Hệ dẫn động bốn bánh (4WD hoặc AWD) là trang bị được nhiều người yêu thích trên ô tô, mang lại khả năng vận hành vượt trội trên nhiều địa hình. Tuy nhiên, ít người thực sự hiểu rõ cách các bộ phận bên trong hệ thống phức tạp này phối hợp nhịp nhàng với nhau. Một trong những bộ phận quan trọng nhất, đặc biệt là ở cầu sau, chính là vi sai. Vậy, vi sai cầu sau trong một chiếc xe dẫn động bốn bánh hoạt động như thế nào? Garage Auto Speedy sẽ cùng bạn giải mã bí ẩn kỹ thuật này.
Vi sai là gì? Tại sao lại cần Vi sai?
Trước khi đi sâu vào vi sai cầu sau trên xe 4WD, chúng ta cần hiểu nguyên lý cơ bản của vi sai nói chung. Hãy tưởng tượng bạn đang lái xe vào cua. Bánh xe phía ngoài khúc cua sẽ phải di chuyển một quãng đường dài hơn so với bánh xe phía trong khúc cua trong cùng một khoảng thời gian. Điều này có nghĩa là bánh xe ngoài phải quay nhanh hơn bánh xe trong.
Nếu hai bánh xe trên cùng một trục (cầu trước hoặc cầu sau) bị khóa cứng với nhau và buộc phải quay với tốc độ như nhau (như trên các trục xe goòng hoặc xe tải cũ không có vi sai), khi vào cua, một trong hai bánh sẽ bị trượt. Điều này không chỉ gây mòn lốp nhanh, mất kiểm soát mà còn tạo áp lực cực lớn lên hệ thống truyền động.
Vi sai ra đời để giải quyết vấn đề này. Về cơ bản, vi sai là một bộ phận cơ khí cho phép các bánh xe trên cùng một trục quay với tốc độ khác nhau, trong khi vẫn nhận được mô-men xoắn (lực kéo) từ động cơ. Nó phân phối sức mạnh động cơ tới cả hai bánh xe, nhưng cho phép chúng quay tự do ở các tốc độ khác nhau khi cần thiết (như khi vào cua).
Cấu tạo cơ bản của Vi sai cầu sau
Vi sai, dù là ở cầu trước, cầu sau hay trung tâm, đều có cấu tạo cơ bản tương tự nhau, bao gồm các thành phần chính:
- Vỏ vi sai (Differential Case): Là bộ phận bao bọc các bánh răng bên trong, thường được gắn vào trục các-đăng thông qua bánh răng vành chậu.
- Bánh răng vành chậu (Ring Gear): Một bánh răng lớn, dạng đĩa, nhận truyền động từ bánh răng quả dứa và quay vỏ vi sai.
- Bánh răng quả dứa (Pinion Gear): Bánh răng nhỏ hơn, được gắn vào trục các-đăng, ăn khớp với bánh răng vành chậu.
- Bánh răng bán trục (Side Gears): Hai bánh răng được gắn ở hai đầu trục láp (bán trục), kết nối trực tiếp với bánh xe.
- Bánh răng hành tinh (Spider Gears / Pinion Gears): Các bánh răng nhỏ nằm bên trong vỏ vi sai, ăn khớp với cả bánh răng bán trục. Đây là “trái tim” tạo nên sự khác biệt tốc độ.
Vi sai cầu sau trong Xe dẫn động Bốn bánh (4WD/AWD) hoạt động ra sao?
Trong một chiếc xe dẫn động bốn bánh, hệ thống truyền động phức tạp hơn với ít nhất ba bộ vi sai: vi sai cầu trước, vi sai cầu sau và vi sai trung tâm (hoặc hộp số phụ phân phối lực). Vi sai cầu sau có nhiệm vụ phân phối mô-men xoắn tới hai bánh xe phía sau.
- Khi xe đi thẳng: Nếu cả hai bánh sau gặp lực cản như nhau (trên mặt đường bằng phẳng, không trơn trượt), các bánh răng hành tinh sẽ không quay quanh trục của chúng mà chỉ quay cùng với vỏ vi sai. Mô-men xoắn từ bánh răng vành chậu được chia đều cho hai bánh răng bán trục, khiến hai bánh sau quay với cùng tốc độ.
- Khi xe vào cua: Bánh xe phía ngoài cần quay nhanh hơn. Khi đó, các bánh răng hành tinh sẽ bắt đầu quay quanh trục của chúng bên trong vỏ vi sai. Sự quay này cho phép bánh răng bán trục nối với bánh xe ngoài quay nhanh hơn, đồng thời bánh răng bán trục nối với bánh xe trong quay chậm lại, trong khi tổng số vòng quay của hai bán trục vẫn bằng hai lần số vòng quay của vỏ vi sai (giữ nguyên tổng mô-men xoắn được truyền tới cầu). Điều này giúp xe vào cua mượt mà mà không bị trượt hay bó cứng.
- Khi một bánh xe mất độ bám: Đây là điểm khác biệt quan trọng, đặc biệt khi nói về xe 4WD/AWD hoạt động trên địa hình. Với một vi sai cầu sau loại mở (Open Differential) thông thường, mô-men xoắn luôn được phân phối đều cho cả hai bánh. Tuy nhiên, mô-men xoắn mà vi sai có thể truyền tới mỗi bánh bị giới hạn bởi bánh xe có độ bám kém hơn. Nếu một bánh xe sau bị kẹt trên bùn lầy, băng tuyết hoặc nhấc bổng khỏi mặt đất (không có độ bám), bánh xe đó sẽ quay tít mù (vì không có lực cản), trong khi bánh xe còn lại có độ bám tốt lại không nhận được mô-men xoắn đủ lớn để di chuyển xe. Đây là hạn chế cố hữu của vi sai mở trong điều kiện địa hình phức tạp, làm giảm hiệu quả của hệ dẫn động bốn bánh.
Các loại Vi sai cầu sau thường gặp trên xe 4WD/AWD
Để khắc phục nhược điểm của vi sai mở khi xe mất độ bám một phần, các nhà sản xuất đã phát triển nhiều loại vi sai khác nhau:
- Vi sai mở (Open Differential): Loại tiêu chuẩn, hoạt động tốt trên đường nhựa thông thường nhưng hạn chế khi một bánh mất độ bám.
- Vi sai hạn chế trượt (Limited-Slip Differential – LSD): Loại này sử dụng cơ cấu như bộ ly hợp, bánh răng đặc biệt hoặc chất lỏng nhớt để “hạn chế” sự khác biệt tốc độ giữa hai bánh xe. Khi một bánh có xu hướng quay quá nhanh (mất bám), LSD sẽ truyền một phần mô-men xoắn sang bánh xe còn lại có độ bám tốt hơn. LSD cải thiện khả năng vận hành trên đường trơn trượt hoặc địa hình không quá khắc nghiệt.
- Vi sai khóa (Locking Differential – Locker): Đây là loại mạnh mẽ nhất cho off-road. Khi được kích hoạt (thường bằng công tắc trong cabin), vi sai khóa sẽ khóa cứng hai bán trục lại với nhau, buộc cả hai bánh xe quay với tốc độ như nhau bất kể độ bám. Điều này đảm bảo mô-men xoắn luôn được truyền tới bánh xe có độ bám, giúp xe vượt qua những đoạn địa hình cực khó, ngay cả khi một bánh bị nhấc bổng hoàn toàn. Tuy nhiên, vi sai khóa không được sử dụng khi di chuyển trên đường nhựa hoặc vào cua, vì nó sẽ gây bó cứng và hư hỏng.
- Vi sai điều khiển điện tử: Các hệ thống hiện đại tích hợp vi sai với hệ thống kiểm soát lực kéo (Traction Control System – TCS) và hệ thống cân bằng điện tử (Electronic Stability Control – ESC). Hệ thống máy tính sẽ sử dụng cảm biến tốc độ bánh xe và phanh để mô phỏng hoạt động của LSD hoặc thậm chí khóa vi sai bằng cách phanh bánh xe quay tít, từ đó truyền lực tới bánh có độ bám.
Dấu hiệu Vi sai cầu sau gặp vấn đề và khi nào cần kiểm tra tại Garage Auto Speedy
Vi sai cầu sau làm việc trong điều kiện tải trọng cao và cần được bôi trơn đầy đủ. Nếu vi sai gặp vấn đề, nó có thể gây ra những rắc rối nghiêm trọng. Dưới đây là một số dấu hiệu bạn cần lưu ý:
- Tiếng ồn bất thường: Tiếng hú, tiếng lách cách hoặc tiếng gằn gừ, đặc biệt khi vào cua hoặc tăng/giảm tốc. Theo Ông Nông Văn Linh, Kỹ sư trưởng tại Garage Auto Speedy: “Tiếng hú thường là dấu hiệu dầu vi sai đã kém hoặc các bánh răng bên trong bị mòn. Không nên xem nhẹ những âm thanh này.”
- Rò rỉ dầu: Vi sai chứa dầu đặc biệt (dầu cầu) để bôi trơn. Nếu thấy vệt dầu dưới gầm xe ở khu vực cầu sau, có thể phớt hoặc vỏ vi sai đã bị rò rỉ. Mức dầu thấp sẽ dẫn đến ma sát và quá nhiệt, gây hỏng hóc nghiêm trọng.
- Rung động: Cảm giác rung lắc từ phía sau xe, đặc biệt khi tăng tốc.
- Khó khăn khi vào cua (đối với vi sai khóa hoặc LSD gặp lỗi): Cảm giác bánh xe bị bó cứng hoặc trượt khi vào cua.
