Cầu xe là gì? Cấu tạo và các loại cầu xe phổ biến trên ô tô

Cầu xe là gì? Đây là bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền lực ô tô, đảm nhiệm việc nhận mô-men xoắn từ hộp số qua trục các đăng và truyền lực đến bánh xe chủ động. Ngoài ra, cầu xe còn cho phép hai bánh trên cùng trục quay với tốc độ khác nhau khi xe ô tô vào cua.

Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Cơ Bản Của Cầu Xe

Để hiểu rõ hơn về Cầu Xe Là Gì, chúng ta cần tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. Về cơ bản, một bộ cầu xe hoàn chỉnh bao gồm ba thành phần chính: vi sai (differential), bán trục (half-shaft) và vỏ cầu (axle housing).

Vi Sai Trái Tim Của Cầu Xe

Vi sai là bộ phận phức tạp nhất và cũng là “linh hồn” của cầu xe. Chức năng chính của vi sai là cho phép các bánh xe chủ động ở hai bên quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua. Điều này là cực kỳ quan trọng vì khi xe rẽ, bánh xe phía ngoài sẽ phải đi một quãng đường dài hơn bánh xe phía trong, do đó cần quay nhanh hơn. Nếu không có vi sai, các bánh xe sẽ bị khóa cứng với nhau, gây ra hiện tượng trượt lốp, khó điều khiển và nhanh mòn lốp.

Cấu tạo của vi sai bao gồm một hệ thống các bánh răng hành tinh (planet gears) và bánh răng mặt trời (sun gears) được đặt trong một vỏ vi sai. Mô-men xoắn từ trục các đăng sẽ làm quay vỏ vi sai, từ đó truyền lực đến các bánh răng và cuối cùng là đến bán trục, giúp bánh xe chuyển động.

Bán Trục Cầu Nối Truyền Lực

Bán trục, hay còn gọi là trục bán trục, là bộ phận nối vi sai với bánh xe. Có hai bán trục, một cho mỗi bánh xe chủ động. Khi vi sai phân phối mô-men xoắn, các bán trục sẽ truyền lực này trực tiếp đến bánh xe, làm chúng quay và đẩy xe tiến về phía trước. Bán trục thường được chế tạo từ thép hợp kim chất lượng cao để chịu được lực xoắn lớn và các tác động từ mặt đường.

Vỏ Cầu Lớp Bảo Vệ Vững Chắc

Vỏ cầu là bộ phận bên ngoài, có nhiệm vụ bao bọc và bảo vệ toàn bộ các chi tiết bên trong như vi sai và bán trục. Đồng thời, nó cũng chứa dầu cầu (dầu hộp số vi sai) để bôi trơn và làm mát các bộ phận chuyển động. Vỏ cầu thường được làm từ vật liệu bền bỉ như gang hoặc thép để đảm bảo độ cứng vững và khả năng chịu tải trọng lớn của xe.

Nguyên Lý Hoạt Động Tổng Thể

Khi động cơ hoạt động, lực sẽ truyền qua hộp số, rồi đến trục các đăng (đối với xe cầu sau hoặc 4WD), và cuối cùng là đến cầu xe. Tại cầu xe, vi sai sẽ nhận mô-men xoắn và phân phối lực đến hai bán trục, làm cho bánh xe quay. Trong trường hợp xe đi thẳng, cả hai bánh xe quay với cùng tốc độ. Nhưng khi xe vào cua, vi sai sẽ tự động điều chỉnh tốc độ quay của từng bánh xe, giúp xe chuyển hướng một cách mượt mà và an toàn.

Các Loại Cầu Xe Phổ Biến Trên Ô Tô Hiện Nay

Hiểu được Cầu Xe Là Gì không chỉ dừng lại ở cấu tạo, mà còn cần biết các loại cầu xe khác nhau được sử dụng trên thị trường. Việc phân loại cầu xe chủ yếu dựa vào vị trí lắp đặt và khả năng truyền động.

Cầu Trước (Front Axle)

Thường thấy trên các xe dẫn động cầu trước (FWD), nơi động cơ, hộp số và cầu xe được tích hợp thành một khối và đặt ở phía trước xe. Các bánh trước vừa có nhiệm vụ dẫn hướng, vừa là bánh chủ động. Loại này giúp tối ưu không gian nội thất và có chi phí sản xuất thấp hơn. Đối với những ai quan tâm đến dàn lạnh điều hòa ô tô hoặc các hệ thống ở phần đầu xe, việc hiểu cấu trúc cầu trước cũng rất hữu ích.

Cầu Sau (Rear Axle)

Phổ biến trên các xe dẫn động cầu sau (RWD) hoặc các dòng xe tải, xe bán tải. Động cơ đặt phía trước, truyền lực đến cầu sau thông qua trục các đăng. Loại này mang lại khả năng tải nặng tốt hơn, phân bổ trọng lượng cân bằng hơn, và cảm giác lái thể thao hơn.

Cầu Chủ Động (Driving Axle) và Cầu Bị Động (Non-Driving Axle)

• Cầu chủ động: Là cầu nhận mô-men xoắn từ động cơ và truyền động trực tiếp đến bánh xe. Cả cầu trước (trên xe FWD) và cầu sau (trên xe RWD) đều có thể là cầu chủ động.
• Cầu bị động: Là cầu chỉ có nhiệm vụ nâng đỡ trọng lượng xe và không nhận mô-men xoắn từ động cơ. Ví dụ, cầu sau trên xe FWD hoặc cầu trước trên xe RWD thường là cầu bị động.

Cầu Xe 4×4 (Four-Wheel Drive) và AWD (All-Wheel Drive)

Trên các dòng xe địa hình, SUV, chúng ta thường thấy hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (AWD) hoặc bán thời gian (4WD). Những hệ thống này sử dụng cả cầu trước và cầu sau làm cầu chủ động, thông qua một hộp số phụ (transfer case) để phân phối lực đến cả bốn bánh xe, giúp tăng cường khả năng bám đường và vượt địa hình.

Các Dấu Hiệu Hư Hỏng Thường Gặp Của Cầu Xe Và Cách Khắc Phục

Dù được thiết kế để bền bỉ, cầu xe cũng không tránh khỏi những hư hỏng sau một thời gian dài sử dụng hoặc do thiếu bảo dưỡng. Việc nhận biết sớm các dấu hiệu này là rất quan trọng để tránh những hư hỏng nặng hơn và đảm bảo an toàn khi lái xe.

Tiếng Hú Lớn Từ Cầu Xe

Đây là một trong những dấu hiệu phổ biến nhất cho thấy cầu xe đang gặp vấn đề. Tiếng hú thường xuất hiện khi xe chạy ở tốc độ nhất định (ví dụ: 40-60 km/h) và có thể thay đổi cường độ khi bạn tăng hoặc giảm tốc độ. Nguyên nhân có thể là do:

• Thiếu hoặc hết dầu cầu: Dầu cầu có nhiệm vụ bôi trơn và làm mát các bánh răng bên trong vi sai. Khi thiếu dầu, ma sát tăng lên, gây ra tiếng hú.
• Bánh răng bị mòn hoặc hỏng: Các bánh răng hành tinh, bánh răng mặt trời hoặc bánh răng vành chậu bị mòn, rỗ, sứt mẻ sau thời gian dài sử dụng.
• Bạc đạn (vòng bi) bị hỏng: Bạc đạn của bán trục hoặc của trục các đăng bị mòn cũng có thể gây ra tiếng hú.

Cách khắc phục: Cần kiểm tra mức dầu cầu, thay thế nếu cần thiết. Trong trường hợp tiếng hú lớn và dai dẳng, cần đưa xe đến trung tâm sửa chữa uy tín như các đối tác của Trung tâm VCE để kiểm tra chi tiết các bánh răng và bạc đạn, từ đó đưa ra phương án sửa chữa hoặc thay thế phù hợp.

Rò Rỉ Dầu Cầu

Dầu cầu là dung dịch bôi trơn chuyên dụng, và việc rò rỉ dầu là dấu hiệu cảnh báo nghiêm trọng. Dầu có thể rò rỉ qua các phớt chắn dầu của bán trục, phớt đầu trục các đăng hoặc qua các mối nối trên vỏ cầu.

• Nguyên nhân: Phớt dầu bị chai cứng, rách do lão hóa hoặc bị hư hại do va đập.
• Hậu quả: Thiếu dầu bôi trơn sẽ dẫn đến tăng ma sát, gây nóng máy, mòn nhanh các chi tiết bên trong, và làm giảm tuổi thọ của cầu xe.

Cách khắc phục: Cần nhanh chóng kiểm tra và thay thế các phớt chắn dầu bị hỏng. Đảm bảo sử dụng loại dầu cầu phù hợp với khuyến nghị của nhà sản xuất. Kiến thức về chỉ số octan là gì cũng quan trọng cho nhiên liệu, nhưng dầu cầu lại đòi hỏi sự lựa chọn chính xác về cấp độ nhớt và tiêu chuẩn API.

Xe Bị Rung Lắc Bất Thường

Nếu xe bị rung lắc, đặc biệt là ở tốc độ cao hoặc khi tăng tốc, có thể là do cầu xe gặp vấn đề.

• Nguyên nhân: Trục các đăng bị cong vênh, khớp nối các đăng bị mòn, hoặc bán trục bị cong/gãy. Lỗi cân bằng động lốp xe cũng có thể gây rung lắc nhưng cần phân biệt rõ.
• Hậu quả: Gây khó chịu cho người lái, ảnh hưởng đến khả năng điều khiển xe và tiềm ẩn nguy hiểm.

Cách khắc phục: Kiểm tra trục các đăng và các khớp nối. Nếu phát hiện biến dạng hoặc hư hỏng, cần thay thế kịp thời.

Tầm Quan Trọng Của Việc Bảo Dưỡng Cầu Xe

Cầu xe là một trong những bộ phận chịu tải nặng và hoạt động liên tục, do đó, việc bảo dưỡng định kỳ là vô cùng cần thiết để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của xe.

• Thay dầu cầu định kỳ: Giống như dầu động cơ, dầu cầu cũng cần được thay thế sau một số km nhất định (thường là 40.000 – 80.000 km, tùy loại xe và điều kiện vận hành) để đảm bảo khả năng bôi trơn và làm mát tốt nhất. Điều này giúp ngăn ngừa tiếng hú và mòn các chi tiết.
• Kiểm tra phớt và gioăng: Đảm bảo không có rò rỉ dầu. Nếu phát hiện, cần khắc phục ngay để tránh thiếu dầu làm hỏng các chi tiết bên trong.
• Kiểm tra các khớp nối: Đặc biệt là khớp nối trục các đăng (đối với xe cầu sau) để đảm bảo không có hiện tượng lỏng lẻo hay mòn.

Việc hiểu sâu về cầu xe là gì và cách bảo dưỡng nó không chỉ giúp bạn giữ gìn chiếc xe của mình mà còn mở ra một cánh cửa nghề nghiệp đầy tiềm năng. Trung tâm học nghề sửa chữa ô tô VCE tự hào là đơn vị đào tạo chuyên sâu về công nghệ kỹ thuật ô tô, cung cấp các khóa học từ cơ bản đến nâng cao như Điện thân xe ô tô online, Điện thân xe cơ bản, Điện ô tô nâng cao, sửa chữa và chẩn đoán ô tô.

Câu Hỏi Thường Gặp Về Cầu Xe

Cầu xe có phải là vi sai không?

Không hoàn toàn. Vi sai là một bộ phận quan trọng nằm bên trong cầu xe. Cầu xe là cả một cụm bao gồm vỏ cầu, vi sai và bán trục, có chức năng truyền lực tổng thể đến bánh xe.

Khi nào cần thay dầu cầu xe?

Thời gian thay dầu cầu xe phụ thuộc vào khuyến nghị của nhà sản xuất xe và điều kiện vận hành. Thông thường, nên thay dầu cầu sau mỗi 40.000 – 80.000 km. Nếu bạn thường xuyên di chuyển trong điều kiện khắc nghiệt (tải nặng, địa hình xấu), có thể cần thay sớm hơn.

Tiếng hú ở cầu xe có nguy hiểm không?

Tiếng hú là dấu hiệu cho thấy có sự mài mòn bất thường hoặc thiếu bôi trơn. Nếu không được kiểm tra và khắc phục kịp thời, có thể dẫn đến hư hỏng nặng các bánh răng và bạc đạn bên trong, gây kẹt cầu và rất nguy hiểm khi đang vận hành.

Cầu trước và cầu sau khác nhau như thế nào?

Cầu trước và cầu sau khác nhau chủ yếu ở vị trí lắp đặt và vai trò trong hệ thống dẫn động. Cầu trước thường nằm ở phía trước xe, còn cầu sau ở phía sau. Trên xe FWD (dẫn động cầu trước), cầu trước là cầu chủ động. Trên xe RWD (dẫn động cầu sau), cầu sau là cầu chủ động. Một số loại xe có thể trang bị cả hai cầu chủ động (4WD hoặc AWD).

Qua bài viết này, hy vọng bạn đã có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về việc cầu xe là gì, từ cấu tạo, chức năng đến các loại phổ biến và dấu hiệu hư hỏng. Cầu xe đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo khả năng vận hành và an toàn của xe ô tô. Hãy liên hệ qua số điện tho trình chinh phục ngành công nghệ kỹ thuật ô tô tại 090 119 26 99 hoặc truy cập Trung tâm VCE để khám phá các khóa học phù hợp với đam mê của bạn và bắt đầu hành.