Trục cân bằng ô tô là gì? Vai trò và nguyên lý hoạt động

Trục cân bằng ô tô là bộ phận giúp giảm thiểu rung động và tiếng ồn trong quá trình vận hành của động cơ. Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết nhất về trục cân bằng ô tô và các vấn đề liên quan.

Trục cân bằng ô tô là gì?

Trục cân bằng ô tô là một bộ phận cơ khí được thiết kế nhằm giảm thiểu dao động và rung lắc của động cơ trong quá trình hoạt động. Đây là một phát minh quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô, đặc biệt hữu ích đối với các loại động cơ có thiết kế không tự cân bằng hoàn toàn.

Trục cân bằng thường được tích hợp bên trong thân động cơ và hoạt động bằng cách quay ngược chiều với trục khuỷu, tạo ra một lực đối trọng giúp triệt tiêu các rung động không mong muốn. Thiết kế này đặc biệt phổ biến trong các động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng – vốn dễ gặp hiện tượng rung do mất cân bằng nội tại.

Việc sử dụng trục cân bằng không chỉ giúp cải thiện độ êm ái khi vận hành mà còn góp phần kéo dài tuổi thọ của các linh kiện cơ khí, nâng cao trải nghiệm người lái và tăng độ bền cho toàn bộ hệ thống truyền động.

Vai trò trục cân bằng trong ô tô

Trục cân bằng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống động cơ ô tô. Đây là một trong những kiến thức ô tô quan trọng mà người sử dụng xe nên biết, bởi dù nhỏ nhưng bộ phận này chính là ‘anh hùng thầm lặng’ giúp động cơ hoạt động ổn định, êm ái và mạnh mẽ hơn.

• Giảm thiểu rung động cho động cơ: Trong quá trình hoạt động, piston và các bộ phận quay trong động cơ sẽ sinh ra lực quán tính, gây ra hiện tượng rung động mạnh. Trục cân bằng được thiết kế đặc biệt với những quả văng lệch tâm quay ngược chiều, tạo ra lực ly tâm đối trọng, giúp triệt tiêu hiệu quả những rung động này.
• Giảm tiếng ồn và tăng sự thoải mái khi lái xe: Khi trục cân bằng hoạt động tốt, bạn sẽ nhận thấy động cơ vận hành cực kỳ êm ái, hạn chế tối đa các tiếng ồn và rung động khó chịu. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm lái xe mà còn góp phần nâng cao tuổi thọ động cơ, hạn chế những chi phí bảo dưỡng và sửa chữa phát sinh.
• Nâng cao tuổi thọ động cơ ô tô: Một trục cân bằng chất lượng tốt và hoạt động ổn định sẽ giúp giảm áp lực lên các chi tiết quan trọng khác trong động cơ như piston, thanh truyền và trục khuỷu. Việc triệt tiêu rung động hiệu quả giúp động cơ không phải chịu tải trọng quá lớn, giảm nguy cơ hư hỏng, từ đó kéo dài tuổi thọ tổng thể của động cơ.

Nguyên lý hoạt động trục cân bằng ô tô

Khi động cơ bắt đầu vận hành, khi đó piston di chuyển lên xuống gây ra lực quán tính, khiến động cơ có hiện tượng rung động. Lúc này trục cân bằng quay với tốc độ gấp đôi trục khuỷu nhưng theo hướng ngược lại gây ra việc các khối lệch tâm trên trục tạo lực đối nghịch, giúp triệt tiêu các rung động do chuyển động piston gây ra.

Kết quả là động cơ vận hành êm ái hơn, tăng cảm giác lái thoải mái và bảo vệ các bộ phận khác khỏi sự hao mòn do rung động gây ra.

Cấu tạo trục cân bằng ô tô

Thông thường, một cụm trục cân bằng bao gồm các chi tiết cơ bản sau đây:

• Thân trục cân bằng: Đây là chi tiết chính của cụm trục cân bằng, có cấu tạo dạng hình trụ tròn, thường được làm bằng hợp kim thép hoặc thép tôi luyện có khả năng chịu lực và chịu nhiệt cao. Đây là nơi gắn các bộ phận quan trọng khác như khối lệch tâm, bánh răng và vòng bi.

• Khối lệch tâm: Là chi tiết đặc biệt quan trọng, có hình dạng không đồng đều về trọng lượng và phân bố khối lượng một cách chính xác để khi quay, tạo ra một lực ly tâm lớn đối nghịch với lực rung động từ động cơ.
• Bạc đỡ và vòng bi: Là các chi tiết hỗ trợ giúp trục cân bằng quay ổn định, nhẹ nhàng và giảm tối đa ma sát. Chúng thường làm bằng hợp kim đồng hoặc các loại vật liệu chịu mài mòn, chịu nhiệt, có độ bền cao.

• Bánh răng đồng bộ trục cân bằng: Đóng vai trò kết nối giữa trục cân bằng với trục khuỷu động cơ. Hệ thống bánh răng này thường được dẫn động bởi dây curoa, xích cam, hoặc bánh răng trực tiếp từ trục khuỷu. Việc đồng bộ tốc độ quay chính xác giữa trục cân bằng và trục khuỷu là điều kiện quan trọng nhất để trục cân bằng có thể triệt tiêu rung động hiệu quả.

Dấu hiệu trục cân bằng ô tô bị lỗi

Trục cân bằng ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định động cơ, giảm rung động, giúp xe vận hành êm ái. Nhưng khi bộ phận này gặp vấn đề, bạn sẽ dễ dàng nhận ra những dấu hiệu rất rõ ràng dưới đây.

Xe rung mạnh bất thường

Dấu hiệu dễ nhận biết nhất khi trục cân bằng bị hỏng chính là tình trạng rung lắc bất thường khi khởi động hoặc khi tăng ga. Đặc biệt, rung động thường trở nên rõ rệt hơn khi động cơ hoạt động ở vòng tua máy cao.

Tiếng động lạ xuất hiện từ khoang động cơ

Nếu bạn nghe thấy những âm thanh lạ phát ra như tiếng gõ kim loại “cạch cạch”, tiếng ồn rít lên từ phía động cơ, rất có thể trục cân bằng hoặc các bánh răng truyền động của bộ phận này đã gặp sự cố.

Động cơ vận hành kém, hiệu suất giảm sút

Khi trục cân bằng bị hỏng hoặc xuống cấp, động cơ phải làm việc trong tình trạng mất cân bằng, gây ra hiện tượng động cơ chạy ì, yếu, tiêu hao nhiên liệu tăng và thậm chí ảnh hưởng tới tuổi thọ các bộ phận liên quan.

Khi phát hiện xe của bạn có các dấu hiệu như trên, bạn cần kiểm tra ngay trục cân bằng và hệ thống bánh răng, bạc đỡ. Nếu không biết kiểm tra, bạn có thể liên hệ tới Phụ Tùng Đức Anh qua Hotline/Zalo: 0979722210 để được gặp các chuyên gia hỗ trợ.

Trục cân bằng ô tô tuy là một chi tiết nhỏ trong hệ thống động cơ nhưng lại đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định, êm ái và hiệu suất vận hành của xe. Việc hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các dấu hiệu nhận biết khi bộ phận này gặp sự cố sẽ giúp người dùng chủ động hơn trong quá trình sử dụng và bảo dưỡng xe.