Cầu xe tải: Chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cầu xe tải là một trong những bộ phận quan trọng của xe tải, đóng vai trò then chốt trong việc truyền động và đảm bảo hiệu suất hoạt động của phương tiện. Vậy cầu xe tải có cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động và có các loại cầu nào?

Cầu xe tải là gì?

Cầu xe tải hay còn gọi là cầu vi sai, là bộ phận quan trọng trong hệ thống truyền động của xe tải. Đây là cơ cấu chịu trách nhiệm truyền mômen xoắn từ hộp số đến bánh xe, đồng thời phân phối lực đẩy xuống mặt đường để tạo ra chuyển động cho xe.

Cầu xe tải

Chức năng của cầu xe tải

Cầu xe tải đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và an toàn của xe tải. Dưới đây là những chức năng chính của cầu xe tải.

Truyền mômen xoắn từ hộp số đến bánh xe

Chức năng cơ bản nhất của cầu xe tải là truyền mômen xoắn từ hộp số đến bánh xe. Quá trình này diễn ra như sau:

• Mômen xoắn từ động cơ được truyền qua hộp số và đi vào trục các đăng.
• Trục các đăng truyền mômen xoắn đến vi sai của cầu xe tải.
• Vi sai phân phối mômen xoắn đến hai bán trục, từ đó truyền đến bánh xe.

Nhờ có cơ chế truyền động này, cầu xe tải giúp chuyển hóa năng lượng từ động cơ thành chuyển động quay của bánh xe, tạo ra lực đẩy cần thiết để xe di chuyển.

Phân phối lực đẩy giữa các bánh xe

Cầu xe tải không chỉ đơn thuần truyền mômen xoắn mà còn có khả năng phân phối lực đẩy một cách hợp lý giữa các bánh xe. Chức năng này đặc biệt quan trọng trong các tình huống sau:

• Khi xe di chuyển trên đường cong: Cầu xe tải giúp điều chỉnh tốc độ quay của bánh trong và bánh ngoài để xe có thể vào cua mượt mà.
• Khi xe di chuyển trên địa hình không bằng phẳng: Cầu xe tải đảm bảo lực đẩy được phân phối đều cho cả hai bánh, giúp xe vượt qua địa hình khó khăn một cách dễ dàng hơn.
• Khi một bánh xe bị trượt: Hệ thống vi sai trong cầu xe tải có thể chuyển lực đẩy sang bánh có độ bám tốt hơn, giúp xe thoát khỏi tình trạng mắc kẹt.

Tăng cường độ bám đường và ổn định của xe

Cầu xe tải đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ bám đường và ổn định của xe:

• Khả năng khóa vi sai: Nhiều cầu xe tải hiện đại được trang bị hệ thống khóa vi sai, cho phép cả hai bánh quay với cùng tốc độ. Điều này đặc biệt hữu ích khi xe di chuyển trên địa hình trơn trượt hoặc lầy lội.

• Phân phối trọng lượng: Cầu xe tải góp phần vào việc phân phối trọng lượng hợp lý giữa các trục xe, giúp tăng cường độ ổn định và khả năng bám đường của xe.

• Hỗ trợ hệ thống treo: Cầu xe tải làm việc đồng bộ với hệ thống treo, giúp giảm thiểu tác động của các va chạm và rung lắc, đảm bảo sự thoải mái cho người lái và bảo vệ hàng hóa.

Điều chỉnh tốc độ quay của bánh xe

Cầu xe tải có khả năng điều chỉnh tốc độ quay của bánh xe để phù hợp với các điều kiện vận hành khác nhau:

• Khi xe vào cua: Cầu xe tải cho phép bánh trong quay chậm hơn bánh ngoài, giúp xe vào cua mượt mà và an toàn.

• Khi thay đổi tốc độ: Cầu xe tải làm việc cùng với hộp số để điều chỉnh tốc độ quay của bánh xe, đảm bảo sự phù hợp giữa tốc độ động cơ và tốc độ di chuyển của xe.

• Khi di chuyển trên địa hình không đồng đều: Cầu xe tải có thể điều chỉnh tốc độ quay của từng bánh xe để đảm bảo lực kéo tối ưu trên các bề mặt có độ bám khác nhau.

Tóm lại, cầu xe tải đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất, an toàn và khả năng vận hành của xe tải. Không chỉ truyền động từ động cơ đến bánh xe mà còn góp phần quan trọng vào việc tăng cường độ bám đường, ổn định và khả năng vượt địa hình của xe.

Chức năng của cầu xe tải

Sự khác biệt giữa cầu xe tải và cầu xe con

Mặc dù cầu xe tải và cầu xe con đều có chức năng cơ bản là truyền mômen xoắn từ hộp số đến bánh xe, nhưng có một số điểm khác biệt đáng kể giữa hai loại cầu này:

• Kích thước và độ bền: Cầu xe tải thường có kích thước lớn hơn và được thiết kế để chịu được tải trọng cao hơn so với cầu xe con. Điều này phù hợp với đặc tính vận chuyển hàng hóa nặng của xe tải.

• Cấu tạo: Cầu xe tải thường có cấu tạo phức tạp hơn, bao gồm nhiều bộ phận hơn để đáp ứng yêu cầu về sức kéo và khả năng chịu tải.

• Hệ thống vi sai: Cầu xe tải thường được trang bị hệ thống vi sai phức tạp hơn, có khả năng khóa vi sai để tăng khả năng bám đường trong điều kiện khó khăn.

Cấu tạo của cầu xe tải

Cầu xe tải có cấu tạo phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận khác nhau làm việc đồng bộ để đảm bảo hiệu suất truyền động tối ưu. Dưới đây là chi tiết về cấu tạo của cầu xe tải.

Vỏ cầu và các bộ phận chính

Vỏ cầu là bộ phận bao bọc bên ngoài, bảo vệ các chi tiết bên trong cầu xe tải. Nó thường được làm từ thép đúc hoặc thép dập để đảm bảo độ cứng và khả năng chịu lực cao. Bên trong vỏ cầu, các bộ phận chính bao gồm:

• Hệ thống bánh răng truyền động: Bao gồm bánh răng côn lớn và bánh răng côn nhỏ, chịu trách nhiệm truyền mômen xoắn từ trục các đăng đến vi sai.

• Vi sai: Là bộ phận quan trọng giúp phân phối mômen xoắn giữa hai bánh xe, cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau khi cần thiết.

• Bán trục: Là các trục nối từ vi sai đến bánh xe, truyền mômen xoắn trực tiếp đến bánh xe.

• Ổ đỡ và vòng bi: Hỗ trợ các bộ phận quay, giảm ma sát và đảm bảo sự vận hành trơn tru của cầu.

Hệ thống vi sai và cơ cấu khóa vi sai

Hệ thống vi sai là một trong những bộ phận quan trọng nhất của cầu xe tải. Nó bao gồm:

• Hộp vi sai: Chứa các bánh răng vi sai và trục vi sai.

• Bánh răng hành tinh: Cho phép hai bán trục quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua.

• Trục vi sai: Nối các bánh răng vi sai với bán trục.

Nhiều cầu xe tải hiện đại còn được trang bị cơ cấu khóa vi sai, bao gồm:

• Cơ cấu khóa cơ khí: Sử dụng các chốt hoặc khớp nối để khóa hai bán trục lại với nhau.

• Cơ cấu khóa điện tử: Sử dụng các cảm biến và bộ điều khiển điện tử để kích hoạt khóa vi sai khi cần thiết.

Cơ cấu khóa vi sai giúp tăng cường khả năng bám đường của xe trong điều kiện địa hình khó khăn hoặc trơn trượt.

Hệ thống bôi trơn và làm mát

Để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của cầu xe tải, hệ thống bôi trơn và làm mát đóng vai trò quan trọng. Hệ thống này bao gồm:

• Bơm dầu: Lưu chuyển dầu bôi trơn đến các bộ phận chuyển động trong cầu.

• Két làm mát dầu: Giúp duy trì nhiệt độ dầu ở mức an toàn, đặc biệt quan trọng khi xe hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.

• Các kênh dẫn dầu: Phân phối dầu bôi trơn đến các bộ phận cần thiết trong cầu.

• Bộ lọc dầu: Loại bỏ các tạp chất và bụi bẩn trong dầu để đảm bảo hệ thống hoạt động mượt mà.

Hệ thống bôi trơn và làm mát giúp cầu xe tải hoạt động hiệu quả, giảm ma sát và hao mòn, từ đó kéo dài tuổi thọ của cầu.

Cấu tạo cầu xe tải

Nguyên lý hoạt động của cầu xe tải

Cầu xe tải hoạt động theo nguyên lý cơ bản sau:

• Truyền động: Từ động cơ, mômen xoắn được truyền đến hộp số, sau đó thông qua trục truyền động đến vi sai.

• Phân phối mômen xoắn: Vi sai phân phối mômen xoắn từ trục truyền động sang hai bánh xe, cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau khi cần thiết.

• Điều chỉnh tốc độ quay: Cầu xe tải có khả năng điều chỉnh tốc độ quay của từng bánh xe để phù hợp với điều kiện vận hành, bao gồm khi vào cua, thay đổi tốc độ và di chuyển trên địa hình không đồng đều.

• Hỗ trợ hệ thống treo: Cầu xe tải làm việc đồng bộ với hệ thống treo để giảm thiểu tác động của va chạm và rung lắc, đảm bảo sự thoải mái cho người lái và bảo vệ hàng hóa.

Nguyên lý hoạt động này giúp cầu xe tải hoạt động một cách hiệu quả, ổn định và an toàn trên mọi loại địa hình và trong các điều kiện vận hành khác nhau.

Các loại cầu xe tải phổ biến

Có nhiều loại cầu xe tải phổ biến trên thị trường, mỗi loại có ưu điểm, phù hợp với nhu cầu khác nhau. Dưới đây là một số loại cầu xe tải phổ biến.

Cầu láp

Cầu láp là loại cầu phổ biến nhất, thường được sử dụng trên xe tải thùng, xe đầu kéo và dòng xe tải nhẹ. Đặc điểm của cầu láp là vi sai và bán trục được lắp đặt trên cùng một khung, giúp tiết kiệm không gian và chi phí sản xuất. Cầu láp được bôi trơn bằng mỡ bò. 

Cầu láp dễ bảo dưỡng, phù hợp để chạy đường trường và tiết kiệm nhiên liệu.

Cầu láp xe tải

Cầu dầu

Cầu dầu sử dụng dầu làm chất bôi trơn, giúp giảm ma sát và nhiệt độ hoạt động. Cầu dầu thường được sử dụng trên các dòng xe tải nặng như xe ben, xe đầu kéo... Ưu điểm của cầu dầu là khả năng chịu tải cao và hoạt động mượt mà. Tuy nhiên, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa có thể cao.

Xe cầu dầu phù hợp để chạy công trường, địa hình gồ ghề. Tuy nhiên do sử dụng dầu bôi trơn làm lực cản lớn nên xe cầu dầu tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn xe cầu láp.

Cầu dầu Man

Cầu công nghệ Man

Cầu công nghệ Man là sự kết hợp giữa cầu láp và cầu dầu, kết hợp ưu điểm của cả hai loại cầu. Cầu công nghệ Man thường được trang bị trên các dòng xe tải cao cấp, mang lại hiệu suất vận hành cao và độ ổn định tốt trên mọi loại địa hình. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cho cầu công nghệ Man có thể cao.

Cầu lết

Xe tải cầu lết, hay xe tải cầu lôi là dòng xe tải có công thức bánh xe 6x2R tức xe tải có 2 cầu dẫn động phía sau. Xe tải cầu lết thường là xe tải thùng chở tải nhẹ.

Nên mua xe tải cầu nào?

Khi quyết định mua xe tải, việc chọn lựa loại cầu xe tải phù hợp là rất quan trọng. Dưới đây là một số yếu tố cần xem xét khi chọn loại cầu xe tải:

• Tải trọng: Nếu bạn cần vận chuyển hàng hóa nặng, cầu dầu có thể là lựa chọn tốt nhất vì khả năng chịu tải cao.

• Địa hình vận hành: Nếu bạn thường xuyên di chuyển trên địa hình khó khăn, cầu dầu, cầu công nghệ Man có thể đáp ứng tốt nhu cầu của bạn. Ngược lại nếu nhu cầu của bạn là chở tải đường trường trên địa hình bằng phẳng thì lựa chọn cầu láp sẽ giúp tiết kiệm chi phí.

• Chi phí bảo dưỡng: Cân nhắc chi phí bảo dưỡng và sửa chữa cho từng loại cầu xe tải để chọn lựa phù hợp với ngân sách của bạn.

Kết luận

Trên đây là những thông tin cơ bản về cầu xe tải, bao gồm cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động, các loại phổ biến và lựa chọn loại cầu xe tải phù hợp. Việc hiểu rõ về cầu xe tải giúp bạn có quyết định chọn lựa đúng đắn khi mua xe tải. Chọn lựa loại cầu xe tải phù hợp không chỉ giúp tăng hiệu suất vận hành mà còn đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp vận tải của bạn.