Xéc măng hay còn gọi là bạc piston là một chi tiết rất quan trọng của động cơ ô tô. Vì vậy việc tìm hiểu rõ về xéc măng là khá cần thiết. Bài viết này chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu về các loại xéc măng động cơ ô tô.
I. Xéc măng:
Đầu tiên chúng ta cần biết “xéc măng là gì?” và vị trí của “xéc măng nằm ở đâu?”
Xéc măng có tên tiếng anh là piston ring, là những vòng tròn hở bằng kim loại. Xéc măng nằm ở các rãnh trên đầu piston.
1. Điều kiện làm việc của xéc măng:
– Chịu nhiệt độ cao
– Áp suất và va đập lớn
– Ma sát mài mòn nhiều
– Chịu sự ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu nhờn
2. Vì vậy mà chất liệu làm nên các loại xéc măng cần có yêu cầu sau:
– Vật liệu chế tạo phải có hệ số ma sát nhỏ và hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ.
– Phải có độ cứng thích hợp để chịu mài mòn tốt trong điều kiện ma sát giới hạn.
– Phải có sức bền,tính đàn hồi cao và ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao.
Do đó xéc măng thường được làm bởi chất liệu gang xám hoặc gang hợp kim hay hạt thép mịn.
II. Phân loại các loại xéc măng
1. Phân loại:
Xéc-măng có 2 loại chính:
– Xéc-măng khí (hơi)
– Xéc-măng dầu
Xéc măng khí được chia làm 3 loại:
-Xéc măng có vát mặt trên
-Xéc măng côn
-Xéc măng côn-cắt phía dưới
Xéc măng dầu có 2 loại:
-Xéc măng có lò-xo
-Xéc măng loại 3 vòng
2. Chức năng của xéc măng:
Các loại xéc măng đều 4 chức năng chính:
- Duy trì nén khí giữa piston và thành xi lanh.
Các vòng piston làm kín xi lanh để khí đốt được tạo ra tại thời điểm đánh lửa không bị rò rỉ vào khe hở giữa piston và xi lanh. Nếu rò rỉ khí đốt, động cơ không thể cung cấp đủ năng lượng, tăng mức tiêu thụ nhiên liệu, không tốt cả về kinh tế và môi trường.
- Tạo màng dầu bôi trơn tối thiểu cần thiết để ngăn ngừa trầy xước.
Do đánh lửa được lặp đi lặp lại nhiều lần, pít-tông đi lên xuống bên trong động cơ với tốc độ vài nghìn lần mỗi phút. Một lượng nhỏ dầu được đổ qua pít-tông để chúng di chuyển trơn tru, ít ma sát giữa kim loại và kim loại, xéc măng điều chỉnh lượng dầu này.
- Truyền nhiệt từ piston đến xi lanh.
Khi quá trình đánh lửa diễn ra, nhiệt độ bên trong piston đạt xấp xỉ 300 độ C. Nếu nhiệt tích tụ bên trong pít-tông, động cơ có thể bị hỏng. Vì lý do đó, cần phải giải phóng sự tích tụ nhiệt.
- Ngăn không cho piston gõ vào thành xi lanh.
Nếu piston nghiêng bên trong xi lanh, nó có thể chạm vào bên trong các bộ phận và gây ra hỏng hóc động cơ. Xéc măng hỗ trợ piston để cho phép chuyển động lên xuống trơn tru.
3. Nguyên lí hoạt động:
Xéc măng luôn có xu hướng bung ra (vì có độ đàn hồi), ôm sát thành xi lanh chứ không co lại. Khi động cơ hoạt động, xéc măng di chuyển theo và cọ xát trong rãnh xéc măng và thành xi lanh, phần nào làm cho đường kính xi lanh bị rộng ra, bề dày xi lanh bị mòn đi, mỏng lại.
– Trong kỳ hút, xéc măng di chuyển lên trên, nằm sát vào cạnh trên của rãnh xéc măng.
– Trong kỳ xả và kỳ nén, xéc măng di chuyển xuống dưới, nằm sát vào cạnh dưới của rãnh xéc măng.
– Khi xéc-măng ở giữa rãnh, tức là không nằm sát vào cạnh nào cả, được gọi là vị trí “bơi” hoàn toàn. Khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao thì xéc măng sẽ lắc qua lắc lại và di chuyển tự do trong rãnh xéc măng.
– Khi hoạt động piston đi lên đi xuống liên tục làm cho xéc măng luôn tiếp xúc vào cạnh trên và cạnh dưới của rãnh xéc măng.
– Ở kỳ nổ, áp suất khí nén sẽ đẩy xéc măng đi sát xuống cạnh dưới của rãnh xéc măng (chỉ có kỳ này mới làm cho cả piston và xéc-măng đều đi xuống), sau đó khí nén sẽ đi vào khoảng không gian trống ở trên xéc măng, rồi đi ra sau lưng xéc-măng, đẩy mạnh xéc-măng ép sát vào thành xi lanh, và lúc này xéc măng bung mạnh ra tối đa để làm tăng độ kín cho buồng đốt.
4. Khe hở miệng xéc măng:
Khe hở miệng xéc măng phải vào khoảng 0,2-0,5 mm,ở nhiệt độ trong phòng. Nếu khe hở miệng xéc măng quá lớn, khí ép sẽ bị lọt qua miệng.Nếu khe hở miệng quá nhỏ, hai đầu mút của xéc măng sẽ chạm nhau khi bị giãn nở vì nhiệt và làm cho xéc măng trương ra. Điều này có thể dẫn đến cào xước thành xi lanh hoặc vỡ xéc-măng.
