nguyên lý hoạt động của bộ vi sai.pdf

8
Nguyên lý hoạt động của bộ vi sai - 23/5/2007 9h:34 Bạn đã biết động cơ làm việc như thế nào và bạn cũng đã tìm hiểu nguyên lý làm việc của hộp số. Tuy nhiên để đưa nguồn động lực của động cơ xuống các bánh xe cần phải thông qua một hệ thống cuối cùng, đó là bộ vi sai. Bộ vi sai thường được lắp đặt cùng với truyền lực cuối, hay còn gọi l à cầu xe. Bộ vi sai trên xe có ba nhiệm vụ chính sau: - Truyền mô men của động cơ tới các bánh xe. - Đóng vai trò là cơ cấu giảm tốc cuối cùng trước khi mô men xoắn truyền tới các bánh xe. - Truyền mô men tới bánh xe trong khi cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau. Qua bài viết này chúng ta sẽ biết tại sao chiếc xe của bạn lại cần bộ vi sai và sau đó hãy cùng nghiên cứu về nguyên lý làm việc của nó cũng như tìm hiểu về một số loại vi sai ô tô hiện nay. Xin mời trỏ chuột vào các đèn tín hiệu để xem sự khác nhau của các bán kính quay vòng giữa các bánh xe Bạn đang nên biết rằng, các bánh xe quay với các tốc độ khác nhau, đặc biệt là khi quay vòng. Hãy nhìn sơ đồ mô phỏng dưới đây. Mỗi bánh xe sẽ đi được những quãng đường khác nhau khi chiếc xe vào cua, các bánh xe phía trong đi được quãng đường ngắn hơn các bánh xe phía ngoài. Điều đó có nghĩa l à các bánh xe bên trong sẽ quay với tốc độ thấp hơn các bánh xe ngoài . Đối với các bánh xe bị động, ví dụ như các bánh trước của chiếc xe dẫn động bánh sau, không có gì liên kết chuyển động giữa chúng nên hoạt động độc lập với nhau. Thế nhưng, hai bánh sau lại

Upload: nguyen-xuan-nam

Post on 16-Dec-2015

11 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • Nguyn l hot ng ca b vi sai - 23/5/2007 9h:34

    Bn bit ng c lm vic nh th no v bn cng tm hiu nguyn l lm vic ca hp s. Tuy nhin a ngun ng lc ca ng c xung cc bnh xe cn phi thng qua mt h thng cui cng, l b vi sai. B vi sai thng c lp t cng vi truyn lc cui, hay cn gi l cu xe.

    B vi sai trn xe c ba nhim v chnh sau: - Truyn m men ca ng c ti cc bnh xe. - ng vai tr l c cu gim tc cui cng trc khi m men xon truyn ti cc bnh xe. - Truyn m men ti bnh xe trong khi cho php chng quay vi tc khc nhau.

    Qua bi vit ny chng ta s bit ti sao chic xe ca bn li cn b vi sai v sau hy cng nghin cu v nguyn l lm vic ca n cng nh tm hiu v mt s loi vi sai t hin nay.

    Xin mi tr chut vo cc n tn hiu xem s khc nhau ca cc bn knh quay vng gia

    cc bnh xe

    Bn ang nn bit rng, cc bnh xe quay vi cc tc khc nhau, c bit l khi quay vng. Hy nhn s m phng di y. Mi bnh xe s i c nhng qung ng khc nhau khi chic xe vo cua, cc bnh xe pha trong i c qung ng ngn hn cc bnh xe pha ngoi. iu c ngha l cc bnh xe bn trong s quay vi tc thp hn cc bnh xe ngoi. i vi cc bnh xe b ng, v d nh cc bnh trc ca chic xe dn ng bnh sau, khng c g lin kt chuyn ng gia chng nn hot ng c lp vi nhau. Th nhng, hai bnh sau li

