Piston là gì? Cấu tạo và ứng dụng của pít tông

Piston là gì? Piston là một bộ phận quan trọng trong động cơ đốt trong và được ứng dụng phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo xe.

Piston là gì? Piston là một bộ phận không thể thiếu của động cơ đốt trong – một phát minh vĩ đại, thay đổi gần như toàn diện ngành công nghiệp của toàn nhân loại. Piston kết hợp với xi lanh và thanh truyền để tạo nên buồng đốt, từ đó sản sinh năng lượng và cung cấp lực cho động cơ hoạt động. Tìm hiểu về khái niệm pít tông là gì trong nội dung bài viết sau!

Piston là gì?

Piston là một bộ phận cực kỳ quan trọng và được ví như là “quả tim” của một động cơ, có nhiệm vụ kết hợp với xi lanh và nắp máy để tạo thành buồng đốt, cung cấp năng lượng và cung cấp lực cho động cơ hoạt động.

Có thể hiểu đơn giản, nhiệm vụ của piston đó là nhận áp suất do sự giãn nở của hỗn hợp không khí, nhiên liệu cháy và truyền lực cho trục khuỷu để sinh công.

Piston được hoạt động dựa trên một vòng tuần hoàn để có thể liên tục chuyển hóa nhiệt năng thành động năng với nhiều cách hoàn tất chu trình, cụ thể như sau:

Truyền nhiệt vào hỗn hợp khí bên trong xi lanh, khiến chúng giãn nở và tăng thể tích, từ đó sinh ra công.
Loại bỏ bớt nhiệt ra khỏi xi lanh, áp suất sẽ theo đó mà giảm đi, đồng thời cho phép xi lanh dễ dàng nén hơn.
Đưa thêm công vào piston, cho phép bộ phận này trở về trạng thái ban đầu và sẵn sàng cho một vòng tuần hoàn mới.

Piston là gì? Piston là một bộ phận cực kỳ quan trọng và được ví như là “quả tim” của một động cơ

Piston là gì? Piston là một bộ phận cực kỳ quan trọng và được ví như là “quả tim” của một động cơ

Cấu tạo của piston trong động cơ đốt trong

Cấu tạo chính của piston trong động cơ đốt trong gồm có 3 phần chính đó là đỉnh, đầu và thân.

Đỉnh piston

Phần đỉnh của piston có 3 dạng chính, gồm đỉnh bằng, đỉnh lồi và đỉnh lõm. Hình dáng của phần đỉnh piston sẽ phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và cấu tạo chung của buồng đốt.

Trong đó, piston có đỉnh bằng thường được ứng dụng trong động cơ sử dụng nhiên liệu xăng, do buồng cháy nằm ở nắp máy, có phần diện tích chịu nhiệt nhỏ và cấu tạo cũng khá đơn giản.

Khác với piston đỉnh bằng, piston đỉnh lồi có phần diện tích chịu nhiệt lớn hơn, độ bền cũng được đánh giá tốt hơn. Cuối cùng là đỉnh piston dạng lõm, loại này được ứng dụng khá phổ biến ở các động cơ xăng và động cơ diesel, diện tích chịu nhiệt cũng tương đối lớn.

Đầu piston

Bộ phận này được thiết kế thêm các rãnh để lắp xéc măng, nhiệm vụ chính đó là ngăn và thoát dầu bôi trơn động cơ. Đầu piston cũng có nhiệm vụ giữ cho buồng cháy luôn kín, đồng thời tản nhiệt cho piston.

Thân piston

Thân piston đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn hướng cho piston có thể chuyển động đúng hướng trong xi lanh, đồng thời liên kết với thanh truyền để truyền lực làm quay trục khuỷu và sinh công.

Cấu tạo của piston trong động cơ đốt trong

Cấu tạo của piston trong động cơ đốt trong

Nguyên lý hoạt động của piston

Piston được hoạt động theo chu trình lặp đi lặp lại, hay được hiểu là vòng tuần hoàn lên xuống của xi lanh.

Quy trình đốt cháy hỗn hợp khí bên trong động cơ bắt đầu từ lúc piston nằm ở phía trên xi lanh, van nạp và van xả được đóng kín. Piston di chuyển xuống dưới, đồng thời tạo ra một phần chân không ở không gian bên trên và đẩy không khí vào xi lanh. Lúc này, piston sẽ di chuyển lên phía trên và tạo ra một không gian có áp suất cao giữa piston và đầu xi lanh nhờ các loại van đã được đóng kín.

Hỗn hợp này khi được nén đến một áp suất nhất định sẽ bốc cháy và đẩy piston đi xuống. Lúc này, các van xả cũng đồng loạt mở ra, đẩy khí thải ra ngoài qua van xả và van nạp tiếp tục cho nhiên liệu và không khí đi vào xi lanh. Vòng tuần hoàn tiếp tục diễn ra cho đến khi hết nhiên liệu hoặc được điều khiển dừng hoạt động.

Piston được làm bằng vật liệu gì?

Do piston hoạt động liên tục dưới nhiệt độ cao và áp suất lớn nên nguy cơ bị ăn mòn, hư hỏng là rất dễ xảy ra. Đó cũng chính là lý do vì sao chúng ta rất quan tâm đến chất liệu của bộ phận này để đánh giá xem bộ máy, động cơ đó có chất lượng, ổn định hay không.

Thông thường, piston được làm bằng chất liệu nhôm đúc, nhưng các vòng piston lại được làm bằng thép hoặc gang không gỉ. Chất liệu làm nên piston hoàn chỉnh đòi hỏi phải đảm bảo trọng lượng riêng nhỏ, độ bền cao, hệ số ma sát nhỏ, khả năng chịu mài mòn và chống ăn mòn cao, hệ số giãn nở khi gặp nhiệt thấp, dễ gia công và dễ dàng tìm kiếm.

Một số ứng dụng của piston

Có thể thấy, piston đóng vai trò vô cùng quan trọng trong một khối động cơ, giúp tạo nên chuyển động cho máy bơm thủy lực, xi lanh thủy lực, máy điều hòa không khí, động cơ hơi nước, máy nén khí, máy bơm nhiệt,…

Trong đó, ứng dụng đặc biệt nhất của piston đó là góp phần tạo nên khối động cơ vô cùng mạnh mẽ của các dòng mô tô từ phân khối nhỏ đến thấp. Điển hình nổi bật nhất là dòng moto phân khối lớn với các “chiến binh” của Yamaha như MT-07, R15M, MT 3, MT-15,…

Piston được ứng dụng trong xilanh của động cơ xe mô tô phân khối lớn

Piston được ứng dụng trong xilanh của động cơ xe mô tô phân khối lớn

Piston đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra động năng nhờ những chuyển động theo vòng tuần hoàn bên trong xi lanh. Với những thông tin đề cập đến trong bài viết, chắn hẳn bạn cũng đã hiểu rõ piston là gì, nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng ra sao rồi đúng không? Liên hệ ngay cho Revzone Yamaha Motor để được tư vấn chi tiết về các dòng xe mô tô phân khối lớn.

Nếu bạn quan tâm đến các loại xe moto có phân khối lớn hơn 300cc, có thể tham khảo bảng giá xe mô tô dưới đây. Bảng giá này cung cấp thông tin chi tiết về giá cả và các tính năng của các mẫu xe moto hàng đầu hiện nay, giúp bạn có thể đưa ra quyết định thông minh khi mua sắm. Bên cạnh đó, việc tham khảo bảng giá này cũng giúp bạn tiết kiệm thời gian và nỗ lực trong việc tìm kiếm thông tin về các loại xe moto phân khối lớn.