Cấu Tạo Của Pit Tông Là Gì? Ứng Dụng Và Phân Loại Pit Tông

Trong quy trình gia công cơ khí chính xác, pit tông đóng một vai trò không thể thiếu trong hệ thống động cơ đốt trong của các loại máy móc gia công cơ khí. Vậy cấu tạo của pit tông là gì? Pit tông được ứng dụng trong đời sống như thế nào? Để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của pit tông, ta cần nắm vững kiến thức về cấu tạo của pit tông cũng như những thông tin chi tiết về pit tông. Bài viết sau đây ATC Machinery sẽ cung cấp khái niệm, ứng dụng, phân loại cũng như cấu tạo của pit tông, mời bạn cùng theo dõi. 

Pit Tông Là Gì? 

Pit tông (Piston) là bộ phận của động cơ, máy nén khí, máy bơm, xi lanh thủy lực và xi lanh khí nén. Trong máy bơm thì lực được truyền từ trục khuỷu và pit tông nhằm nén chất lỏng trong xi lanh. Còn trong động cơ, cấu tạo của pit tông thực hiện nhiệm vụ truyền lực từ khí nở ra xi lanh đến trục khuỷu thông qua thanh kết nối. Và trong 1 số động cơ, piston hoạt động bằng cách đóng mở các cổng trong xi lanh.

Piston phải tuân theo 1 quá trình tuần hoàn để có thể liên tục chuyển hóa nhiệt năng. Có nhiều cách để hoàn tất chu trình này điển hình như:

• Truyền nhiệt vào khí bên trong xi lanh, sau đó khí sẽ nở làm tăng thể tích trong xi lanh và sinh công.
• Loại bỏ nhiệt khỏi xi lanh, áp suất của khí giảm và cho phép pit tông được nén dễ dàng hơn.
• Đưa công vào pit tông, nó sẽ nén trở về trạng thái ban đầu để sẵn sàng thực hiện chu trình mới.

Xem ngay: Các loại máy CNC chính hãng

Cấu Tạo Của Pit Tông

Cấu tạo của pit tông ô tô gồm các bộ phận chính sau đây: Vòng pit tông, chốt pit tông, váy pit tông, đầu pit tông, vòng bi và thanh kết nối. Sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về các bộ phận này:

Vòng pit tông

Cấu tạo pit tông có các vòng pit tông làm nhiệm vụ giữ kín khí trong xi lanh, để khí cháy sinh ra tại thời điểm đánh lửa không lọt vào khe hở giữa xi lanh và pit tông. Điều này sẽ giúp duy trì sự nén khí giữa thành xi lanh và pit tông.

Chốt pit tông

Bộ phận này còn có tên gọi khác chốt gudgeon hoặc chốt cổ tay, dùng để kết nối pit tông với đầu nhỏ thanh truyền. Chốt pit tông có kết cấu hình trụ rỗng (mặt ngoài của nó là hình trụ và mặt trong là rãnh) để giảm trọng lượng chốt.

Váy pit tông

Bộ phận này thường được làm bằng gang để tăng khả năng chống mài mòn, cùng với đó là đặc tính tự bôi trơn. Váy piston được thiết kế các rãnh để lắp vòng dầu và các vòng nén.

Đầu piston

Đầu piston hay còn gọi là đỉnh hoặc mái vòm của piston. Nó tiếp xúc trực tiếp với khí đốt và phải chịu nhiệt độ cao. Do đó, để tránh tình trạng nóng chảy, các bộ phận của đầu pit tông thường được làm từ các hợp kim đặc biệt và trong đó có hợp kim thép. Ngoài ra, đầu pit tông còn được chế tạo với các rãnh và khoang giúp tạo thành 1 vòng xoáy và cải thiện quá trình đốt cháy.

Vòng bi pit tông

Cấu tạo của pit tông không thể thiếu bộ phận này, nó nằm giữa những điểm xảy ra chuyển động quay của trục. Do đó, vòng bi pit tông thường được thiết kế hình bán nguyệt để lắp vào các lỗ trên những điểm này một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, vòng bi pit tông được làm từ đồng, chì, nhôm silicon,… có sơn phủ nhằm cải thiện độ cứng, hỗ trợ tải trọng từ các chuyển động của thanh kết nối và pit tông.

Thanh kết nối

Còn được gọi là thanh truyền, đây là một phần của động cơ đốt trong có chức năng kết nối pit tông với trục khuỷu. Thanh kết nối chuyển động tịnh tiến, kết hợp với tay quay của pit tông thành chuyển động quay của trục khuỷu.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Pit tông

Sau khi đã tìm hiểu về cấu tạo của pit tông, tiếp theo chúng ta sẽ cùng tìm hiểu nguyên lý hoạt động của chi tiết này nhé.

Pit tông hoạt động theo các giai đoạn được gọi là hành trình. Hành trình này được biểu thị bằng vị trí của pit tông (khi nằm ở phần trên, giữa và dưới cùng của xi lanh). Quá trình cung cấp nhiên liệu, vị trí hoạt động của pit tông được diễn ra theo 1 trình tự chính xác cho đến hoàn hảo. Chu trình đốt cháy bắt đầu với pit tông ở vị trí trên cùng của xi lanh.

Trong thời gian này, các van nạp và van xả được đóng lại. Sau đó, loại vật tư cơ khí này chuyển động đi xuống và tạo ra 1 phần chân không trong không gian bên trên. Lúc này không khí và nhiên liệu cùng đi vào trong xi lanh và các van nạp sẽ được đóng lại. Pit tông lúc này đã bắt đầu chuyển động lên trên. Vì tất cả các van đều đóng nên chuyển động của pit tông nén hỗn hợp không khí hoặc nhiên liệu sẽ tạo ra 1 không gian có áp suất cao giữa pit tông và đầu xi lanh.

Tiếp sau đó, hỗn hợp này sẽ bốc cháy và đẩy pit tông đi xuống. Các van xả sẽ mở ra, các sản phẩm của hành trình đốt cháy thoát ra ngoài (điều này sẽ xảy ra khi pit tông chuyển động đi lên). Pit tông chuyển động đẩy khí thải ra ngoài, cùng với đó các van nạp mở nhiên liệu và không khí đi vào xi lanh, sau đó chu trình được lặp lại.

Như vậy bạn đã biết cấu tạo pit tông như thế nào, tiếp sau đây hãy cùng tìm hiểu pit tông được làm từ vật liệu gì nhé.

Pit Tông Được Làm Bằng Vật Liệu Gì?

Hầu hết trong cấu tạo của pit tông, pit tông được làm từ vật liệu hợp kim nhôm đúc nên khối lượng của nó khá nhẹ. Vật liệu pit tông mềm, có thể bị hỏng do bàn chải sắt. Cần sử dụng dụng cụ làm sạch rãnh vòng pit tông để loại bỏ các cặn cacbon bám trên rãnh vòng. Lưu ý: Bạn cần hết sức thận trọng để chỉ loại bỏ cặn cacbon, không tháo bất kỳ kim loại nào và không tạo vết xước hoặc làm mài mòn các mặt của rãnh vòng.

Ngoài ra piston còn được làm từ một số vật liệu khác, đáp ứng nhu cầu đa dạng như:

• Hợp kim gang: Vật liệu này có độ bền cao và khả năng chịu mài mòn tốt, thường được sử dụng trong các động cơ diesel hoặc động cơ làm việc ở điều kiện khắc nghiệt. Tuy nhiên, pit tông gang có trọng lượng nặng hơn pit tông nhôm và khả năng dẫn nhiệt kém hơn.
• Thép rèn: Pit tông thép rèn có độ bền và độ cứng vượt trội, chịu được áp suất và nhiệt độ cao. Chúng thường được sử dụng trong các động cơ hiệu suất cao, động cơ đua hoặc động cơ tăng áp. Tuy nhiên, pit tông thép rèn có giá thành cao và đòi hỏi công nghệ gia công phức tạp.

Phân Loại Pit Tông 

Dựa vào cấu tạo của pit tông và ứng dụng của nó, pit tông được chia thành 2 loại đó là: search Piston thủy lực và search Piston khí nén. Trong đó:

– Pit tông thủy lực là máy bơm được điều khiển bởi động cơ điện qua trục khuỷu và thanh nối. Đây là loại máy bơm tuần hoàn được cấu tạo di chuyển với áp suất chất lỏng khi sử dụng 1 hoặc nhiều pit tông quay trở lại. Các loại pit tông này được sử dụng làm máy bơm thủy lực cho nhiều loại máy móc hạng nặng. Nó còn được sử dụng nhiều trong các bộ ty ben của máy cẩu, máy xúc hoặc các loại máy di chuyển nặng.

– Pit tông khí nén (còn được gọi xi lanh khí nén) là thiết bị cơ học, công việc được nhờ khí nén giúp chuyển năng lượng tiềm năng thành động năng (nhờ sự chênh áp bởi khí nén nên áp suất lớn hơn khí quyển tạo thành). Ứng dụng của pit tông khí nén là sử dụng máy nén khí mini trong thông tắc bồn cầu, sử dụng trên cửa thông minh hoặc trong máy xịt rửa xe,…

Xem thêm: Các loại máy phay CNC tốt nhất

Ứng dụng phổ biến của pit tông

Pit tông là một bộ phận quan trọng trong nhiều loại động cơ và máy móc, với các ứng dụng phổ biến sau:

• Động cơ xăng và diesel: Pit tông là thành phần cốt lõi trong các loại động cơ này, chịu trách nhiệm chuyển đổi năng lượng nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành công cơ học để vận hành xe cộ, máy móc công nghiệp, tàu thuyền, máy phát điện,…
• Máy nén khí piston: Pit tông được sử dụng để nén khí trong các máy nén khí loại piston, cung cấp khí nén cho nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng như bơm hơi, súng phun sơn, dụng cụ khí nén,…
• Bơm thủy lực: Pit tông được sử dụng trong các loại bơm thủy lực để tạo ra áp suất và lưu lượng dầu thủy lực, cung cấp năng lượng cho các hệ thống thủy lực trong máy móc công nghiệp, xe nâng, máy xúc,…
• Động cơ hơi nước piston: Mặc dù không còn phổ biến như trước đây, pit tông vẫn được sử dụng trong một số loại động cơ hơi nước để chuyển đổi năng lượng hơi nước thành công cơ học.
• Súng hơi: Pit tông được sử dụng trong các loại súng hơi để nén khí và đẩy đạn.
• …

Mối liên hệ giữa pit tông, thanh truyền và trục khuỷu là gì?

Mối liên hệ giữa pit tông, thanh truyền và trục khuỷu là một phần quan trọng trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền của động cơ đốt trong. Chúng hoạt động cùng nhau để chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của pit tông thành chuyển động quay của trục khuỷu, từ đó tạo ra công suất cho động cơ.

Pit tông:

• Là một chi tiết hình trụ, di chuyển lên xuống trong xi lanh.
• Chịu tác động của áp suất sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, tạo ra lực đẩy.

Thanh truyền:

• Là một thanh kim loại nối pit tông với trục khuỷu.
• Một đầu thanh truyền được kết nối với pit tông thông qua chốt pit tông, đầu còn lại được kết nối với chốt khuỷu trên trục khuỷu.
• Chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của pit tông thành chuyển động xoay tròn của chốt khuỷu.

Trục khuỷu:

• Là một trục có các chốt khuỷu lệch tâm so với trục chính.
• Chốt khuỷu là nơi thanh truyền kết nối với trục khuỷu.
• Nhận chuyển động xoay tròn từ thanh truyền và chuyển đổi thành chuyển động quay của trục khuỷu, từ đó truyền công suất ra ngoài.

Đọc thêm:

Khi nhiên liệu cháy trong xi lanh, áp suất tăng lên đẩy pit tông di chuyển xuống. Pit tông kéo theo thanh truyền, làm cho chốt khuỷu quay quanh trục khuỷu. Chuyển động tịnh tiến của pit tông được chuyển đổi thành chuyển động quay của trục khuỷu nhờ cơ cấu thanh truyền. Trục khuỷu quay sẽ truyền công suất đến hộp số và các bộ phận khác của xe, tạo ra chuyển động.

Pit tông, thanh truyền và trục khuỷu là ba bộ phận không thể tách rời trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền của động cơ đốt trong. Chúng hoạt động nhịp nhàng, phối hợp với nhau để chuyển đổi năng lượng nhiệt thành cơ năng, giúp động cơ hoạt động và tạo ra công suất. Hiểu rõ mối liên hệ giữa ba bộ phận này là rất quan trọng để hiểu về nguyên lý hoạt động của động cơ và cách thức bảo dưỡng, sửa chữa động cơ máy CNC hiệu quả.

Vậy sau khi theo dõi bài viết đã giúp bạn biết được khái niệm, ứng dụng cũng như cấu tạo của pit tông – bộ phận trong nhiều động cơ và máy móc. Để tìm hiểu thêm nhiều thông tin hữu ích khác mời bạn tiếp tục đón đọc các bài viết tiếp theo của ATC Machinery nhé. Xin cảm ơn!

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH MÁY CÔNG CỤ ATC

– Địa chỉ: 

• HCM: 55/4E Tiền Lân 1, Bà Điểm, Hóc Môn
• Hà Nội: Thôn Đìa, xã Nam Hồng, huyện Đông Anh

– Hotline: 

• Tư vấn bán hàng: 0902 419 483
• Hỗ trợ kỹ thuật: 0911 122 122

– Website: https://atcmachinery.com/

– Fanpage: https://www.facebook.com/atcmachinery/