  • c s lin kt cng nhn c ngun ng lc t mt ng c v mt hp s duy nht. Nu khng c b vi sai, hai bnh sau s b kho li vi nhau, b bt buc phi quay vi cng mt tc nh nhau. iu ny s lm cho vic quay vng ca xe rt kh khn. chic xe vo cua c, chc chn mt bnh xe s b trt quay. Vi cng ngh ch to lp xe v ng b tng nh hin nay, lc tc ng s lm trt quay mt bnh xe. Lc ny s c truyn t bnh xe bn ny sang bn kia qua trc bnh xe, lm tng lc xon tc dng ln trc bnh xe. B vi sai l g? B vi sai l mt thit b dng chia m men xon ca ng c thnh hai ng, cho php hai bn bnh xe quay vi hai tc khc nhau. Chng ta c th tm thy b vi sai tt c cc xe hi v xe ti hin i, v c bit cc xe bn bnh ch ng hon ton. Mi cu ch ng ca nhng xe ny u cn mt b vi sai v ng nhin gia bnh trc v bnh sau cng cn v khi vo cua, qung ng m bnh trc v sau i c cng khc nhau.

  • i vi cc xe bn bnh bn ch ng th li khng cn b vi sai gia cc bnh trc v sau; thay vo , chng c kho li vi nhau chuyn ng cng mt tc . iu ny l gii ti sao nhng chic xe ny li vo cua kh khn trn ng b tng khi h thng bn bnh ch ng c s dng. Cc bnh xe s c quay vi cc tc khc nhau? Chng ta va bt u vi dng vi sai cu n gin nht, cn gi l b vi sai m. Sau y chng ta s n vi mt s thut ng khc. Hnh nh di y s cho chng ta bit mt s thnh phn chnh ca mt b vi sai m.

  • Khi chic xe chuyn ng thng trn ng, c hai bnh xe cng quay vi mt tc nh nhau. Bnh rng u vo s lm vnh rng v v vi sai quay, khng c mt bnh rng no ca b vi sai quay, hai bnh rng cnh nh c kho cng nhau v vi v vi sai.

    Xin mi click chut vo nt "Straight" theo di s chuyn ng tng i ca cc bnh rng

    khi xe i thng. Xin mi click chut vo nt "Turn" theo di s chuyn ng tng i ca cc bnh rng khi

    xe i thng.

    Hy ch rng bnh rng u vo nh hn nhiu so vi vnh rng, y l cp bnh rng gim tc cui cng ca chic xe v t s truyn ca chng chnh l t s truyn ca truyn lc cui. Khi ni t s truyn lc cui l 4.10 tc l s rng ca vnh rng ln gp 4.10 ln bnh rng u vo.

    Khi chic xe vo cua, cc bnh xe s phi quay vi cc tc khc nhau. Trong bc tranh trn, bn c th thy cc bnh rng trn v vi sai s quay ngay khi chic xe bt u i hng chuyn ng, cho php cc bnh xe chuyn ng vi cc tc khc nhau. Cc bnh xe bn trong quay chm hn v vi sai, trong khi cc bnh xe bn ngoi li quay nhanh hn.

    B vi sai m khi chuyn ng thng Nhng trc trc v rc ri? B vi sai m lun cung cp mt m men c nh cho mi bnh xe. C hai yu t quyt nh n vic cung cp m men cho cc bnh xe, l thit b v lc ko. Trong iu kin ng kh ro, lc bm tt, gi tr m men cung cp cho cc bnh xe b gii hn bi ng c v cc bnh rng; nhng trong iu kin lc bm km nh xe i trn bng chng hn, gi tr m men xon li b gii hn bi mt im m ti cc bnh xe b trt quay. V vy, ngay c khi ng c ca xe c kho bao nhiu i chng na th m men xon cng

  • chng truyn c xung t bi v cc bnh xe b trt quay. Khi , bn c c tnh ga mnh ln na, bnh xe ca bn cng quay nhanh hn nhng chic xe vn nm ti ch.

    Xin mi click chut vo nt "Play" xem s chuyn ng tng i ca cc bnh rng trong

    b vi sai m, khi xe i thng.

    Xin mi click chut vo nt "Play" xem s chuyn ng tng i ca cc bnh rng trong

    b vi sai m, khi xe vo cua.

