Bộ vi sai chống trượt LSD (Limited Slip Differential) là một loại vi sai đặc biệt được thiết kế để cải thiện khả năng kiểm soát lực kéo của xe, đặc biệt là trong các điều kiện đường trơn trượt hoặc khi một bên bánh xe mất độ bám. Bài viết này, PowerSteam giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các loại phổ biến hiện nay.
Vi sai chống trượt LSD là gì?
Vi sai chống trượt, hay còn gọi là vi sai hạn chế trượt (LSD – Limited-slip Differential), là một bộ phận nằm giữa hai bánh xe của trục dẫn động, có dạng hình tròn và giúp điều chỉnh tốc độ quay của từng bánh. Điều này giúp xe vận hành mượt mà và giữ độ ổn định, an toàn.
Khi xe đi thẳng, các bánh xe quay cùng tốc độ, đảm bảo cân bằng và ổn định. Tuy nhiên, khi vào cua, mỗi bánh cần quay với tốc độ khác nhau để duy trì độ bám đường, bánh ngoài góc cua quay nhanh hơn bánh trong. Nếu không có vi sai chống trượt, các bánh sẽ bị khóa với nhau, có thể gây hiện tượng trượt bánh và mất an toàn.
Cấu tạo của vi sai chống trượt LSD
Vi sai chống trượt bao gồm trục truyền động và bánh răng trục, được lắp đặt trên trục nối hai bánh xe. Khi một bánh xe trượt hoặc mất độ bám, vi sai chống trượt sẽ nhận mô-men xoắn từ trục truyền động và phân bổ lực phù hợp cho từng bánh, tạo lực hãm cần thiết để bánh xe giữ độ bám đường, đặc biệt hiệu quả trên đường trơn trượt hoặc khi xe vào cua.
Vị trí lắp đặt vi sai chống trượt
- Xe dẫn động cầu sau: Vi sai chống trượt được đặt giữa hai bánh của cầu sau.
- Xe dẫn động cầu trước: Vi sai chống trượt thường tích hợp trong hộp số.
- Xe dẫn động hai cầu (AWD/4WD): Có thêm một vi sai trung tâm ở giữa trục các đăng để phân chia lực giữa cầu trước và cầu sau.
Vi sai chống trượt cải thiện đáng kể độ bám đường và sự ổn định, giúp xe vận hành hiệu quả hơn trong các điều kiện đường xấu hoặc phức tạp.
Nguyên lý hoạt động của vi sai chống trượt
Bộ vi sai chống trượt có cấu tạo gần giống với vi sai tiêu chuẩn, nhưng có thêm ly hợp. Bộ vi sai giúp tạo sự chênh lệch tốc độ quay giữa các bánh trong và bánh ngoài khi xe vào cua, hạn chế trượt bánh.
Trong trường hợp xe gặp địa hình trơn trượt, khi một bánh xe rơi vào đoạn đường trơn và các bánh còn lại vẫn trên mặt đất có độ bám tốt, công suất thường truyền phần lớn đến bánh bị trượt, khiến xe không thể di chuyển.
Vi sai chống trượt giải quyết vấn đề này: khi phát hiện chênh lệch tốc độ quay lớn giữa các bánh, ly hợp trong vi sai đóng lại, khóa một phần hoặc toàn bộ vi sai, làm giảm tốc độ quay của bánh xe trơn trượt và chuyển công suất sang bánh có độ bám tốt hơn, giúp xe thoát khỏi tình huống mắc lầy.
Lưu ý khi sử dụng vi sai chống trượt
Việc sử dụng vi sai chống trượt cũng có một số nhược điểm. Trong điều kiện đường trơn, xe có thể bị trượt về một bên nếu lực bám giữa lốp và mặt đường không đủ để ly hợp hoạt động đúng cách, không tạo ra được chênh lệch tốc độ cần thiết giữa các bánh.
Vi sai chống trượt thường được lắp đặt trên xe dẫn động cầu sau hoặc ở bộ phân phối công suất của xe hai cầu, trong khi các xe cầu trước ít khi sử dụng loại vi sai này do lực cản từ ly hợp có thể gây khó khăn cho việc chuyển hướng.
Các loại vi sai chống trượt phổ biến trên ô tô
Dựa trên cấu trúc và cơ chế hoạt động, vi sai chống trượt có thể phân thành 4 loại sau:
Vi sai chống trượt sử dụng khớp nối thủy lực
Loại này dùng khớp nối thủy lực với ly hợp truyền mô-men quay dựa vào sức cản từ độ nhớt của dầu để giảm trượt. Khi quay, lực ly tâm đẩy dầu nhớt trong khớp, tạo sức ép lên các đĩa ma sát liên kết với bán trục và vỏ vi sai, giúp giảm thiểu hiện tượng trượt và duy trì lực kéo. Loại này thường xuất hiện trên xe dẫn động 4 bánh và xe có động cơ đặt trước (FF) hoặc đặt sau (FR).
Vi sai chống trượt kiểu Torsen cảm ứng mô-men xoắn
Loại Torsen hoạt động nhờ mô-men kéo từ hộp số. Khi mô-men giữa các bánh xe chênh lệch, hệ thống bánh răng trục và bánh vít tự khóa nhờ cấu trúc răng nghiêng của chúng. Khi vào cua, vi sai tự khóa, điều chỉnh tốc độ quay của bánh xe để tăng độ bám đường. Trên đường thẳng, các bộ phận quay đồng đều nên không xảy ra hiện tượng khóa.
Vi sai chống trượt kiểu ma sát lệch trục cảm ứng mô-men xoắn
Được cải tiến từ loại Torsen, loại này gồm bánh răng bán trục, vỏ hộp vi sai và bánh răng hành tinh. Trong quá trình hoạt động, hai lực ma sát hình thành giữa các đầu răng và trục, hạn chế trượt quay của bánh xe, tăng độ bám và giúp xe ổn định khi đi qua đường trơn trượt.
Vi sai chống trượt loại nhiều đĩa
Cấu trúc loại này bao gồm các lò xo nén giữa bánh răng bán trục và các đĩa ma sát. Khi các bánh xe quay nhanh, lực ép từ lò xo tăng, giúp vi sai duy trì độ bám đường tốt trên địa hình khó khăn, giúp xe dễ dàng vượt qua đường xấu.
Mỗi loại vi sai chống trượt có cấu trúc và cơ chế hoạt động riêng biệt để tăng khả năng bám đường, cải thiện độ ổn định của xe khi di chuyển trên địa hình phức tạp.
Trên đây là những thông tin liên quan về bộ vi sai chống trượt LSD trên ô tô. PowerSteam hy vọng rằng, bài viết này phần nào giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến hệ thống vi sai chống trượt, bạn có thể để lại câu hỏi, chúng tôi sẵn sàng giải đáp.
