Vì sao ô tô bắt buộc phải có bộ vi sai?

Nếu không có bộ vi sai, hai bánh xe sẽ bị khóa cứng với nhau và quay cùng một tốc độ. Khi đó, việc quay đầu hoặc vào cua sẽ trở thành ác mộng: bánh xe sẽ trượt lê trên mặt đường, gây rung lắc mạnh, khó điều khiển và lốp xe mòn rất nhanh. Vậy bộ vi sai ôtô hoạt động như nào cùng Cố vấn dịch vụ Nguyễn Văn Huân của Honda Ôtô Phúc Thọ tìm hiểu trong bài viết này.

Bộ vi sai hoạt động như thế nào khi xe chạy thẳng và vào cua?

Khi xe vận hành, bộ vi sai đóng vai trò như một “bộ não” cơ khí tự động phân phối tốc độ:

Khi xe chạy trên đường thẳng

Lúc này, lực cản tác động lên hai bánh xe trái và phải là như nhau. Bộ vi sai sẽ phân phối mô-men xoắn đều cho cả hai bên. Các bánh răng hành tinh bên trong sẽ không tự quay quanh trục của nó mà chỉ quay cùng với vỏ bộ vi sai. Kết quả là hai bánh xe quay với tốc độ bằng nhau.

Khi xe vào cua

Đây là lúc bộ vi sai phát huy tác dụng chính. Khi ôm cua, bánh xe phía ngoài (cung tròn lớn hơn) phải di chuyển quãng đường dài hơn so với bánh xe phía trong (cung tròn nhỏ hơn).

• Cơ chế: Các bánh răng hành tinh sẽ tự quay quanh trục của mình để bù trừ sự chênh lệch.
• Kết quả: Bánh xe phía ngoài quay nhanh hơn, bánh xe phía trong quay chậm lại. Nhờ đó, xe vào cua êm ái mà không bị trượt lết bánh.

Cấu tạo bộ vi sai ô tô gồm những bộ phận nào?

Mặc dù có nguyên lý hoạt động phức tạp, nhưng cấu tạo cơ bản của một bộ vi sai (thường là loại cầu sau) bao gồm các thành phần chính sau:

1. Trục các-đăng (Propeller Shaft): Truyền lực từ hộp số tới bộ vi sai (đối với xe cầu sau hoặc 4WD).
2. Bánh răng quả dứa (Pinion Gear): Nhận lực trực tiếp từ trục các-đăng và truyền sang bánh răng vành chậu.
3. Bánh răng vành chậu (Ring Gear): Một bánh răng lớn ăn khớp với bánh răng quả dứa, giúp giảm tốc độ quay và tăng mô-men xoắn.
4. Vỏ bộ vi sai (Differential Case): Gắn liền với bánh răng vành chậu và quay cùng nó.
5. Bánh răng hành tinh (Spider Gears): Nằm bên trong vỏ bộ vi sai, có khả năng tự quay để tạo ra sự chênh lệch tốc độ giữa hai bánh.
6. Bánh răng bán trục (Side Gears): Nối liền với hai bán trục dẫn ra bánh xe, nhận lực từ bánh răng hành tinh.

Các loại bộ vi sai phổ biến trên ô tô hiện nay

Tùy theo hệ dẫn động (FWD, RWD, AWD) và mục đích sử dụng (đua xe, off-road, đi phố), ô tô sẽ được trang bị các loại vi sai khác nhau.

Bộ vi sai thường (Open Differential)

Đây là loại phổ biến nhất trên các dòng xe gia đình, sedan và xe phổ thông.

• Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, độ bền cao, chi phí sản xuất và bảo dưỡng thấp.
• Nhược điểm: Khi một bánh xe bị mất độ bám (sa lầy hoặc đi trên băng), toàn bộ lực sẽ truyền sang bánh xe đó (bánh quay tít), trong khi bánh còn bám đường lại đứng yên. Khiến xe không thể di chuyển.

Bộ vi sai trung tâm trên xe AWD/4WD

Trên các xe dẫn động 4 bánh toàn thời gian (AWD) hoặc bán thời gian (4WD), ngoài vi sai cầu trước và cầu sau, còn cần một vi sai trung tâm.

• Chức năng: Phân bổ mô-men xoắn giữa trục trước và trục sau. Khi xe vào cua, bánh trước và bánh sau cũng quay với tốc độ khác nhau, vi sai trung tâm giúp triệt tiêu sự xung đột này.
• Các dạng nâng cao: Nhiều xe hiện đại sử dụng vi sai trung tâm hạn chế trượt (LSD) hoặc khóa vi sai để tăng khả năng vượt địa hình.

Bộ vi sai có ảnh hưởng thế nào đến khả năng vận hành của xe?

Bộ vi sai không chỉ giúp xe lăn bánh, nó quyết định trực tiếp đến cảm giác lái và an toàn:

• Độ bám đường (Traction): Một bộ vi sai tốt (như loại chống trượt LSD) giúp xe tăng tốc tốt hơn trên đường trơn trượt.
• Khả năng vào cua (Cornering): Giúp xe giữ quỹ đạo chính xác, hạn chế hiện tượng thiếu lái (understeer) hoặc thừa lái (oversteer).
• Độ ổn định thân xe: Giảm thiểu rung động truyền từ mặt đường lên vô lăng và khung xe.
• Tuổi thọ lốp: Ngăn chặn việc lốp bị mài mòn không đều do trượt lê trên mặt đường.

Dấu hiệu nhận biết bộ vi sai gặp vấn đề hoặc hư hỏng

Hư hỏng ở bộ vi sai thường diễn ra từ từ. Việc phát hiện sớm sẽ giúp bạn tiết kiệm hàng chục triệu đồng tiền thay thế:

• Tiếng hú (Whining noise): Âm thanh “u u” phát ra từ gầm xe, tiếng kêu tăng lên khi tăng tốc. Đây là dấu hiệu các bánh răng đã bị mòn hoặc sai lệch khe hở.
• Rung lắc: Cảm nhận rung động bất thường dưới sàn xe hoặc tay lái khi tăng tốc.
• Rò rỉ dầu: Quan sát thấy vết dầu nhớt đọng dưới gầm xe (khu vực giữa hai bánh sau đối với xe cầu sau).
• Tiếng kêu lộc cộc khi vào cua: Dấu hiệu bánh răng hành tinh hoặc bán trục bị gãy, vỡ.
• Lốp mòn không đều: Đặc biệt là mòn vẹt ở mép ngoài lốp.

Nguyên nhân thường gặp khiến bộ vi sai bị hỏng

• Thiếu dầu bôi trơn: Dầu vi sai bị rò rỉ làm các bánh răng ma sát khô, sinh nhiệt và mài mòn nhanh chóng.
• Dầu xuống cấp: Dầu quá cũ mất khả năng bôi trơn và làm mát.
• Vận hành sai cách: Thường xuyên “đốt lốp” (spin bánh), chở quá tải trọng hoặc sử dụng lốp có kích thước không đồng bộ.

Khi nào cần bảo dưỡng hoặc thay dầu bộ vi sai?

Khác với dầu động cơ, dầu cầu (dầu vi sai) thường có độ nhớt cao và mùi nồng đặc trưng.

• Thời điểm thay thế: Theo khuyến cáo chung, nên kiểm tra và thay dầu vi sai sau mỗi 40.000 – 80.000 km tùy điều kiện vận hành. Với các xe hay đi đường ngập nước hoặc off-road, cần thay sớm hơn.
• Loại dầu: Sử dụng đúng loại dầu cầu (Gear Oil) theo thông số của nhà sản xuất (ví dụ: GL-5, SAE 75W-90…). Đổ sai loại dầu có thể gây phá hủy bộ vi sai nhanh chóng.

Bộ vi sai và các hệ dẫn động FWD – RWD – AWD – 4WD khác nhau ra sao?

Cách bố trí bộ vi sai phụ thuộc vào hệ dẫn động:

• Dẫn động cầu trước (FWD): Bộ vi sai được tích hợp chung trong vỏ hộp số (gọi là Transaxle), nằm ở phía đầu xe.
• Dẫn động cầu sau (RWD): Bộ vi sai nằm tách biệt ở cầu sau (cục u ở giữa trục bánh sau), nối với hộp số qua trục các-đăng.
• Dẫn động 4 bánh (AWD/4WD): Có ít nhất 2 bộ vi sai (trước, sau) và thường có thêm bộ vi sai trung tâm hoặc hộp số phụ (Transfer case) để phân phối lực.

Những hiểu lầm phổ biến về bộ vi sai ô tô

• “Bộ vi sai giúp xe thoát lầy tốt hơn”: Sai (đối với vi sai thường). Thực tế, vi sai thường sẽ dồn lực vào bánh bị trượt, khiến xe càng lún sâu hơn. Để thoát lầy, cần Khóa vi sai (Locking Diff) hoặc Vi sai hạn chế trượt (LSD).
• “Vi sai là bộ phận không cần bảo dưỡng”: Sai. Dù bền bỉ, nhưng dầu vi sai vẫn bị biến chất theo thời gian. Bỏ qua việc thay dầu là nguyên nhân hàng đầu gây hú cầu.

Bộ vi sai tuy nằm ẩn dưới gầm xe nhưng đóng vai trò sống còn trong việc vận hành ổn định và an toàn. Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động và các dấu hiệu hư hỏng sẽ giúp bạn chủ động hơn trong việc chăm sóc “xế yêu”, tránh những hỏng hóc lớn không đáng có.

Hãy liên hệ với gara uy tín gần nhất ngay hôm nay – 084.323.6666 nếu bạn nghe thấy tiếng hú lạ từ gầm xe!

Đinh Thuỳ

Với kinh nghiệm dày dặn, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và hữu ích về các dòng xe Honda, từ những mẫu xe sedan tiết kiệm nhiên liệu như City, Civic đến những mẫu SUV mạnh mẽ như CR-V, HR-V.