I. kháI niệm về tính năng cơ động của ơtơ
b) ảnh hưởng của kết cấu vi sa
Vi sai cho phép các bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau.
Trường hợp ma sát trong nhỏ, có thể xem như vi sai phân bố cho mỗi bán trục một nửa giá trị mơmen xoắn mà nó nhận được. Giá trị của mômen này lại bị giới hạn bởi sự trượt quay của bánh xe chủ động nằm trên đất có hệ số bám nhỏ.
Như vậy, vi sai dơn giản ở cầu chủ động làm xấu rất nhiều tính nằn cơ động của ơ tơ vì trị số của lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động được xác định bởi các bánh xe có lực bám rất nhỏ với đất, do đó, lực kéo tiếp tuyến có thể khơng đủ để khắc phục lực cản chuyển động.
Vi sai phân bố mômen xoắn giữa các bánh xe chủ động như sau: M1 = 0,5.(M + Mr)
M2 = 0,5.(M - Mr) ở đây:
M1 và M2: mômen xoắn của bánh xe chủ động quay chậm và nhanh;
Mr: Mômen ma sát trong vi sai, nảy sinh khi có sự chuyển động tương đối của các
chi tiết trong nó;
M: Mơmen xoắn ở bánh xe bị động của truyền lực chính.
Theo quan điểm về tính năng cơ động thì ma sát trong vi sai là có lợi, bởi vì nó cho phép truyền mômen lớn cho bánh xe không trượt và nhỏ cho bánh xe bị trượt, nhờ đó mà có thể khắc phục được sự trượt quay. Lực kéo tiếp tuyến tổng cộng ở cả hai bánh xe chủ động trong trường hợp này đạt được giá trị cực đại như sau:
b r k r M P P max 2. min
ở đây: Pmin: Lực kéo ở bánh xe có lực bám nhỏ
rb: Bán kính của bánh xe chủ động
Ma sát trong vi sai đơn giản khơng lớn, vì vậy lực kéo tổng cộng chỉ tăng 4%6%. Trong các vi sai cam và trục vít có bố trí trên các ơ tơ có tính năng cơ động cao, ma sát trong của chúng lớn hơn nên lực kéo tiếp tuyến tổng cộng có thể tăng 10%15%.
Trên các loại xe cần tính năng cơ động cao người ta cũng thường sử dụng những vi sai có ma sát trong lớn. Kết cấu của một trong những loại này trên hình IX.3a. Nó có hai l y hợp ma sát: Các đĩa 9 nối với các bánh răng bán trục, các đĩa 10 nối với vỏ vi sai.
Các đĩa ly hợp được ép một cách tự động nhờ lực chiều trục, vì trên các trục 7 của
vi sai và các đĩa ép 4 đều có mặt nghiêng (góc ). Trị số của lực chiều trục phụ thuộc
Ly hợp ma sát cản trở sự thay đổi vận tốc góc của một trong hai bánh xe chủ động, cịn mơmen ma sát của vi sai phụ thuộc vào: mơmen truyền tới nó, số lượng đĩa ma sát và góc nghiêng trên các trục của vi sai và đĩa ép.
Khi ô tô chuyển động thẳng (hình IX.3b) mơmen xoắn được truyền tới các bán trục bằng hai đường: qua các bánh răng côn của vi sai và qua cả hail y hợp ma sát, ở trường hợp này mômen ở các bán trục là bằng nhaukhi lực cản ở hai bánh xe chủ động là như nhau (M1=M2).
Khi ơ tơ quay vịng (giả sử quay vịng phải) hoặc khi chuyển động trên mặt đường có hệ số bám ở bánh xe chủ động bên phải lớn hơn bên trái thì có sự phân bố lại mơmen
(hình IX.3c) và mơmen truyền cho bán trục bên phải lớn hơn bên trái (M2>M1).
12 2 3 4 5 6 7 10 9 8 A 6 M + M1 2 2 M M1 2 1 M + M M2 1 M Nhìn theo A a) b) c)
Hình IX.3: Cấu tạo của vi sai có ma sát trong lớn nhờ ly hợp ma sát và sơ đồ phân bố mômen cho các bán trục
Trên một số ơ tơ người ta cịn sử dụng loại vi sai gài cưỡng bức, việc gài cứng vi sai với các bán trục chỉ được thực hiện khi có sự chênh lệch quá lớn về hệ số bám giữa bánh xe chủ động bên phải và bên trái. Trên mặt đường trơn lầy loại vi sai này cho phép tăng đáng kể lực kéo của ô tô. Sau khi đã khắc phục được những chỗ trơn lầy thì cần phải mở bộ phận gài cứng để tránh hiện tượng tuần hồn cơng suất và hạn chế sự mài mòn lốp.