Bugi là một bộ phận nhỏ bé trong toàn bộ hệ thống động cơ ô tô, nhưng đóng vai trò hết mực quan trọng và thiết yếu. Bugi ô tô có nhiệm vụ cung cấp dòng điện từ hệ thống đánh lửa, tạo tia lửa điện mồi để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong buồng đốt xylanh của động cơ. Tia lửa của bugi sẽ khiến áp suất bên trong buồng đốt tăng lên, làm piston chuyển động và từ đó tạo chuyển động quay cho động cơ xe ô tô.
1. Tìm hiểu khái niệm và tác dụng chính của bugi ô tô
Bugi ô tô là một thiết bị có chức năng cung cấp dòng điện từ hệ thống đánh lửa giúp tạo tia lửa điện mồi để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong buồng đốt xylanh của động cơ. Từ đó, hỗn hợp nhiên liệu sẽ cháy trong buồng đốt và tạo công khiến cho động cơ chuyển động.
Đối với động cơ xăng, để tạo ra lửa cần hội tụ đủ 3 yếu tố: oxy, nhiên liệu và nhiệt độ. Bugi ô tô chịu trách nhiệm tạo ra nhiệt chính là tia lửa mồi. Kết quả là hỗn hợp nhiên liệu được chốt cháy trong buồng đốt sẽ tạo công khiến cho động cơ chuyển động.
Bugi ô tô cung cấp nhiệt dạng tia lửa điện nhỏ để mồi cho sự cháy. Tia lửa này tạo ra từ bô bin đánh lửa dưới sự điều khiển của ECM, tức mô-đun điều khiển động cơ. Tia lửa hình thành nhờ sự chênh lệch điện tích nhảy giữa hai cực của bugi. Tia lửa sinh ra có nhiệt độ cao, từ 4.700 đến 6.500 độ C, giúp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và tạo công tác động lên piston để động cơ xe chuyển động.
2. Bóc tách cấu tạo của bugi đánh lửa ô tô
Trong buồng đốt của hệ thống động cơ ô tô, bugi phải hoạt động dưới điều kiện áp suất nén lên đến 50 kg/cm2 và môi trường nhiệt độ cao tới 2.500°C. Do đó, bugi cần phải làm từ chất liệu có độ bền cao, sở hữu khả năng chịu áp suất lớn và chịu nhiệt tốt.
Bugi đánh lửa ô tô có cấu tạo bao gồm các bộ phận sau:
2.1. Điện cực trung tâm (điện cực dương) và điện cực tiếp đất
Điện cực trung tâm, còn được gọi là điện cực dương, là nơi tạo ra tia lửa điện cho bugi của ô tô. Điện cực dương được làm từ các vật liệu đặc thù, thích hợp với chức năng tạo ra tia lửa điện và bền bỉ trong môi trường có nhiệt độ và áp suất cao. Điện cực trung tâm thường có lõi làm bằng đồng, đầu điện cực sử dụng các loại hợp kim như Nickel, Iridium hoặc Platinum.
Bugi ô tô có điện cực dạng tròn khó phóng điện, trong khi dạng vuông và nhọn sẽ dễ phóng điện hơn. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, điện cực sẽ bị mài mòn dần, biến dạng từ hình vuông/nhọn thành tròn, khó mồi tia lửa. Đây chính là lý do vì sao bugi cần được kiểm tra và thay thế định kỳ. Một số kiểu bugi có các điện cực được hàn đắp bằng Platinum hoặc Iridium để chống mài mòn. Chúng được gọi là các bugi có cực Platinum hoặc Iridium.
2.2. Vỏ cách điện của bugi ô tô
Bugi cần có một lớp vỏ cách điện nhằm đảm bảo điện áp cao không bị rò rỉ ra ngoài. Vật liệu cấu tạo vỏ cách điện cho bugi ô tô thường là gốm oxit nhôm - một loại vật liệu có độ bền cao, chịu nhiệt và truyền nhiệt tốt. Trên bề mặt của vỏ cách điện, ở vị trí đầu tiếp xúc với chụp bugi, nhà sản xuất thường thiết kế những nếp nhăn có hình dạng lượn sóng. Các nếp nhăn này có tác dụng ngăn ngừa hiện tượng bugi phóng điện cao áp, phòng tránh hậu quả giảm nghiêm trọng hiệu quả đánh lửa của bugi trong buồng đốt.
2.3. Vùng nhiệt bugi ô tô
Vùng nhiệt của bugi ô tô là khoảng trống giữa điện cực trung tâm (điện cực dương) và điện cực tiếp đất. Khoảng trống giữa 2 điện cực này càng nhỏ thì khả năng tản nhiệt của bugi càng nhanh và ngược lại.
3. Phân loại các loại bugi dành cho ô tô
Bugi đánh lửa ô tô được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
3.1. Phân loại theo khả năng tản nhiệt
Nếu căn cứ theo khả năng tản nhiệt của bugi, người ta phân loại bugi đánh lửa ô tô thành bugi nguội và bugi nóng.
- Bugi nguội thường sử dụng trong động cơ có tỷ số nén cao (phân khối lớn), những xe ô tô thường xuyên phải vận hành ở các quãng đường dài, có tải trọng lớn.
- Bugi nóng thường sử dụng trong động cơ có tỉ số nén thấp (phân khối nhỏ), những xe ô tô di chuyển quãng ngắn đường ngắn, tốc độ thấp, có tải trọng nhẹ.
Hai loại bugi này có ngoại hình giống nhau nên khá khó để phân biệt. Tuy nhiên, người dùng có thể phân biệt dựa theo chỉ số nhiệt. Bugi nóng có chỉ số nhiệt nhỏ trong khi bugi lạnh có chỉ số nhiệt lớn.
3.2. Phân loại bugi ô tô theo vật liệu làm điện cực
Nếu căn cứ vào vật liệu làm điện cực, bugi được phân loại như sau:
- Bugi đồng có điện cực bằng Nickel: Được sử dụng cho các dòng ô tô cũ, tốt ở điều kiện tăng áp, chi phí thấp.
- Bugi bằng Platinum: Tuổi thọ gấp 2 lần bugi Nickel, ít bị tích tụ carbon, rất được ưa chuộng trong các loại động cơ cao cấp, động cơ đốt trong.
- Bugi bằng Iridium: Tuổi thọ dài nhất trong các loại bugi, sử dụng điện áp thấp, hiệu quả mồi lửa cao.
4. Sau bao nhiêu km di chuyển thì nên vệ sinh/thay bugi đánh lửa ô tô?
Theo khuyến cáo từ các chuyên gia, nên thay bugi ô tô sau mỗi quãng đường từ 40.000 đến 100.000 km vận hành. Tuy nhiên, khó để xác định con số cụ thể, chính xác thời điểm cho việc thay bugi xe ô tô. Bởi tuổi thọ của bugi sẽ tùy thuộc vào từng loại bugi, mức độ và tần suất hoạt động, điều kiện vận hành, thói quen của chủ xe và chế độ bảo dưỡng.
Cách tốt nhất để biết thời điểm thích hợp để thay bugi ô tô là nên kiểm tra, bảo dưỡng và vệ sinh bugi ô tô định kỳ sau mỗi quãng đường 20.000 km. Việc kiểm tra, vệ sinh và bảo dưỡng bugi định kỳ vừa giúp kéo dài tuổi thọ của bugi, biết được thời điểm cần thay bugi mới, lại vừa giúp cho động cơ luôn hoạt động trong trạng thái tốt nhất. Bởi người ta có thể phần nào đánh giá được tình trạng động cơ xe ô tô thông qua bugi.
Mặc dù chưa đến hạn kiểm tra định kỳ, nhưng nếu nhận thấy động cơ ô tô xuất hiện các dấu hiệu bất thường, cũng cần đem xe đi kiểm tra bugi. Vì rất có thể bugi đã xuống cấp, sắp hết hạn sử dụng và cần thay mới.
5. Các hiện tượng cảnh báo bugi ô tô bị yếu, có vấn đề
Bugi đóng vai trò quan trọng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu và sinh công của động cơ, nên nếu bị trục trặc thì sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất hoạt động của động cơ xe. Sau đây là các dấu hiệu, hiện tượng cảnh báo cho chủ xe biết bugi yếu, đang gặp các vấn đề bất thường:
-
Xe ô tô chạy tốn xăng hơn: Nếu thấy xe ô tô chạy tốn xăng hơn bình thường, rất có thể bugi đánh lửa đang gặp vấn đề. Nếu bugi bị trục trặc, bộ phận ECM điều khiển động cơ sẽ không kiểm soát đúng cường độ tia lửa mồi hoặc lượng oxy cần thiết để bổ sung mức nhiên liệu vào buồng đốt cho phù hợp. Điều này khiến quá trình đốt diễn ra kém hiệu quả.
-
Xe ô tô đề khó nổ hoặc đề mãi không nổ: Bugi bị mài mòn, bị trục trặc càng khó bắt lửa mồi hơn bình thường. Đây chính là lý do khiến cho xe đề khó nổ, thậm chí đề mãi không nổ.
-
Động cơ yếu: Khi người lái đạp chân ga để tăng tốc xe, bugi được điều khiển để tạo ra tia lửa mồi đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn, sản sinh công lớn hơn. Nếu bugi bị yếu, bị hư hại, bị lỗi, thì tia lửa điện tạo ra có thể không đủ mạnh. Vì thế, động cơ hoạt động có vẻ yếu hơn so với bình thường, không tăng tốc được như ý muốn.
Bugi ô tô là một linh kiện quan trọng trong hệ thống động cơ xe ô tô. Hiểu rõ về công dụng của bugi và cách sử dụng, bảo dưỡng đúng cách sẽ giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của động cơ, đồng thời giúp bạn tiết kiệm nhiên liệu và tiền bạc.
