Các loại truyền động trên xe mô tô – sên, dây đai & trục – ưu điểm nhược điểm và chúng thích hợp với xe nào?

Full bộ Nhông sên dĩa nhôm CNC 7075 Châu Âu, chất lượng cao

Những chiếc xe máy đầu tiên không hề có hộp số. Khi đó công suất và mô-men xoắn được truyền trực tiếp từ trục khuỷu động cơ đến bánh sau thông qua cơ cấu gồm dây đai (belt) bằng da bò và bu-li (pulley). Dần dần động cơ trên xe mô tô mạnh hơn nên hộp số xuất hiện, đồng thời dây đai cũng từng bước nhường chỗ cho sên (dây xích – chain) và trục các-đăng (shaft) vào những năm đầu 1910. Cho đến ngày nay, liên kết giữa hộp số và bánh sau bằng sên (xích – chain) đang được các hãng xe mô tô, xe máy sử dụng nhiều nhất. Bên cạnh đó, vẫn có những dòng xe lựa chọn hệ thống truyền động cuối (final drive system) là dây dai và trục. Vậy tại sao lại có sự chiếm ưu thế của sên, còn dây đai và trục có ưu nhược gì mà lại ít gặp hơn?

Sên – xích

Về mặt cấu tạo, các mắt xích của dây sên liên kết với nhau bằng khớp bản lề. Chuyển động quay được truyền đi từ đĩa dẫn động (nhông – countershaft sprocket) đến đĩa bị dẫn (dĩa – drive sprocket) thông qua sự ăn khớp giữa các mắt xích và bánh răng của đĩa. Các ưu điểm chính giúp các bộ nhông sên dĩa động cơ ưu chuộng hơn trước hai kiểu truyền động kia gồm có: chi phí chế tạo thấp hơn, cấu tạo đơn giản hơn, kích thước nhỏ gọn hơn, có thể thay đổi tỉ số truyền linh hoạt theo mục đích vận hành, dễ dàng thay thế và sửa chữa hơn.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-002.jpg…

Các điểm cộng kể giúp sên được các hãng xe đặt lên đầu khi thiết kế các dòng xe máy và mô tô từ nhỏ đến lớn. Thêm vào đó, trong các kiểu truyền động cuối trên xe hai bánh thì sên có tỉ lệ hao hụt hiệu năng trung bình thấp nhất với 3%. Chính vì vậy mà xe mô tô thiên về tốc độ (sport, naked), hoặc các dòng xe offroad dùng để thi đấu (motocross, enduro, trials) ưu tiên dùng sên. Trong khoảng thời gian ngắn của các chặng đua, đòi hỏi tăng tốc liên tục thì sên với khả năng làm việc ở cường độ cao là sự lựa chọn tối ưu nhất.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-000.jpg…

Sên cho khả năng tăng tốc và tận dụng hiệu năng của động cơ tốt hơn so với dây đai và trục

Tuy nhiên, vì dây xích và đĩa bằng kim loại ma sát liên tục với nhau, thường xuyên phải phơi mình ra môi trường nên hạn chế so với dây đai và trục gồm có: Ồn và rung nhiều hơn, mau bị hao mòn hơn, dễ bị đất cát bám bẩn hơn, nhanh bị giãn (chùng sên) sau một thời gian hoạt động.

Một bộ nhông sên dĩa trang bị sẵn theo xe khi có tuổi thọ từ 2-3 năm (hoặc tầm 16.000 đến 20.000 km) khi sử dụng trong điều kiện đường bình thường. Tùy theo cường độ sử dụng cụ thể mà thời gian này có thể dài hoặc ngắn hơn. Ngoài ra, thị trường hiện nay có thêm loại sên có vòng lót (phốt) cao su, vừa giúp vận hành êm hơn, vừa giúp giữ lại chất bôi trơn, chống bụi nước. Tuy nhiên, loại sên này đắt tiền hơn, khi sử dụng được khuyến cáo là không nên xịt các chất chống gỉ sét vì dễ khiến phốt cao su bị giãn nở.

Đang tải Ve_sinh_sen_Xe.Tinhte.jpg…

Xe máy, mô tô sau một thời gian dài sử dụng cần được vệ sinh và chăm sóc nhông sên dĩa

Bên cạnh việc vệ sinh, bôi trơn thì anh em cũng cũng đừng quên tăng sên khi bị chùng, hoặc lắp thêm các bộ căng sên tự động, tránh sên bị trượt hoặc đứt lúc đang chạy. Con số đề nghị từ các hãng xe là nên kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ 1.000 km/lần. Còn đến khi bị hao mòn quá nhiều thì cần thay thế để đảm bảo khả năng vận hành tối ưu nhất.

Dây đai

Ban đầu, dây đai trên xe mô tô được ứng dụng lại từ các phát minh của Leonardo Da Vinci. Cấu tạo bao gồm dây đai trơn (hay còn gọi là dây cu-roa) nối và truyền động giữa các bu-li trơn. Từng bước chúng được thay đổi để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về tải trọng cũng như hiệu suất làm việc. Đó là kiểu dây đai và đĩa có răng ăn khớp với nhau bằng các răng hình thang. Vật liệu chế tạo cũng tốt hơn, dây đai được bổ sung thêm lõi kim loại và các loại sợi tổng hợp bên trong, tăng độ cứng chắc và chịu tải tốt hơn.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-006.jpg…

Bộ dẫn động dây đai trên xe Harley-Davidson

Hiện nay Harley-Davidson đang là hãng mô tô trung thành nhất với dây đai. Tất cả các sản phẩm của họ đều dùng kiểu truyền động này. Bên cạnh đó, một vài nhà sản xuất khác cũng sử dụng dây đai nhưng không phổ biến bằng. Chẳng hạn như Suzuki, Kawasaki, Yamaha hay BMW Motorrad.

So với sên và trục, dây đai vận hành êm ái và mượt mà hơn hẳn. Chính vì điểm này mà dây đai được trọng dụng trên các dòng cruiser và touring cỡ lớn chuyên đi đường trường, hoặc các mẫu mô tô điện và cả scooter (xe tay ga). Đồng thời, vì kết cấu cồng kềnh hơn sên nên chúng không mấy phù hợp với các dòng xe cỡ nhỏ. Các ưu điểm khác dành cho người sử dụng của dây đai còn là: sạch sẽ hơn, yêu cầu bảo dưỡng ít hơn, độ bền cao hơn so với sên.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-005.jpg…Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-004.jpg…
Mẫu xe điện ShareNovation D-EV độ lại từ Ducati Scrambler sử dụng dây đai để truyền động

Nhờ công nghệ chế tạo tiên tiến cũng như ít bị bám bẩn, một sợi đây đai ngày nay có thể làm việc lên đến hơn 160.000 km (100 ngàn dặm) mới cần thay thế. Thậm chí chúng còn không cần sử dụng thêm các chất bôi trơn hay phụ gia chăm sóc như sên. Đổi lại, mỗi lần thay mới đai sẽ cực nhọc vì cần phải tháo rời toàn bộ cụm gắp sau của xe. Ngoài ra, tỉ lệ hao hụt công suất của dây đai cao hơn so với sên: 11%.

Trước đây dây đai có một hạn chế nhất định là khi tăng tốc bất ngờ, độ chùng và co giãn trên dây đai không chắc chắn như sên. Vì vậy gia tốc mạnh khiến lực truyền tới bánh sau không đều, dễ khiến đuôi xe dễ bị mất cân bằng khi tăng tốc đột ngột. Để khắc phục điều này, phương pháp thường gặp nhất nhất là lắp thêm cơ cấu điều chỉnh độ chùng phức tạp.

Đang tải BW18_Cantho_Xe_Tinhte-020.jpg…

Những chiếc cruiser hay touring cỡ lớn đi đường trường thường trang bị truyền động dây đai

Còn hiện tại, Harley-Davidson đã có thể tự tin sử dụng bộ truyền dây đai mà không cần bộ điều chỉnh độ chùng, và nhiều hãng xe khác cũng đang nỗ lực bắt kịp công nghệ này. Theo như mình tìm hiểu, các dòng mô tô của Harley-Davison khi xuất xưởng đã có một bộ dây đai răng được căng chỉnh gần như hoàn hảo để hạn chế tốt hiện tượng trượt khi tăng tốc. Trong quá trình sử dụng, chủ xe chỉ cần kiểm tra và tăng đai tương tự như cách tăng sên là ổn. Dù sao thao tác tăng đai sẽ nặng nhọc và tốn nhiều sức lực hơn so với sên.

