Bán trục ô tô: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động trục cầu ô tô

Bán trục ô tô – bộ phận tưởng nhỏ nhưng lại có vai trò khá quan trọng trong hệ thống truyền động của xe. Nếu bạn đang học về sửa chữa ô tô hay đơn giản là tìm hiểu về xe thì việc nắm vững các kiến thức về bán trục xe là điều không thể bỏ qua. Bài viết dưới đây Auto Protech sẽ giúp bạn hiểu rõ về bán trục ô tô là gì cũng như công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại của nó.

Bán trục ô tô là gì?

Bán trục xe ô tô là một bộ phận thuộc hệ thống truyền động trong xe. Nói đơn giản, bán trục ô tô là một thanh sắt dài hoặc có khớp nối ngang trên thân xe, giúp đưa momen xoắn từ cầu chủ động ô tô hay từ động cơ truyền đến và truyền tới bánh xe chủ động.

Công dụng của trục cầu xe ô tô

Một số công dụng của bán trục xe ô tô có thể kể đến như:

• Tạo ra sự đồng tốc: Trong hệ thống bán trục, có một bộ phận quan trọng là khớp nối đồng tốc. Công dụng chính của khớp nối này là giúp lực truyền đi từ động cơ đến bánh xe đều và mượt mà hơn, ngay cả khi bánh xe quay ở nhiều góc khác nhau.
• Truyền momen xoắn đến bánh xe: Động cơ sẽ tạo ra lực, nhưng để lực đó tới được bánh xe, làm cho xe di chuyển thì phải nhờ tới bán trục dẫn truyền. Bán trục sẽ hoạt động như một cầu nối trung gian giúp truyền momen xoắn từ động cơ và hộp số đến bánh xe. Từ đó, sẽ giúp cho bánh xe quay và đẩy xe tiến về trước hoặc lùi ra sau. Nhưng nếu là trên xe chuyển động toàn thời gian – mọi bánh xe đều nhận được lực, bán trục sẽ làm tốt hơn vai trò của nó nữa trong việc chia đều lực, giúp cho xe chạy khỏe, bám đường tốt và vượt địa hình hiệu quả hơn.
• Tạo được sự ổn định: Bán trục xe sẽ tạo nên sự ổn định trong hệ thống chuyển động, dù xe có lên dốc, xuống dốc hay ở những đoạn đường cua. Bộ phận này vẫn sẽ đảm bảo được lực truyền đến các bánh xe theo nhu cầu từ người lái, địa hình, … như thế nào.
• Khả năng chịu tải tốt: Không chỉ truyền lực, bán trục còn phải chịu tải trọng từ xe, nó sẽ làm nhiệm vụ nâng đỡ và chịu sức ép từ toàn bộ phần thân trên của xe dồn xuống dưới bánh. Nếu trọng tải vượt quá, bán trục sẽ cong hoặc gãy,  xe có thể gặp nguy hiểm khi di chuyển.

Cấu tạo bán trục ô tô

Bán trục ô tô bao gồm các phần chính sau:

1. Trục láp

Đây chính là bộ phận trung tâm của bán trục, nó có dạng thanh tròn, làm từ thép hợp kim chịu lực cao. Bộ phận này đóng vai trò truyền đi momen xoắn từ vi sai đến khớp nối và cuối là bánh xe chủ động.

2. Khớp nối

Khớp nối đóng vai trò đảm bảo việc truyền momen xoắn được liên tục, thoải mái, êm ái khi xe ô tô chuyển động lên xuống hay xoay ngang. Trong bán trục xe, có 2 loại khớp nối chính là:

• Khớp homokinetic (khớp CV): Với khớp này, bán trục sẽ được phép truyền momen xoắn ở nhiều góc khác nhau mà tốc độ của xe không thay đổi. Thường sử dụng nhiều trong các xe dẫn động cầu trước.
• Khớp các đăng (khớp U): Cho phép bán trục truyền momen xoắn khi có sự thay đổi góc giữa trục láp và vi sai. Xe dẫn động cầu sau thường sử dụng khớp này.

3. Ổ bi

Các ổ bi này sẽ được lắp ở 2 đầu trục láp, giúp cho trục láp quay được mượt mà hơn trong vỏ bọc bảo vệ. Ô bi có chức năng chính là giảm ma sát hay mài mòn giữa trục láp và vỏ bọc bảo vệ, đảm bảo cho bán trục hoạt động được ổn định và bền hơn.

4. Phớt chắn dầu

Đây chính là các vòng đệm cao su được lắp ở 2 đầu trục láp. Phớt chắn đầu đảm nhận việc không cho dầu mỡ ở bên trong hộp số hay vi sai rò rỉ ra bên ngoài; cũng như bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi những tác nhân như bụi bẩn hay nước, mặt khác sẽ giữ cho dầu mỡ luôn bôi trơn đầy đủ.

Nguyên lý hoạt động của bán trục ô tô

Với những cấu tạo như trên thì bán trục xe ô tô sẽ hoạt động như thế nào? Nó sẽ có 2 nguyên lý hoạt động chính:

1. Quá trình truyền momen xoắn

Khi động cơ xe hoạt động, momen xoắn sẽ được truyền qua hộp số, sau đó tới vi sai (bộ truyền động trung gian), qua đó sẽ chia đều lực cho 2 bánh xe thông qua bán trục. Mỗi bán trục sẽ nối từ vi sai đến một bánh xe chủ động, giúp cho bánh được quay đồng bộ và tạo ra chuyển động cho xe.

2. Vai trò của khớp nối

Vì bánh xe không chỉ quay mà còn cần phải di chuyển lên xuống khi xe chạy trong cung đường gồ ghề. Vì thế, bán trục cần có một khớp nối linh hoạt. Nhờ các khớp nối này, bán trục có thể điều chỉnh góc độ truyền momen xoắn mà lực vẫn ổn định. Đồng thời duy trì được tốc độ quay ổn định, cho xe vận hành êm ái dù đang ở địa hình nào.

Phân loại đối với trục cầu xe ô tô

Có 02 phân loại rõ ràng đối với trục cầu xe ô tô:

1. Theo khả năng chịu tải

• Bán trục không giảm tải: Ổ bi trong và ổ bi ngoài gắn trực tiếp nên sẽ chịu một lực tải của xe và động cơ khi quay. Hiện nay, nhiều xe không còn sử dụng loại trục này nữa vì tính an toàn nhưng nó có cấu tạo khá đơn giản, rẻ và dễ bảo dưỡng.
• Bán trục giảm tải ½: Ổ bi trong đặt ở vỏ vi sai, còn ổ bi ngoài sẽ đặt ở trên. Cấu tạo như vậy giúp cho bán trục chịu được nửa trọng tải xe. Hơn nữa, chi phí loại bán trục này rẻ, nó lại phân bổ được lực nhiều nên sử dụng linh hoạt ở trên máy kéo và ô tô du lịch.
• Bán trục giảm tải ¾: Cấu tạo giống với loại giảm tải ½ nhưng riêng ổ bi ngoài lại đặt ở dầm cầu và lồng trong may ơ của bánh xe, nên bộ phận dầm sẽ chịu lực cho trục cầu. Từ đó bán trục không phải chịu áp lực và tải trọng lớn, sử dụng được nhiều ở xe con và một số loại xe tải. Tuy nhiên loại bán trục này lại có giá thành cao.
• Bán trục giảm tải hoàn toàn: Các ổ bi sẽ được đặt gần nhau, khả năng chịu tải tốt nên sử dụng cho xe trung bình, lớn, giá thành cũng cao.

2. Theo kết cấu

• Bán trục đặc: Được làm từ thép đặc nên có độ cứng và độ bền cao. Bán trục đặc hoạt động bằng cách truyền momen xoắn trực tiếp từ vi sai đến bánh xe chủ động thông qua trục láp và khớp nối. Nó sẽ chịu được tải trọng lớn, nên ít chịu sự biến dạng nhưng lại làm tăng quán tính quay của bánh xe.
• Bán trục rỗng: Trục láp của bán trục này được làm rỗng ruột, tạo thành 1 ống thép. Kết cấu như vậy giúp giảm đáng kể trọng lượng của bán trục, giảm quán tính quay của xe. Từ đó, xe sẽ tăng tốc nhanh hơn và tiết kiệm được nhiên liệu. Còn nguyên lý hoạt động của bán trục rỗng cũng giống như bán trục đặc.

Như vậy, Auto Protech đã phân tích và giúp bạn việc hiểu rõ cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của bán trục ô tô, không chỉ giúp bảo dưỡng xe được tốt hơn mà còn bổ sung thêm cho bạn kiến thức quan trọng về ô tô.

Nếu như bạn đam mê ô tô, muốn học thêm về kiến thức ô tô hay trở thành một kỹ thuật viên ô tô chuyên nghiệp, hãy liên hệ ngay với Auto Protech để được hỗ trợ tư vấn chi tiết về khóa học sửa chữa ô tô. Chương trình học ở Auto Protech tập trung vào thực hành, giảng viên chỉ dạy tận tình và cam kết việc làm khi ra nghề, còn chần chờ gì mà không đăng ký học ngay!