Xéc măng là gì ? Vật liệu chế tạo, kết cấu của xéc măng

Xéc măng là gì ?

Xéc măng là bộ phận thuộc bộ hơi của động cơ xe ô tô. Đầu piston, xéc măng khí làm nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí còn xéc măng dầu ngăn dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy, cũng như piston, xéc măng chịu tải trọng có học lớn, nhất là xéc măng đầu tiên.

Cụ thể là áp suất của khí cháy rất lớn như đã trình bày ở phần điều kiện làm việc của piston, ngoài ra xéc măng còn chịu lực quán tính lớn, có chu kỳ và va đập. Đồng thời, phải kể đến nhiệt độ cao, ma sát lớn, ăn mòn hóa học và ứng xuất uốn ban đầu khí lắp ráp xec măng vào rãnh ở piston.

Xéc măng nhiều nơi còn gọi là vòng găng, trong tiếng anh xéc măng được gọi là “piston ring”

Vật liệu chế tạo xéc măng 

Có thể nói xéc măng là chi tiết rất nhỏ nhưng chịu lực tác dụng rất lớn và liên tục hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao, dầu, muội than, nhiên liệu là xăng hoặc dầu diesel. Chính vì vậy vật liệu chế tạo xéc măng là điều quyết định đến chất lượng của xéc măng có sử dụng được lâu hay không.

Một yêu cầu rất quan trọng đối với vật liệu chế tạo xec mang là phải bảo đảm độ đàn hồi ủ nhiệt độ cao và chịu mòn tốt. Hầu hết xéc măng được chế tạo bằng gang xám pha hợp kim. Vì xec măng đầu tiên chịu điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất nên ở một số động cơ xéc măng khí đầu tiên, được mạ crôm xốp có chiều dày 0,03 + 0,6 mm có thể tăng tuổi thọ của xéc măng này lên 3 đến 3,5 lần.

Kết cấu của xéc măng

Xéc măng khí có kết cấu đơn giản là một vòng hở miệng. Kết cấu của xec măng khí được đặc trưng bằng kết cấu của tiết diện và miệng xec măng. Loại tiết diện chữ nhật có kết cấu đơn giản nhất, dễ chế tạo, nhưng có áp suất riêng không lớn, thời gian rà khít với xy lanh sau khi lắp ráp lâu. Loại có côn có áp suất tiếp xúc lớn và có thể rà khi nhanh chóng với xy lanh, tay nhiên chế tạo phiền phức và phải đánh đấu khi lắp sao cho khi xéc măng đi xuống sẽ có lác dụng như một lưỡi cạo để gạt dầu. Để có được ưu điểm trên và tránh được những điều phiền phúc đã nêu, người ta đưa ra kết cấu tiết diện không đối xứng bằng cách tiện vát tiết điện xec măng. Khi lắp vào piston và xylanh, do có sức căng nên xéc măng bị vênh đi nên có tác dụng như một mặt côn.

Lưu ý khi lắp xéc măng

Khi lắp ráp phải chú ý : nếu vát phía ngoài thì phải lắp hướng xuống phía dưới còn vát phía trong thì phải lắp hướng lên buồng cháy, nhằm tránh hiện tượng giảm lực căng của xéc măng do áp suất cao của khí lọt từ buồng cháy. Loại hình thang vát có tác dụng giữ muội than khi xéc măng co bóp do đường kính xy lanh không hoàn toàn đồng đều theo phương dọc trục, do đó tránh được hiện tướng bó kẹt xéc măng trong rãnh của nó.

Về kết cấu miệng, loại thẳng dễ chế tạo nhưng dễ lọt khí và sục dầu qua miệng. Loại vát có thể khắc phục phần nào những nhược điểm trên. Loại bậc bao kín rất tốt, nhưng khó chế tạo.

–  Xec măng dầu. Nếu chỉ có xec mang khí có hiện tượng “bơm” đầu lên buồng cháy qua khe hở mặt đầu xec măng trong rãnh xec măng khi piston đổi chiều chuyển động. Dầu sẽ bị cháy, kết muội và tiêu hao nhiều dầu bôi trơn.

Xec măng dầu làm nhiệm vụ ngăn dầu và ngoài ra dàn đều đầu lên mật xy lanh. Thông thường ở rãnh xec măng dầu của piston có rãnh thoát dầu trình bày kết cấu tiết diện xec măng dầu có dạng lưỡi cạo gạt đầu thường gặp trong thực tế. Dầu gạt về sẽ theo các lỗ khoan trên piston rơi xuống cacte dầu. Nếu kết cấu của xec măng dầu tổ hợp gồm ba chi tiết riêng rẽ.

Do có lò xo hình sóng ép hai vòng thép mỏng lên mặt đầu của rãnh nên xéc măng khi làm việc không có khe hở mặt đầu. Do đó, xec măng dầu tổ hợp có tác dụng ngăn dầu và giảm va đập rất tốt.

Các hư hỏng của xéc măng trong động cơ xe ô tô

Xéc măng ô tô có những dạng hư hỏng chính đó chính là mòn, cong vênh, không làm kín được buồng đốt.

Ngoài ra đối với những trường hợp xe ô tô bị ngập nước, nước vào động cơ thì thậm chí xec măng còn bị gẫy.

Đối với những hư hỏng của xéc măng thường gây ra hậu quả rất lớn cho động cơ như dầu động cơ xục lên buồng đốt, rồi áp suất buồng đốt không đạt để có thể khởi động được động cơ.

Nếu xéc măng bị mòn sẽ làm cho nòng xy lanh bị xước theo, nếu xéc măng bị gẫy sẽ kéo theo piston – quả nén dễ bị hư hỏng và đương nhiên cả cơ cấu trục khuỷu thanh truyền có thể bị hư hỏng theo. Điều này gây ra hậu quả rất lớn và chi phí sửa chữa khá cao