Trục các-đăng

Được sử dụng phổ biến trên ô tô, trục các-đăng có thể xem là kiểu truyền động cuối cao cấp nhất dành cho xe mô tô. Hệ thống truyền động trục trên xe 2 bánh có hai cặp bánh răng côn (bevel gear) ăn khớp vuông góc, một ở trục ra của hộp số và đầu vào trục, cặp còn lại ở đầu ra của trục và đầu vào của trục bánh xe. Nhờ cấu tạo trục và các bánh răng được che kín hoàn toàn, kiểu truyền động này cực kì bền bỉ, khó hư hỏng và gần như không cần quan tâm đến việc bảo dưỡng. Chúng chỉ cần thay thế dầu nhớt bên trong, tương tự như việc thay nhớt cầu ở xe ô tô, xe tải vậy. Vỏ trục cũng góp phần giúp gia cố càng sau, tăng sự ổn định cho khung xe.

Đang tải BMW_R32_Xe_Tinhte.jpg…
Chiếc R32 đời 1923 của BMW dùng trục các-đăng để dẫn động bánh sau

Tuy ngày nay ít thấy trên các dòng xe mới nhưng truyền động trục đã từng xuất hiện rất sớm trong lịch sử mô tô, xe máy. Điển hình như năm 1923 BMW đã tiên phong dùng trục cho chiếc R32 với động cơ boxer đối đỉnh đặt nằm ngang (flat-twin boxer engine). Nối tiếp sau đó là Moto Guzzi của Ý, Triumph của Anh, các hãng đến Nhật như Honda, Suzuki, Kawasaki và Yamaha. Hiện nay, tiêu biểu cho truyền động trục là các dòng xe touring, sport touring và adventure với động cơ lớn từ 1.000 cc trở lên. Thậm chí một vài dòng dual sport (onroad lẫn offroad) của BMW Motorrad cũng trang bị trục thay vì sên.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-001.jpg…
BMW R1200 2018 có hệ thống truyền động cuối là kiểu trục

Bên cạnh việc công suất động cơ được tận dụng không tốt bằng xích và dây đai (tỉ lệ hao hụt từ 25% đến 31%) thì truyền động trục đa phần không thích hợp với các dòng mô tô cần gia tốc cao. Đó là bởi hiện tượng có tên gọi “hiệu ứng trục – shaft effect”. Khi tăng tốc đột ngột sẽ có một lực tác động ngược từ bánh sau vào cơ cấu trục, khung sườn bị vặn xoắn mạnh và khiến xe bị oằn. BMW đã khắc phục điều này bằng một cơ cấu có tên gọi Paralever Suspension. Nó bổ sung 2 liên kết giữa trục sau và khung sườn để bánh sau ổn định hơn khi di chuyển. Các nhà sản xuất khác cũng đã ứng dụng các cơ cấu tương tự cho những chiếc xe dùng trục các-đăng của mình.

Đang tải Final_Drive_Xe_Tinhte-007.jpg…
Cơ cấu dẫn động bằng trục trên mẫu sport tourer Kawasaki Concours động cơ 1.400c

Kết cấu trục đồng thời nặng nề và cồng kềnh hơn hẳn so với sên và dây đai. Điều này gây ảnh hưởng đến vị trí đặt động cơ, khả năng xử lý khi di chuyển cũng như hiệu năng phanh. Còn nếu bị hư hỏng thì chi phí sửa chữa rất cao và gần như chỉ có lựa chọn là phụ tùng thay thế chính hãng mà thôi. Thẳng thắn mà nói thì các dòng mô tô dùng trục dẫn động chỉ dành cho các anh em ví dày mà thôi.

Anh em đang đi xe sử dụng kiểu truyền động nào, nếu có kinh nghiệm hay chia sẻ gì thú vị thì hãy để lại bình luận nhé. Ngoài ra, anh em đang quan tâm đến vấn đề kiến thức xe cơ bản nào thì cứ bình luận yêu cầu, Xe Tinh Tế sẽ tiếp tục phục vụ trong các bài viết sau :D

Tổng hợp: MotorcyclistChuckhawks​ – nguồn tinhte

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *