Pít tông đóng vai trò quan trọng trong động cơ đốt trong giúp chuyển đổi năng lượng từ quá trình cháy nổ thành chuyển động cơ học. Vậy pít tông là gì? Có cấu tạo như thế nào, nguyên lý hoạt động ra sao và tại sao nó lại quan trọng? Hãy cùng Xe nâng Yale Việt Nam tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Nội dung chính

1. Pít tông là gì?

Pít tông (hay còn được gọi là piston) là một bộ phận cơ khí quan trọng, có hình trụ tròn, thường được làm từ kim loại, chuyển động tịnh tiến bên trong một xi-lanh kín.

*Piston giúp chuyển đổi năng lượng cơ học cho động cơ*

Pít tông có chức năng chính là chuyển đổi năng lượng từ sự giãn nở của khí, chất lỏng hoặc sự đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng cơ học thông qua chuyển động tịnh tiến và sau đó thành chuyển động quay thông qua cơ cấu trục khuỷu.

2. Cấu tạo của pít tông

Pít tông có cấu tạo gồm ba bộ phận chính:

Đỉnh pít tông: Phần trên cùng tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu cháy. Tùy thuộc vào thiết kế, đỉnh có thể phẳng, lõm hoặc lồi. Trong động cơ diesel, buồng cháy thường đặt ngay trên đỉnh piston. Bộ phận này chịu nhiệt độ và áp suất cao nhất, đòi hỏi vật liệu có độ bền nhiệt và cơ học cao.
Đầu pít tông: Có các rãnh để lắp xéc-măng (piston rings), giúp làm kín buồng đốt và kiểm soát dầu bôi trơn. Xéc-măng không chỉ ngăn dầu lọt vào buồng đốt mà còn đảm bảo sự kín khít giữa pít tông và thành xi-lanh. Đầu piston còn đóng vai trò tản nhiệt, giúp giảm nhiệt độ, hạn chế quá nhiệt và tăng độ bền.
Thân pít tông: Phần trụ dài bên dưới, đóng vai trò dẫn hướng chuyển động, giúp pít tông di chuyển ổn định trong xi-lanh. Do tiếp xúc trực tiếp với thành xi-lanh, thân piston chịu ma sát lớn nên thường mỏng hơn đỉnh piston để giảm trọng lượng và tăng hiệu suất.

3. Nguyên lý hoạt động của pít tông

*Nguyên lý làm việc của piston trải qua 4 kỳ*

Pít tông hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi năng lượng từ sự giãn nở của khí hoặc cháy nhiên liệu thành chuyển động cơ học. Trong động cơ đốt trong, pít tông thực hiện 4 kỳ:

Kỳ nạp: Pít tông di chuyển từ điểm chết trên (TDC) xuống điểm chết dưới (BDC), tạo chân không hút hỗn hợp không khí-nhiên liệu (động cơ xăng) hoặc không khí (động cơ diesel) vào buồng đốt.
Kỳ nén: Piston chuyển động từ BDC lên TDC, nén hỗn hợp hoặc không khí, làm tăng áp suất và nhiệt độ.
Kỳ nổ: Ở động cơ xăng, bugi đánh lửa làm cháy hỗn hợp; ở động cơ diesel, nhiên liệu được phun vào không khí nén nóng và tự bốc cháy. Áp suất từ sự cháy đẩy pít tông xuống, tạo ra công làm quay trục khuỷu.
Kỳ xả: Pít tông di chuyển từ BDC lên TDC, đẩy khí thải ra ngoài qua xupáp xả.

Ngoài động cơ đốt trong, pít tông cũng hoạt động trong hệ thống thủy lực (chuyển đổi áp suất chất lỏng thành chuyển động) và máy nén khí (tạo không khí nén).

4. Vật liệu chế tạo pít tông là gì?

Pít tông được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau:

Hợp kim nhôm: Nhẹ, dẫn nhiệt tốt, giảm quán tính và tiêu hao nhiên liệu. Phổ biến trong hầu hết động cơ ô tô, xe máy hiện đại.
Gang: Chịu mài mòn tốt, ổn định nhiệt, ít giãn nở. Thường dùng trong động cơ công suất lớn, động cơ công nghiệp.
Hợp kim nhôm gia cường sợi kim loại: Kết hợp độ nhẹ của nhôm với độ bền cơ học cao, thường dùng trong động cơ hiệu suất cao, động cơ đua.
Thép: Độ bền cực cao, chịu được áp suất và nhiệt độ lớn, thường dùng trong động cơ đua chuyên nghiệp, động cơ quân sự.

5. Phân loại pít tông

Pít tông được phân loại theo nhiều tiêu chí:

Theo cấu trúc đỉnh:

Đỉnh phẳng: Đơn giản, thường dùng trong động cơ tỷ số nén thấp.
Đỉnh lõm: Giảm tỷ số nén, cải thiện sự xáo trộn hỗn hợp nhiên liệu.
Đỉnh lồi: Tăng tỷ số nén, thường dùng trong động cơ hiệu suất cao.
Buồng cháy: Có buồng cháy đặc biệt trên đỉnh, chủ yếu dùng trong động cơ diesel.

Theo kiểu thân:

Thân đầy đủ: Bao quanh toàn bộ chu vi, ổn định tốt nhưng nặng.
Thân ngắn: Cắt bớt ở hai bên trục chốt, nhẹ hơn, giảm ma sát.
Thân phân chia: Có khe hở theo chiều dọc, kiểm soát giãn nở nhiệt tốt hơn.

Theo số xéc-măng:

2 xéc-măng: Một xéc-măng khí và một xéc-măng dầu, giảm ma sát, tăng hiệu suất.
3 xéc-măng: Hai xéc-măng khí và một xéc-măng dầu, phổ biến nhất hiện nay.
4 xéc-măng trở lên: Thường dùng trong động cơ diesel lớn, động cơ công nghiệp.

6. Ứng dụng của pít tông trong xe nâng

*Piston được ứng dụng trong xe nâng Yale*

Pít tông đóng vai trò quan trọng trong xe nâng, đặc biệt trong:

Hệ thống nâng hạ: Pít tông thủy lực trong xy-lanh nâng và xy-lanh nghiêng giúp nâng và điều chỉnh góc nghiêng của cột nâng.
Hệ thống dịch chuyển: Trong động cơ đốt trong (xăng, diesel, LPG) và bơm thủy lực.
Hệ thống điều khiển: Trong các van điều khiển thủy lực và hệ thống phanh.

Pít tông trong xe nâng có nhiều ưu điểm như khả năng nâng tải trọng lớn, điều khiển chính xác, hiệu suất cao và độ bền cao. Các loại piston chuyên dụng cho xe nâng bao gồm pít tông đa cấp, pít tông telescopic và pít tông động cơ LPG.

7. Bảo dưỡng và sửa chữa pít tông

Pít tông là bộ phận quan trọng trong động cơ, chịu áp lực và nhiệt độ cao trong quá trình vận hành. Việc bảo dưỡng và sửa chữa pít tông đúng cách giúp duy trì hiệu suất động cơ, kéo dài tuổi thọ và ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng. Hãy cùng tìm hiểu dấu hiệu nhận biết và phương pháp bảo dưỡng piston hiệu quả!

7.1 Dấu hiệu nhận biết pít tông bị hư

Những dấu hiệu nhận biết piston bị hư hỏng bao gồm tiếng gõ bất thường, khói xanh từ ống xả, công suất giảm, tiêu thụ dầu nhiều và áp suất nén thấp, xéc-măng mòn/gãy, pít tông nứt/vỡ, chốt pít tông mòn và pít tông bị mài mòn.

7.2 Phương pháp bảo dưỡng và sửa chữa

Việc sửa chữa đòi hỏi công cụ chuyên dụng và kỹ thuật viên có chuyên môn cao. Bạn có thể tham khảo các phương pháp dưới đây:

Kiểm tra định kỳ áp suất nén và phân tích dầu nhớt
Bảo dưỡng phòng ngừa như thay dầu đúng hạn, sử dụng dầu đúng chỉ số, duy trì hệ thống làm mát và lọc không khí
Nâng cấp khi cần như tháo động cơ, kiểm tra kích thước và tình trạng, thay thế các bộ phận hỏng

Hy vọng qua bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu pít tông là gì cũng như biết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách bảo dưỡng piston làm sao để tối ưu hóa hiệu suất của động cơ. Nếu bạn đang tìm kiếm các giải pháp cho công việc nâng hạ, đừng quên tham khảo xe nâng Yale Việt Nam – một lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp với tính năng vượt trội và độ bền cao. Hãy liên hệ với chúng tôi để khám phá các sản phẩm xe nâng chất lượng tại Yale và đáp ứng mọi nhu cầu vận hành của bạn!

THÔNG TIN LIÊN HỆ: