Tại sao lại có hiện tượng trượt đai

Sự khác biệt giữa trượt đàn hồi và hiện tượng trượt của ổ đĩa vành đai

Trượt là một trượt toàn diện gây ra bởi quá tải, có thể tránh được bằng cách sử dụng khoảng cách trung tâm của hòa giải, tăng thiết bị ứng suất và giảm tải. Mặc dù trượt có thể làm cho việc truyền tải thất bại, nó cũng bảo vệ các bộ phận khác của ổ đĩa vành đai khỏi hư hỏng.

1. Trượt đàn hồi

Vành đai truyền là một cơ thể đàn hồi, sẽ bị biến dạng đàn hồi sau khi được kéo. Biến dạng đàn hồi là khác nhau bởi vì sự căng thẳng giữa phía chặt chẽ và mặt lỏng lẻo là khác nhau. Như thể hiện trong hình 7-12, khi mặt chặt được quấn quanh bánh xe tại điểm a, lực kéo là F 1, và vận tốc tuyến tính v của đai bằng vận tốc ngoại vi v 1 của bánh lái. Trong bánh xe, lực kéo của đai bị giảm từ F 1 xuống F 2 trong quá trình di chuyển từ điểm a đến b, và độ giãn dài đàn hồi của nó cũng giảm từ δ 1 xuống δ2, cho biết đai đang đi qua ròng rọc. Trong quá trình, dây đai được co lại phía sau đối với bánh xe (δ 1 - δ 2) và trượt tương đối một phần xảy ra giữa vành đai và bề mặt bánh xe ròng rọc, dẫn đến tốc độ đai dần nhỏ hơn tốc độ chu vi của lái xe. Tương tự như vậy, trong bánh xe được điều khiển, khi vành đai di chuyển từ điểm c đến điểm d, lực kéo được tăng lên dần dần, vành đai dần dần bị kéo dài và trượt tương đối dọc theo bề mặt bánh xe được tạo ra, sao cho tốc độ v của đai đang dần lớn hơn tốc độ ngoại vi của bánh xe được điều khiển. v 2. Điều này trượt giữa vành đai và ròng rọc do sự biến dạng đàn hồi của vành đai được gọi là trượt đàn hồi của vành đai.

Kết quả của sự trượt đàn hồi là:

1) Tỷ lệ truyền của vành đai không ổn định;

2) Giảm hiệu quả truyền tải;

3) gây mòn vành đai và tăng nhiệt độ của đai, giảm tuổi thọ của dây đai.

Sự trượt đàn hồi của vành đai là do sự khác biệt của lực kéo của đai và biến dạng đàn hồi của đai, và sự biến dạng đàn hồi có liên quan đến mô đun đàn hồi của đai. Vật liệu đai có mô đun đàn hồi lớn có thể được sử dụng để giảm độ trượt đàn hồi, nhưng do sự truyền tải vành đai ma sát Nó là thông qua sự chênh lệch độ căng của đai đàn hồi để truyền tải, do đó độ trượt đàn hồi là đặc tính vốn có của truyền tải vành đai trong quá trình hoạt động bình thường, và nó là không thể tránh khỏi mà nó không thể được loại bỏ hoàn toàn.

2. Trượt

Trong điều kiện bình thường, trượt đàn hồi của đai không xảy ra trên toàn bộ vòng cung tiếp xúc. Các vòng cung tiếp xúc có thể được chia thành hai phần: một trượt tương đối (trượt vòng cung) và trượt không tương đối (vòng cung tĩnh). Các góc trung tâm tương ứng với hai vòng cung được gọi là góc trượt và góc tĩnh. Các vòng cung tĩnh luôn luôn nằm ở đầu của vành đai quanh co các bánh xe chính và điều khiển, và vòng cung trượt nằm trên phần của vòng cung tiếp xúc rời khỏi bánh xe chính và điều khiển. Khi vành đai không truyền tải, góc trượt bằng không. Sự trượt đàn hồi chỉ xảy ra trên vòng cung trượt của đai. Khi tải tăng, góc trượt dần dần tăng lên, và góc tĩnh giảm dần. Khi góc trượt được tăng lên góc quấn của ròng rọc, trạng thái giới hạn đạt được và lực kéo hiệu quả của ổ đĩa đạt đến giá trị cực đại (quan trọng). Nếu tải làm việc tiếp tục tăng, một sự trượt tương đối đáng kể sẽ xảy ra giữa vành đai và ròng rọc, tức là trượt sẽ xảy ra. Vì góc quấn trên bánh xe lớn luôn luôn lớn hơn góc quấn trên bánh xe nhỏ, trượt luôn luôn xảy ra đầu tiên trên cuộn nhỏ.

(News.oto-hui.com) – Dây đai cam là dây đai quan trọng nhất của động cơ ô tô. Nó có nhiệm vụ hỗ trợ, đồng bộ quá trình hoạt động của trục cam và trục khuỷu, đảm bảo thời điểm đóng mở các van biến thiên không bị sai lệch, giúp động cơ hoạt động ổn định. Nếu dây đai cam bị đứt sẽ khiến cho động cơ không hoạt động. Dưới đây là những nguyên nhân và hậu quả khiến dây đai cam bị đứt và thời điểm hợp lí để thay thế nó.

1. Vai trò của dây đai cam:

a. Tại sao dây đai cam lại quan trọng đối với động cơ ô tô?

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Dây đai cam (Timing Belt); Trục cam (Camshaft); Trục khuỷu (Crankshaft); Pulley căng đai (Timing Belt Tensioner – Pulley)

Dây đai cam có nhiệm vụ vô cùng quan trọng, dẫn động trục cam điều khiển đóng mở các xupap nhịp nhàng, đảm bảo các kỳ trong xylanh hoạt động đúng ở các thời điểm thích hợp. Ngoài ra, nó còn giúp động cơ giữ hệ thống trợ lực và van bơm nước hoạt động ổn định.

  • Nếu dây cam bị đứt, hao mòn sẽ ảnh hưởng và kéo theo nhiều hệ lụy nguy hiểm đối với động cơ. Khi đó sự bất đồng bộ giữa hai trục khuỷu và trục cam sẽ khiến động cơ dừng hoạt động.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Dây đai cam

Khi trục cam ngừng hoạt động, tình huống xấu nhất gặp phải các van, xupap, con đội xupap, piston… là bị phá hủy hoàn toàn do piston vẫn chuyển động lên xuống do lực quán tính va đập vào xupap.

  • Nếu thời điểm đóng mở xupap không được xác định đúng, động cơ sẽ chạy ở chế độ không tải không ổn định, giảm công suất phát.

b. Dây đai cam có mấy loại? Ưu và nhược điểm?

Dây đai cam có hai loại thường sử dụng: một loại làm bằng cao su (đai cam), loại còn làm được làm từ mắt xích kim loại (xích cam).

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Dây đai cam (cao su)

Ngày nay, dây đai cam loại cao su thường được sử dụng hơn, tuy nhiên tuổi thọ sẽ không được cao trong quá trình hoạt động, nhưng bù lại nó êm dịu và có giá rẻ hơn rất nhiều so với loại dây xích cam. Dây đai cam (cao su) có thể bị hao mòn, bị đứt khi chịu ma sát nhiều do hoạt động liên tục trong thời gian dài.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Xích cam

Loại dây đai cam Cao su Xích
Ưu điểm – Chi phí rẻ.– Dễ thay thế.– Vận hành êm dịu.– Không sử dụng bất cứ chất bôi trơn nào.

– Phù hợp với động cơ xăng do tỷ số nén động cơ thấp, ưu tiên tính gọn nhẹ cao.

– Dùng cho động cơ xe có dung tích lớn, xe đắt tiền,…– Tuổi thọ cao.– Dễ nhận biết khi xích gặp vấn đề (tiếng kêu lớn).– Thường dùng cho động cơ Diesel hoặc xăng phân khối lớn, tiết kiệm diện tích.

– Giảm chi phí, bảo dưỡng.

Nhược điểm – Tuổi thọ thấp.– Bảo dưỡng định kỳ.– Nếu không phát hiện hư hỏng kịp thời sẽ khiến động cơ dừng hoạt động, bó máy,…– Dễ bị đứt.

– Không thể áp dụng cho động cơ phân khối lớn vì lực tải và do có tỷ số nén lớn tỷ lệ với lực kéo lên dây dai cao khiến dây nhanh đứt và mòn.

– Chi phí đắt.– Khó thay thế, sửa chữa.– Vận hành ồn.– Sử dụng dầu bôi trơn.

– Hao mòn cơ khí (mắt xích) trong quá trình hoạt động.

2. Nguyên nhân và hậu quả khiến dây đai cam bị đứt:

a. Xuất hiện tiếng ồn lớn hoặc tiếng rít ở động cơ:

Khi dây đai cam bị mòn, lỏng, và chỗ mòn ấy sẽ bỏ qua một vài bánh răng trên bánh răng trục cam và trục khuỷu. Vòng quay của trục cam và trục khuỷu sẽ không được đồng bộ.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Dây đai cam bị mòn, nứt

Khi động cơ hoạt động, sự thiếu hụt răng bánh răng trong quá trình dẫn động có thể khiến piston chuyển động theo quán tính đâm vào một số xupap khi ở vị trí mở hoàn toàn.

Đối với xích cam, việc thiếu dầu, lượng dầu bôi trơn thấp hoặc chất lượng dầu bôi trơn kém sẽ khiến cho quá trình ăn khớp bánh răng diễn ra không được êm dịu, gây ồn hơn.

b. Xuất hiện rò rỉ dầu từ động cơ:

Dây đai cam thường được bố trí trong nắp bằng nhựa/nhôm, nếu có tháo nắp ca-pô/nắp máy ra sẽ không thấy ngay được do nó nằm ở phía dưới.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Dây đai cam nằm ở trong nắp nhựa (Trong ảnh nắp nhựa đã được cắt bỏ một phần để dễ thấy)

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này:

  • Do nắp bảo vệ của dây đai cam đã bị mòn, nứt vỡ hoặc ngay từ đầu đã sai cách lắp đặt.
  • Nắp bảo vệ này vốn được cố định chặt chẽ bằng ốc vít và bu lông, tuy nhiên vẫn có thể xảy ra tình trạng hỏng hóc.
  • Hoặc khi xupap bị uốn cong do dây đai cam bị đứt, xuất hiện khe hở lớn xupap khiến rò rỉ xuất hiện.

Sự cố rò rỉ dầu động cơ sẽ gây ra nhiều tình trạng xấu cho xe ô tô, dây đại cam bị mài mòn nhanh chóng, dễ dẫn đến đứt dây curoa cam.

c. Động cơ ngừng quay, dừng hoạt động:

Khi dây cam bị đứt, động cơ sẽ bị dừng hoạt động, xuất hiện tình trạng bó máy, chết máy gây hư hỏng các chi tiết bên trong xylanh nếu không được phát hiện kịp thời.

  • Trục cam khi ấy sẽ dừng quay, không đồng bộ với trục khuỷu, một số xupap ở vị trí mở.
  • Trục khuỷu nặng hơn theo quán tính sẽ tiếp tục quay, di chuyển piston lên xuống.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Xupap bị cong

Các piston va đập vào các xupap ở vị trí mở khiến thiệt hại nặng nề cho động cơ với các xupap bị cong, gãy, piston bị hỏng, phá hủy đầu hoặc khối xylanh.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Xylanh bị phá hỏng

d. Động cơ bị mất lửa:

Khi dây đai bắt đầu trượt, âm thanh rít sẽ xuất hiện. Bộ căng đai hoạt động không đem lại hiệu quả, khiến liên kết giữa dây đai cam và ròng rọc bị lỏng.

  • Khi ấy dẫn đến tình trạng một số xylanh mở hoặc đóng sai thời điểm.

Do đó mà quá trình đánh lửa động cơ không thể hoạt động chính xác.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Đứt dây đai cam sẽ gây ra những hậu quả vô cùng lớn đối với động cơ ô tô

Một số vấn đề ở động cơ như:

  • Động cơ hoạt động không bình thường.
  • Động cơ nổ rung giật.
  • Tốc độ vòng tua máy không ổn định.
  • Một vài trường hợp động cơ có thể chết máy, công suất động cơ yếu, tăng tốc kém.
  • Có mùi xăng sống từ khí xả, bugi bám nhiều mụi than…

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Động cơ bị hư hỏng hoàn toàn khi dây đai cam bị đứt

e. Đèn check Engine sáng:

Đèn cảnh báo động cơ bật sáng là do khi dây đai cam/xích cam bị mòn, nó giãn ra hoặc bị lỏng khiến thời gian đánh lửa và nhấc xupap trở nên chậm hơn bình thường. Ngoài ra, dây đai cam bị lỏng sẽ xảy ra các vấn đề khác như bơm nước không hoạt động khiến hệ thống làm mát mất đi tính hiệu quả, động cơ nóng hơn hay hệ thống điều hòa hoạt động không đúng công suất,…

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai

3. Bảo dưỡng, thay thế dây đai cam:

Thời gian hoạt động trung bình của một dây đai cam (loại cao su) thông thường từ khoảng 80.000km (khuyến cáo của nhà sản xuất dây đai) là phải tiến hành thay thế.

Tại sao lại có hiện tượng trượt đai
Bảo dưỡng, thay thế dây đai cam

Đối với các hãng và các gara tại nước ta, thông thường thời gian thay thế dây đai cam sẽ lâu hơn vào khoảng 100.000 – 150.000 km hoặc 5 năm (tùy vào điều kiện nào đến trước).

  • Nên càng sớm càng tốt để đảm bảo cho động cơ hoạt động ổn định.

Đối với dây đai cam loại xích cam, thời gian bảo dưỡng thay thế sẽ lâu hơn vì tuổi thọ của loại này cao hơn. Trong quá trình bảo dưỡng, nên kiểm tra dầu bôi trơn của xích cam, nếu thiếu hoặc nhận thấy có dấu hiệu khô, hãy thêm dầu bôi trơn vào để xích cam hoạt động trơn tru hơn. Đồng thời, điều chỉnh bộ căng đai để xích luôn trong tình trạng vận hành ổn định.

  • Trung bình nếu giữ gìn tốt, tuổi thọ của xích đai có thể lên đến 500.000km hoặc lâu hơn.
  • Nếu dây xích cam phát ra tiếng ồn lớn, nhiều hơn dù đã đầy đủ dầu bôi trơn, hoặc đèn check engine báo sáng liên quan đến vấn đề dẫn động xích cam, nên thay thế ngay để động cơ hoạt động ổn định hơn.

Với những dấu hiệu, nguyên nhân kể trên, mong rằng bạn có thể nhận biết được tình trạng hoạt động của dây đai cam nói riêng và động cơ nói chung. Qua đó, tìm ra các giải pháp khắc phục kịp thời khi dây đai cam bị đứt, hư hỏng xảy ra ở động cơ trên chiếc xe của mình. 

Bài viết liên quan:

Bài Viết Trước

11 trang bị tùy chọn trên siêu xe có giá đắt không tưởng

Bài Viết Tiếp

Một số tính năng an toàn bị động trên xe có thể bạn chưa biết

Advertisement

Chia sẻ ý kiến của bạn