Kỹ thuật

Vi sai là gì? Các loại vi sai, chức năng và cách chúng hoạt động [với hình ảnh]

90

Vi sai là gì? Các loại vi sai, chức năng và cách chúng hoạt động [với hình ảnh]

Vi sai là gì? Các loại vi phân, chức năng và cách chúng hoạt động [với hình ảnh]
Vi sai

Vi sai là gì?

Vi sai là gì? Các loại vi sai, chức năng và cách chúng hoạt động: – Một hệ thống vi sai có thể được coi là một hệ thống có chức năng chính là truyền mô-men xoắn của động cơ đến các bánh xe. Bộ vi sai hoạt động với sự trợ giúp của sức mạnh mà nó lấy từ động cơ và sau đó tách nó ra, từ đó cho phép các bánh xe tự do quay ở các tốc độ khác nhau. Khi rẽ, bánh xe bên ngoài được quan sát thấy di chuyển xa hơn và nhanh hơn bánh xe bên trong. Do đó, bộ vi sai đóng một vai trò quan trọng vì nó là một tập hợp các bánh răng phía sau việc truyền công suất động cơ đến các bánh xe, do đó tận dụng chúng để quay ở các tốc độ khác nhau khi đến gần một ngã rẽ.

Khi xem xét hệ dẫn động cầu trước (FWD), vị trí vi sai sao cho nó cùng hướng với hộp số có bên trong vỏ và toàn bộ bộ phận này được coi là hộp số. Trong khi đó, trong trường hợp dẫn động cầu sau (RWD), bộ vi sai nằm ở giữa cặp bánh sau, kết nối trực tiếp với hộp số với sự trợ giúp của trục truyền động. Trong trường hợp xe dẫn động bốn bánh (AWD) và dẫn động bốn bánh (4WD), có một thiết lập bổ sung của vi sai trung tâm hoặc hộp chuyển giúp phân phối sức mạnh ở phía trước và phía sau.

Các loại vi sai

Vi phân được phân loại thành các loại chính sau:

  1. Vi sai mở
  2. Vi sai khóa
  3. Vi sai trượt hạn chế
  4. Vi sai hàn
  5. Vi sai hoạt động
  6. Vi sai Torsen
  7. Vi sai vectơ mô-men xoắn

1. Vi sai mở: (Các loại vi sai)

Mở vi sai
Vi sai mở

Vi sai mở được gọi là một trong những dạng vi sai cơ bản nhất được tìm thấy bao gồm hai nửa trục đi kèm với một bánh răng ở cả hai đầu của nó. Chúng được tìm thấy được kết nối với nhau bằng cách sử dụng một bánh răng thứ ba chịu trách nhiệm tạo thành ba cạnh của một hình vuông. Những vi sai này được sử dụng thêm cùng với bánh răng thứ tư để có thêm sức mạnh. Đây là những gì dẫn đến việc hoàn thành hình vuông.

Hệ thống đơn vị hoàn chỉnh này sau đó tiếp tục được bổ sung một bánh răng vòng vào vỏ vi sai, chức năng chính là giữ các bánh răng lõi cơ bản ở đúng vị trí và do đó sự sắp xếp bánh răng vòng này dẫn đến các bánh xe được dẫn động bởi trục truyền động bằng bánh răng. Chúng được gọi là một loại sắp xếp bánh răng được tìm thấy trong hệ thống vi sai mở và do đó được coi là loại hệ thống vi sai ô tô phổ biến nhất. Điều này chịu trách nhiệm tạo thành cơ sở cho các bộ hệ thống đa dạng và phức tạp khác nhau.

Ưu điểm của loại đơn vị như vậy được tìm thấy khá giống với bất kỳ sự khác biệt nào khác được mô tả trước đây. Tập trung vào việc hỗ trợ trục vào cua hiệu quả hơn bằng cách cho phép bánh xe ở phía bên ngoài của vòng quay để chạy nó ở tốc độ được quan sát là nhanh hơn so với bánh xe bên trong vì nó phải bao phủ nhiều mặt đất hơn. Một lợi ích bổ sung của hệ thống đơn vị này là nó được tìm thấy là tương đối rẻ hơn cho sản xuất.

Đồng thời, hệ thống có những nhược điểm nhất định, đó là do sự phân chia mô-men xoắn đồng đều trong cả hai bánh xe, lượng công suất có thể được mang về phía trước nhờ sự trợ giúp của các bánh xe chỉ bị giới hạn ở bánh xe có độ bám thấp nhất được cung cấp.

2. Vi sai khóa: (Các loại vi sai)

Vi sai bị khóa
Vi sai khóa

Bộ vi sai bị khóa hoặc khóa được gọi là một loại hệ thống vi sai được tìm thấy là phổ biến hơn trên những phương tiện đi ra đường thường xuyên hơn. Những vi sai này được coi là một bộ vi sai mở nhưng cùng với một lợi thế bổ sung là khóa nó tại chỗ, nếu cần, để làm cho nó hoạt động như một trục cố định chứ không phải là một trục độc lập. Điều này được tìm thấy đang xảy ra với công nghệ thủ công hoặc thậm chí điện tử trên xe.

Ưu điểm chính của vi sai bị khóa được tìm thấy là nó rất dễ phát triển để đạt được lực kéo cao hơn đáng kể, được so sánh đồng thời với vi sai mở. Vì sự phân bố mô-men xoắn trong loại hệ thống này không được tìm thấy là 50/50 như nhau, điều này có thể có thể truyền nhiều mô-men xoắn hơn đến bánh xe trải nghiệm lực kéo tốt hơn một chút trong số hai hệ thống có sẵn mà không bị khuyết tật bởi lực kéo thấp hơn có trên bánh xe khác tại bất kỳ thời điểm nào.

Vì rất hiếm khi người dùng được tìm thấy di chuyển với vận tốc lớn hơn, trong đó người dùng thường được tìm thấy di chuyển trên những bề mặt được tìm thấy là gồ ghề cũng như không bằng phẳng. Có nhiều vấn đề khác nhau như mòn xung quanh các góc trên trục cố định trong đó lốp được tìm thấy bị kéo và do đó ít vấn đề hơn.

Có một nhược điểm của diffs bị khóa thường được tìm thấy ở dạng ràng buộc xuất hiện khá thường xuyên bất cứ khi nào hệ thống được tìm thấy phải đối mặt với sự tích tụ mô-men xoắn cao hơn (năng lượng quay) trong hệ thống truyền động cần được giải phóng ngay lập tức để hoạt động tốt hơn. Điều này chủ yếu được tìm thấy bởi các bánh xe giả vờ rời khỏi mặt đất để tự đặt lại cho vị trí ban đầu của chúng, có thể giải phóng ổ khóa khi chúng không còn cần thiết nữa.

3. Vi sai trượt giới hạn: (Các loại vi sai)

Vi sai trượt hạn chế
Vi sai trượt hạn chế

LSD được tìm thấy hoạt động theo cách mà chúng được tìm thấy để thêm các lợi thế của cả vi sai mở cũng như khóa thông qua một hệ thống được đặt đơn giản, thay vì không thể phức tạp như vậy. Chủ yếu có hai loại loại chịu trách nhiệm sử dụng các hình thức kháng cự khác nhau để có được hiệu quả mong muốn:

A) Ly hợp cơ khí LSD

Chúng được gọi là loại chức năng LSD hoạt động trên cùng một nguyên tắc của bánh răng lõi được tìm thấy trong diff mở thường đi kèm với một cặp vòng áp suất. Chức năng chính của LSD này là tác dụng lực lên cả hai bộ tấm ly hợp, được tìm thấy được định vị theo cách song song với các bánh răng. LSD ly hợp cơ học là những LSD được tìm thấy được chia thành các loại phụ hoạt động theo một cách hơi khác nhau và có thể thay đổi khi quan sát thấy sự thay đổi áp suất trên các tấm ly hợp:

  • Xem xét trường hợp LSD một chiều, áp lực chỉ được tác động tại thời điểm cụ thể đó khi nó được tìm thấy đang trải qua quá trình tăng tốc. Điều này dẫn đến kết luận rằng trong khi thực hiện bất kỳ thao tác vào cua và tắt nguồn nào, diff hoạt động như một bộ vi sai loại mở, chịu trách nhiệm cho phép các bánh xe đó quay độc lập – trong khi bất cứ khi nào lực gia tốc đang được trải nghiệm, sự quay cưỡng bức của vi sai dẫn đến ma sát giữa các tấm ly hợp dẫn đến khóa chúng vào vị trí của chúng để thu thập nhiều lực kéo hơn.
  • LSD hai chiều là một phương pháp có vẻ tương tự như LSD một chiều và nó đi lên và đặc trưng gây áp lực nhiều hơn lên các tấm ly hợp ngay cả khi chúng đang giảm tốc. Mục đích chính của LSD này là cải thiện sự ổn định trong tình huống phanh trên các bề mặt đường thay đổi.

B) LSD nhớt

LSD nhớt là loại vi sai trượt hạn chế thứ hai, người ta thấy có một lượng đáng kể việc sử dụng chất lỏng dày tại chỗ mà ly hợp chịu trách nhiệm tạo ra điện trở thực sự cần thiết với mục đích thay đổi hành vi của vi sai trong trạng thái mở và khóa. Do chứa ít bộ phận chuyển động hơn nhiều so với LSD cơ học, VLSD do đó được coi là một bộ phận đơn giản hơn cũng được cho là sở hữu nhiều ưu điểm cũng như nhược điểm hơn khi so sánh.

VLSD được gọi là những VLSD thành công trong việc định hướng mô-men xoắn hiệu quả hơn để bánh xe giả vờ sở hữu nhiều lực kéo hơn. Vì chất lỏng được tìm thấy có xu hướng hoạt động dưới tốc độ, trong trường hợp bánh xe bị mất lực kéo và quay, sự khác biệt về tốc độ giữa hai bánh xe có bên trong bộ vi sai có trách nhiệm tạo ra nhiều lực cản hơn trên bánh xe di chuyển chậm – truyền lượng mô-men xoắn lớn hơn từ trục truyền động đến nó.

4. Vi sai hàn: (Các loại vi sai)

Vi sai hàn
Vi sai hàn

Vi sai hàn ít nhiều hoạt động giống như vi sai bị khóa, điểm khác biệt duy nhất là nó được hàn vĩnh viễn từ vi sai (mở) vào trục cố định. Điều này chỉ được thực hiện trong một số tình huống cụ thể nhất định trong đó các đặc tính của trục cố định, giúp việc giữ cho cả hai bánh xe quay đồng thời trở nên ít phức tạp hơn – ví dụ, trên ô tô có mục đích trôi.

Mục đích của vi sai hàn là giữ cho cả hai bánh xe ở phía sau xe quay với cùng tốc độ / giống hệt nhau, nhưng vì bánh xe có mặt ở bên ngoài quay tương đối nhanh hơn bánh xe có mặt ở phía bên trong khi rẽ, duy trì cùng tốc độ trên cả hai bánh xe sẽ khiến bánh xe bên trong mất lực kéo và cuối cùng trượt, làm cho oversteer khá phổ biến. Nhưng hàn vi sai là một thứ rất vĩnh viễn và không thể thay đổi sau này, và nó cũng sẽ có tác dụng phụ.

Trong hầu hết các trường hợp, nó không được khuyến khích vì nhiệt từ hàn có thể dẫn đến ảnh hưởng nặng nề đến độ bền của bộ phận và làm phát sinh sự cố bộ phận thảm khốc – có khả năng dẫn đến các trường hợp nguy hiểm nổ bánh răng vi sai bị hỏng qua vỏ vi sai và trở thành mối đe dọa đối với sự an toàn của người đi bộ và người tham gia giao thông khác.

5. Vi phân hoạt động: (Các loại vi phân)

Vi sai chủ động
Vi sai chủ động

Ít nhiều tương tự như vi sai trượt giới hạn, vi sai chủ động kết thúc hoạt động trên các cơ chế nhất định để cung cấp cho hệ thống điện trở cần thiết để truyền mô-men xoắn tiếp theo từ bên này sang bên kia, nhưng thay vì dựa vào lực hoàn toàn là cơ học, các ly hợp này cũng có thể được kích hoạt bằng điện tử.

Bộ vi sai hoạt động này có khả năng cao sử dụng thiết bị điện tử để thay đổi một cách giả tạo các lực cơ học mà hệ thống đang trải qua bằng cách thay đổi các điều kiện lái xe. Điều này làm cho chúng có thể lập trình và từ đó có thể điều khiển được, và với sự trợ giúp của một loạt các cảm biến có mặt trên xe, một máy tính có thể tự phát hiện bánh xe nào và khi nào nó cần năng lượng.

Điều này cải thiện hiệu suất đáng kể, đặc biệt là bề mặt đường không tốt và đặc biệt được sử dụng trong những chiếc xe đua phải chịu đựng điều kiện lái xe thay đổi nhanh chóng và đòi hỏi một hệ thống có thể tự duy trì với những điều chỉnh liên tục mà chiếc xe trải qua.

6. Vi sai Torsen: (Các loại vi sai)

Vi sai Torsen
Vi sai Torsen

Bộ vi sai Torsen (Mô-men xoắn – Cảm biến) sử dụng một số bánh răng đặc biệt thông minh để hoạt động bình thường và đáp lại hiệu ứng tương tự được tìm thấy trong Bộ vi sai trượt hạn chế mà không cần đổi lại thực hiện bất kỳ loại sử dụng ly hợp hoặc kháng chất lỏng nào.

Nó đạt được thành công điều này bằng cách bổ sung một lớp bánh răng sâu vào thiết lập bánh răng truyền thống của bộ vi sai mở. Những bộ bánh răng sâu này đang tác động lên cả hai trục cung cấp lực cản cần thiết để mở ra sự truyền mô-men xoắn, sau đó đạt được thành công bởi các bánh răng sâu trong lưới (không đổi) với nhau với sự trợ giúp của các bánh răng thúc đẩy được kết nối.

Ngoài ra, một đặc tính vi sai mở luôn có xu hướng phân chia mô-men xoắn 50/50 giữa mỗi bánh xe của nó, do khả năng cao hướng tỷ lệ phần trăm mô-men xoắn cao hơn đáng kể qua một bánh xe thay đổi theo tỷ lệ của bánh răng, vi sai xoắn rất hữu ích.

7. Vi sai vectơ mô-men xoắn: (Các loại vi sai)

Vi sai vectơ mô-men xoắn
Vi sai vectơ mô-men xoắn

Bộ vi sai vectơ mô-men xoắn được coi là một hệ thống tăng cường điện tử thậm chí còn tiên tiến hơn, thậm chí có thể thay đổi và điều khiển góc / động lực học / vectơ của xe vào và ra khỏi các ngã rẽ bằng cách chỉ cho phép một số bánh xe cụ thể đạt được mô-men xoắn cao hơn vào những thời điểm quan trọng – do đó dẫn đến hiệu suất vào cua được cải thiện.

Khi đến gần một góc cua, những gì Bộ vi sai trượt giới hạn đa chiều làm là nó áp dụng lực cản trên cả hai bánh xe để nó khóa trục một phần và ổn định nó trong khi hoạt động phanh – ngay sau đó được giải phóng khi tốc độ của bánh xe từ từ giảm xuống và xe quay vào, cho phép các bánh xe quay với vận tốc khác nhau.

Tuy nhiên, thay vì giải phóng lực cản trên cả hai bánh xe, những gì TVD làm là nó tiếp tục áp dụng ly hợp trên bánh xe có bên ngoài – do đó làm tăng lực cản mà bánh xe cụ thể đó phải đối mặt và làm cho kênh truyền nhiều mô-men xoắn hơn qua cùng một bánh. Kết quả là sự mất cân bằng công suất này là nguyên nhân khiến xe rẽ mạnh vào góc cua và đổi lại giảm hiện tượng thiếu lái.

Trong khi TVD tiếp tục gây ra nhiều lực cản hơn lên ly hợp của bánh xe bên ngoài, nó chắc chắn áp đặt hệ thống thông qua nó để chuyển hướng nhiều mô-men xoắn hơn – do đó làm tăng lượng công suất tác dụng và giảm understeer có kinh nghiệm khi tăng tốc ra khỏi góc.

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, hiện đang làm việc trong nghành chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *