Hệ thống truyền động trên ô tô có nhiều bộ phận quan trọng, trong đó không thể không nhắc đến trục các đăng ô tô. Bộ phận này đóng vai trò then chốt trong việc truyền lực và mô-men xoắn, đảm bảo sự vận hành ổn định và hiệu quả của xe trên mọi địa hình. Hiểu rõ về trục các đăng giúp người lái và người yêu xe có cái nhìn sâu sắc hơn về cách xe hoạt động.
Cấu tạo chi tiết của trục các đăng ô tô
Trục các đăng ô tô, hay còn gọi là shaft truyền động, là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống truyền lực của nhiều loại xe, đặc biệt là xe dẫn động cầu sau (FR) hoặc xe dẫn động bốn bánh (4WD). Nhiệm vụ chính của nó là truyền mô-men và lực từ bộ phận này sang bộ phận khác trong hệ thống truyền động, ngay cả khi các bộ phận này không thẳng hàng hoặc có khoảng cách thay đổi trong quá trình vận hành.
Trục chính
Phần chính của trục các đăng là thân trục. Thân trục thường được chế tạo từ thép ống rỗng hoặc thép đặc có độ bền xoắn và uốn cao để chịu được tải trọng lớn khi truyền mô-men. Thiết kế rỗng giúp giảm khối lượng tổng thể của bộ truyền động các đăng mà vẫn đảm bảo độ cứng vững cần thiết. Thân trục có thể có chiều dài cố định hoặc được thiết kế để thay đổi chiều dài, tùy thuộc vào vị trí lắp đặt và yêu cầu kỹ thuật của xe.
Khớp các đăng
Khớp các đăng là bộ phận then chốt cho phép trục các đăng truyền lực khi có sự thay đổi về góc giữa các bộ phận được nối với nhau. Có nhiều loại khớp các đăng khác nhau, phổ biến nhất là khớp các đăng dạng chữ thập (Cardan joint) và khớp các đăng đồng tốc (CV joint). Khớp chữ thập đơn giản, chịu tải tốt nhưng tạo ra sự khác tốc độ quay giữa hai đầu khi góc lệch lớn. Khớp đồng tốc phức tạp hơn nhưng đảm bảo tốc độ quay của hai đầu luôn bằng nhau, rất quan trọng cho các bánh xe dẫn hướng. Một bộ truyền động các đăng có thể sử dụng một hoặc nhiều khớp này để đáp ứng yêu cầu vận hành.
Rãnh then và cơ cấu bù trừ
Trong quá trình xe di chuyển, hệ thống treo làm cho khoảng cách giữa các bộ phận như hộp số và cầu xe thay đổi liên tục. Để trục các đăng có thể hoạt động linh hoạt trong điều kiện này, nó được trang bị rãnh then và cơ cấu bù trừ chiều dài. Rãnh then (spline) cho phép một phần của trục trượt dọc theo phần kia trong giới hạn nhất định, giúp trục có thể co giãn theo sự thay đổi khoảng cách mà không bị uốn cong hay chịu lực nén quá lớn. Cơ cấu này thường tích hợp ngay trên thân trục hoặc tại một trong các khớp nối.
Vị trí lắp đặt và cấu tạo cơ bản của trục các đăng ô tô
- Gửi Xe Ô Tô Đi Phú Quốc: Cẩm Nang Chi Tiết Từ A-Z
- Rửa Xe Ô Tô Áp Suất Cao: Hướng Dẫn Từ Chuyên Gia
- Nâng Tầm Âm Thanh: Hiểu Rõ Về Loa Treble Xe Hơi
- Giải thích về dòng điện Parasitic Current trên xe
- Lợi ích và các loại sơn phủ gầm ô tô phổ biến
Phân loại bộ truyền động các đăng
Bộ truyền động các đăng được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, giúp người ta lựa chọn loại phù hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể trên ô tô. Các tiêu chí phân loại chính bao gồm kết cấu của thân trục, đặc tính truyền tốc độ của khớp và số lượng khớp được sử dụng trong bộ truyền.
Phân loại theo kết cấu trục
Dựa trên cấu tạo của thân trục, trục các đăng được chia làm hai loại chính: trục rỗng và trục đặc. Trục rỗng thường được sử dụng ở các vị trí có khoảng cách truyền lực lớn như nối từ hộp số ra cầu xe trên xe tải hoặc xe dẫn động cầu sau có động cơ đặt trước. Ưu điểm của trục rỗng là có khối lượng nhẹ hơn so với trục đặc cùng độ bền, khả năng chống xoắn tốt và số vòng quay nguy hiểm cao hơn. Tuy nhiên, kích thước bên ngoài của nó lại lớn hơn, đòi hỏi không gian lắp đặt rộng rãi. Ngược lại, trục đặc thường được dùng cho các kết nối khoảng cách ngắn hoặc tại các vị trí bị hạn chế không gian nghiêm ngặt, ví dụ như nối từ bộ vi sai ra bánh xe chủ động (gọi là bán trục hoặc trục láp). Trục đặc có kích thước nhỏ gọn nhưng nặng hơn, không thể thay đổi chiều dài và có số vòng quay nguy hiểm thấp hơn so với trục rỗng.
