Xéc Măng Là Gì? Cấu Tạo Và Chức Năng Của Xéc-măng Trong Động Cơ

Xéc măng là gì? cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào?

Cùng Ô Tô Hoàng Long tìm hiểu tất tần tật về vai trò của xéc măng trong động cơ đốt trong qua bài viết sau nhé.

Xéc Măng Là Gì?

Xéc măng là một chiếc vòng làm bằng kim loại hình tròn phù hợp với các rãnh trên thành piston và được gắn vào đầu piston trong một động cơ đốt trong hoặc động cơ hơi nước.

Bộ phần này có tên gọi khác là vòng piston thường được làm từ gang vì chất liệu này vẫn giữ được nguyên vẹn hình dạng ban đầu của nó dưới tác động của nhiệt, tải trọng và các lực động khác.

Các vòng piston làm kín buồng đốt, dẫn nhiệt từ piston lên thành xy lanh, đưa dầu trở lại cacte. Kích thước và thông số kỹ thuật của nó biến hóa tùy thuộc vào phong cách thiết kế động cơ và vật tư xi lanh .

Nói một cách đơn giản, các xéc măng piston tạo thành một vòng đệm giữa piston và thành xi lanh, ngăn khí đốt có áp suất đi vào bể chứa dầu.

Chúng cũng kiểm soát và điều chỉnh mức tiêu thụ dầu bằng cách ngăn lượng dầu thừa đi vào buồng đốt và đốt cháy .

Lịch sử hình thành

Các động cơ hơi nước thời kỳ đầu sử dụng vỏ hộp bằng sợi gai dầu để làm kín buồng đốt, gây ra lực cản ma sát cao và không mang lại hiệu suất cao làm kín .

Thiết kế hiện đại của vòng séc măng được John Ramsbottom phát minh vào những năm 1850. Thiết kế ban đầu của Ramsbottom vào năm 1852 là một hình tròn, tuy nhiên chúng không đồng đều và không thành công.

Năm 1854, một phong cách thiết kế sửa đổi được công bố có tuổi thọ lên đến 4.000 mi ( 6.437 km ). Điều này dựa trên phát hiện ra rằng một vòng tròn tuyệt đối ( trước khi lắp ráp ) với một vết chia trong nó không gây áp lực đè nén đều lên thành xi lanh sau khi được lắp ráp .
Vòng piston sửa đổi được sản xuất theo hình dạng không tròn, do đó nó sẽ tạo ra áp suất đồng đều khi được lắp vào xi lanh. Một bằng bản quyền sáng tạo năm 1855 đã ghi lại sự biến hóa này .
Việc chuyển sang làm bằng sắt kẽm kim loại làm giảm đáng kể lực cản ma sát, sự rò rỉ và khối lượng của piston, dẫn đến tăng đáng kể hiệu suất và hiệu suất và khoảng chừng thời hạn bảo trì dài hơn .

Xéc măng tiếng anh là gì 

Xéc măng trong tiếng anh là segment, tại Việt Nam thợ sửa chữa xe thường gọi là “bạc xe” hoặc bị ống bô ra khói nhiều thì gọi là “hở bạc xe máy”.

Hoặc đơn cử hơn nữa thì xéc măng trong tiếng anh còn gọi là piston ring tức vòng piston .

Các Loại Xéc Măng

Các vòng piston thường được sử dụng trên những động cơ nhỏ gồm có vòng nén, vòng gạt và vòng dầu .

Xéc măng nén (Compression Ring)

Một xéc măng nén hay còn gọi là xéc măng lửa nằm ở trên cùng phía đầu của piston có công dụng làm kín buồng đốt khỏi bất kể sự rò rỉ nào trong quy trình đốt cháy .
Khi hỗn hợp nguyên vật liệu và không khí được đốt cháy, áp suất từ ​ ​ khí cháy được tính năng lên đầu piston, ép piston về phía trục khuỷu .
Các khí có điều áp đi qua khe hở giữa thành xy lanh và piston và đi vào rãnh vòng piston. Áp suất khí cháy ép vòng piston vào thành xi lanh tạo thành một vòng đệm. Áp suất công dụng lên vòng piston tỷ suất thuận với áp suất khí cháy .
Vòng nén là vòng trên cùng hoặc gần nhất với khí cháy và tiếp xúc với lượng ăn mòn hóa học lớn nhất và nhiệt độ hoạt động giải trí cao nhất .
Vòng nén truyền 70 % nhiệt lượng của buồng đốt từ piston sang thành xy lanh .

Xéc măng gạt (Wiper Ring)

Một xéc-măng gạt nằm ở rãnh giữa vòng nén và vòng dầu. Vòng gạt được sử dụng để làm kín thêm buồng đốt và lau thành xi lanh sạch dầu thừa.

Vòng gạt cung ứng màng dầu có độ dày tương thích để bôi trơn mặt phẳng chạy của vòng nén .

Xéc măng dầu (Oil Ring)

Xéc măng dầu nằm ở rãnh gần nhất với cácte. Vòng dầu dùng để lau dầu thừa bám trên thành xy lanh trong quá trình piston chuyển động.

Dầu thừa được đưa trở lại qua những khe hở vòng đệm đến bình chứa dầu trong khối động cơ. Động cơ chu kỳ luân hồi hai kỳ không nhu yếu vòng dầu vì dầu bôi trơn được phân phối bằng cách trộn dầu trong xăng và không cần bình chứa dầu .
Một vòng dầu gồm có hai đường ray mỏng dính hoặc mặt phẳng chạy. Các lỗ hoặc rãnh được cắt vào tâm vòng tròn được cho phép dòng chảy của dầu thừa trở lại bình chứa dầu .
Một số vòng dầu gắn liền sử dụng bộ co và giãn lò xo để tạo thêm áp suất hướng tâm lên vòng piston. Điều này làm tăng áp suất đơn vị chức năng tính năng lên thành xi lanh .

Vòng dầu có áp suất vốn có cao nhất trong ba vòng trên piston.

Các vòng dầu nằm ở mỗi bên của bộ co và giãn. Bộ co và giãn thường chứa nhiều khe hoặc hành lang cửa số để đưa dầu trở lại rãnh vòng piston .

Xem thêm => Engine Là Gì? Những Điều Cần Biết Về Engine Trong Vận Tải

Chức Năng Của Xéc Măng Trong Động Cơ

Piston đóng vai trò là đầu cuối hoạt động của buồng đốt và phải chịu được sự xê dịch áp suất, ứng suất nhiệt và tải trọng cơ học .

Các vòng xéc măng piston được thiết kế để làm kín khe hở giữa piston và thành xylanh. Nếu khe hở này quá nhỏ, sự giãn nở nhiệt của pít-tông có thể đồng nghĩa với việc pít-tông bị kẹt trong xi-lanh, gây hư hỏng nghiêm trọng cho động cơ.

Mặt khác, một khe hở lớn sẽ làm cho những vòng pít-tông áp vào thành xi-lanh không đủ kín, dẫn đến xả quá nhiều ( khí cháy đi vào cacte ) và giảm áp suất lên xi-lanh, làm giảm hiệu suất của động cơ .
Chuyển động trượt của vòng piston bên trong thành xi lanh gây ra tổn thất ma sát cho động cơ. Ma sát do nó gây ra giao động 24 % tổng số tổn thất ma sát cơ học so với động cơ .
Do đó, phong cách thiết kế của những vòng piston là sự dung hòa giữa việc giảm thiểu ma sát trong khi vẫn đạt được độ kín tốt và tuổi thọ hoàn toàn có thể gật đầu được .
Trong hầu hết những trường hợp, mỗi chiếc vòng riêng không liên quan gì đến nhau trong bộ ba sẽ được phong cách thiết kế để tối ưu hóa hoặc giúp ích cho những tính năng của hai chiếc vòng còn lại tạo thành bộ 3 chiếc hoàn hảo thiết lập việc làm hiệu suất cao nhất trong động cơ .

Niêm phong khí nén

Các vòng xéc măng piston duy trì sự nén khí giữa piston và thành xylanh.

