Trong một chiếc ô tô điện, năng lượng từ pin cao áp phải được biến đổi và truyền tới bánh xe để tạo ra chuyển động. Giữa mô-tơ điện và bánh xe có một nhóm cơ cấu đảm nhiệm việc truyền mô-men, điều chỉnh tốc độ quay và phân phối lực tới các bánh dẫn động.
Đó là hệ thống truyền lực, trong đó bộ giảm tốc, bộ vi sai và bán trục là những thành phần quan trọng.
Tóm tắt nhanh: Mô-men từ mô-tơ điện được truyền qua cụm giảm tốc/truyền lực, sau đó qua bộ vi sai và bán trục để tới bánh xe. Tùy cấu hình FWD, RWD hoặc AWD, cách bố trí hệ thống truyền lực có thể khác nhau.
Hệ thống truyền lực trên ô tô điện là gì?
Hệ thống truyền lực ô tô điện VinFast là tập hợp các cơ cấu truyền mô-men từ mô-tơ điện tới bánh xe dẫn động. Hệ thống này nằm ở phần cuối của chuỗi truyền năng lượng, sau pin cao áp, bộ điện công suất và mô-tơ điện.
Có thể hình dung đơn giản theo chuỗi:
Pin cao áp → hệ thống điện công suất → mô-tơ điện → bộ giảm tốc/truyền lực → bộ vi sai → bán trục → bánh xe.
Hệ thống truyền động và hệ thống truyền lực khác nhau thế nào?
Hai khái niệm này có liên quan nhưng không hoàn toàn giống nhau.
Hệ thống truyền động có phạm vi rộng hơn, mô tả toàn bộ quá trình biến đổi năng lượng điện thành chuyển động của xe, từ nguồn năng lượng, bộ điều khiển công suất, mô-tơ cho tới bánh xe.
Hệ thống truyền lực tập trung hơn vào phần cơ khí truyền mô-men từ mô-tơ tới bánh xe, bao gồm các thành phần như bộ giảm tốc, vi sai và bán trục.
Vì vậy, hệ thống truyền lực có thể xem là một mắt xích quan trọng bên trong hệ thống truyền động của ô tô điện.
Để hiểu toàn bộ chuỗi năng lượng này, có thể tham khảo bài Hệ thống truyền động ô tô điện VinFast.
Mô-men từ mô-tơ được truyền tới bánh xe như thế nào?
Sau khi mô-tơ điện tạo ra mô-men xoắn, mô-men này không truyền trực tiếp tới bánh xe theo cách đơn giản. Nó đi qua cụm truyền lực để đạt được tốc độ quay và mô-men phù hợp với điều kiện vận hành.
Mô-tơ điện tạo mô-men xoắn
Mô-tơ điện biến đổi năng lượng điện thành chuyển động quay. Mô-men xoắn do mô-tơ tạo ra là nguồn lực trực tiếp làm quay hệ thống truyền lực.
Thông tin chuyên sâu về thành phần này có thể xem tại bài Mô-tơ điện trên ô tô VinFast.
Bộ giảm tốc điều chỉnh tốc độ quay và truyền mô-men
Mô-tơ điện có thể quay ở tốc độ cao, trong khi bánh xe cần tốc độ quay phù hợp với tốc độ chuyển động thực tế của xe. Bộ giảm tốc tạo ra tỷ số truyền phù hợp giữa mô-tơ và bánh xe, đồng thời truyền mô-men tới hệ thống truyền lực.
Bộ vi sai phân phối mô-men tới bánh xe
Sau cụm giảm tốc, mô-men được đưa tới bộ vi sai. Bộ vi sai cho phép các bánh xe cùng cầu có thể quay với tốc độ khác nhau khi xe vào cua, đồng thời phân phối mô-men tới hai phía của cầu dẫn động.
Bán trục truyền mô-men tới bánh xe
Bán trục là liên kết cơ khí giữa cụm vi sai và bánh xe dẫn động. Nó truyền mô-men từ hệ thống truyền lực tới bánh xe để tạo lực kéo trên mặt đường.
Như vậy, có thể rút gọn đường truyền mô-men thành:
Mô-tơ điện → bộ giảm tốc → bộ vi sai → bán trục → bánh xe.
Bộ giảm tốc trên ô tô điện có nhiệm vụ gì?
Bộ giảm tốc ô tô điện có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ quay từ mô-tơ và truyền mô-men tới bánh xe thông qua hệ thống truyền lực.
Mô-tơ điện trên ô tô VinFast có thể đạt tốc độ quay rất cao (lên tới 12.000 - 16.000 vòng/phút) và tạo ra mô-men xoắn cực đại ngay ở dải vòng tua 0 rpm. Do đó, xe điện không cần hộp số 5-8 cấp phức tạp như xe xăng mà chỉ cần bộ giảm tốc một cấp (tỷ số truyền khoảng 8:1 đến 10:1) để giảm tốc độ quay và nhân mô-men xoắn tới bánh xe.
Vì sao xe điện thường dùng truyền động một cấp?
Mô-tơ điện có đặc tính mô-men phù hợp với việc truyền động qua một tỷ số truyền cố định trong nhiều điều kiện vận hành.
Vì vậy, nhiều ô tô điện sử dụng hộp số một cấp hoặc cụm giảm tốc một cấp thay vì hộp số nhiều cấp.
Cách bố trí này giúp hệ thống truyền lực có cấu trúc tương đối đơn giản, đồng thời giảm nhu cầu chuyển đổi giữa nhiều cấp số trong quá trình vận hành.
VinFast cũng giải thích về đặc điểm của hộp số một cấp trên xe điện trong bài Cấu tạo hộp số xe điện.
Hộp số một cấp và bộ giảm tốc có giống nhau không?
Hai khái niệm này có liên quan nhưng không nên mặc định là hoàn toàn đồng nghĩa trong mọi thiết kế.
Hộp số một cấp mô tả cấu hình truyền động chỉ có một tỷ số truyền cố định. Trong hệ thống truyền động ô tô điện, cụm này có thể đảm nhiệm việc giảm tốc và truyền mô-men từ mô-tơ tới bánh xe.
Bộ giảm tốc nhấn mạnh vào chức năng làm giảm tốc độ quay và thay đổi quan hệ giữa tốc độ quay với mô-men trong đường truyền công suất.
Trong thực tế, các thuật ngữ như single-speed gearbox, reduction gear hoặc final drive có thể được sử dụng để mô tả các phần khác nhau của cùng một cụm truyền động tùy thiết kế.
Điểm quan trọng đối với người sử dụng là hệ thống này tạo ra tỷ số truyền phù hợp để mô-tơ có thể truyền mô-men tới bánh xe trong phạm vi vận hành của xe.
Bộ vi sai trên ô tô điện có vai trò gì?
Bộ vi sai xe điện nằm trong đường truyền mô-men tới các bánh xe dẫn động. Chức năng quan trọng của nó là cho phép hai bánh xe cùng cầu quay với tốc độ khác nhau khi xe chuyển hướng.
Vì sao hai bánh cùng cầu cần quay khác tốc độ?
Khi xe chạy thẳng, hai bánh trên cùng một cầu có thể quay với tốc độ gần tương đương. Nhưng khi xe vào cua, bánh phía ngoài phải đi một quãng đường dài hơn bánh phía trong.
Nếu hai bánh bị bắt buộc quay đúng cùng tốc độ, sự khác biệt về quãng đường di chuyển sẽ tạo ra hiện tượng trượt giữa lốp và mặt đường.
Bộ vi sai cho phép hai bánh xe có tốc độ quay khác nhau để phù hợp với quỹ đạo chuyển động.
Vi sai truyền mô-men thế nào?
Mô-men từ cụm truyền động được đưa tới bộ vi sai rồi phân phối tới hai bán trục. Từ đó, mô-men được truyền tới hai bánh xe dẫn động.
Vi sai có liên quan gì đến giảm tốc cuối?
Trong nhiều cấu hình truyền động, bộ vi sai được tích hợp với cụm truyền lực và có thể đồng thời đảm nhiệm vai trò của final drive, tức cấp giảm tốc cuối trước khi mô-men được truyền tới bánh xe.
VinFast có giải thích riêng về nguyên lý và chức năng của bộ vi sai xe điện tại bài Nguyên lý hoạt động và chức năng của bộ vi sai xe điện.
Bán trục có vai trò gì?
Bán trục là bộ phận truyền mô-men từ cụm vi sai tới bánh xe dẫn động.
Trong một hệ thống truyền lực điển hình, sau khi mô-men được giảm tốc và phân phối qua vi sai, bán trục đưa mô-men tới từng bánh xe.
Do bánh xe có thể chuyển động tương đối với thân xe và hệ thống treo, kết cấu bán trục thường phải cho phép duy trì khả năng truyền mô-men trong các điều kiện chuyển động khác nhau.
Vì vậy, bán trục không tạo ra mô-men mà đảm nhiệm vai trò truyền mô-men từ cụm truyền lực tới bánh xe.
Hệ thống truyền lực thay đổi thế nào giữa FWD, RWD và AWD?
Cách bố trí hệ thống truyền lực phụ thuộc vào cấu hình dẫn động của xe.
Một mô-tơ và hai mô-tơ ảnh hưởng thế nào?
Với cấu hình một mô-tơ, mô-men được truyền tới một cầu dẫn động thông qua cụm truyền lực tương ứng.
Với cấu hình hai mô-tơ, mỗi mô-tơ có thể đảm nhiệm việc dẫn động một cầu, tạo thành hệ thống dẫn động bốn bánh AWD mà không nhất thiết phải sử dụng một trục truyền cơ khí nối hai cầu như trên một số cấu hình xe truyền thống.
Điều này làm thay đổi cách bố trí các cụm truyền lực ở phía trước và phía sau xe.
Cấu hình truyền lực đa dạng trên các dòng xe VinFast: VF 3, VF 5, VF 6 sử dụng FWD (dẫn động cầu trước) hoặc RWD linh hoạt với 1 mô-tơ điện; trong khi các dòng SUV phân khúc cao như VF 8, VF 9 sử dụng hệ dẫn động 2 cầu AWD với 2 mô-tơ điện độc lập ở cầu trước và cầu sau, cho phép phân bổ mô-men thông minh mà không cần trục truyền động dọc.
Để hiểu sâu hơn về FWD, RWD và AWD trong hệ thống truyền động xe điện VinFast, xem bài Hệ thống truyền động trên ô tô điện VinFast.
Hệ thống truyền lực liên quan gì đến ESC và phanh tái sinh?
Hệ thống truyền lực không hoạt động tách biệt hoàn toàn với các hệ thống điều khiển động lực học của xe. ESC và phanh tái sinh đều có thể liên quan tới cách mô-men được tạo ra, truyền đi hoặc điều chỉnh trong quá trình xe vận hành.
Truyền lực và ESC
ESC là hệ thống cân bằng điện tử, có nhiệm vụ hỗ trợ duy trì ổn định hướng chuyển động của xe khi phát hiện tình trạng xe có xu hướng mất ổn định.
ESC không phải là một bộ phận của hệ thống truyền lực. Tuy nhiên, hệ thống điều khiển ổn định có thể phối hợp với hệ thống phanh và điều khiển mô-men để hỗ trợ kiểm soát chuyển động của xe.
Có thể xem bài hệ thống cân bằng điện tử ESC trên ô tô điện VinFast để hiểu rõ hơn về vai trò của ESC.
Truyền lực và phanh tái sinh
Khi xe giảm tốc bằng phanh tái sinh, mô-tơ điện có thể hoạt động theo chiều ngược lại để chuyển một phần động năng thành điện năng và đưa trở lại hệ thống pin theo cơ chế mà xe được thiết kế.
Do đó, đường truyền mô-men trong hệ thống truyền lực có thể tham gia cả quá trình truyền lực khi tăng tốc và quá trình truyền lực ngược khi xe giảm tốc bằng tái sinh.
Thông tin chi tiết hơn về hệ thống phanh trên xe điện có thể xem tại bài phanh xe điện VinFast.
Tóm tắt: hệ thống truyền lực nằm ở đâu trong hệ thống truyền động VinFast?
Trong toàn bộ chuỗi truyền năng lượng của ô tô điện, hệ thống truyền lực nằm giữa mô-tơ điện và bánh xe dẫn động.
Pin cao áp → điện công suất & điều khiển → mô-tơ điện → bộ giảm tốc / truyền động một cấp → bộ vi sai → bán trục → bánh xe dẫn động.
Trong đó:
- Mô-tơ điện: tạo mô-men xoắn.
- Bộ giảm tốc: điều chỉnh tốc độ quay và tỷ số truyền.
- Bộ vi sai: phân phối mô-men và cho phép hai bánh cùng cầu quay với tốc độ khác nhau.
- Bán trục: truyền mô-men từ cụm vi sai tới bánh xe.
- Bánh xe: biến mô-men truyền tới thành lực kéo tại mặt đường.
Đây là lý do hệ thống truyền lực tuy có cấu trúc tương đối gọn trên nhiều mẫu ô tô điện nhưng vẫn giữ vai trò quan trọng trong khả năng tăng tốc, truyền lực và vận hành ổn định của xe.
Kết luận
Hệ thống truyền lực ô tô điện VinFast là mắt xích đưa mô-men từ mô-tơ tới bánh xe. Dù không sử dụng hộp số nhiều cấp theo cách quen thuộc trên nhiều xe động cơ đốt trong, hệ thống vẫn cần bộ giảm tốc, cơ cấu truyền lực, vi sai và bán trục để đưa mô-men tới bánh xe phù hợp với từng cấu hình dẫn động.
Hiểu rõ vai trò của từng thành phần giúp người dùng dễ hình dung hơn về cách một chiếc ô tô điện tạo lực kéo, truyền mô-men và phối hợp với các hệ thống điều khiển như ESC và phanh tái sinh.
Nếu cần kiểm tra các vấn đề liên quan đến hệ thống truyền động, mô-tơ, điện công suất hoặc hệ thống điện trên xe VinFast, nên đưa xe tới cơ sở dịch vụ phù hợp để được kiểm tra theo quy trình kỹ thuật.
Kiểm tra và bảo dưỡng xe VinFast tại Hưng Thịnh Phát
VinFast Hưng Thịnh Phát hỗ trợ khách hàng tại Đông Hưng, Quỳnh Phụ và các khu vực lân cận trong quá trình sử dụng xe VinFast, từ tư vấn, kiểm tra đến chăm sóc và bảo dưỡng xe.
Đại lý 3S VinFast Hưng Thịnh Phát hỗ trợ khách hàng tại Đông Hưng, Quỳnh Phụ và toàn tỉnh Thái Bình cũ kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ hệ thống truyền động, thay dầu cầu/dầu bộ giảm tốc ô tô điện chính hãng. Khách hàng có thể đặt lịch kiểm tra xe trước hoặc liên hệ hotline 0974 489 876 để được đội ngũ kỹ thuật viên VinFast tư vấn nhanh chóng.
Để thuận tiện, khách hàng có thể đặt lịch kiểm tra xe trước hoặc liên hệ 0974 489 876 để được Hưng Thịnh Phát tư vấn và hỗ trợ.
Câu Hỏi Thường Gặp
Ô tô điện VinFast có hộp số không?
Nhiều ô tô điện sử dụng cấu hình truyền động một cấp thay vì hộp số nhiều cấp như nhiều xe động cơ đốt trong. Cụm truyền động một cấp có thể đảm nhiệm việc giảm tốc và truyền mô-men từ mô-tơ tới bánh xe.
Vì sao ô tô điện thường dùng hộp số một cấp?
Mô-tơ điện có đặc tính mô-men phù hợp với việc sử dụng một tỷ số truyền cố định trong phạm vi vận hành rộng. Vì vậy, nhiều xe điện không cần nhiều cấp số để thay đổi tỷ số truyền trong quá trình vận hành.
Bộ giảm tốc trên ô tô điện có tác dụng gì?
Bộ giảm tốc điều chỉnh tốc độ quay từ mô-tơ và tạo tỷ số truyền phù hợp để truyền mô-men tới bánh xe.
Bộ vi sai trên xe điện dùng để làm gì?
Bộ vi sai cho phép hai bánh xe cùng cầu quay với tốc độ khác nhau, đặc biệt khi xe vào cua, đồng thời phân phối mô-men tới các bánh xe dẫn động.
Hệ thống truyền lực khác gì hệ thống truyền động?
Hệ thống truyền động có phạm vi rộng hơn, bao gồm toàn bộ chuỗi biến đổi và truyền năng lượng để tạo chuyển động. Hệ thống truyền lực tập trung vào quá trình truyền mô-men từ mô-tơ tới bánh xe, với các thành phần như bộ giảm tốc, vi sai và bán trục.
