Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền có cấu tạo, vai trò gì trên ô tô?

Đối với động cơ đốt trong, cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là một bộ phận vô cùng quan trọng, có cấu tạo phức tạp và kích thước lớn. Đây cũng là bộ phận chuyển động chính của động cơ, giúp nhận và tác dụng lực.

Để hiểu công nghệ trên xe sử dụng động cơ đốt trong, người ta phải hiểu cơ cấu trục khuỷu thanh truyền. Vậy cấu tạo, nguyên lý làm việc và vai trò của bộ phận này là gì? Cùng theo dõi câu trả lời qua bài viết dưới đây nhé!

Trục khuỷu là gì?

Trục khuỷu là bộ phận của động cơ biến chuyển động tịnh tiến của các piston thành chuyển động quay. Do đó, chúng nhận lực từ piston để sinh ra momen quay sinh ra công để gửi đến bộ phận công tác và nhận năng lượng từ bánh đà và truyền ngược lại piston để thực hiện quá trình làm việc.

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu sẽ chịu tác dụng của lực khí, lực quán tính và lực ly tâm. Đây là một trong những thành phần quan trọng của động cơ và hiện đang được rất nhiều người quan tâm.

Cơ cấu chi tiết của trục khuỷu

Các cấu tạo chung của trục khuỷu bao gồm: đầu trục khuỷu, chốt trục khuỷu, cổ trục khuỷu, má trục khuỷu, đối trọng và đuôi trục khuỷu.

• Đầu trục khuỷu: Thường được trang bị vấu để khởi động hoặc quay, puli dẫn động quạt gió, bơm nước, bánh răng dẫn động trục cam,… Đầu trục khuỷu thường được trang bị van điều tiết xoắn để nâng cao hiệu quả công việc.
• Cổ của trục khuỷu: Đây là một bộ phận khá quan trọng của trục khuỷu. Trong hầu hết các động cơ, các tạp chí trục khuỷu được làm rỗng để chứa dầu bôi trơn. Đồng thời, bánh răng dẫn động trục cam,… Tương tự như phần đầu, các tạp chí trục khuỷu cũng có thể được lắp giảm chấn xoắn theo ý muốn.
• Chốt của trục khuỷu: Đây là bộ phận nối đầu to của thanh truyền trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền. Chúng được xử lý ở nhiệt độ cao để tăng độ cứng và có độ bóng nhất định. Thông thường, số lượng chân tay quay luôn bằng số xi lanh của động cơ (động cơ xi lanh đơn). Đường kính của trục khuỷu cũng nhỏ hơn trục khuỷu. Tương tự như trục khuỷu, trục khuỷu có thể được làm rỗng để giảm trọng lượng trục khuỷu và tích trữ dầu. Ngoài ra khe hở còn có chức năng lọc dầu bôi trơn.
• Má của trục khuỷu: Hầu hết đều có hình elip, đóng vai trò là nơi phân bố ứng suất hợp lý nhất. Đây cũng là bộ phận kết nối cổ và chốt của trục khuỷu.
• Đối trọng: Bộ phận này có tác dụng giúp cân bằng lực và mômen quán tính không cân bằng của động cơ. Đồng thời, nó làm giảm tải trọng cho các ổ trục và là nơi khoan trọng lượng dư thừa khi cân bằng trục khuỷu. Đối trọng được sản xuất hoặc tháo rời với khuỷu và sau đó hàn hoặc bắt vít vào khuỷu.
• Đuôi trục khuỷu: Phía trên đuôi có bánh đà, nhiệm vụ chính là truyền lực ra bên ngoài.

Mọi thành phần của trục khuỷu đều đóng một vai trò. Tuy nhiên, chúng đều hoạt động đồng bộ để tạo ra sự vận hành êm ái nhất đặc biệt cho động cơ và các thiết bị sử dụng động cơ. 

Xem thêm:

• Hệ thống bôi trơn trên ô tô có cấu tạo và hoạt động thế nào?
• Dán phim cách nhiệt giúp chống nóng, ngăn tia UV và bảo vệ nội thất cho xế yêu
• Dán Decal xe giúp đổi màu chiếc xe hơi theo sở thích của bạn

Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền mà bạn nên biết

Sau khi đã tìm hiểu về trục khuỷu, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về cơ cấu trục khuỷu thanh truyền nhé!

Trục khuỷu thanh truyền là gì?

Trục khuỷu thanh truyền là một trong những bộ phận quan trọng của động cơ đốt trong. Trục khuỷu thanh truyền là một cơ cấu phức tạp bao gồm các bộ phận hoạt động và kết nối với nhau. Chúng là hệ thống không thể thiếu cho hoạt động của động cơ.

Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Trục khuỷu thanh truyền bao gồm ba bộ phận chính: piston, thanh truyền và trục khuỷu. Cả 3 bộ phận này đều có quan hệ mật thiết và liên kết với nhau tạo nên sự hoạt động đồng bộ cho động cơ. Đây là thông tin cơ bản của 3 bộ phận tạo nên trục khuỷu thanh truyền:

Piston

Có cấu tạo giống như máy nén khí hoặc xi lanh nằm bên trong động cơ ô tô. Nhiệm vụ của piston là hợp tác với xilanh và vỏ động cơ tạo thành buồng đốt, nhận lực do các khí cháy sinh ra và truyền lực cho trục khuỷu. Trục khuỷu thực hiện các quá trình nạp, nén, đốt cháy, giãn nở và thải khí.

Hình dạng của phần piston bao gồm đỉnh, đầu và thân trong một khối.

• Đỉnh piston: Chức năng chính là chịu áp suất khí và có khả năng chịu nhiệt cao. Có 3 dạng chính: lõm, phẳng và lồi.
• Đầu piston: Bao gồm rãnh lắp vòng khí và vòng dầu. Đồng thời, ở đáy rãnh vòng khuyên có những lỗ nhỏ sâu. Chúng có chức năng cung cấp dầu cho động cơ.
• Thân piston: Được nối với thanh truyền để tạo lực quay trục khuỷu. Nhiệm vụ của chúng là hướng chuyển động trong hình trụ.

Thanh truyền

Đóng vai trò truyền lực của piston qua trục khuỷu. Thanh nối gồm 3 phần:

• Đầu nhỏ: Là một hình trụ tròn có pít-tông được gắn thông qua một thanh ghim. Người ta bôi một lớp bạc mỏng vào điểm tiếp xúc của hai chi tiết piston với thanh truyền để giảm ma sát, giúp kéo dài tuổi thọ cho cả hai chi tiết.
• Đầu to: Vị trí đối diện với đầu nhỏ. Đây là bộ phận kết nối thanh truyền với trục khuỷu. Chúng được sản xuất với độ chính xác cao để đảm bảo hoạt động không lỏng lẻo giữa các bu lông và đảm bảo động cơ hoạt động trơn tru nhất.
• Thân thanh kết nối có nhiệm vụ kết nối các đầu to và đầu nhỏ của thanh kết nối với nhau tạo thành một khối đồng bộ.

Trục khuỷu

Như đã cập nhật ở trên, bộ phận này được liên kết chặt chẽ với piston thông qua thanh truyền động, tạo ra lực quán tính giúp trục quay đều. Đó là lý do tại sao trục khuỷu được thiết kế đặc biệt để chịu uốn, xoắn và mài mòn trục khuỷu. Cấu tạo chính của trục khuỷu gồm 6 phần:

• Đầu trục khuỷu.
• Chốt bật tắt được kết nối với liên kết để nhận lực.
• Cổ tay quay có dạng hình trụ và là trục quay chính.
• Khuỷu tay là phần nối giữa cổ và chốt trục khuỷu, dùng để truyền lực giữa hai bộ phận này.
• Đối trọng.
• Phần cuối của trục khuỷu là phần cuối kết nối với bánh đà bên trong động cơ của xe.

Có thể nói, cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là bộ phận chính của động cơ. Bộ phận này cần thiết để động cơ hoạt động ổn định. Trong đó, cấu tạo trục khuỷu thanh truyền đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với động cơ đốt trong.

Những thông tin bạn cần biết về cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Trục khuỷu thanh truyền được làm bằng vật liệu gì?

Chức năng và cấu tạo quan trọng đã nêu ở trên, trục khuỷu được làm bằng vật liệu gì? Một số trường hợp cụ thể như sau:

• Trục khuỷu được làm từ hợp kim crom, niken và thép: giúp đảm bảo độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn cực tốt.
• Trong trường hợp động cơ tốc độ thấp như động cơ hàng hải và động cơ tĩnh, trục thường được làm bằng cacbon như C35, C40, C454 hoặc gang graphit hình cầu.

Đây là những vật liệu cơ bản để chế tạo trục khuỷu. Mỗi nhà sản xuất nghiên cứu và chế tạo ra nhiều loại trục khuỷu khác nhau. Theo nhu cầu của người dùng, người dùng có thể chọn loại phù hợp.

Điều kiện làm việc của trục khuỷu thanh truyền

Có thể nhiều người không biết rằng trục khuỷu thường chịu tác dụng của lực khí và lực quán tính quay. Các lực này rất phức tạp và dao động theo chu kỳ, dẫn đến dao động xoắn. Vì vậy, trục khuỷu phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu uốn, chịu xoắn và chịu mài mòn tại tạp chí. Đây cũng là trạng thái làm việc cơ bản của trục khuỷu.

Trục khuỷu thanh truyền đóng vai trò rất quan trọng trong chuyển động động cơ nên chúng ta cần phải hiểu rõ về nó. Hy vọng qua bài viết trên đây của Danxe.com.vn, các bạn sẽ nắm sẽ cấu tạo trục khuỷu và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền nhé!