Dấu hiệu nhận biết Piston ô tô bị hư hỏng

Piston xe ô tô được cấu tạo bởi 6 bộ phận chính: vòng piston, đầu piston, váy piston, chốt piston, vòng bi và thanh kết nối.

Vòng piston có nhiệm vụ làm kín khí trong xy lanh, để khí cháy sinh ra trong thời điểm đánh lửa không lọt vào khe hở giữa xy lanh và piston. Từ đó giúp duy trì sự nén khí giữa thành xy lanh và piston. Trong khi, Đầu piston hay còn gọi là đỉnh hoặc máy vòm piston. Bộ phận này tiếp xúc trực tiếp với khí đốt nên luôn chịu tác động bởi nhiệt độ cao. Do đó, để hạn chế tình trạng nóng cháy, các bộ phận của đầu piston luôn được làm từ các hợp kim đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao như hợp kim thép.

Cấu tạo Piston ô tô

Váy piston thường được chế tạo bằng gang để gia tăng khả năng chống mài mòn và đặc tính tự bôi trơn. Váy piston được thiết kế với các rãnh để lắp vòng dầu piston và các vòng nén. Bên cạnh đó, Chốt piston hay còn được gọi là chốt Gudgeon hoặc chốt cổ tay, nó được sử dụng nhằm kết nối piston với đầu nhỏ thanh truyền. Bộ phận này được thiết kế với kết cấu hình trụ rỗng (mặt ngoài là hình trụ và mặt trong là rãnh) để giảm trọng lượng chốt.

Vòng bi là bộ phận nằm giữa những điểm xảy ra chuyển động quay của trục. Do đó, vòng piston thường được thiết kế với hình bán nguyệt để dễ dàng lắp đặt vào các lỗ trên những điểm này. Vòng bi của piston thường được làm từ chì, nhôm silicon, đồng,… có sơn phủ để gia tăng độ cứng, hỗ trợ tải trọng từ những chuyển động của thành kết nối và piston.

Thanh kết nối hay gọi được gọi là thanh truyền, nó có nhiệm vụ kết nối piston với trục khuỷu. Thanh kết nối chuyển động tịnh tiến, kết hợp với tay quay piston ô tô tạo thành chuyển động quay của trục khuỷu (P).

Nguyên lý hoạt động của Piston ô tô

Piston hoạt động theo các giai đoạn được gọi là hành trình Nạp - Nén - Nổ - Xả. Hành trình này biểu thị thông qua vị trí của piston. Trong quá trình cung cấp nhiên liệu, vị trí hoạt động của piston được diễn ra dựa trên một trình tự chính xác đến hoàn hảo. Chu trình đốt cháy bắt đầu với piston ở vị trí trên cùng của xy lanh.

Trong thời điểm này, các van nạp và van xả sẽ được đóng lại. Sau đó, piston chuyển động đi xuống và tạo thành một phần chân không trong không gian bên trên. Lúc này, hỗn hợp hòa khí đi vào xy lanh và các van nạp sẽ đóng lại. Từ đó piston xe ô tô sẽ di chuyển lên trên.

Nguyên lý hoạt động của Piston ô tô

Bởi tất cả các van đều đóng nên chuyển động của piston ô tô nén hỗn hợp hòa khí sẽ tạo ra một khoảng không gian với áp suất cao giữa piston và đầu xy lanh. Sau đó, hỗn hợp này sẽ bốc cháy và đẩy piston đi xuống.

Tiếp đến, các van xả sẽ mở ra, các sản phẩm được tạo ra trong hành trình đốt cháy sẽ thoát ra ngoài (xảy ra khi piston chuyển động đi lên). Piston chuyển động đẩy khí thải ra ngoài, đồng thời các van nạp mở nhiên liệu và không khí đi vào xy lanh, sau đó chu trình sẽ được lặp lại.

Các trường hợp Piston ô tô bị hư hỏng cần thay thế

1. Đỉnh piston bị rạn nứt

Là một phần thuộc buồng đốt, nên khi đỉnh của piston nứt sẽ gây nên hiện tượng rò rỉ khí, làm ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy của buồng đốt, khiến động cơ bị sụt giảm công suất.

Nguyên nhân dẫn đến sự rạn nứt này là do thiếu dầu bôi trơn. Ngoài ra, khi nhiên liệu phun sai liều lượng hoặc sai thời điểm sẽ khiến đỉnh piston bị quá nhiệt. Lúc này, bề mặt của đỉnh piston xe ô tô giãn nở với tốc độ nhanh. Trong khi đó, các vị trí xung quanh không thể thích nghi kịp dẫn đến rạn nứt.

Nguyên nhân hư hỏng:

• Vòi phun bị lỗi hoặc phun không chính xác
• Lượng nhiên liệu được phun không đều, thời điểm phun không đúng
• Thiếu dầu bôi trơn, làm mát piston ô tô
• Lắp đặt piston với hình dạng đỉnh không chính xác, không phù hợp
• Nén không đủ áp lực
• Ảnh hưởng bởi việc cải thiện hiệu suất động cơ bằng Chip Tuning.

2. Đỉnh piston ô tô bị nóng chảy, bám muội than

Đối với động cơ đốt trong, quá trình đốt cháy trong buồng đốt sẽ tạo ra lực tác động lên piston, làm quay trục khuỷu để sinh công. Bởi thế nên, đỉnh piston thường xuyên bị nóng chảy do phải chịu nhiệt độ cao và ma sát với các bộ phận khác.

Điều này khiến thời gian mở xupap bị sai lệch, ảnh hưởng tới hiệu quả nạp và xả khí. Khi piston không đạt đủ áp suất nén, quá trình đốt cháy sẽ diễn ra không triệt để, từ đó hình thành muội than và làm ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống kim phun nhiên liệu.

Nguyên nhân hư hỏng:

• Kim phun gặp lỗi (cứng, kẹt, rò rỉ,…)
• Lượng nhiên liệu phun không đều, không đúng thời điểm
• Piston nén không đủ áp suất
• Đánh lửa trễ
• Van giảm áp bị lỗi trong bơm nhiên liệu
• Khiếm khuyết do thiết kế hoặc do tự tác động vào (Combustion Chamber, Piston,…)
• Thời gian mở xupap không chính xác.

3. Đường kính của đầu piston bị co lại

Đường kính đầu piston ô tô thường được thiết kế nhỏ hơn so với thân để có thể bao kín buồng cháy, đồng thời giúp tản nhiệt tốt hơn. Khi đầu piston bị co lại, các vòng xéc măng sẽ bị méo nên không thể bao kín được buồng đốt, từ đó ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy.

Nguyên nhân hư hỏng:

• Có nhiều bụi bẩn lọt vào do bộ lọc dầu không hoạt động tốt
• Nhiên liệu phun không sạch
• Cặn carbon lọt xuống.

4. Vỡ vòng đai xéc măng

Vòng đai xéc măng luôn phải chịu áp lực lớn khi piston ô tô chuyển động tịnh tiến. Khi lực quán tính và lực ly tâm quá lớn sẽ làm áp suất chênh lệch, vòng xéc măng bị đẩy lên mặt trên của rãnh dẫn tới nứt vỡ.

Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng:

• Lắp đặt sai piston và xéc măng
• Nhiên liệu phun vào quá nhiều dẫn đến tràn, không cháy hết
• Độ mòn dọc trục của rãnh xéc măng quá lớn
• Lực quán tính và lực ly tâm quá lớn
• Sử dụng sai loại nhiên liệu, chỉ số octan quá thấp
• Nhiệt độ động cơ hoặc nhiệt độ khí nạp quá cao, gây quá nhiệt
• Xupap xả đóng không kín, rò rỉ.

5. Hư hỏng phần thân piston

Phần thân piston ô tô đảm nhận nhiệm vụ điều hướng cho piston chuyển động trong xy lanh, nên sau thời gian dài sử dụng chúng rất dễ bị mài mòn. Khi đường kính của thân piston thay đổi sẽ tạo nên những khe hở giữa piston và xy lanh, làm ảnh hưởng đến chuyển động tịnh tiến của piston dẫn đến va đập khi hoạt động.

Nguyên nhân hư hỏng:

• Thanh truyền bị xoắn, uốn cong
• Lệch chốt piston
• Khe hở ổ trục thanh truyền quá lớn
• Lòng xy lanh không thẳng
• Lắp đặt thanh truyền sai lệch
• Không đủ áp suất nén
• Thời điểm đánh lửa sai
• Bộ tăng áp bị lỗi.

6. Hư hỏng ở phần ống xy lanh

Các dòng xe ô tô ngày nay, ống xy lanh không còn được sử dụng nhiều, đây là vị trí để piston xe ô tô chuyển động, tạo lực hút và nén khí trong quá trình vận hành. Với nguyên lý hoạt động này, ống xy lanh giúp piston giảm quán tính và giúp xe cân bằng tốt hơn.

Ống xy lanh có thể sẽ bị ăn mòn, nếu như thiếu nước làm mát hoặc chất chống đông. Lúc này, khoảng cách của khe hở giữa xy lanh và piston ô tô sẽ được hình thành, quá trình cháy bị ảnh hưởng, làm giảm công suất động cơ.

Nguyên nhân hư hỏng:

• Hệ thống nước làm mát hư hỏng, sử dụng loại nước làm mát không phù hợp, chất chống đông trong nước làm mát không đủ.
• Phớt làm kín ống xy lanh bị mòn, hở.
• Mạt kim loại lẫn trong dầu bôi trơn hoặc xéc măng bị gãy.

Dấu hiệu nhận biết có thể phải thay piston ô tô

Khi nhận thấy chiếc xe của mình xuất hiện những dấu hiệu dưới đây, thì khả năng cao piston của xe đang gặp vấn đề hư hỏng. 

1. Lượng khí thải gia tăng đột ngột
2. Lượng dầu hao hụt nhanh
3. Hiệu suất động cơ sụt giảm rõ

Lượng khí thải nhiều bất thường là dấu hiệu cho thấy piston đang bị hư hỏng. Lúc này, dầu bôi trơn có thể bị tràn vào khoang sàn, tạo ra khói đen có màu nâu sẫm, trắng và dày đặc. Khi hệ thống dầu bị hao mòn, lượng dầu động cơ có thể chảy vào buồng đốt. Từ đó khiến các chi tiết trong động cơ gia tăng độ ma sát và tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn.

Ô tô xả khói đen có màu nâu sẫm, trắng và dày đặc là dấu hiệu cần mang xe đi kiểm tra.

Nếu như bạn điều khiển xe mà nhận thấy khả năng tăng tốc của xe kém đi, xe ì, giảm công suất. Nguyên nhân có thể do các xéc măng bị mòn, làm giảm áp suất nén và công suất động cơ, gây khó tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu và tăng sinh nhiệt trong buồng đốt.

Khi piston xe ô tô hư hỏng, động cơ xe chính là bộ phận chịu ảnh hưởng trực tiếp. Nếu như không sớm sửa chữa hoặc thay mới piston, có thể dẫn đến những hư hỏng khiến bạn cần phải đại tu lại toàn bộ động cơ. Do đó, nếu như nhận thấy các dấu hiệu hư hỏng ở piston, bạn nên nhanh chóng kiểm tra và thay mới. Thời gian chờ đợi thay mới piston không quá lâu.

Tuy nhiên, khi lựa chọn piston để thay mới, cũng cần lựa chọn piston theo đường kính và mức độ gia công của thành xy lanh. Nên sử dụng piston tiêu chuẩn có độ mòn, độ côn và độ lệch khớp với xy lanh. Nếu như độ côn vượt quá tiêu chuẩn thì cần phải mài lại mép sao cho vừa.

Không sử dụng piston ô tô đã được gia công để tránh hiện tượng giãn nở khiến dầm bị mắc kẹt trong rãnh. Hãy lựa chọn piston chính hãng từ các đơn vị kinh doanh phụ tùng ô tô nổi tiếng và đáng tin cậy.

Hiểu Biết (t/h)