    Nu bn tng li xe trn bng tuyt, bn s bit th thut khi hnh chic xe d dng hn. Bn ch nn khi hnh bng s mt, thay vo bn nn c s dng s hai hoc thm ch c s ba i. iu ny s bo m cho hp s ca chic xe cung cp m men xon thp i v do vy c th chic xe s trn i m khng b ba ti n na. Th nhng, iu g s xy ra khi mt bn bnh xe c lc bm rt tt cn bn kia li nm trn vng ly? y l vn rc ri m b vi sai m s phi vo cuc gii quyt. Hy nh rng b vi sai m lun cung cp mt m men xon nh nhau cho c hai bnh xe, v gi tr m men xon cc i s b gii hn ti cc bnh xe khng b trt quay. N khng ly nhiu m men lm mt bnh xe b trt trn bng nhng bnh xe c bm ng tt cng ch nhn c gi tr m men tng t. Chic xe ca bn khng th c c s bm ng ti u c. Phc tp hn l Off road! Ngoi nhc im trn, b vi sai m cn c th gy cho bn nhng rc ri hn nhiu khi bn chy xe trn ng xu. Nu bn c mt chic xe ti hoc mt chic xe a dng bn bnh ch ng, vi b vi sai m cho c bnh trc v sau, bn c th b sa ly. Hy nh rng chng ta ang n n vic b vi sai m lun cung cp mt m men xon nh nhau cho cc bnh xe. Nu mt bnh xe pha trc hoc sau khng bm ng, chng s b quay t do. Gii quyt cho vn ny chnh l b vi sai trt gii hn (LSD hay cn gi l positraction). B vi sai trt ny s dng a dng cc c cu lm cho b vi sai thng hot ng khi vo cua. Khi mt bnh xe b trt quay, chng s chuyn phn m men c ch sang bn bnh xe khng b trt tn dng hiu qu m men xon ng c. Sau y chng ta cng tm hiu v cc dng ca LSD, bao gm clutch-type LSD, the viscous coupling, locking differential v Torsen differential. Vi sai trt gii hn kiu ly hp clutch-type LSD y c l l dng chung nht ca loi vi sai trt gii hn. Loi vi sai ny c tt c cc thnh phn ca mt b vi sai m, nhng c thm mt hp l xo v mt b ly hp. Mt vi b c mt ly hp hnh nn ging nh ng b cc hp s c kh.

  • Hp l xo y cc bnh rng bn cnh tch ra khi cc tm ly hp ang c gn vi v vi sai. Ton b cc bnh rng u quay vi v khi hai bnh xe quay cng mt tc , v lc ny khng cn thit phi c b ly hp ny. Th nhng nu c g buc cho mt bnh xe quay nhanh hn bnh kia, nh khi vo cua chng hn, th lp tc ly hp bt u hot ng. N c tc dng chng li hin tng c hai bnh xe quay cng mt tc . Nu mt bnh xe mun quay nhanh hn bnh bn kia, n cn phi lm b ly hp trt i. cng ca l xo v lc ma st ca ly hp s quyt nh gi tr m men s lm cho n b trt. Tr li vi tnh hung trn, nu mt bnh xe ln trn bng cn bnh bn kia li c bm ng rt tt, vi b vi sai trt gii hn ny th ngay c bnh xe b trt quay khng th truyn m men xung t th bnh bn kia cng s truyn m men chic xe di chuyn khi vng ly. M men c cung cp cho bnh xe khng nm trn bng s cn bng vi gi tr m men cn li sau khi lm cho ly hp trt i. Kt qu l bn c th di chuyn v trc vt qua vng ly. Khp ni dnh (Viscous Coupling) Khp ni dnh thng c thy trn cc xe c cc bnh xe ch ng hon ton. N c s dng kt ni cc bnh sau vi cc bnh xe trc khi mt cp bnh xe b trt th m men xon s c chuyn ti cp bnh kia.

    Khp ni dnh c hai b a ma st t bn trong mt khng gian kn in y cht lng (thng l du thu lc c bit) c nht cao. Mi b a ma st c ni vi mt u trc. Di iu

  • kin bnh thng, c hai b a ma st v lng du thu lc trong khp ni cng quay vi mt tc nht nh. Khi mt cp bnh xe c gng quay nhanh hn, c th ang b trt chng hn, b a ma st tng ng vi cp bnh xe quay nhanh hn cng b quay nhanh hn theo. Lc ny, du thu lc nm trong khng gian gia hai b a ma st s c tc dng cun b a ma st kia cng quay nhanh theo. iu ny s lm cho m men xon s c truyn t cp bnh xe quay nhanh hn sang bnh xe quay chm hn, lm cho bnh b trt hn. Khi chic xe vo cua, s khc nhau v tc gia cc bnh xe khng ln nh khi mt trong chng b trt. Mt trong hai b a ma st quay cng nhanh so vi b kia (tng ng vi bnh xe trt cng nhiu) th lng m men xon c b khp ni dnh chuyn i cng ln. Nh vy tc dng ca loi khp ni ny khi xe vo cua l khng c, v vy nhc im ln nht, r rng l: khng c mt cht m men no c chuyn i trc khi hin tng trt bt u. d hiu hn, chng ta cng tm hiu mt minh ho n gin sau: Bn hy t mt chic a thu tinh, su lng, nh c th cha c mt qu trng g (vt) ln mt quay t trn chic bn. Hy kho lo p qu trng vo trong chic a m lng khng b v ra. Lc ny, lng qu trng nm gia chic a v lng trng bao quanh. Bn hy quay t ngt chic a. Ch nhn bn s thy, lc u lng qu trng khng quay cng chic a nhng ch mt lc sau n quay cng vi chic a. iu ny c th l gii l do lc ma st nht ca lng trng trng g lm cho lng quay cng theo vi chic a. Nu khi chic a v lng ang quay cng nhau, bt ng bn gi chic a li, lc ny lng lp tc quay chm dn ri cng dng li theo chic a. Lin h vi khp ni trn ta c th thy chic a v lng chnh l hai b a ma st cn lng trng trng g c tc dng nh du thu lc, v nguyn l lm vic ca chng nh v d minh ho trn. Vi sai kho locking v vi sai cm bin m men Torsen B vi sai kho rt hu ch trong trng hp chic xe ca bn chy trn ng rt xu. Kt cu ca n cng ging vi loi vi sai m nhng c kt hp thm c cu thu lc, kh nn hoc in kho cc bnh rng u ra li vi nhau. C cu vi sai ny c iu khin ng m ch yu bng cng tc v khi n hot ng cc bnh xe u quay vi cng mt tc nh nhau.

  • Vi sai Torsen l mt thit b c kh hon ton, n khng c iu khin bng in t, khng c ly hp v cng khng c t cht thu lc no. Vi sai Torsen (kt hp t torque v sensing, c ngha l cm bin m men) lm vic nh mt b vi sai m khi gi tr m men ca mi bnh xe l cn bng. Th nhng ngay sau khi mt bnh xe no mt lc bm, s khc nhau v m men dn n cc bnh rng trong b vi sai Torsen kt ni vi nhau. Vic thit k cc bnh rng trong b vi sai s quyt nh n t s chnh lch m men. V d, nu mt b vi sai Torsen c bit c thit k vi t s chnh lch 5:1, n s c kh nng cung cp m men xon cho bnh xe c lc bm tt ln gp 5 ln bnh xe b trt. Cc thit b ny thng c s dng cc xe hi c cc bnh ch ng hon ton vi hiu sut cao. Ging nh b khp ni dnh, chng thng c s dng chuyn i cng sut gia bnh trc v bnh xe sau. Trong hai loi ny, b vi sai Torsen tt hn b vi sai khp ni dnh v chng truyn m men ngay khi hin tng trt c th xy ra. Tuy nhin, nu mt cp bnh xe b mt sc bm hon ton th vi sai Torsen s khng th cung cp mt cht m men no cho cp bnh xe kia, bi v t s chnh lch s quyt nh bao nhiu m men xon c chuyn i, v ng nhin 5 ln 0 s phi bng 0.

    Ngc Hi (Bin dch)