Các vòng piston làm kín xy lanh để khí cháy sinh ra tại thời gian đánh lửa không lọt vào khe hở giữa piston và xy lanh .
Nếu khí cháy bị rò rỉ ( thực trạng hở bạc xe máy, xe hơi ), động cơ không hề sản sinh đủ hiệu suất, tăng mức tiêu tốn nguyên vật liệu, không tốt cả về mặt kinh tế tài chính và môi trường tự nhiên .
Buồng đốt phải được sản xuất kín khí nhất hoàn toàn có thể, để áp suất tạo ra bởi những khí đốt cháy nhanh gọn sẽ làm hoạt động piston trong xi lanh làm cho trục khuỷu quay, tạo ra hiệu suất .
Không chỉ quan trọng so với hành trình dài đốt cháy / co và giãn, độ kín khí cũng rất quan trọng so với hành trình dài nạp, nén và xả. Chức năng chung này hoàn toàn có thể được gọi đơn thuần là “ niêm phong khí ” .

Kiểm soát màng dầu bôi trơn

Các séc măng piston thường tạo ra màng dầu bôi trơn tối thiểu cần thiết để ngăn ngừa trầy xước.

Vì quy trình đánh lửa bằng khí được lặp lại nhiều lần, nên piston sẽ đi lên và xuống bên trong động cơ với vận tốc vài nghìn lần mỗi phút .
Một lượng nhỏ dầu được đổ qua những piston để chúng hoạt động trơn tru, ít ma sát giữa sắt kẽm kim loại và sắt kẽm kim loại .
Các vòng piston nhu yếu một chút ít dầu để bôi trơn, tuy nhiên cần giữ lượng dầu này ở mức tối thiểu. Các vòng này hoạt động giải trí theo cách cạo, vét dầu thừa ra khỏi buồng đốt .
Bằng cách này, lượng dầu tiêu thụ được giữ ở mức gật đầu được và giảm lượng khí thải ô nhiễm .

Truyền nhiệt

Các vòng piston truyền nhiệt từ đỉnh piston sang xi lanh .
Khi quy trình đánh lửa bằng khí xảy ra, nhiệt độ bên trong piston lên tới giao động 300 độ C. Nếu nhiệt tích tụ bên trong piston, động cơ hoàn toàn có thể bị hỏng .
Vì lý do đó, cần phải giải phóng nhiệt tích tụ. Các vòng piston giúp giải phóng nhiệt này .
Các vòng piston có tính năng truyền nhiệt từ piston nóng vào thành / khối xi lanh được làm mát của động cơ. Năng lượng nhiệt truyền từ rãnh piston vào vòng piston và sau đó vào thành xi lanh, nơi sau cuối nó sẽ được truyền vào chất làm mát động cơ .
Chức năng truyền nhiệt này rất quan trọng để duy trì nhiệt độ gật đầu được, sự không thay đổi trong piston và vòng piston, để năng lực làm kín không bị suy giảm .

Hỗ trợ piston trong xi lanh

Các vòng séc măng của piston ngăn không cho piston đập vào thành xylanh .

Nếu piston nghiêng bên trong xi lanh, nó có thể chạm vào các bộ phận bên trong và gây hỏng động cơ. Vòng piston hỗ trợ piston cho phép chuyển động lên xuống mượt mà.

Cấu Tạo Của Xéc Măng

Cấu hình vòng piston:
A) Mặt cắt hình chữ nhật
B) Mặt nòng
C)rãnh then hoa
D) Xoắn xoắn
E) Mặt côn
F) Đê Các loại cũng khác nhau đối với loại dải giữ:
Y) Dải phía sau
X) Dải trên hoặc dải dưới
Hoặc cho đầu cuối hoạt động mà không có điểm dừng chắc chắn:
K) Bước
J) Xiên
W) Xiên theo bước

Như vậy, Ô Tô Hoàng Long vừa giới thiệu xong bài viết xéc măng là gì, cấu tạo và chức năng của nó trong động cơ hiện đại ngày nay.

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì