Ưu nhược điểm của khóa vi sai

Trục chính, trục sau hay vi sai là những thuật ngữ được sử dụng để mô tả những thành phần có vai trò truyền năng lượng động cơ từ hộp số tới các bánh. Trong số đó, vi sai được coi là bộ phận quan trọng. Nguyên nhân là nó cho phép các bánh quay với vận tốc khác nhau khi xe đi trên mặt đường không bằng phẳng và khi vào cua. Thông thường khi vào cua, bánh phía trong vòng cua sẽ chạy chậm hơn bánh ngoài do phải đi quãng đường ngắn hơn.

Điều này chỉ hữu ích khi các bánh có độ bám đường tốt. Còn trong trường hợp mất độ bám đường do gặp chướng ngại vật hay xe sa lầy thì rất dễ dẫn đến hiện tượng kẹt. Vì thế, một thiết bị khác ra đời, đó là khóa vi sai, thường được trang bị trên những mẫu xe địa hình như Dodge Powerwagon, Jeep Wrangler Rubicon hay Mercedes G500. Với một số xe, khách hàng phải trả thêm tiền nếu muốn có khóa vi sai.

Khóa vi sai có tác dụng khóa hai bánh lại với nhau khiến chúng quay cùng một tốc độ để tăng độ bám đường khi cần thiết. Chẳng hạn khi một bánh sa lầy, nếu không có khóa vi sai thì bánh đó sẽ quay tự do trong khi bánh còn lại không hề chuyển động. Bằng khóa vi sai, cả hai bánh sẽ quay cùng nhau và nhờ đó, xe có thể vượt qua.

Thông thường, các hãng sử dụng khóa vi sai cho trục sau bởi nếu dùng cho trục trước sẽ rất khó lái.

Trên thị trường có hai loại khóa vi sai. Kiểu đầu tiên cho phép tài xế đặt chế độ từ ca-bin. Thông qua cơ cấu khí nén hoặc điều khiển điện, vi sai sẽ được mở hoặc khóa tùy theo việc lựa chọn của tài xế sao cho phù hợp với điều kiện vận hành.

Kiểu thứ hai là loại khóa vi sai tự động. Một loại khóa vi sai tự động được thiết kế để đảm bảo năng lượng từ động cơ luôn luôn được truyền tới cả hai bánh mà không cần quan tâm đến độ bám đường. Khóa sẽ chỉ mở khi một bánh cần phải quay nhanh hơn bánh còn lại khi vào cua.

Chiếc thể thao đa dụng nổi tiếng Mercedes G500 sử dụng bộ khóa vi sai điện tử cho trục trước và được kết nối với khóa vi sai trục sau. Thiết bị này hoạt động tuyệt vời khi lái xe muốn thoát khỏi hố sâu. Tuy nhiên, khi đi vào khúc cua, tài xế phải nhớ tắt chúng.

Ưu điểm lớn nhất của khóa vi sai là giúp xe vượt qua chướng ngại vật hay những nơi có độ bám đường thấp. Hãng sản xuất khóa vi sai nổi tiếng Eaton vừa chứng minh những ưu điểm của thiết bị này trên trục sau các xe bán tải. Thậm chí chúng có tốt hơn cả hệ dẫn động 4 bánh và kiểm soát độ bám đường 4 bánh.

Eaton đã thử nghiệm bằng cách đặt một bánh lên mặt đường khô trong khi bánh còn lại nằm trên một trục lăn tương tự như khi đặt trên tuyết. Một vật được đặt trước mỗi bánh để mô tả giống như xe phải đi qua chướng ngại vật. Sau đó, tài xế thực hiện các thao tác để lái qua chướng ngại vật này.

Trong trường hợp không có khóa vi sau, bánh phía con lăn quay nhưng xe không thể di chuyển. Với hệ thống kiểm soát độ bám đường, ngay cả khi tự động phanh bánh xe bị trượt để mô-men xoắn truyền sang bánh bên cạnh thì độ bám đường vẫn không đủ để xe vượt qua được chướng ngại vật.

Khi khóa vi sai, xe sẽ chạy từ từ trên con lăn và bánh quay tự do. Bằng cách tăng tốc từ từ với tốc độ quay tự do của bánh khoảng 100 vòng/phút, tương đương 13 km/h, xe sẽ vượt qua chướng ngại vật một cách dễ dàng.

Tuy nhiên, khóa vi sai vẫn có những nhược điểm. Do chúng hoạt động không nhẹ nhàng như vi sai nên thường dẫn tới hiện tượng lốp bị mài mòn nhanh. Một số khóa vi sai còn gây tiếng kêu khi khóa và khi mở. Tiếng kêu này đặc biệt rõ khi vào cua.

Nguyễn Nghĩa