Kiến thức cơ bản cấu tạo ô tô từ A-Z (I)

Bài 1: Tổng quan cấu tạo chung ô tô

Trên ô tô có rất nhiều hệ thống làm việc đồng thời: động cơ, hệ thống bôi trơn, hệ thống điều hòa, hệ thống điện...Nói chúng là chúng ta chưa cần quan tâm gì tới tất cả các hệ thống đó. Chỉ biết rằng là nó liên quan tới nhau và giúp cho chiếc xe có thể chuyển động được 1 cách an toàn và tiện nghi cho con người.

Đầu tiên và quan trọng nhất cần phải học, đó chính là ĐỘNG CƠ - ĐÓ LÀ TRÁI TIM CỦA XE. Ta sẽ học về động cơ trước sau đó sẽ học các hệ thống phụ trợ liên quan động cơ, rồi mở rộng ra dần...

Bạn có biết: Chiếc xe ôtô chạy bằng xăng đầu tiên đã được vận hành vào năm 1887, tác giả của nó là ông Gotlib Daimler, người Đức.

Bài 2: Tổng quan động cơ xe ô tô
Khi bạn mở nắp capo ở mũi xe lên thì động cơ sẽ nằm ở đâu? Đó là toàn bộ cụm phần bên dưới nắp đen có chữ VVT-i và biểu tượng TOYOTA đấy (tùy mỗi xe có chữ khác nhau, có thể là DOHC chẳng hạn...) Đừng hỏi VVT-i hay DOHC là cái gì, loạn đấy. Chưa đến lúc phải hiểu cái đó.

Vậy làm thế nào mà động cơ nó chạy được nhỉ?

Hãy tưởng tượng động cơ là 1 cái hộp, trong cái hộp đó có 4 cái xilanh (giống xi lanh mấy y tá hay tiêm ấy), trong 4 xi lanh có 4 piston, và 4 cái piston ấy nó được xếp thẳng hàng và gắn trên 1 cái trục nằm ngang, trục này đâm xuyên qua cái hộp ra ngoài.

Khi piston trong mỗi xi lanh chạy lên chạy xuống sẽ làm quay cái trục này, trục này được dẫn qua 1 cơ cấu truyền động ra từng bánh xe làm bánh xe quay. (Xem hình 1 nhé)

Hình 1 - Động cơ xăng ô tô

Để ý xem cái trục mình nói ở trên là cái phần trục xanh lá cây trong hình 1 đó, trục này gọi là Trục khuỷu. Bây giờ chúng ta chưa cần quan tâm cái piston nó chuyển động ra sao và tại sao nó chuyển động được, chúng ta mặc định là nó chuyển động và làm trục khuỷu quay. Và từ trục khuỷu này nó sẽ truyền động sang hộp số... tới các bánh xe làm xe chuyển động.

Trước khi bắt đầu bài 3, hãy xem cái cụm pittong và trục khuỷu nó nằm trong khoang động cơ ra sao nhé (Hình 2).

 

Hình 2: Tổng quan cấu tạo bên trong động cơ

Ok, bài trước chúng ta hiểu pittong làm quay trục khuỷu, trục khuỷu thông qua 1 số các bộ phận truyền động khác (hộp số, ly hợp, trục các đăng...) làm quay bánh xe. Tạm thời ta chưa quan tâm tại sao pittong nó chuyển động lên xuống được và hộp số, ly hợp...là cái gì. Ta cùng xem xét pittong nó làm trục khuỷu quay ra làm sao. Hãy xem hình dáng của trục khuỷu

Hình 3: Trục khuỷu động cơ

Và cách mà pittong được gắn vào trục khuỷu

Hình 4: Pittong và trục khuỷu

Và cách mà pittong làm cho trục khuỷu quay

Hình 5: Chuyển động tịnh tiến -> chuyển động quay

Chúng ta thấy là 4 pittong có 4 cái cần màu xanh da trời nối với trục khuỷu (cần này gọi là thanh truyền, nhiều bác gọi là tay biên, tay dên). Khi pittong chuyển động lên xuống sẽ làm chuyển động tay biên, tay biên sẽ làm quay trục khuỷu như hình 5.

4.1 - Piston

 

 

Hình 6: Piston

Chúng ta thấy trên phần thân piston (phần gần phía trên đầu) có 3 rãnh nhỏ tròn bao quanh. Đó chính là những rãnh xéc măng để lắp các bạc xéc măng vào. Xéc măng nó có 3 cái như thế này:

Hình 7: Xéc măng

Nhớ lại cái kim tiêm có cái piston ở trong xi lanh, thì trên pison trong kim tiêm hay có cái miếng cao su đen đen trên thân để làm kín nước hay không khí đây, thì cũng giống như ở đây người ta dùng xéc măng để làm kín khí hoặc dầu nhớt) Thường mỗi piston có 3 xéc măng, 2 cái trên cùng là xéc măng khí (để ngăn khí lọt xuống dưới) và 1 xéc măng dầu ở dưới dùng (cái mà có cái lò xo xoắn xoắn bên trong đó), để ngăn dầu nhớt bôi trơn ở bên dưới lên trên. Còn dầu nhớt nó đâu ra thì chúng ta tìm hiểu sau.

4.2 - Thanh truyền (tay biên, tay dên)

Thường làm bằng thép các bon

Hình 8: Thanh truyền

Các bạn sẽ thấy nó có 2 đầu, đầu to và đầu nhỏ. Lưu ý mỗi đầu to nhỏ hình tròn sẽ có các bạc lót (to nhỏ) ở bên trong. Đầu nhỏ sẽ gắn vào dưới piston thông qua 1 cái chốt ngang. Còn đầu to sẽ ôm vào chốt khuỷu trên trục khuỷu. Cần có bạc lót ở đầu to và nhỏ để khi thanh truyền chuyển động quay và tịnh tiến quanh chốt piston và trục khuỷu được trơn tru và ko bị ma sát mài mòn. Ở đầu to ngoài dùng bạc lót, người ta có thể dùng vòng bi (gọi mỹ miều theo kiểu kỹ thuật là bạc đạn).

 

Các bác cần biết những cái này, bởi thanh truyền (tay biên, tay dên) này có thể bị gãy, cong do thủy kích (đừng search thủy kích là gì, tìm hiểu sau) hay các bác ra tiệm, mấy cụ thợ bảo là máy bị lột dên thì có nghĩa là cái đầu bạc lót này bị mài mòn như kiểu bị lột da, làm cho chuyển động quay của nó khục khặc, ko trơn tru nữa. (Cái này e sẽ nói tới trong 1 số bài tới đây)

4.3 - Trục khuỷu

Hình 9: Trục khuỷu

Trục khuỷu thì đơn giản thế này, cũng chưa cần phải tìm hiểu sâu xa tại sao nó có hình dạng kỳ dị vậy. Các bác chỉ biết là nó có hình dạng vậy để quay cho mượt là được. Chỉ để ý cái phần đuôi thường sẽ có 1 cái bánh đà khá là to. Bánh đà này có 2 tác dụng chính: 1 là nó có quán tính (giống như khi các bác tác dụng 1 lực làm quay bánh đà sau đó thả tay ra thì theo quán tính nó vấn quay tiếp), cái quán tính này sẽ giúp trục khuỷu nó quay mượt và đều hơn, vì bình thường nó sẽ quay hơi giật cục 1 tí do thanh truyền nó truyền lực từ tịnh tiến sang chuyển động tròn sẽ có 2 điểm chết trên và dưới (chưa cần hiểu sâu), tác dụng thứ 2 là lúc khởi động máy (bật chìa khóa đề lên), bộ khởi động làm cái bánh đà này quay sẽ tác dụng 1 lực lớn hơn lên trục khuỷu để đẩy các piston hoạt động nhanh chóng, chứ bình thường ko có bánh đà, các bác thử lấy tay quay trục khuỷu xem có nặng ko?

Phần đuôi thì dẫn động ra bánh xe, còn phần đầu trục khuỷu, sẽ được gắn thêm bánh răng truyền động và hệ thống dây đai truyền động để chạy máy bơm, máy nén điều hòa, bơm dầu....kiểu kết hợp luôn, chứ ko phải là bơm nước, bơm dầu, máy nén điều hòa dùng điện acquy đâu nhé.

Hãy cùng xem 1 số bộ phận chính làm nên chuyển động pistontheo hình dưới:

 

Và xem nó hoạt động xem nào

Hình 10: Hoạt động của động cơ

Nhìn nó hoạt động mượt thế nhưng người ta chia làm 4 giai đoạn là Hút, Nén, Nổ, Xả. Trước khi nói sâu hơn, các bác lưu ý là khi động cơ ngừng chuyển động thì các piston nó có thể đang nằm ở kỳ hút, hoặc nén hoặc xả tùm lum trong đó. Chúng ta bật chìa khóa khởi động, acquy sẽ khởi động bộ khởi động để làm quay cái bánh đà, bánh đà sẽ quay trục khuỷu để lấy đà cho các piston chuyển động. Xong nhiệm vụ thì bộ khởi động hết tác dụng. Và khi các piston quay rồi thì tự nó đã hoạt động được rồi.

Lưu ý thêm người ta nhắc đến cái điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết dưới (ĐCD) là hai cái điểm cao nhất và thấp nhất của piston khi chuyển động lên xuống.

Mỗi xi lanh chứa 1 piston thông thường có 2 xu páp: nạp và xả (tương ứng màu đỏ và xanh da trời ở trên), nó chẳng qua giống như cái nắp ngược để đóng mở giúp cho khí và nhiên liệu ra vào mà thôi.

5.1 - Kỳ hút

Theo quán tính từ bánh đà của trục khuỷu, piston sẽ chuyển động trong xi lanh đi từ ĐCT xuống ĐCD, xu páp nạp sẽ mở ra để hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào buồng đốt (buồng đốt là khoảng ko giữa piston và xi lanh cũng với phần nắp máy phía trên đấy). Lưu ý 1 chút là không khí nó tự đi vào do sự giảm áp suất trong buồng đốt (các bác kéo cái piston trong kim tiêm lên thì tự nó hút ko khí vào đấy), còn nhiên liệu đc phun vào bởi cái vòi phun đặt cạnh xupap nạp, 2 cái tự hòa trộn với nhau trong buồng đốt. Cái này e sẽ phân tích cụ tỷ trong bài về hệ thộng nạp nhiên liệu nhé. Giờ thì kệ bà nó đi.

5.2 - Kỳ nén

Piston đi từ dưới lên trên nén ép hỗn hợp khí và nhiên liệu lại dưới áp suất cao. Cả xu pap nạp và xả đều đóng

5.3 - Kỳ nổ

Khi piston đi lên ĐCT thì bugi đánh tia lửa điện làm hỗn hợp nhiện liệu không khí cháy dưới áp suất cao đẩy piston xuống dưới, đây là kỳ duy nhất sinh công, các kỳ khác là chuyển động theo quán tính thoi.

5.4 - Kỳ xả

Khi piston bị đậy xuống dưới, theo quán tính lại nẩy lên trên, lúc này sẽ đẩy khí xả ra ngoài, xu páp xả mở ra để đẩy ra ngoài, qua ống xả và ra cái mà các bác gọi là khói xe đấy

Chu trình cứ thế lặp đi lặp lại. Lưu ý các xu páp được dẫn động bởi 1 cái trục cam nằm ngang phái trên cùng, trên trục cam người ta gắn các con đội ngay phía trên xupap. Trục cam này lại được dẫn động thông qua dây curoa, dây xích từ dưới trục khuỷu lên.

Bugi đánh tia lửa điện như thế nào thì có hệ thống đánh lửa của nó ta kệ bà nó đi tìm hiểu sau, xăng phun vào đúng thời điểm thì do cơ chế của nó cũng kệ ông nó đi, cứ từ từ, đừng nóng vội. Cứ hiểu vậy đã.

​

Xem xong mà các bác hình dung đc là trên cả tuyệt vời, các bác hoàn toàn có thể vứt toàn bộ các câu chữ của e ở trên ko cần nhớ làm gì. Vì cái e cần là sự hình dung của các bác khi nhắc đến chứ ko phải là nhớ câu với chữ.

Về nguyên lý này thì các bác lên google search ra đầy, vấn đề là nhiều bác xem xong vẫn có thể ko hiểu ngay được vì nhìn nó khá phức tạp, e thì e dẫn giải lại theo phong cách "lông thôn" cho các bác dễ nhập.

Bài 2: Tổng quan động cơ xe ô tô

Khi bạn mở nắp capo ở mũi xe lên thì động cơ sẽ nằm ở đâu? Đó là toàn bộ cụm phần bên dưới nắp đen có chữ VVT-i và biểu tượng TOYOTA đấy (tùy mỗi xe có chữ khác nhau, có thể là DOHC chẳng hạn...) Đừng hỏi VVT-i hay DOHC là cái gì, loạn đấy. Chưa đến lúc phải hiểu cái đó.

Chúng ta sẽ học về động cơ xăng trước, đừng quan tâm tới động cơ diesel.

Bài 3: Pittong làm trục khuỷu quay như thế nào?

Bài 4: Cấu tạo chi tiết của pittong, tay biên và trục khuỷu

Bài 5: Nguyên lý hoạt động của động cơ

Làm tí cho dễ hình dung nhở (lưu ý, vừa xem các bác vừa hình dung trong đầu đâu là kỳ hút, đâu là nén, rồi kỳ nổ xả nhé)

Nguồn: https://www.otosaigon.com/threads/kien-thuc-co-ban-cau-tao-o-to-tu-a-z-danh-cho-nguoi-chua-biet-gi.8688662/