Động cơ đốt trong là một loại động cơ được sử dụng phổ biến rộng rãi và chiếm tỉ trọng năng lượng lớn trên toàn thế giới hiện nay. Một chi tiết thú vị trong động cơ đốt là thanh truyền. Vậy thanh truyền là gì? Tại sao ở đầu nhỏ và đầu to thanh truyền cần phải lắp bạc lót hoặc ổ bi? Hãy cùng GiaiNgo khám phá trong bài viết ngày hôm nay!
Thanh truyền là một bộ phận trong động cơ piston. Thanh truyền hay còn gọi là tay biên có tên tiếng Anh là “connecting rod”. Nó có nhiệm vụ kết nối piston với trục khuỷu.
Thanh truyền kết hợp cùng với tay quay (khuỷu) biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Thanh truyền chịu lực nén và lực kéo từ piston và quay ở hai đầu. Có thể hiểu, thanh truyền là trung gian dẫn truyền lực từ chi tiết này tới chi tiết khác và ngược lại.
Tiền thân của thanh truyền là cơ cấu liên hợp cơ học dùng trong các cối xay nước. Cơ cấu liên hợp này biến đổi chuyển động quay của bánh xe nước thành chuyển động tịnh tiến. Thanh truyền được dùng chủ yếu trong các động cơ đốt trong hoặc động cơ hơi nước.
Cấu tạo của thanh truyền bao gồm ba phần chính: Đầu nhỏ (lắp với chốt piston), thân thanh truyền, đầu to thanh truyền (có thể tách rời, được ghép với nhau bằng bulong).
Đầu nhỏ
Đầu nhỏ là phần lắp với chốt piston, nó có dạng hình trụ rỗng. Bên trong có bạc lót ghép chặt vào đầu nhỏ, phía bên trên có lỗ dầu bôi trơn cho bạc.
Thân thanh truyền
Thân thanh truyền phần nối giữa đầu nhỏ và đầu to của thanh truyền, thường có tiết diện hình chữ nhật hoặc ovan. Trong thân thanh truyền có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn. Kích thước của thân được thiết kế tăng dần từ đầu nhỏ đến đầu to để phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính lắc đều của thanh truyền, chiều dày thì đồng đều. .
Đầu to
Đầu to thanh truyền nối với trục khuỷu gồm hai nửa. Nửa trên liền với thanh truyền, nửa dưới chế tạo rời. Phía trong có bạc làm bằng thép tráng hợp kim đồng để giảm ma sát và chống mài mòn.
Mặt trong của bạc được phay rãnh để chứa dầu bôi trơn. Giữa các nửa của đầu to được ghép với nhau bằng bulong. Để chống xoay mỗi nửa bạc có dập định vị khớp.
Ở đầu nhỏ và đầu to thanh truyền cần phải lắp bạc lót hoặc ổ bi vì giữa hai đầu của thanh truyền thường phải chịu lực ma sát và bào mòn khá mạnh. Khi piston làm việc thì chuyển động tịnh tiến. Trục khuỷu chuyển động quay tròn nên chốt piston và chốt trục khuỷu có chuyển động quay trong lỗ của đầu nhỏ và đầu to thanh truyền.
Người ta sử dụng bạc lót và ổ bi để đầu nối có thể gắn kết chặt chẽ với nhau hơn. Nó giúp giảm bớt độ ma sát của thiết bị, giảm thiểu tình trạng gãy, hỏng trong thời gian sử dụng. Ngoài ra có thể dễ dàng tháo lắp, thay thế khi sửa chữa.
Đầu to thanh truyền chia làm hai nửa vì để lắp ghép với trục khuỷu được dễ dàng. Phần rời gọi là nắp đầu to (nắp biên) và được lắp ghép với nửa trên bằng các bulong. Thực chất thì đầu to thanh truyền lắp với cổ biên hay chốt khuỷu của trục khuỷu có thể làm liền khối hoặc chia làm hai nửa.
Đầu to thanh truyền để nguyên mà không cắt đôi có ưu điểm là cấu tạo đơn giản. Nhưng phải dùng trục khuỷu ghép nên chỉ sử dụng ở một số động cơ có công suất nhỏ, ít xi lanh. Cho nên đầu to thanh truyền thường chia làm hai nửa.
Thân thanh truyền thường có tiết diện ngang hình chữ I vì loại này có độ cứng vững lớn, bố trí vật liệu hợp lí. Mặc dù tiết diện ngang thân thanh truyền có nhiều loại: hình chữ nhật, hình tròn, hình ovan, hình chữ I,… Tuy nhiên, tiết diện ngang hình chữ I thường được dùng nhiều trong động cơ cao tốc và động cơ ô tô, máy kéo.
Để bôi trơn chốt piston bằng áp lực, ở một số động cơ, dọc theo thân thanh truyền có khoan lỗ dẫn dầu. Để tăng độ cứng vững và dễ khoan lỗ dẫn dầu, thân thanh truyền có gân trên suốt chiều dài. Do gia công lỗ dầu khó, nhất là đối với thanh truyền dài, nên có khi người ta gắn ống dẫn dầu ở phía ngoài thân thanh truyền.
Xéc măng là phiên âm của từ tiếng Anh “segment” và được dịch sang tiếng Việt có nghĩa là vòng bạc xe máy hay còn có tên gọi là bạc piston. Xéc măng là những vòng tròn hở được làm bằng kim loại, thường được chế tạo từ gang xám, gang hợp kim hay hạt thép mịn. Xéc măng được lắp ở trong các rãnh ở trên piston của động cơ.
Người ta phải lắp xéc măng ở đầu piston vì đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy. Trong khi xéc măng khí ngăn không cho khí trên buồng cháy lọt xuống cacte. Xéc măng dầu ngăn không cho dầu bôi trơn từ cate lọt vào buồng cháy. Cho nên, ở đầu piston có các rãnh để lắp xéc măng khí và xéc măng dầu.
Thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực, kết nối piston và trục khuỷu. Thanh truyền nhận lực từ chuyển động tịnh tiến của piston nhằm nén ép không khí trong buồng đốt. Đồng thời, thanh truyền thực hiện nhiệm vụ truyền lực trong khoảng piston do khí cháy giãn nở tạo ra tới trục khuỷu.
Sau đó truyền chuyển chuyển động tạo momen quay cho trục khuỷu. Ngược lại, thanh truyền lại nhận lực từ trục khuỷu dẫn động cho piston để nén khí trong buồng đốt.
Thanh truyền là một chi tiết máy quan trọng. Vì vậy, trong quá trình sử dụng cần phải đặc biệt chú ý tra dầu mỡ, bảo dưỡng thường xuyên định kỳ.
Thông qua bài viết, các bạn đã có thêm cho mình những kiến thức về thanh truyền. Cũng như giải đáp câu hỏi tại sao ở đầu nhỏ và đầu to thanh truyền cần phải lắp bạc lót hoặc ổ bi? Hãy Like, Share để chia sẻ kiến thức GiaiNgo cho mọi người nhé!
