bám đường tốt.

Kết Luận

Trục xe ô tô và cấu tạo cầu ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động và điều khiển xe. Việc lựa chọn loại xe dẫn động phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất, an toàn và khả năng vận hành của xe trên mọi loại địa hình và điều kiện khí hậu. Đồng thời, hiểu biết về cấu tạo cũng giúp người sử dụng xe có cái nhìn tổng quan và chăm sóc xe một cách hiệu quả.

Trên đây là những chia sẻ của Pro Car về cầu xe ô tô, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các loại cầu xe ô tô hiện nay. Hi vọng bài viết đem lại cho bạn đọc những kiến thức hữu ích mọi thông tin chi tiết liên quan đến sản phẩm dịch vụ về xe ô tô vui lòng liên hệ trực tiếp qua số hotline: 0867.767.168 để được hỗ trợ tư vấn nhanh chóng nhất