Xéc măng ô tô là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của xéc măng

0
32

Tuy là một chi tiết nhỏ nằm ở đầu piston nhưng các vòng xéc măng ô tô của xe lại đóng vai trò chính trong việc giữ khí nén, điều tiết dầu, giảm nhiệt, hỗ trợ piston vận hành trơn tru.

Trong thời kỳ đầu, các nhà sản xuất động cơ hơi nước bọc buồng đốt bằng sợi gai dầu, điều này không chỉ làm tăng ma sát mà còn gây rò rỉ nhiên liệu.

Nhận thức được vấn đề này, năm 1850, kỹ sư người Anh – John Ramsbottom đã phát minh ra xéc măng để khắc phục vấn đề này. Đây được coi là giải pháp giảm ma sát, tạo áp suất đều ở mọi vị trí và tránh rò rỉ nhiên liệu, giúp động cơ vận hành êm ái.

Xéc măng ô tô là gì?

Xéc măng tiếng anh là gì? Segment (xéc măng xe ô tô), đây là các vòng hở làm bằng kim loại nằm trong các rãnh trên đầu piston.

Đối với động cơ đốt trong, ba piston, nắp xi lanh và một đầu động cơ kết hợp với nhau để tạo thành buồng đốt. Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, bộ phận này chịu tác động rất lớn của các yếu tố như nhiệt độ, ma sát, áp suất, lực tác động và sự ăn mòn của khí cháy và dầu nhờn trong buồng đốt.

Segment ( xéc măng xe ô tô )  là các vòng hở làm bằng kim loại nằm trong các rãnh trên đầu piston
Segment ( xéc măng xe ô tô )  là các vòng hở làm bằng kim loại nằm trong các rãnh trên đầu piston

Xéc măng có tác dụng gì

Khi chế tạo ra xéc măng, các nhà sản xuất sử dụng vật liệu có hệ số ma sát và giãn nở thấp để tránh biến dạng và vỡ trong môi trường nhiệt độ cao. Ngoài ra, vật liệu phải có độ cứng, độ bền và độ đàn hồi tốt để chịu mài mòn trong điều kiện ma sát hạn chế để đảm bảo các đặc tính tốt như:

  • Bọc kín xi lanh để duy trì lực nén không khí giữa piston và thành xi lanh

Rò rỉ khí đốt không chỉ gây lãng phí mà còn có thể gây đóng cặn hoặc mài mòn các linh kiện khác. Để khắc phục vấn đề này, người ta đã chế tạo các xéc măng để bao bọc xi-lanh và buồng đốt, chia không gian trong xi-lanh thành hai phần để ngăn rò rỉ khí vào khe giữa xi lanh và piston.

  • Điều chỉnh lượng dầu bôi trơn để chống trầy xước

Mặt khác, quá trình đánh lửa làm piston chuyển động lên xuống liên tục với tốc độ hàng nghìn lần / phút. Trong điều kiện nhiệt độ cao như vậy, lượng dầu có xu hướng giảm dần. Lúc này xéc măng sẽ đóng vai trò điều chỉnh lượng dầu bôi trơn trong piston để giảm ma sát và giúp bộ phận này vận hành trơn tru hơn.

  • Bộ tản nhiệt động cơ, hỗ trợ hoạt động của piston

Khi đốt cháy nhiên liệu, nhiệt độ có thể lên tới 300oC, lâu ngày sẽ làm hỏng động cơ. Tuy nhiên, vấn đề này sẽ được hạn chế vì xéc măng sẽ truyền nhiệt từ piston sang xi lanh đồng thời điều hòa sự tản nhiệt của nước làm mát. Ngoài ra, các vòng xéc-măng giúp piston chạy êm ái không bị xô lệch, tránh hư hỏng động cơ do va chạm với thành xilanh.

Segment ( xéc măng xe ô tô )  là các vòng hở làm bằng kim loại nằm trong các rãnh trên đầu piston
Segment ( xéc măng xe ô tô )  là các vòng hở làm bằng kim loại nằm trong các rãnh trên đầu piston

Xéc măng được lắp vào đâu

Thông thường, xéc măng sẽ được lắp ở trong các rãnh ở ngay phía trên piston.

Phân loại xéc măng xe ô tô 

Xéc măng xe ô tô có hai loại nhưng nguyên lý hoạt động thì giống nhau. Xéc măng sẽ được chia thành 2 loại là xéc măng khí (hơi) và xéc măng dầu.

  • Xéc măng dầu 

Bao gồm: Xéc măng có lò-xo và Xéc măng loại 3 vòng.

Xéc măng dầu gồm hai loại là xéc măng lò xo và xéc măng 3 vòng có tác dụng ngăn không cho dầu bôi trơn chảy vào buồng đốt, phân phối dầu đều trên bề mặt xi lanh, giảm ma sát giữa các linh kiện. Không giống như xéc măng khí, xéc măng dầu dày hơn và có nhiều lỗ và rãnh để thoát dầu.

  • Xéc măng khí ( hơi) 

Bao gồm: Xéc măng lửa và Xéc măng ép.

Xéc măng khí có nhiệm vụ ngăn không cho không khí lọt ra ngoài khe và giúp giải phóng nhiệt. Kiểu thiết kế này có nhiều mặt tiết diện khác nhau, bao gồm bao gồm xéc măng có vát mặt trên cùng, xéc măng côn cắt phía dưới.

Do thường xuyên tiếp xúc với khí đốt, nhiệt độ cao và sự ăn mòn hóa học nên các xéc măng vát mặt trên cùng được làm bằng vật liệu dày hơn, bền hơn các xéc măng côn. Phần xéc măng đầu vát sẽ có tác dụng giữ muội than  không bị kẹt vào rãnh. Đồng thời, áp suất tiếp xúc của xéc măng côn, có thể rà khít  nhanh với xilanh nhưng chế tạo tương đối phức tạp.

Nguyên lý hoạt động của xéc măng

Tuy được chia thành nhiều loại với nhiều hình dạng khác nhau những nguyên lý hoạt động của xéc măng đều giống nhau. Do ma sát liên tục trong quá trình hoạt động, chúng có xu hướng bung ra và ôm vào  thành xi lanh.

Do đó, trong quá trình hút, xéc măng ô tô di chuyển lên trên, áp sát vào thành trên của rãnh xéc măng. Thay vào đó, hình khuyên di chuyển xuống dưới, tiếp cận thành dưới của rãnh trong quá trình xả và nén. Ở giữa rãnh, xéc măng không áp sát vào thành trên và thành dưới mà dao động qua lại, chuyển động tự do khi piston chuyển động lên xuống liên tục.

Trong quá trình nổ, áp suất nén đẩy xéc măng ô tô xuống, gần mép dưới của rãnh hơn, giúp khí nén đi vào khoảng trống dễ dàng hơn. Lúc này, khí nén sẽ đẩy xéc măng áp sát vào thành xi-lanh, giãn nở hết mức có thể bao phủ buồng đốt động cơ.

Tuy được chia thành nhiều loại với nhiều hình dạng khác nhau những nguyên lý hoạt động của xéc măng đều giống nhau
Tuy được chia thành nhiều loại với nhiều hình dạng khác nhau những nguyên lý hoạt động của xéc măng đều giống nhau

Những dấu hiệu nên thay xéc măng xe ô tô

Do hoạt động trong môi trường khắc nghiệt nên xéc măng xe thường xuyên bị hư hỏng, ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ.

Người sử dụng nên đưa xe đến trung tâm bảo hành để kiểm tra kỹ lưỡng khi phát hiện các dấu hiệu sau cho thấy cần thay xéc măng.

  • Tăng lượng khí thải đột ngột

Khói từ ống xả thải cao bất thường khi xe đang chạy chứng tỏ xéc măng bị hư hỏng. Lúc này, dầu bôi trơn bị tràn vào buồng đốt tạo thành khói khiến khí thải có màu nâu đen, trắng và dày đặc hơn bình thường.

  • Dầu nhớt giảm

Khi  xéc măng dầu bị mòn, dầu từ động cơ chảy vào buồng đốt. Điều này không chỉ làm tăng ma sát giữa các bộ phận trong động cơ mà còn dẫn đến việc tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn bình thường.

  • Khả năng tăng tốc kém và công suất động cơ thấp

Nếu người lái cảm thấy khả năng tăng tốc của xe kém hơn nhiều so với bình thường hoặc xe chạy ì ạch thì có thể xéc măng máy có vấn đề. Tình trạng xéc măng bị mòn làm giảm áp suất nén và công suất động cơ, dẫn đến khó tăng tốc đồng thời tiêu tốn nhiên liệu và tăng khả năng tích nhiệt trong buồng đốt.

Cách kiểm tra xéc măng xe ô tô 

Dù là một chi tiết nhỏ nhưng khi xéc măng gặp sự cố, hiệu suất làm việc của động cơ xe cũng có thể bị giảm sút. Vì vậy, ngay khi phát hiện các dấu hiệu hư hỏng trên, người dùng nên kiểm tra bằng cách:

  • Kiểm tra khe hở giữa xéc măng và rãnh bằng thước lá
  • Kiểm tra khe hở lưng bằng ánh sáng đèn
  • Dùng thước lá để đo khe hở miệng.
Dù là một chi tiết nhỏ nhưng khi xéc măng gặp sự cố, hiệu suất làm việc của động cơ xe cũng có thể bị giảm sút
Dù là một chi tiết nhỏ nhưng khi xéc măng gặp sự cố, hiệu suất làm việc của động cơ xe cũng có thể bị giảm sút

Thay xéc măng của ô tô

Hiện nay việc thay xéc măng ô tô không quá khó, có thể thực hiện ngay tại nhà chỉ với một thao tác đơn giản.

Làm thế nào để chọn xéc măng 

Người sử dụng nên chọn xéc măng theo đường kính và phương pháp gia công của thành xi lanh.

  • Nên sử dụng xéc măng tiêu chuẩn với độ mòn, độ côn và độ lệch xi lanh thích hợp. Nếu độ côn của xéc măng nằm ngoài tiêu chuẩn, các cạnh phải được bao mài lại cho vừa vặn.
  • Các xéc măng gia công không được khuyến khích sử dụng vì sự giãn nở có thể gây kẹt bó trong các rãnh.
  • Chọn xéc măng chính hãng của các đơn vị kinh doanh phụ tùng ô tô uy tín

Cách lắp xéc măng vào piston đúng chuẩn

Việc lắp xéc măng vào piston được thực hiện theo các bước trình tự, bạn có thể tham khảo cách làm dưới đây:

  • Bước 1: Tháo xéc măng đã cũ ra khỏi piston.

Cần sử dụng kìm để lấy những vòng bạc xecmang ra khỏi piston, bước này đơn giản nhưng cần phải khéo léo, hạn chế làm xước piston.

  • Bước 2: Vệ sinh rãnh bạc

Sau khi tháo rời, bạn cần làm sạch các rãnh bạc trước khi thay xéc măng mới.

  • Bước 3: Tra dầu cho xéc măng.

Trước khi lắp mới, bạn cần tra dầu bôi trơn cho pistion, đặc biệt là các rãnh để có thể dễ dàng lắp các vòng xéc măng vào đúng khớp trong rãnh.

  • Bước 4: Lắp xéc măng mới vào rãnh.

Nguyên tắc chuẩn khi lắp xéc măng chính là ráp theo vị trí góc lệch của khe xéc măng với nhau và góc lệch đối với trục chốt piston.

2 khe của 2 xéc măng khí kề nhau và lệch nhau 180 độ

2 khe của xéc măng dầu phải kề nhau lệch nhau 180 độ

2 khe của xéc măng khí và xéc măng dầu kề nhau lệch nhau 90 độ

Như vậy ví trí của 4 khe của 4 xéc măng đã được chia đều thành 4 góc và lệch đều nhau 90 độ.

  • Bước 5: Định vị các khe rãnh của xéc măng.

Tiến hành định vị trí của các khe đối với trục chốt piston:

Khe xéc măng khí ở trên cùng phải lệch với trục chốt piston 1 góc 45 độ

Khe xéc măng khí thứ 2 phải lệch với khe xéc măng trên cùng 180 độ, vì thế nó cũng lệch so với trục chốt piston 1 góc 45 độ.

Tương tự 2 xéc măng dầu, cũng lệch với xéc măng khí 1 góc 45 độ, nên cũng sẽ lệch so với trục chốt piston 1 góc 45 độ.

Tuy xéc măng xe ô tô là một chi tiết nhỏ nằm trên piston nhưng vai trò của nó trong quá trình nén khí lại vô cùng quan trọng, giúp động cơ vận hành trơn tru, êm ái giúp tăng tốc dễ dàng. Hy vọng qua những chia sẻ trên đã giúp bạn có thêm kiến thức về xe ô tô cũng như các chi tiết trong xe ô tô.

AutoDetailing.vn – Blog chia sẻ, đánh giá phụ kiện ô tô cũng như chia sẻ các thông tin hữu ích về thị trường ô tô, cách tự chăm sóc chiếc xe ô tô giúp người dùng trải nghiệm nhiều hơn trên chiếc xe của mình.

Tìm kiếm AutoDetailing.vn qua:

Trả Lời Bình Luận

Mời Bạn Bình Luận
Điền Họ Tên