Hướng dẫn kiểm tra, tháo, lắp Piston trên ô tô

Piston là bộ phận chịu lực lớn nhất trong động cơ, khi bị hư hỏng sẽ ảnh hưởng tới hoạt động của xi lanh và buồng cháy, dẫn đến giảm hiệu suất và tuổi thọ của động cơ. Do đó cần kiểm tra và bảo dưỡng hoặc thay thế piston khi cần để đảm bảo động cơ luôn hoạt động ổn định và hiệu quả.

Cấu tạo của piston ô tô được chia làm 3 phần đỉnh, đầu và thân piston. Bộ phận này có nhiệm vụ phối hợp với xi lanh và nắp máy tạo ra buồng cháy động cơ. Do thường xuyên hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao và chịu ma sát mài mòn lớn nên piston khá dễ bị hư hỏng.

Cấu tạo của Piston ô tô

Đỉnh piston

Bề mặt đỉnh piston có nhiều hình dạng khác nhau nhưng chúng đều có điểm chung là diện tích chịu nhiệt nhỏ. Những lỗi thường gặp nhất của đỉnh piston là rạn nứt, nóng chảy và bám muội than. Là một phần của buồng cháy nên khi đỉnh của piston bị nứt sẽ gây ra hiện tượng rò rỉ khí, ảnh hưởng tới hoạt động của buồng cháy, từ đó giảm công suất động cơ. 

Nguyên nhân rạn nứt là do thiếu dầu bôi trơn. Ngoài ra, khi nhiên liệu phun sai thời điểm và không đúng liều lượng sẽ khiến đỉnh piston quá nhiệt. Lúc này, bề mặt đỉnh piston giãn nở với tốc độ nhanh, trong khi đó các vị trí xung quanh không thể thích nghi kịp dẫn tới rạn nứt.

Đỉnh piston bị rạn nứt có thể do thiếu dầu bôi trơn hoặc quá nhiệt.

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

Tình trạng nóng chảy khiến thời gian mở xupap không chính xác, ảnh hưởng tới hiệu quả nạp và xả khí. Khi piston không đủ áp suất nén, quá trình cháy diễn ra không triệt để, sẽ hình thành muội than, ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống kim phun nhiên liệu.

Đỉnh piston bị nóng chảy, bám muộn than, là nguyên nhân làm giảm hiệu quả của kim phun nhiên liệu.

Đầu piston

Đầu piston được tính từ đỉnh đến rãnh xéc măng dầu cuối cùng, vị trí này cũng thường xuyên chịu nhiệt lớn nên dễ hư hỏng. Đường kính đầu piston được thiết kế nhỏ hơn thân để có thể bao kín buồng cháy, giúp tản nhiệt dễ dàng hơn. Khi đầu piston co lại, các vòng xéc măng bị méo không thể bao kín được buồng đốt, ảnh hưởng tới quá trình cháy.

Sở dĩ đường kính đầu piston bị co lại là do hệ thống làm mát, bôi trơn kém gây ra tình trạng quá nhiệt. Ngoài ra, việc sử dụng sai vòng đệm trên miếng lót tạo thành khe hở giữa piston và thành xi lanh, dầu lọt xuống gặp nhiệt độ cao sẽ làm tan chảy phần đầu piston.

Hiện tượng đầu piston bị co lại

Xéc măng là những vòng tròn hở bằng kim loại nằm trong các rãnh của piston. Bộ phận này chịu áp lực lớn khi piston luôn chuyển động tịnh tiến. Khi lực quán tính và lực ly tâm quá lớn khiến áp suất chênh lệch, vòng xéc măng bị đẩy lên mặt trên của rãnh dẫn tới nứt vỡ. Đặc biệt, nhiên liệu bị giảm chỉ số octan cũng là nguyên nhân gây vỡ đai xéc măng, thậm chí thủng đầu piston. 

Vùng đai xéc măng bị vỡ khi chịu lực quán tính và lực ly tâm lớn

Thân piston

Đảm nhiệm việc điều hướng cho piston chuyển động trong xi lanh, thân piston ô tô dễ bị bào mòn sau thời gian sử dụng. Khi đường kính thân piston thay đổi sẽ tạo thành những khe hở giữa piston và xi lanh, ảnh hưởng tới chuyển động tịnh tiến của piston, tạo va đập khi hoạt động.

Bên cạnh đó, việc lắp đặt thanh truyền không chính xác khiến piston chuyển động lệch về một phía, kéo theo vòng xéc măng bị nghiêng, thân piston hao mòn nhanh hơn.

Thân piston bị mòn

Ống xi lanh

Ống xi lanh là nơi để piston chuyển động, tạo lực hút và nén khí trong quá trình vận hành. Với nguyên lý này, ống xi lanh giúp piston giảm lực quán tính để xe cân bằng tốt hơn. Buồng đốt luôn trong tình trạng nhiệt độ cao, nếu thiếu nước làm mát hoặc chất chống đông có thể khiến ống xi lanh bị ăn mòn. Lúc này, khoảng cách của khe hở giữa xi lanh và piston được hình thành, quá trình cháy bị ảnh hưởng, làm giảm công suất động cơ.

Ống xy lanh bị mòn, thủng

Như vậy, có nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn tới piston ô tô bị hư hỏng. Để kiểm tra lỗi, người dùng có thể quan sát bằng mắt thường hoặc kính phóng đại các vết xước, rạn nứt trên piston. Ngoài ra, khi dùng thanh kim loại gõ nhẹ nếu phát ra tiếng rè cũng là dấu hiệu cho thấy piston ô tô đang gặp vấn đề.

Lúc này bạn nên đưa xe đến gara uy tín để được kỹ thuật viên kiểm tra chính xác nhất. Theo các chuyên gia ô tô, để tăng tuổi thọ cho piston, chủ xe cần sử dụng các loại dầu - nhớt cùng chủng loại, vệ sinh thường xuyên và bảo dưỡng piston theo đúng khuyến nghị của nhà sản xuất.

Hướng dẫn kiểm tra, tháo, lắp Piston trên ô tô

Kiểm tra và làm sạch Piston:

• Mục đích: Loại bỏ muội than và dầu mỡ bám bẩn để quan sát rõ các chi tiết.
• Cách thực hiện: Sử dụng dung dịch tẩy rửa chuyên dụng và bàn chải mềm để làm sạch đầu piston, trong rãnh lắp séc măng, các lỗ dầu hồi. Kiểm tra vết rạn nứt ở đầu piston, ở sâu trong rãnh lắp séc măng. Đo đường kính piston, đo độ mòn rãnh lắp séc măng và có thể cần thay cả bộ piston, séc măng nếu chúng bị mòn quá.

Kiểm tra chốt Piston, xéc măng:

• Đo đường kính ngoài chốt, nếu mòn vượt ngưỡng cho phép à thay cả chốt và pit tông.
• Kiểm tra rạn nứt trên bề mặt chốt pit tông: nếu có à thay cả chốt và pit tông
• Chiều rộng của xéc măng bị mòn trong quá trình làm việc à khe hở miệng tăng lên.

Thao tác kiểm tra, tháo, lắp piston ô tô

Lưu ý khi lắp piston vào:

• Ép chốt piston theo phương pháp quy định: đóng, ép, nung nóng… Với loại bơi phải lắp các vòng hãm một cách chắc chắn.
• Không nhầm hướng khi lắp piston và thanh truyền (thường có dấu)
• Khi lắp xéc măng cũng chú ý không nhầm mặt trên dưới của xéc măng (có dấu khắc), dùng kìm chuyên dụng để không làm xước piston.
• Kiểm tra khe hở nhỏ nhất giữa piston và xy lanh (dùng dụng cụ đo)
• Xoay lệch hướng miệng các xéc măng.
• Bôi dầu bôi trơn vào piston trước khi lắp vào xy lanh. Chú ý không nhầm hướng của xy lanh (dấu khắc trên đầu piston). Dùng vòng ép xéc măng và cán búa gỗ gõ nhẹ để đóng piston vào xy lanh cho đến khi chạm cổ khuỷu.
• Vừa ấn piston vừa quay trục khuỷu đến điểm chết dưới. Bắt nắp cổ biên, xiết với cờ lê lực. Kiểm tra trục khuỷu quay trơn sau mỗi lần lắp piston.

Lưu ý khi tháo piston ra:

• Quay piston xuống điểm chết dưới rồi mới tháo
• Tháo và sắp xếp theo thứ tự piston
• Nếu không rút được bằng tay thì đóng nhẹ bằng gỗ
• Làm sạch muội bám thành xy lanh trước khi tháo
• Tháo xéc măng: dùng kìm chuyên dụng
• Tháo chốt piston có thể ép thủy lực hoặc nung nóng piston của động cơ

Việc kiểm tra và thay thế Piston định kỳ là một trong những công việc bảo dưỡng quan trọng để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và bền bỉ. Qua bài viết này, hy vọng bạn đã nắm được các kiến thức cơ bản và cách kiểm tra, tháo, lắp để thay thế bộ phận này.

Hiểu Biết (t/h)