Trục xe ô tô là gì? Đây là một trong những bộ phận cốt lõi trong cấu tạo của xe, đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc truyền lực và giúp phương tiện di chuyển. Hiểu rõ về trục xe không chỉ giúp bạn nắm vững nguyên lý hoạt động của ô tô mà còn hỗ trợ đắc lực trong việc bảo dưỡng và sử dụng xe hiệu quả. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm trục xe ô tô là gì, cấu tạo cũng như các loại trục phổ biến hiện nay, mang đến cái nhìn toàn diện cho người đọc quan tâm đến kiến thức về xe hơi.
Trục xe ô tô (Cầu xe) là gì và vai trò của nó?
Trục xe ô tô, thường được gọi là cầu xe, là một bộ phận cơ khí thiết yếu trong hệ thống truyền động của xe. Chức năng chính của nó là kết nối động cơ (thông qua hộp số và bộ vi sai) với các bánh xe, truyền mô-men xoắn từ động cơ để làm quay bánh xe, từ đó giúp xe di chuyển. Cầu xe không chỉ đơn thuần là một thanh kim loại; nó là một hệ thống phức tạp bao gồm vỏ cầu, bộ vi sai, bán trục và các khớp nối.
Tùy thuộc vào vị trí và cách thức truyền lực, cầu xe có thể được bố trí ở phía trước, phía sau hoặc cả hai đầu xe, tạo nên các hệ thống dẫn động khác nhau. Vai trò của cầu xe không chỉ dừng lại ở việc truyền động lực mà còn phải chịu tải trọng của xe và hành khách, cũng như lực tác động từ mặt đường khi xe vận hành. Sự hoạt động hiệu quả của cầu xe ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành, độ bám đường và sự ổn định của xe.
Các loại hệ thống dẫn động phổ biến liên quan đến trục xe ô tô
Hệ thống dẫn động xác định bánh xe nào nhận được lực từ động cơ để di chuyển. Dưới đây là các loại hệ thống dẫn động phổ biến nhất hiện nay, mỗi loại sử dụng cách bố trí trục xe khác nhau và mang lại những đặc điểm vận hành riêng biệt.
Hệ dẫn động cầu trước FWD (Front-Wheel Drive)
Hệ dẫn động cầu trước, hay FWD, truyền toàn bộ lực kéo của động cơ đến hai bánh xe phía trước. Đây là cấu hình phổ biến nhất trên hầu hết các xe du lịch cỡ nhỏ và trung bình hiện nay. Trong hệ thống FWD, động cơ, hộp số và bộ vi sai thường được tích hợp thành một khối đặt ngang ở phía trước khoang động cơ. Trục xe trước (trục dẫn động cầu trước) nhận trực tiếp lực từ bộ vi sai và truyền đến bánh trước.
Ưu điểm chính của FWD là sự đơn giản trong cấu tạo và sản xuất, giúp giảm chi phí. Việc tập trung toàn bộ hệ thống truyền động ở phía trước giúp tối ưu hóa không gian cabin. Do trọng lượng động cơ dồn lên cầu trước, xe FWD thường có độ bám tốt hơn trên các bề mặt trơn trượt như tuyết hoặc bùn nhẹ, và người lái cảm thấy dễ kiểm soát hơn khi gặp tình huống mất lái (thường là hiện tượng understeer – trượt bánh trước).
Tuy nhiên, FWD cũng có nhược điểm. Hai bánh trước phải thực hiện cả chức năng dẫn động và dẫn hướng, dẫn đến hiện tượng “torque steer” (vô lăng bị giật sang một bên khi tăng tốc mạnh) ở các xe công suất lớn. Bánh trước cũng mòn nhanh hơn. Đối với các xe lớn hơn như SUV hoặc xe bán tải, FWD không phải là lựa chọn tối ưu vì không tận dụng được hết lực kéo. Các mẫu xe phổ biến sử dụng FWD bao gồm Toyota Corolla Altis, Honda Civic, Kia Morning, Hyundai Grand i10, Toyota Camry, Mazda 6.
Mô tả hệ dẫn động cầu trước (FWD) trên xe ô tô
Hệ dẫn động cầu sau RWD (Rear-Wheel Drive)
Hệ dẫn động cầu sau, hay RWD, truyền lực đẩy từ động cơ đến hai bánh xe phía sau. Đây là cấu hình truyền thống, thường thấy trên các xe thể thao, xe sang, xe bán tải và một số xe du lịch cỡ lớn. Trong hệ thống RWD, động cơ thường được đặt dọc ở phía trước, nối với hộp số, sau đó truyền động đến cầu sau thông qua một trục truyền động dài (propeller shaft). Cầu sau chứa bộ vi sai và các bán trục dẫn động bánh sau.
Ưu điểm nổi bật của RWD là sự phân bổ trọng lượng xe cân bằng hơn giữa hai trục, mang lại cảm giác lái tự nhiên và khả năng xử lý tốt hơn, đặc biệt khi vào cua và tăng tốc. Việc tách biệt chức năng dẫn động (bánh sau) và dẫn hướng (bánh trước) giúp tránh hiện tượng torque steer. RWD cũng phù hợp hơn với việc kéo tải nặng.
Nhược điểm của RWD là độ bám đường trên bề mặt trơn trượt kém hơn so với FWD do trọng lượng động cơ không đè lên bánh dẫn động. Cấu tạo phức tạp hơn (bao gồm cả trục truyền động) khiến chi phí sản xuất cao hơn và chiếm nhiều không gian hơn ở sàn xe. Việc điều khiển xe RWD trên đường trơn đòi hỏi kỹ năng lái tốt hơn để tránh hiện tượng oversteer (trượt đuôi xe). Đèn báo trên xe RWD có thể bao gồm các cảnh báo liên quan đến hệ thống truyền động cầu sau hoặc hệ thống kiểm soát độ bám đường.
Hình ảnh trục dẫn động cầu sau (RWD) trên xe ô tô
Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD (4-Wheel Drive)
Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian, hay 4WD (Part-Time 4WD), cho phép người lái lựa chọn giữa chế độ dẫn động hai bánh (thường là cầu sau) và dẫn động bốn bánh. Hệ thống này thường có một hộp số phụ (transfer case) đặt sau hộp số chính, cho phép phân phối lực kéo đến cả hai cầu trước và sau. Chế độ 4WD thường được thiết kế để sử dụng trên các địa hình khó, trơn trượt, hoặc khi cần vượt chướng ngại vật.
Ưu điểm nổi bật của 4WD bán thời gian là khả năng vượt địa hình vượt trội nhờ lực kéo được phân bổ đều (thường là 50:50) cho cả bốn bánh khi gài cầu. Người lái có thể chủ động kích hoạt chế độ 4WD khi cần thiết. Hệ thống này rất phù hợp cho các loại xe off-road chuyên dụng và xe bán tải thường xuyên di chuyển trên các bề mặt không trải nhựa.
Tuy nhiên, 4WD bán thời gian không nên sử dụng trên đường nhựa khô ráo khi gài cầu 4WD, bởi vì bộ vi sai trung tâm thường bị khóa (hoặc không có vi sai trung tâm), khiến các bánh xe quay cùng tốc độ. Điều này gây ra hiện tượng “wind-up” (căng thẳng trong hệ thống truyền động) khi vào cua, có thể làm hỏng các bộ phận. Hệ thống này cũng thường tiêu thụ nhiên liệu cao hơn khi hoạt động ở chế độ 4WD và chi phí mua, bảo dưỡng cũng cao hơn xe dẫn động 2 bánh. Các mẫu xe tiêu biểu sử dụng 4WD bán thời gian bao gồm Toyota Fortuner, Mitsubishi Pajero Sport, Ford Everest, Ford Ranger, Chevrolet Colorado.
Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD (All-Wheel Drive)
Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian, hay AWD (Full-Time hoặc Automatic AWD), luôn truyền lực kéo đến cả bốn bánh xe. Khác với 4WD bán thời gian, AWD sử dụng bộ vi sai trung tâm (có thể là vi sai tự do, giới hạn trượt hoặc điều khiển điện tử) để phân phối linh hoạt lực kéo giữa cầu trước và cầu sau. Hệ thống này liên tục điều chỉnh lượng lực kéo gửi đến mỗi bánh xe tùy thuộc vào điều kiện bám đường, thường ưu tiên cầu trước hoặc cầu sau trong điều kiện bình thường và tự động chuyển lực khi cần thiết.
Ưu điểm chính của AWD là khả năng bám đường và ổn định vượt trội trong nhiều điều kiện thời tiết và mặt đường khác nhau (mưa, tuyết nhẹ, đường sỏi). Hệ thống hoạt động tự động mà người lái không cần can thiệp. AWD cải thiện khả năng vào cua và tăng tốc, mang lại cảm giác lái an toàn và tự tin hơn. Hệ thống này tương đối linh hoạt và có thể tích hợp vào nhiều loại xe, từ sedan hạng sang, xe thể thao đến các mẫu crossover và SUV. Toyota Corolla Cross sử dụng hệ dẫn động AWD ở một số phiên bản, giúp tăng cường khả năng vận hành trên các điều kiện đường khác nhau. Để tìm hiểu thêm về các mẫu xe Toyota trang bị hệ thống dẫn động tiên tiến, bạn có thể truy cập website chính thức của đại lý tại toyotaokayama.com.vn.
Nhược điểm của AWD là cấu tạo phức tạp hơn, dẫn đến chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao hơn. Trọng lượng xe thường nặng hơn so với phiên bản dẫn động 2 bánh tương đương, và hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu thường kém hơn. Mặc dù cải thiện độ bám đường, AWD không được thiết kế cho các điều kiện off-road khắc nghiệt như 4WD bán thời gian. Các hãng xe lớn thường có tên gọi riêng cho hệ thống AWD của mình như 4Matic của Mercedes, xDrive từ BMW, Quattro từ Audi, hay S-AWD của Subaru.
Chức năng của trục xe ô tô trong hệ thống truyền động
Trục xe ô tô đóng vai trò then chốt trong việc biến chuyển động quay từ động cơ thành chuyển động lăn của bánh xe. Lực từ động cơ đi qua hộp số để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn, sau đó đến bộ vi sai. Bộ vi sai là một bộ phận kỳ diệu, cho phép các bánh xe trên cùng một trục quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua, đồng thời vẫn truyền lực. Từ bộ vi sai, lực được truyền ra các bán trục (là một phần của trục xe) thông qua các khớp nối linh hoạt (khớp đồng tốc hoặc khớp chữ thập) để đến bánh xe. Cấu trúc này đảm bảo bánh xe nhận được lực kéo cần thiết để di chuyển, bất kể xe đang đi thẳng hay vào cua.
Dấu hiệu trục xe ô tô gặp vấn đề
Theo thời gian và quãng đường sử dụng, các bộ phận của trục xe có thể bị hao mòn hoặc hư hỏng. Một trong những dấu hiệu phổ biến nhất của trục dẫn động cầu trước bị lỗi khớp đồng tốc là tiếng “lạch cạch” rõ ràng khi xe vào cua ở tốc độ thấp. Các dấu hiệu khác bao gồm rung động bất thường khi xe chạy, tiếng ồn từ khu vực bánh xe, hoặc rò rỉ dầu mỡ từ các bọc cao su (boot) bảo vệ khớp nối. Việc phát hiện sớm và sửa chữa kịp thời các vấn đề liên quan đến trục xe là rất quan trọng để đảm bảo an toàn khi lái xe và tránh hư hỏng nặng hơn cho toàn bộ hệ thống truyền động.
Hiểu rõ trục xe ô tô là gì và cách các loại hệ thống dẫn động hoạt động không chỉ làm tăng kiến thức về xe của bạn mà còn giúp bạn đưa ra lựa chọn phù hợp khi mua xe và biết cách chăm sóc phương tiện của mình. Dù là FWD đơn giản, RWD thể thao, hay 4WD/AWD đa dụng, trục xe luôn là trung tâm của sự di chuyển, đòi hỏi sự quan tâm và bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo xe luôn vận hành ổn định và an toàn.