Phân loại theo đặc tính tốc độ khớp
Khớp các đăng đóng vai trò quan trọng trong việc truyền mô-men khi góc giữa hai trục thay đổi. Dựa vào cách chúng truyền tốc độ góc, khớp được chia thành khớp đồng tốc và khớp khác tốc. Khớp các đăng đồng tốc, như tên gọi, truyền chuyển động quay từ trục này sang trục kia với tốc độ góc luôn bằng nhau, bất kể góc lệch. Điều này cực kỳ quan trọng ở các bánh xe dẫn hướng để tránh hiện tượng rung hoặc mất ổn định. Khớp đồng tốc thường có kết cấu phức tạp hơn, yêu cầu độ chính xác gia công cao và chi phí sản xuất lớn. Ngược lại, khớp các đăng khác tốc (điển hình là khớp chữ thập) tạo ra sự biến thiên tốc độ quay giữa hai trục khi góc lệch tồn tại, gây rung động nếu góc quá lớn hoặc không được bù trừ bởi khớp thứ hai. Tuy nhiên, loại khớp này đơn giản, bền bỉ và có giá thành thấp hơn, thường được dùng ở các vị trí mà sự khác tốc không ảnh hưởng nhiều hoặc có thể được triệt tiêu bằng cách sử dụng hai khớp nối tiếp.
_16403171881.jpg)
Phân loại theo số lượng khớp trong bộ truyền
Bộ truyền động các đăng có thể sử dụng một hoặc nhiều khớp để thực hiện nhiệm vụ truyền lực. Loại đơn chỉ sử dụng duy nhất một khớp các đăng, thường là khớp đồng tốc, phù hợp với các vị trí yêu cầu truyền mô-men với góc lệch nhỏ và không tạo ra sự khác tốc. Loại kép sử dụng hai hoặc nhiều khớp, thường là hai khớp khác tốc nối với nhau bằng một đoạn trục trung gian. Cấu hình này giúp truyền mô-men giữa các bộ phận cách xa nhau, đồng thời triệt tiêu được sự khác tốc do khớp chữ thập gây ra khi hai đầu trục được bố trí song song với nhau. Bộ truyền động các đăng loại kép rất phổ biến trên các xe dẫn động cầu sau để nối hộp số và cầu sau.
_16403172401.jpg)
Nguyên lý hoạt động và vai trò của trục các đăng ô tô
Nguyên lý làm việc của trục các đăng dựa trên khả năng truyền mô-men và lực qua các góc và khoảng cách thay đổi. Khi động cơ hoạt động, mô-men xoắn được truyền từ hộp số (hoặc hộp số phụ) đến trục các đăng. Nhờ có các khớp các đăng, trục có thể xoay và truyền lực tới bộ vi sai ở cầu xe, ngay cả khi trục này không thẳng hàng hoàn toàn với trục ra của hộp số hay trục vào của bộ vi sai do vị trí lắp đặt hoặc do sự di chuyển của hệ thống treo.
Vai trò của trục các đăng ô tô cực kỳ quan trọng. Nó không chỉ đơn thuần là một thanh nối, mà là một hệ thống động cho phép hệ thống truyền lực hoạt động hiệu quả trong điều kiện vận hành thực tế. Trên đường, xe liên tục gặp ổ gà, mấp mô, khiến cầu xe di chuyển lên xuống so với thân xe và hộp số. Trục các đăng với khớp nối linh hoạt và khả năng thay đổi chiều dài (nhờ rãnh then) giúp duy trì kết nối và truyền lực liên tục mà không gây ứng suất quá lớn lên các bộ phận khác. Điều này đảm bảo bánh xe chủ động luôn nhận được mô-men cần thiết để di chuyển, đồng thời bảo vệ hộp số và bộ vi sai khỏi hư hỏng do bị uốn hoặc xoắn bất thường.
Ứng dụng phổ biến của trục các đăng trong ô tô
Trục các đăng được ứng dụng rộng rãi trên các loại xe có cấu hình truyền động mà động cơ và bánh xe chủ động không nằm cùng một trục thẳng hoặc có khoảng cách thay đổi đáng kể. Ứng dụng phổ biến nhất là trên các xe dẫn động cầu sau, nơi bộ truyền động các đăng nối hộp số đặt phía trước với cầu sau. Tương tự, trên các xe dẫn động bốn bánh (4WD) hoặc dẫn động toàn thời gian (AWD), trục các đăng được sử dụng để truyền lực từ hộp số hoặc hộp phân phối đến cầu trước và cầu sau. Trên một số xe tải hoặc xe chuyên dụng, có thể có nhiều trục các đăng nối các bộ phận khác nhau trong hệ thống truyền lực phức tạp. Ngay cả trên các xe dẫn động cầu trước, khớp các đăng đồng tốc (CV joints) là một phần không thể thiếu của trục láp nối bộ vi sai với bánh xe, cho phép bánh xe vừa quay vừa bẻ lái.
Tầm quan trọng của việc bảo dưỡng bộ truyền động các đăng
Vì trục các đăng là một bộ phận chịu tải nặng và hoạt động liên tục trong các điều kiện khắc nghiệt (chịu mô-men xoắn lớn, thay đổi góc và chiều dài, tiếp xúc với bụi bẩn, nước), việc bảo dưỡng định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của xe. Các khớp nối, đặc biệt là khớp chữ thập, cần được bôi trơn thường xuyên để giảm ma sát và mài mòn. Các vỏ bọc cao su (boot) trên khớp đồng tốc cần được kiểm tra để đảm bảo không bị rách, ngăn bụi bẩn và nước xâm nhập làm hỏng mỡ bôi trơn và các chi tiết bên trong. Rãnh then cũng cần được giữ sạch và bôi trơn để đảm bảo khả năng trượt. Sự mất cân bằng trên trục các đăng, dù nhỏ, cũng có thể gây ra rung động khó chịu và dẫn đến hư hỏng các bộ phận khác. Việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng như tiếng kêu lạ, rung lắc, hoặc rò rỉ mỡ, từ đó có biện pháp khắc phục kịp thời, tránh những sửa chữa tốn kém về sau.
Tóm lại, trục các đăng ô tô là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống truyền lực, đảm bảo khả năng vận hành linh hoạt và hiệu quả cho xe. Việc hiểu rõ cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của bộ truyền động các đăng giúp người dùng nhận biết tầm quan trọng của nó. Tại Brixton Việt Nam, chúng tôi luôn cập nhật những thông tin hữu ích về các bộ phận xe, giúp bạn chăm sóc chiếc xe của mình tốt hơn.
Câu hỏi thường gặp về trục các đăng ô tô
1. Trục các đăng ô tô là gì?
Trục các đăng ô tô là một bộ phận trong hệ thống truyền động, có chức năng truyền mô-men xoắn và lực giữa các bộ phận đặt cách xa nhau hoặc có vị trí, góc độ thay đổi trong quá trình xe hoạt động.
2. Trục các đăng thường được sử dụng ở những loại xe nào?
Nó phổ biến trên các xe dẫn động cầu sau (FR), xe dẫn động bốn bánh (4WD) và xe dẫn động toàn thời gian (AWD), dùng để nối hộp số/hộp phân phối với các cầu xe. Khớp các đăng đồng tốc cũng là bộ phận của trục láp trên xe dẫn động cầu trước.
3. Khớp các đăng có vai trò gì?
Khớp các đăng cho phép trục các đăng truyền lực ngay cả khi có sự thay đổi về góc giữa hai trục nối, bù đắp cho sự di chuyển lên xuống của hệ thống treo.
4. Có những loại khớp các đăng chính nào?
Hai loại chính là khớp các đăng khác tốc (ví dụ: khớp chữ thập) và khớp các đăng đồng tốc (ví dụ: khớp CV). Chúng khác nhau ở cách truyền tốc độ góc khi có góc lệch.
5. Sự khác biệt giữa trục rỗng và trục đặc là gì?
Trục rỗng nhẹ hơn, chịu xoắn tốt và có số vòng quay nguy hiểm cao hơn, thường dùng cho khoảng cách truyền lớn. Trục đặc nhỏ gọn hơn, dùng cho khoảng cách ngắn hoặc vị trí hạn chế không gian.
6. Rãnh then trên trục các đăng có chức năng gì?
Rãnh then cho phép trục các đăng thay đổi chiều dài một cách linh hoạt, bù trừ cho sự thay đổi khoảng cách giữa các bộ phận được nối do hoạt động của hệ thống treo.
7. Tại sao bộ truyền động các đăng loại kép phổ biến hơn loại đơn?
Loại kép (sử dụng hai khớp khác tốc) giúp triệt tiêu sự khác tốc độ quay giữa các trục, đảm bảo truyền động êm ái hơn, đặc biệt khi nối các bộ phận có khoảng cách lớn và song song.
8. Khi nào cần kiểm tra hoặc bảo dưỡng trục các đăng?
Nên kiểm tra định kỳ theo lịch bảo dưỡng của xe. Các dấu hiệu cần kiểm tra ngay bao gồm tiếng kêu bất thường (lạch cạch, cót két), rung động khi xe chạy, hoặc rò rỉ mỡ từ các khớp nối.
9. Điều gì xảy ra nếu trục các đăng bị hỏng?
Hư hỏng trục các đăng có thể gây ra tiếng ồn lớn, rung lắc dữ dội, mất khả năng truyền lực tới bánh xe chủ động, thậm chí có thể dẫn đến mất kiểm soát xe trong trường hợp hư hỏng nghiêm trọng.
10. Khớp các đăng đồng tốc (CV joint) thường nằm ở đâu?
Khớp các đăng đồng tốc thường nằm ở hai đầu của trục láp (trục bán nguyệt), nối bộ vi sai với bánh xe chủ động, đặc biệt quan trọng ở các bánh xe có khả năng bẻ lái.
