Cầu xe tải: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những điều cần biết.

Đừng để những lỗi hỏng hóc bất ngờ ở cầu xe tải làm gián đoạn công việc của bạn. Việc trang bị kiến thức về cách nhận biết, khắc phục và bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp bạn chủ động hơn trong mọi tình huống.

 Bài viết sau đây của Lốp Xe Hùng Phan sẽ là cẩm nang hữu ích, cung cấp đầy đủ thông tin từ cơ bản đến chuyên sâu, giúp bạn bảo vệ chiếc xe tải của mình một cách hiệu quả nhất.

Giới thiệu về Cầu Xe Tải

Định nghĩa và Tầm quan trọng trong hệ thống truyền động

Cầu xe tải (hay còn gọi là bộ vi sai) là bộ phận quan trọng, nằm ở giữa hai trục bánh xe. Chức năng chính của nó là truyền lực từ động cơ đến các bánh xe và cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau, đặc biệt là khi xe vào cua.

Việc phân bổ mô-men xoắn linh hoạt này giúp xe vận hành ổn định trên mọi địa hình, tránh hiện tượng trượt bánh, mất kiểm soát và lật xe. Nhờ vậy, cầu xe tải không chỉ đảm bảo an toàn mà còn giúp giảm mài mòn lốp và tiết kiệm nhiên liệu.

Vai trò cốt lõi của bộ vi sai

Bộ vi sai là một hệ thống bánh răng trong cầu xe tải, kết nối động cơ với các bánh xe. Chức năng chính của nó là cho phép các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, điều này rất cần thiết khi xe vào cua. Khi xe vào cua, bánh xe bên trong đi quãng đường ngắn hơn nên phải quay chậm hơn bánh xe bên ngoài. Nếu không có bộ vi sai, các bánh xe sẽ bị khóa và quay cùng tốc độ, dẫn đến hiện tượng trượt bánh nguy hiểm.

Bộ vi sai hoạt động bằng cách liên tục điều chỉnh và phân bổ mô-men xoắn đến từng bánh xe một cách linh hoạt, đảm bảo mỗi bánh xe duy trì được độ bám đường tối ưu. Khả năng điều phối này giúp xe tải di chuyển ổn định, đặc biệt trên các địa hình phức tạp. Đây cũng là cơ sở để phát triển các công nghệ vi sai tiên tiến hơn như vi sai thông minh và khóa vi sai điện tử.

Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Các bộ phận chính của cầu xe tải

Cầu xe tải là một hệ thống cơ khí phức tạp, được cấu thành từ nhiều bộ phận hoạt động hài hòa để thực hiện chức năng truyền động và điều chỉnh tốc độ bánh xe. Các bộ phận cơ bản nhất bao gồm truyền lực cuối và truyền lực vi sai.

• Truyền lực cuối: Đây là tập hợp các bánh răng, bao gồm bánh răng chủ động và bánh răng bị động, ăn khớp với nhau. Chức năng chính của truyền lực cuối là giảm số vòng quay từ trục các đăng và tăng mô-men xoắn, cung cấp đủ lực để xe di chuyển. Đây là bước giảm tốc độ cuối cùng trước khi lực được truyền ra bánh xe.
• Truyền lực vi sai: Bộ phận này, như đã đề cập, có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra sự chênh lệch tốc độ quay giữa hai bánh xe trên cùng một trục, đặc biệt là khi xe vào cua.

• Vỏ bộ vi sai: Đây là lớp vỏ bảo vệ bên ngoài của bộ vi sai, được gắn trên bánh răng bị động. Vỏ này không chỉ bảo vệ các bánh răng bên trong khỏi các tác động vật lý mà còn giữ chất bôi trơn, đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru.
• Bánh răng vi sai: Các bánh răng này được lắp đặt bên trong vỏ bộ vi sai và là thành phần chính giúp phân chia mô-men xoắn và điều chỉnh tốc độ quay của các bánh xe.
• Bánh răng bán trục: Các bánh răng này ăn khớp với bán trục (nửa trục), truyền lực trực tiếp đến từng bánh xe.
• Trục các đăng: Là bộ phận truyền động lực và mô-men xoắn từ hộp số đến bộ vi sai của cầu xe.

Cơ chế hoạt động khi xe chạy thẳng và khi vào cua

Cầu xe tải thể hiện nguyên lý hoạt động linh hoạt tùy thuộc vào điều kiện di chuyển của xe, đặc biệt rõ rệt khi xe chuyển từ đường thẳng sang đường cong.

• Khi xe chạy thẳng: Khi xe chạy thẳng, lực cản lên hai bánh xe bằng nhau. Các bánh răng bên trong cầu xe sẽ quay cùng nhau như một khối, truyền lực đều đến hai bánh xe, giúp chúng quay cùng tốc độ. Nhờ vậy, xe di chuyển ổn định và trơn tru.
• Khi xe vào cua: Khi xe vào cua, bánh xe bên trong đi quãng đường ngắn hơn bánh xe bên ngoài. Cầu xe sẽ điều chỉnh mô-men xoắn để bánh xe bên trong quay chậm hơn, bánh xe bên ngoài quay nhanh hơn. Điều này giúp xe không bị trượt hoặc lật, duy trì độ bám đường tốt, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ lốp. Nguyên lý này cũng là cơ sở để phát triển các hệ thống vi sai điện tử và kiểm soát lực kéo hiện đại.

Các loại Cầu Xe Tải Phổ biến và Ứng dụng

Trên thị trường xe tải hiện nay, có ba loại cầu phổ biến được sử dụng tùy thuộc vào điều kiện vận chuyển và cung đường: cầu láp, cầu dầu và cầu MAN. Mỗi loại có những đặc điểm, ưu nhược điểm và ứng dụng riêng biệt.

Cầu Láp

• Đặc điểm: Cầu láp là loại cầu truyền động cơ bản và thông dụng nhất. Trục láp được nối trực tiếp từ bộ vi sai đến bánh xe và được nối cứng với bánh xe thông qua hệ thống bu lông bắt vào mặt bích. Cầu láp thường được bôi trơn bằng mỡ bò. Một cách dễ dàng để phân biệt cầu láp là nhìn vào mặt bích ngay giữa mâm xe; mặt bích cầu láp thường nhỏ hơn cầu dầu và không có lỗ đổ dầu bôi trơn.
• Ưu điểm: Cầu láp có ưu điểm là giúp xe chạy bốc hơn, tiết kiệm nhiên liệu, và vận hành êm ái. Việc bôi trơn bằng mỡ bò cũng giúp việc bảo dưỡng trở nên dễ dàng hơn. Loại cầu này thích hợp cho việc vận chuyển đường dài và trên các cung đường bằng phẳng.
• Nhược điểm: Nhược điểm chính của cầu láp là dễ bị gãy trục truyền động khi xe di chuyển trên các đoạn đường xấu, nhiều đồi dốc cao, lầy lội hoặc gồ ghề.
• Ứng dụng điển hình: Cầu láp được sử dụng rất phổ biến trên các loại xe tải thùng, xe ben, và xe đầu kéo. Đặc biệt, các doanh nghiệp vận tải đường dài thường ưu tiên lựa chọn xe có cầu láp để tối ưu hóa chi phí nhiên liệu.

Cầu Dầu

• Đặc điểm: Cầu dầu thường được sử dụng trên các loại xe có tải trọng lớn. Thanh láp nối từ bộ vi sai truyền mô-men xoắn đến hệ thống bánh răng hành tinh trên ổ trục bánh xe. Toàn bộ các bộ phận bên trong hộp cầu được thiết kế để hoạt động trong chế độ ngập dầu, do đó được gọi là cầu dầu. Cầu dầu có khả năng chịu lực xoắn và xóc nảy rất cao. Mặt bích của cầu dầu lớn hơn cầu láp và thường có một lỗ để đổ dầu bôi trơn và làm kín.
• Ưu điểm: Nhờ độ bôi trơn của dầu, các cơ chế khớp răng vận hành ổn định, tản nhiệt tốt hơn và bền bỉ hơn so với cầu láp. Cầu dầu có khả năng chịu tải trọng lớn và chịu xóc nảy rất tốt. Điều này làm cho nó thích hợp cho các cung đường xấu, đèo dốc, hoặc trong các mỏ khai thác khoáng sản.
• Nhược điểm: So với cầu láp, cầu dầu tiêu tốn nhiên liệu hơn do lượng bôi trơn lớn làm tăng lực cản, và xe có độ ì lớn hơn. Chi phí bảo dưỡng của cầu dầu cũng thường cao hơn.
• Ứng dụng điển hình: Cầu dầu được sử dụng nhiều trên xe ben, xe đầu kéo, và các loại xe di chuyển thường xuyên trong các cung đường xấu, địa hình phức tạp.

Cầu MAN

• Đặc điểm: Cầu MAN về cơ bản là một loại cầu láp thông thường, nhưng hệ thống cầu và trục láp được sản xuất bởi Tập đoàn công nghiệp MAN của Đức. Điều này mang lại một tiêu chuẩn chất lượng và độ bền cao hơn.
• Ưu điểm: Cầu MAN được đánh giá là cứng cáp và bền bỉ hơn cầu láp thông thường, với độ bền và sức kéo tốt, không kém gì cầu dầu. Nó cũng khó bị gãy trục chuyển động hơn so với cầu láp tiêu chuẩn.
• Nhược điểm: Tương tự như cầu láp, cầu MAN vẫn có thể gặp khó khăn khi di chuyển hoàn toàn hiệu quả trên địa hình quá nhiều đồi núi, dốc cao, lầy lội và gồ ghề.

Ảnh hưởng của Cầu Xe Tải đến Hiệu suất Vận hành và An toàn

Cầu xe tải đóng một vai trò không thể thiếu trong việc định hình hiệu suất vận hành tổng thể và mức độ an toàn của một chiếc xe tải, đặc biệt là khi phải đối mặt với tải trọng nặng và điều kiện đường sá đa dạng.

Khả năng chịu tải và phân bổ lực kéo

Cầu xe là bộ phận quan trọng giúp chịu lực và truyền động xoắn giữa hai bánh xe cùng trục, đảm bảo xe vận hành ổn định và an toàn. Thiết kế và số lượng trục cầu ảnh hưởng đến khả năng chịu tải, với các cấu hình như trục kép hay trục ba giúp phân phối tải trọng hiệu quả hơn. Cầu xe còn tối ưu lực kéo, giúp xe tải di chuyển an toàn qua địa hình khó khăn, đồng thời nâng cao hiệu suất vận hành và độ bền của hệ thống truyền động.

Tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu

Hiệu suất nhiên liệu của xe tải phụ thuộc nhiều vào loại cầu xe: cầu láp bôi mỡ bò và thiết kế đơn giản giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn cầu dầu vốn dùng nhiều dầu tạo lực cản lớn. Bên cạnh đó, ứng dụng vật liệu nhẹ trong cầu xe giảm trọng lượng tổng thể, từ đó giảm năng lượng tiêu hao khi vận hành. Mối liên hệ giữa thiết kế cầu xe và hiệu quả nhiên liệu là yếu tố then chốt trong phát triển ô tô, bởi mỗi gram vật liệu và mỗi điểm ma sát giảm đều mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp vận tải.

Đảm bảo ổn định và an toàn khi di chuyển trên các địa hình khác nhau

Cầu xe đảm bảo ổn định và kiểm soát xe tải bằng cách điều chỉnh tốc độ quay bánh, ngăn trượt khi vào cua. Trên địa hình khó, khóa vi sai giúp cả hai bánh trên cùng trục quay đồng tốc, tăng độ bám và vượt chướng ngại an toàn, đặc biệt với xe tải hạng nặng.

Tỷ số truyền cầu và tác động đến tốc độ, sức kéo

Tỷ số truyền cầu là một thông số kỹ thuật quan trọng của cầu xe, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng kéo và tốc độ tối đa của xe tải.

• Tỷ số truyền cầu thấp (cầu nhanh): Thường được trang bị cho các dòng xe tải thùng, cho phép xe di chuyển nhanh hơn và tiết kiệm nhiên liệu khi vận hành trên đường cao tốc hoặc địa hình bằng phẳng. Loại cầu này phù hợp để vận chuyển hàng hóa nhẹ và di chuyển trong môi trường đô thị.
• Tỷ số truyền cầu cao (cầu chậm): Thường được sử dụng trên xe tải đầu kéo hoặc xe ben. Tỷ số truyền cao mang lại khả năng kéo mạnh hơn, tối ưu cho việc di chuyển trên các cung đường đèo dốc, địa hình khó khăn như đường sỏi, cát, hoặc khi chở hàng hóa có khối lượng lớn. Xe có cầu chậm thường được khuyến nghị di chuyển với tốc độ dưới 40 km/h để đảm bảo ổn định và hiệu quả.

Bảo dưỡng và Khắc phục sự cố thường gặp

Việc bảo dưỡng định kỳ và kịp thời khắc phục các sự cố là yếu tố sống còn để duy trì hiệu suất, kéo dài tuổi thọ và đảm bảo an toàn cho cầu xe tải.

Các hạng mục bảo dưỡng định kỳ quan trọng cho cầu xe tải

Bảo dưỡng định kỳ là một phần không thể thiếu trong chu trình vận hành xe tải. Đối với cầu xe tải, các hạng mục bảo dưỡng cần được chú trọng bao gồm:

• Kiểm tra và thay dầu/mỡ bôi trơn: Cầu láp thường sử dụng mỡ bò, trong khi cầu dầu sử dụng dầu chuyên dụng. Việc thay dầu nhớt hoặc mỡ bôi trơn định kỳ là cực kỳ quan trọng để đảm bảo các bánh răng và chi tiết bên trong cầu hoạt động trơn tru, giảm ma sát và tản nhiệt hiệu quả. Chu kỳ thay dầu cầu ô tô thường được khuyến nghị trong sách hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất, có thể dao động từ 2.000 km đến 5.000 km đối với xe tải nặng, tùy thuộc vào tải trọng và điều kiện vận hành.
• Kiểm tra phớt và bạc đạn: Phớt làm kín có chức năng ngăn bụi bẩn và nước xâm nhập vào bạc đạn, bảo vệ lớp dầu bôi trơn. Bạc đạn (vòng bi) giúp giảm ma sát khi trục quay. Việc kiểm tra định kỳ tình trạng của phớt và bạc đạn là cần thiết để phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng như rò rỉ dầu, tiếng ồn lạ, hoặc mòn không đều.
• Kiểm tra tổng thể hệ thống truyền lực và gầm xe: Ngoài các bộ phận cụ thể của cầu, cần kiểm tra toàn bộ hệ thống truyền lực và gầm xe để phát hiện các dấu hiệu bất thường như lỏng lẻo các khớp nối, biến dạng vỏ cầu do quá tải hoặc tai nạn.

Dấu hiệu nhận biết các vấn đề phổ biến

Việc nhận biết sớm các dấu hiệu hư hỏng của cầu xe tải là rất quan trọng để phòng tránh rủi ro lớn và giảm thiểu thiệt hại. Các vấn đề phổ biến và dấu hiệu nhận biết bao gồm:

• Rò rỉ dầu: Đây là dấu hiệu rõ ràng nhất khi phớt dầu bị hỏng hoặc mất tính đàn hồi. Dầu chảy ra khỏi động cơ hoặc hộp số, hoặc bám dính quanh các vị trí trục cam, trục khuỷu. Rò rỉ dầu dẫn đến thiếu chất bôi trơn, làm tăng ma sát giữa các bộ phận chuyển động, gây ra tiếng ồn, nóng máy và hư hỏng nghiêm trọng.
• Tiếng ồn lạ phát ra từ bánh xe hoặc hộp số: Tiếng kêu lách cách, tiếng rung lắc, hoặc tiếng ồn lạ khi xe chạy thẳng hoặc vào cua có thể là dấu hiệu của bạc đạn bị mòn, hư hỏng bánh răng truyền lực chính, hoặc thiếu dầu bôi trơn. Tiếng kêu khi quay vòng có thể do lỏng vòng bi trục cầu sau hoặc mòn bánh răng vi sai.
• Lốp xe bị mòn không đều: Có thể là dấu hiệu của bạc đạn bị hỏng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ an toàn khi vận hành.
• Động cơ bị nóng lên nhanh: Mặc dù có nhiều nguyên nhân, nhưng phớt dầu bị hỏng dẫn đến thiếu dầu bôi trơn có thể làm tăng ma sát và khiến động cơ nóng nhanh chóng.
• Hộp số kêu to hoặc hoạt động không mượt: Rò rỉ dầu trong hộp số làm giảm lượng dầu bôi trơn cần thiết, gây ra tiếng kêu và khó khăn khi vào số.
• Xe phát ra mùi khét: Dầu rò rỉ có thể tiếp xúc với các bộ phận nóng trong động cơ hoặc ống xả, gây ra mùi khét.

Lốp Xe Hùng Phan – đơn vị chuyên cung cấp lốp xe tải nhập khẩu

Công ty TNHH Thương Mại Xuất Nhập Khẩu Hùng Phan chuyên cung cấp các dòng lốp xe tải và container nhập khẩu chính hãng với mức giá cạnh tranh và dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp. Các sản phẩm nổi bật của hãng gồm các thương hiệu như Constancy, Greforce, DoupRo và Carleo.

Được thành lập từ năm 2013, công ty nhanh chóng xây dựng được uy tín trong lĩnh vực phân phối lốp xe container chất lượng cao. Tại đây người mua có thể nhận được tư vấn phù hợp và hỗ trợ về kỹ thuật & bảo hành lên tới 2 năm nếu là lỗi từ nhà sản xuất.

Tóm lại, cầu xe tải là một trong những bộ phận cơ khí quan trọng nhất của bất kỳ chiếc xe tải nào. Sự đa dạng của các loại cầu xe, bao gồm cầu láp, cầu dầu và cầu MAN, phản ánh sự chuyên biệt hóa của ngành công nghiệp để đáp ứng các nhu cầu vận tải khác nhau. 

Mỗi loại cầu đều có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện địa hình và tải trọng cụ thể. Việc lựa chọn cầu xe phù hợp là một quyết định chiến lược, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất nhiên liệu, khả năng chịu tải và tuổi thọ của xe.