Nắp máy ô tô và những điều cơ bản mà bạn cần biết

Nắp máy động cơ là một bộ phận khá quan trọng trên xe ô tô giữ nhiệm vụ cấp phép cho khí nạp và nhiên liệu vào buồng đốt để thực hiện quá trình cháy thông qua các xupap nạp, xupap xả và kim phun nhiên liệu. Cùng Honda Ô tô Mỹ Đình tìm hiểu chi tiết về bộ phận này nhé!

Nắp máy là gì?

Nắp máy (hay nắp xi lanh, nắp quy lát) là bộ phận nằm phía trên các xi lanh trên đỉnh của thân máy trong động cơ đốt trong. Nắp máy cùng thành xilanh và đỉnh piston kết hợp tạo thành buồng đốt và thể tích làm việc của động cơ. Mối nối giữa nắp xi lanh và thân động cơ được bịt kiens bởi miếng đệm nắp máy. Trong hầu hết các động cơ, nắp máy có nhiệm vụ cung cấp không gian gắn các bộ phận dẫn khí và nhiên liệu vào xi lanh, đồng thời cho phép khí thải thoát ra ngoài. Nắp máy cũng là nơi để lắp xupap, bugi (ở động cơ xăng), kim phun nhiên liệu (ở động cơ diesel).

Nắp máy động cơ xe ô tô đóng một vai trò rất quan trọng trong việc giúp động cơ hoạt động trơn tru. Thông qua việc nạp khí và nhiên liệu vào buồng đốt. Trên nắp máy còn có cổ góp hút và xả nên sẽ giúp dẫn không khí xả ra ngoài hiệu quả.

Chất liệu của nắp máy

Nắp máy thường được làm bằng gang hoặc bằng nhôm, giống như thân máy và các te. Việc lựa chọn vật liệu để sủa xuất nắp máy tùy thuộc vào nhiều yếu tố như dung dịch làm mát (vốn có tính ăn mòn), lưu lượng và độ nhớt của dầu nhờn, mục đích sử dụng động cơ (quyết định đến áp suất và nhiệt độ vận hành), và yêu cầu về trọng lượng của động cơ. 

Gang

Gang là vật liệu truyền thống dùng sản xuất nắp xi lanh do có ưu điểm độ bền, khả năng chịu mài mòn cao, dễ sản xuất, dễ gia công, tính chịu nhiệt tốt. Tuy nhiên, nhiều loại vật liệu mới được sử dụng để làm nắp máy nhờ vào tính chất nhẹ, độ bền cao, ít yêu cầu bảo trì thường xuyên, đồng thời tăng hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu.

Nhôm

Hợp kim nhôm có tính chất nhẹ, tính dẫn nhiệt cao, giúp nhiệt độ được phân bổ đều trên toàn bộ nắp xi lanh khi động cơ hoạt động. Đồng thời, chất liệu này cũng giúp tăng tỷ số nén động cơ lên một ít mà không gây ra hiện tượng kích nổ. Ở các loại động cơ làm mát bằng không khí, nắp xi lanh bằng hợp kim nhôm thường được dùng kết hợp với thân máy và các te, vốn làm bằng gang để tăng hiệu quả truyền nhiệt. Ở những động cơ có nắp xi lanh bằng nhôm, nhiệt độ xupap có thể giảm đến 200 độ F (93 độ C) giúp giảm sai lệch khe hở nhiệt của xupap và tăng độ bền xupap cũng như toàn bộ động cơ.

Tuy nhiên, vật liệu nhôm cũng có một số nhược điểm như đắt tiền hơn, dễ bị cong vênh và nứt khi quá nhiệt, đồng thời nếu dầu nhờn cũ bẩn sẽ gây mài mòn do ma sát với bề mặt nhôm. Nắp máy sử dụng hợp kim có hàm lượng nhôm cao cũng dễ bị ăn mòn điện hóa hơn so với gang. Hệ số giãn nở nhiệt của nhôm cao hơn gang từ 4 đến 7 lần, dẫn đến việc chọn lựa vật liệu đệm nắp máy và tính toán cơ cấu siết nắp máy khó khăn hơn.

Vật liệu khác

Ngoài 2 vật liệu phổ biến trên, nắp máy ở một số động cơ diesel hiện đại có thể được làm bằng gang graphit ngắn (compacted graphite iron). Nắp máy làm bằng gang graphit CGI có cùng trọng lượng với hợp kim nhôm nhưng có độ bền và độ cứng cao hơn thép.

Lịch sử hình thành của nắp máy động cơ

Nắp máy thế hệ đầu tiên

Có nhiều loại nắp máy khác nhau được phát minh từ trước đến nay. Đầu tiên phải kể đến loại nắp máy có lịch sử lâu đời nhất được sử dụng vào những năm 1950. Đặc điểm của loại nắp máy này là:

• Loại nắp máy này không có cò mổ mà chỉ có con đội ngắn và trục cam được lắp trong thân máy.
• Xupap sẽ đặt ngược lại so với các loại động cơ ngày nay.
• Loại này khiến công suất động cơ hạn chế.

Nắp máy dùng cò mổ và con đội có kích thước dài hơn

Loại nắp máy tiếp theo đó là loại này đã sử dụng cò mổ và con đội có kích thước dài hơn.

• Trục cam vẫn nằm trong thân máy, chỉ có trục cò và xupap nằm trên nắp máy.
• Xupap đã đặt giống trên các động cơ ngày nay.
• Loại này đã giúp tỉ số nén cao hơn và tăng công suất động cơ cao hơn.

Nắp máy có trục cam phía trên

Loại thứ ba được áp dụng phổ biến trên các động cơ ngày nay khi trục cam được lắp trên nắp máy.

• Con đội cơ khí được thay thế bằng con đội thủy lực hoạt động êm dịu hơn.
• Số lượng xupap nạp và thải cũng tăng công suất động cơ.
• Kiểu động cơ này có tên là OHC nếu có 1 trục cam trên nắp máy hoặc DOHC nếu có trục cam.

Cấu tạo của nắp máy

Nắp máy có các bộ phận chính như:

• Trục cam nạp
• Cửa nạp
• Trục cam thải
• Cửa xả

Nắp máy động cơ xăng

Nắp máy động cơ xăng được chia làm 3 loại chính như sau:

• Loại bán cầu: Có 2 xupap được bố trí đối diện nhau, cách bố trí này có thể tăng độ rộng của cổng nạp, với bugi đặt ở giữa nên tia lửa điện dễ dàng đốt cháy hỗn hợp hơn các loại khác. Đây là thiết kế phổ biến cho các động cơ xe du lịch.
• Loại bồn tắm: Loại này ngược các xupap được bố trí thẳng đứng và trên một hàng, bugi được bố trí bên cạnh. Đây là một thiết kế đơn giản và dễ chế tạo.
• Loại hình nêm: Với chiều dày ở phía bugi, các xupap được bố trí thẳng hàng và nghiêng một bên. Thiết kế này sẽ làm giảm hiện tượng nhiên liệu nhưng thành giọt và giảm lượng hidrocacbon có trong khí thải.

Nắp máy động cơ diesel

Nắp máy động cơ diesel được chia làm 2 loại chính như sau:

• Loại phun nhiên liệu trực tiếp: Buồng đốt được tạo thành trên đỉnh piston. Với thiết kế này sẽ tạo hiện tượng xoáy lốc để hơi nhiên liệu được xé nhỏ.
• Loại phun nhiên liệu gián tiếp: Có đỉnh piston phẳng hoặc hơi lõm xuống và buồng đốt được bố trí bên trong nắp máy. Buồng đốt có nhiều thiết kế khách nhau để lợi dụng hiệu ứng xoáy lốc. Buồng đốt phụ được thông với buồng đốt chính bằng một lỗ nghiên. Thiết kế này giúp nhiên liệu được trộn kỹ hơn và đốt cháy tốt hơn nhưng hiệu suất của động cơ kém hơn.

Các dấu hiệu hư hỏng của nắp máy động cơ xe ô tô

Theo thời gian sử dụng và điều kiện sử dụng, nắp máy có thể bị nứt vỡ khiến cho động cơ của bạn hoạt động không hiệu quả hay không thể hoạt động. Một số dấu hiệu và triệu chứng cho thấy nắp máy bị nứt như sau:

• Rò rỉ dầu bôi trơn: Nắp máy chứa dầu bôi trơn cùng với liên kết các đường dầu với thân máy. Dầu bôi trơn này có áp suất tương đối cao vừa giúp bôi trơn các bộ phận chuyển động của nó, vừa hỗ trợ tản nhiệt. Do đó, khi nắp máy bị nứt, dầu bôi trơn sẽ bị rò rỉ rất nhanh.
• Rò rỉ nước làm mát: Nước làm mát lưu thông khắp động cơ thông qua các áo nước. Liên kết giữa nắp máy và thân mát có các lỗ áo nước. Bản thân nắp mát có áo nước để làm mát đỉnh xi lanh. Được làm kín bởi gioăng đệm nắp máy. Khi nắp máy bị nứt, sự làm kín này bị phá vỡ, hoặc nếu nó bị nứt có đúng vị trí có áo nước hay đường nước làm mát thù nước làm mát sẽ bị rò rỉ rõ ràng.
• Hiệu suất kém: Nắp máy đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của động cơ đốt trong. Điều đó có nghĩa là khi nắp máy bị nứt sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ. Cụ thể, chúng sẽ không thể tạo thành một buồng đốt hoàn chỉnh cần thiết để đốt cháy hiệu quả. Thay vào đó, khí nén sẽ bị thoát ra ngoài làm cho mỗi hành trình đốt cháy trong động cơ yếu hơn bình thường.
• Động cơ bị bỏ máy: Khi nắp máy bị nứt, nguy cơ phá vỡ một buồng đốt hoàn chỉnh cho xi lanh là hoàn toàn có thể. Khi điều này xảy ra, áp suất nén sẽ không đủ cần thiết để đốt cháy nhiên liệu. Do đó, động cơ của bạn sẽ xảy ra hiện tượng bỏ máy (không máy) trong một hoặc một vài xi lanh.

Động cơ thải ra khói trắng và có khói từ khoang động cơ:  Khi nắp máy bị nứt, khiến nước làm mát lọt vào buồng đốt động cơ, điều này khiến khí thải động cơ có màu trắng. Nếu nắp máy bị hư hỏng nặng khiến cho khí thải sẽ trực tiếp ra khoang động cơ thông qua vết nứt máy. Bạn có thể thấy khói bốc lên từ khoang động cơ.

Một số điều cần lưu ý khi sửa chữa nắp máy động cơ xe ô tô

Khi tiến hành kiểm tra, sửa chữa nắp máy động cơ xe ô tô bạn cần phải lưu ý một số điều sau:

• Trước khi sửa chữa nắp máy động cơ xe ô tô, hãy đọc cẩm nang sửa chữa nắp máy động cơ xe ô tô hoặc sổ tay hướng dẫn của xe.
• Chuẩn bị dụng cụ tháo nắp máy động cơ xe ô tô như khẩu, tuýt, tay vặn, búa nhựa, bàn khay, giá treo đệm nắp máy…
• Vệ sinh bên ngoài nắp máy động cơ xe ô tô rồi xả nước, xả dầu trong động cơ.
• Dùng các dụng cụ chuyên dụng để tháo bugi, cán búa gõ xung quanh nắp máy và nhấc nắp máy ra. Sau đó lấy đệm nắp máy và treo lên giá. Lưu ý, tuyệt đối không tháo nắp mát khi động cơ còn nóng, trường hợp nắp mát khó nhấc khỏi thân máy thì không được dùng bất cứ dụng cụ khác để cậy chúng ra.
• Tiến hành kiểm tra nắp máy xem chúng có bị vênh, rạn nứt không rồi tiến hành sửa chữa và vệ sinh sạch sẽ nắp mát trước khi lắp lại theo quy trình ngược lại.

Như vậy, Honda Ô tô Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về nắp máy ô tô. Hy vọng những chia sẻ này sẽ giúp ích cho bạn hiểu rõ hơn về chất liệu, cấu tạo, các dấu hiệu hư hại cũng như những điều cần lưu ý khi sử dụng và sửa chữa nắp máy. Nếu có thắc mắc nào, liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được tư vấn và báo giá chi tiết nhé!

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Honda Mỹ Đình

Với những chiến lược đầu tư và kinh doanh đúng đắn, Honda Ôtô Mỹ Đình tự hào được đánh giá là một trong các nhà phân phối uy tín nhất hiện nay. Honda Ôtô Mỹ Đình luôn cam kết phục vụ quý khách hàng theo phong cách chuyên nghiệpnhằm mang đến các dịch vụ tốt nhất, vượt trên cả sự mong đợi của quý vị.