Nếu bạn gặp bất kỳ dấu hiệu nào kể trên, điều quan trọng là đưa xe đi kiểm tra càng sớm càng tốt. Việc khắc phục sớm sẽ giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa đáng kể so với để hỏng nặng. Tại Garage Auto Speedy, chúng tôi có đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm và trang thiết bị chuyên dụng để chẩn đoán chính xác các vấn đề về vi sai và hệ thống truyền động.
Bảo dưỡng Vi sai cầu sau: Lời khuyên từ chuyên gia Garage Auto Speedy
Bảo dưỡng định kỳ là cách tốt nhất để đảm bảo vi sai cầu sau của bạn hoạt động bền bỉ và hiệu quả.
- Kiểm tra và thay dầu vi sai: Dầu vi sai đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc bôi trơn, làm mát và làm sạch các bánh răng. Theo Ông Bùi Hiếu, Chuyên gia tư vấn xe tại Garage Auto Speedy: “Lịch thay dầu vi sai thường nằm trong sổ tay hướng dẫn sử dụng xe, tùy thuộc vào loại xe và điều kiện vận hành (đường trường hay off-road). Tuy nhiên, với điều kiện khí hậu và đường sá tại Việt Nam, chúng tôi khuyên bạn nên kiểm tra mức dầu và tình trạng dầu định kỳ sau mỗi 20.000 – 40.000 km, hoặc sớm hơn nếu thường xuyên đi địa hình khó.”
- Sử dụng đúng loại dầu: Mỗi loại vi sai (mở, LSD, khóa) yêu cầu loại dầu cầu chuyên dụng khác nhau với các phụ gia phù hợp. Sử dụng sai loại dầu có thể làm hỏng vi sai, đặc biệt là các loại LSD.
- Kiểm tra phớt chắn dầu: Đảm bảo không có rò rỉ dầu ở các điểm nối.
Garage Auto Speedy cung cấp dịch vụ kiểm tra, thay dầu và sửa chữa vi sai chuyên nghiệp, đảm bảo chiếc xe 4WD của bạn luôn trong trạng thái tốt nhất để chinh phục mọi cung đường.
Câu hỏi thường gặp về Vi sai cầu sau trong xe 4WD
- Vi sai cầu sau có cần bảo dưỡng không?
Có. Vi sai cầu sau cần được kiểm tra mức dầu và thay dầu định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc sớm hơn tùy điều kiện vận hành. - Tại sao vi sai cầu sau lại hú?
Tiếng hú thường do dầu vi sai bị bẩn, cạn hoặc sai loại, hoặc do các bánh răng bên trong bị mòn, ăn khớp không chính xác. Nên kiểm tra ngay. - Dấu hiệu nhận biết vi sai cầu sau hỏng là gì?
Các dấu hiệu phổ biến là tiếng ồn (hú, lách cách), rung động, rò rỉ dầu, hoặc khó khăn khi vào cua. - Vi sai khóa (locker) có thể sử dụng trên đường nhựa không?
Không. Vi sai khóa chỉ nên sử dụng trên địa hình off-road trơn trượt hoặc lầy lội và cần được nhả khóa khi quay trở lại đường nhựa hoặc vào cua, nếu không sẽ gây hỏng lốp và hệ thống truyền động. - Nên thay dầu vi sai cầu sau ở đâu uy tín tại Hà Nội?
Bạn có thể mang xe đến Garage Auto Speedy tại địa chỉ 2QW3+G93 Bắc Từ Liêm, Hà Nội để được kiểm tra và bảo dưỡng vi sai chuyên nghiệp.
Kết luận
Vi sai cầu sau là một bộ phận kỹ thuật phức tạp nhưng đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động mượt mà và hiệu quả của xe dẫn động bốn bánh, đặc biệt là khi vào cua hoặc đối mặt với địa hình phức tạp. Hiểu rõ cách nó hoạt động và nhận biết sớm các dấu hiệu bất thường giúp bạn chủ động bảo vệ chiếc xe của mình.
Để đảm bảo vi sai cầu sau luôn hoạt động tốt nhất và kéo dài tuổi thọ cho chiếc xe 4WD của bạn, hãy tuân thủ lịch bảo dưỡng định kỳ và sử dụng đúng loại dầu cầu.
Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về vi sai hoặc cần kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống truyền động, đừng ngần ngại liên hệ với Garage Auto Speedy. Với kiến thức chuyên môn sâu rộng và kinh nghiệm thực tế, chúng tôi tự tin mang đến những giải pháp tốt nhất cho chiếc xe của bạn.
Liên hệ ngay với Garage Auto Speedy qua số điện thoại 0877.726.969 hoặc truy cập website https://autospeedy.vn/ để đặt lịch hẹn hoặc tìm hiểu thêm thông tin. Địa chỉ của chúng tôi: 2QW3+G93 Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam.