Mitsubishi Hanoi Auto | Trục khuỷu là gì? Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền và công dụng

Trục khuỷu có tên gọi khác là trục cơ với vai trò quan trọng trong cấu tạo của bất kỳ động cơ nào. Đặc biệt với ô tô thì bộ phận này lại càng không thể thiếu giúp bánh xe có thể chuyển động. Cùng Mitsubishi Cầu Diễn (Hanoi Auto) tìm hiểu chi tiết trục khuỷu thanh truyền trong nội dung bài viết dưới đây.

Trục khuỷu hay trục cơ là gì?

Trục khuỷu hay trục cơ là một phận của động cơ có nhiệm vụ biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay. Bộ phận này nhận lực từ piston để tạo ra mô men quay, sinh công và sau đó đưa ra bộ phận công tác nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho piston để tiếp tục thực hiện quá trình sinh công.

Trong suốt quá trình làm việc trục cơ chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính và lực ly tâm. Đây là một trong những bộ phận quan trọng không thể thiếu của động cơ mà các chủ xe phải hiểu về nó.

Cấu tạo trục khuỷu

Trục cơ về tổng quan sẽ có những bộ phận chính đó là đầu trục, cổ trục, chốt khuỷu, má khuỷu, đối trọng, đuôi trục khuỷu. Các chi tiết này có vị trí và nhiệm vụ cụ thể như sau:

Đầu trục và cổ trục

Bộ phận này có các vấu để có thể khởi động hoặc quay cả trục khuỷu.

• Đầu trục thường được lắp thêm bộ giảm chấn xoắn giúp hiệu quả làm việc của nó được nâng cao.
• Cổ trục: Bộ phận này được làm rỗng để chứa dầu bôi trơn và có các bánh răng dẫn động trục cam,…. Tương tự như phần đầu thì phần cổ cũng có thể lắp thêm bộ giảm chấn xoắn theo ý muốn.

Chốt khuỷu

Đây là bộ phận chính có vai trò quan trọng trong công dụng của trục khuỷu. Nó lắp nối với đầu to của thanh truyền trong cơ cấu trục thanh truyền. Bộ phận này được gia công với nhiệt độ cao, giúp nâng cao độ cứng và có độ bóng, số chốt sẽ bằng số xi lanh động cơ (động cơ một hàng xi lanh).

Chốt khuỷu có đường kính nhỏ hơn đường kính cổ trục, có thể làm rỗng để giảm trọng lượng trục và chứa dầu bôi trơn, có cả khoảng trống để lọc dầu bôi trơn.

Má khuỷu và đuôi khuỷu

• Má khuỷu có hình elip đóng vai trò phân bố ứng suất được hợp lý nhất vì là bộ phận nối liền cổ trục và cổ chốt.
• Đuôi khuỷu là bộ phận cuối cùng có bánh đà gắn cùng có nhiệm vụ truyển công suất ra bên ngoài.

Đối trọng

Đối trọng là bộ phận đóng vai trò giúp cân bằng các lực và mô men quán tính không cân bằng bên trong động cơ. Ngoài ra nó còn đóng vai trò làm giảm tải cho ổ trục và là nơi khoan bớt các khối lượng thừa khi cân bằng trục khuỷu. Đối trọng được chế tạo liền má khuỷu hoặc làm rời sau đó hàn với má khuỷu.

Mỗi bộ phận trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền có vai trò nhất định, nhưng về tổng quan chúng sẽ phối hợp với nhau tạo nên sự kết nối và hoạt động trơn tru. Đặc biệt là ô tô rất cần các bộ phận này ghép lại để tạo ra được chuyển động quay của bánh xe.

Công dụng của trục khuỷu

Trục khuỷu như đã nói ở trên, nó đóng vai trò không thể thiếu trong bất kỳ động cơ nào. Cụ thể vai trò của bộ phận này trong động cơ đó là:

Tạo ra chuyển động quay từ chuyển động tịnh tiến

Trục khuỷu là bộ phận sẽ nhận lực tịnh tiến từ piston qua thanh truyền dẫn động. Biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston khi nhận trở thành chuyển động quay để bánh xe có thể quay được. Bởi động cơ chỉ có thể kéo và thả piston, không thể tạo ra ngay được chuyển động quay bánh xe.

Kết nối những bộ phận khác với nhau

Trục khuỷu là bộ phận đóng vai trò kết nối các chi tiết khác trong động cơ để tạo thành tổng thể hoàn chỉnh. Ví dụ trục khuỷu kết nối với trục ly hợp và hộp số trên ô tô để truyền động và điều chỉnh chuyển động tiến hoặc lùi của xe.

Vai trò chịu lực từ Piston

Bộ phận trục cơ sẽ nhận lực từ piston và chịu trách nhiệm tạo ra momen quay cũng như lực đẩy. Chịu lực từ Piston và đảm bảo hoạt động trơn tru và ổn định của động cơ.

Phân loại và đặc điểm trục các trục khuỷu phổ biến

Hiện nay, sản xuất trục khuỷu phổ biến chỉ có 2 loại chính là trục khuỷu liền và trục khuỷu ghép. Cụ thể đặc điểm của cách phân loại này như sau:

• Có cổ trục, cổ biên, má khuỷu đúc liền khối và không thể tháo rời.
• Thường sử dụng cho các động cơ công suất nhỏ.

• Cổ trục, cổ biên và má khuỷu sản xuất tách rời sau đó nối lại
• Thường sử dụng cho các động cơ cỡ lớn, ít xi lanh và đầu to thanh truyền không cắt đôi.

Tuỳ thuộc vào động cơ mà nhà sản xuất sẽ lựa chọn một trong hai loại trục khuỷu như phía trên. Mỗi loại trục cơ sẽ có những ưu và nhược điểm riêng để nhà sản xuất lựa chọn cho động cơ tạo ra.

Quy trình gia công trục khuỷu cơ bản

Nếu các bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về thành phần cơ khí và các bước tạo ra bộ phận trục cơ. Dưới đây sẽ là các bước để một đơn vị sản xuất có thể tạo ra được chi tiết này trọng động cơ bạn có thể tham khảo để nắm được.

Bước 1: Đầu tiên đơn vị sản xuất cần nắn phôi, để đảm bảo độ thẳng của trục trước khi tiến hành gia công.

Bước 2: Khoan mặt đầu, khoan lỗ tâm ở hai đầu cổ chính giúp định vị và lắp đặt trục trong quá trình gia công.

Bước 3: Phay mặt cạnh má trục hoặc gia công lỗ trên mặt bích để định vị khi gia công cổ biến. Sau đó nắn, kiểm tra độ đảo khi gá trục vào 2 lỗ tâm

Bước 4: Gia công thô, và gia công bán tinh các cổ biên, má khuỷu sau đó phay mặt phẳng má khuỷu và phay rãnh then trên trục.

Bước 5: Gia công các lỗ dẫn dầu bôi trơn, lỗ đối trọng đảm bảo hệ thống bôi trơn hoạt động tốt và cân bằng trục. Tiếp theo sẽ tôi và ram cổ trục.

Bước 6: Kiểm tra và sửa lỗ tâm để đảm bảo độ chính xác và vị trí chính xác của các chi tiết. Tiếp theo mài thô và tinh các cổ chính để đạt độ bóng và độ chính xác đúng với yêu cầu.

Bước 7: Cân bằng động đảm bảo trục khuỷu hoạt động ổn định và tránh rung lắc không mong muốn.

Bước 8: Chỉnh cổ biên, gia công lại giúp bề mặt hoàn thành với chất lượng cao nhất rồi kiểm tra độ chính xác lần cuối với các đánh giá ở phía dưới bài viết.

Các yêu cầu kỹ thuật để có trục khuỷu hoàn thiện

Với các bước gia công phía trên, muốn kiểm tra trục cơ có đảm bảo độ chuẩn xác và an toàn để lắp vào động cơ hay không. Dưới đây sẽ là các quy chuẩn giúp bạn có thể trực tiếp kiểm tra.

Đảm bảo điều kiện làm việc

Trục khuỷu đảm bảo chịu được tác dụng của lực khí thể, lực quán tính. Đây là những lực phức tạp và biến động theo chu kỳ gây ra dao động xoắn nên trục phải đạt được yêu cầu về khả năng chịu uốn, xoắn, mài mòn ở cổ trục.

Vật liệu chế tạo đảm bảo

Để đảm bảo có độ cứng, bền bỉ cũng như chịu được mài mòn lớn, trục thường được chế tạo bằng crom, niken và thép. Nếu là động cơ tốc độ quay thấp thường được làm bằng carbon như C35, C40, C454, gang graphit cầu.

Kết luận

Trục khuỷu là bộ phận không thể thiếu đối với mọi loại động cơ đốt trong để chuyển từ lực tịnh tiến thành lực quay. Bài viết phía trên đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về bộ phận tối quan trọng này. Mitsubishi Cầu Diễn (Hanoi Auto) còn cung cấp thêm rất nhiều bài viết liên quan đến các bộ phận khác của động cơ mà khách hàng có thể tham khảo. Hiểu về động cơ và xế cưng của mình là những thông tin bổ ích.

Xem thêm bài viết: Trục các đăng là gì?