Bugi ô tô - Sử dụng và bảo dưỡng đúng cách

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

1. Tìm hiểu khái niệm và tác dụng chính của bugi ô tô

Bugi ô tô (Spark Plug) 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. Hỗn hợp nhiên liệu và không khí được đốt cháy nhờ tia lửa của bugi sẽ khiến áp suất bên trong buồng đốt tăng lên làm piston chuyển động, tác động lực lên trục khuỷu. Từ đó hình thành chuyển động quay của động cơ xe ô tô.

Với xe ô tô sử dụng động cơ xăng, để tạo ra lửa cần hội tụ đủ 3 yếu tố: oxy, nhiên liệu đốt và nhiệt độ. Khi xylanh thực hiện kỳ nạp, nó sẽ hút một lượng không khí bao gồm cả oxy. Hệ thống động cơ có bộ phun nhiên liệu trực tiếp. 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 sản sinh ra công khiến cho động cơ chuyển động.

Bugi ô tô chịu trách nhiệm tạo ra nhiệt chính là tia lửa mồi

Bugi ô tô cung cấp nhiệt ở dạng tia lửa điện nhỏ để mồi cho sự cháy. Tia lửa mồi này có điện áp từ 5 kV đến 45 kV (tùy theo từng xe) 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 hoà khí, tạo công tác động lên piston giúp trục khuỷu của 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 có tên gọi khác là điện cực dương, đây là nơi tập trung tạo ra tia lửa điện cho bugi của ô tô. Điện cực dương được cấu thành 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, biến thiên liên tục. 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.

Điện cực trung tâm còn có tên gọi khác là điện cực dương, là nơi tập trung tạo ra tia lửa điện cho bugi đánh lửa ô tô

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.

Vùng nhiệt của bugi ô tô là khoảng trống giữa điện cực trung tâm và điện cực tiếp đất

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 nhìn qua 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.

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

3.2. Phân loại bugi ô tô theo vật liệu làm điện cực

Nếu căn cứ vào vào vật liệu làm điện cực, bugi được phân loại như sau:

• Bugi đồng có điện cực bằng Nickel

Nickel là loại vật liệu cơ bản được sử dụng để làm điện cực trung tâm cho bugi. Tuổi thọ của bugi Nickel thường từ 16.000 – 32.000 km quãng đường di chuyển.

Ưu điểm: Phù hợp cho các dòng ô tô cũ, tốt ở điều kiện tăng áp, chi phí thấp.

Nhược điểm: Tuổi đời sử dụng ngắn, cần thêm điện áp. Nikel là vật liệu có tính bền kém và khả năng phát tia lửa mồi không tập trung, nhất là sau một thời gian khi cực trung tâm bị mòn gây ra hiện tượng nhiên liệu trong buồng đốt bị đốt cháy không hết làm lãng phí, hao tốn công suất động cơ.

Bugi có điện cực bằng Nickel có chi phí thấp, phù hợp cho các dòng ô tô cũ

• Bugi bằng Platinum

Platinum là loại vật liệu có tính trơ, khó bị ăn mòn dù hoạt động ở nhiệt độ cao. Tuổi thọ của bugi Platinum thường từ 80.000 – 140.000 km quãng đường di chuyển.

Ưu điểm: 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.

Nhược điểm: Giá thành cao hơn bugi Nickel.

Tuổi thọ của bugi Platinum thường từ 80.000 – 140.000 km quãng đường di chuyển

• Bugi bằng Iridium

Iridium là kim loại quý, có độ cứng cao gấp nhiều lần so với bạch kim Platinum, khả năng chống chịu điều kiện khắc nghiệt tốt, đầu đánh lửa nhỏ nên đánh lửa hiệu quả… Tuổi thọ của bugi Iridium thường kéo dài từ 150.000 đến 240.000 km.

Ưu điểm: Tuổi thọ dài nhất trong các loại bugi, sử dụng điện áp thấp, hiệu quả mồi lửa cao.

Nhược điểm: Giá thành cao nhất, động cơ đã sử dụng bugi bằng Iridium thì không nên sử dụng bugi khác.

Bugi bằng Iridium có tuổi thọ dài nhất và giá thành cao nhất

4. Sau bao nhiêu km di chuyển thì nên vệ sinh/thay bugi đánh lửa ô tô?

Theo khuyến cáo từ các chuyên gia thì nên thay bugi ô tô sau mỗi quãng đường từ 40.000 đến 100.000 km vận hành. Tuy nhiên khó để khẳng định con số cụ thể, chính xác thời điểm cho việc thay bugi xe oto. 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, vệ sinh bugi ô tô định kỳ sau mỗi quãng đường 20.000 km. Việc kiểm tra, vệ sinh, 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.

Theo khuyến cáo từ các chuyên gia thì nên thay bugi ô tô sau mỗi quãng đường từ 40.000 đến 100.000 km vận hành

Mặc dù chưa đến hạn kiểm tra định kỳ nhưng nếu nhận thấy động cơ ô tô xuất hiện các dấu hiệu bất thường thì 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, 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 thì 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.

  
  Nếu thấy xe ô tô chạy tốn xăng hơn bình thường thì rất có thể bugi đánh lửa đang gặp vấn đề

• Động cơ trì trệ, phản hồi chậm chạp: Khi người lái đạp chân ga tăng tốc xe, bugi được ECM điều khiển để tạo ra tia lửa. Nếu bugi xe gặp vấn đề thì quá trình tạo ra tia lửa mồi có thể chậm chạp hơn. Từ đó, động cơ phản hồi chậm, chờ một lúc mới phản hồi, một số còn có hiện tượng động cơ một lúc sau mới tăng vọt đột ngột.

• Động cơ rung nhiều khi xe ở chế độ nghỉ: Xe mắc chứng rần máy (Rough Idle), garanti không đều, có tiếng kêu bất thường… là một trong các dấu hiệu cảnh báo bugi xe gặp vấn đề.

• Đèn Check Engine của xe bật sáng: Đèn Check Engine là đèn cảnh báo lỗi động cơ. Khi có chi tiết nào trong hệ thống động cơ gặp trục trặc thì đèn Check Engine sẽ báo sáng để cảnh báo cho người lái. Đèn Check Engine nhấp nháy cũng có thể là bugi xe của bạn đang có vấn đề.

  
  Đèn Check Engine nhấp nháy cũng là một dấu hiệu để bạn kiểm tra bugi đánh lửa ô tô

6. Cách nhận biết bugi đánh lửa ô tô bị hỏng

Cách nhận biết bugi đánh lửa ô tô bị hỏng tốt nhất là trực tiếp kiểm tra tình trạng của bugi. Để kiểm tra bugi hãy dùng khăn mềm sạch khi tháo và vệ sinh phần quanh chân bugi. Muội bẩn tích tụ trong nồi bugi có thể được làm sạch nhờ xịt khô. Đừng quên ngâm bộ phận đầu chấu của bugi trong xăng. Tuyệt đối không được làm hỏng, làm sứt hoặc làm vỡ lớp sứ cách điện.

Các dấu hiệu cho thấy bugi bị hỏng cần thay mới:

• Khoảng cách khe hở bugi lớn: Quan sát màu sắc và kích cỡ của khoảng cách khe hở giữa hai đầu cực bugi là cách nhận biết bugi ô tô đã bị hỏng hay chưa. Nếu khoảng cách càng lớn chứng tỏ bugi đã bị mài mòn nhiều. Khoảng cách khe hở giữa hai đầu cực bugi cho phép chỉ tầm 7 đến 12 mm. Nếu vượt quá giới hạn này thì đã đến lúc bugi cần thay mới.

• Cực âm bugi bị mòn, các góc đầu cực bo tròn: Cực âm bị mài mòn, dễ thấy nhất là các góc ở đầu không còn nhọn hay vuông và bo tròn là dấu hiệu bugi đã mài mòn nhiều và cần được thay mới.

  
  Khoảng cách khe hở giữa hai đầu cực bugi cho phép chỉ tầm 7 đến 12 mm

• Vỏ sứ cách điện bugi bị vỡ: Có thể do tháo lắp sai cách làm vỏ sứ vỡ, bugi dễ bị rò điện, gây cháy nổ nên cần thay ngay lập tức.

  
  Vỏ sứ bugi có thể bị vỡ do tháo lắp sai cách

• Bugi bị oxy hóa, rỉ sét: Có thể do bugi bị đóng cặn lâu ngày mà không được vệ sinh. Bugi rỉ sét sẽ dễ bị mất khả năng đánh lửa, hoặc đánh lửa muộn, làm giảm công suất hoạt động của động cơ.

• Bugi bị chảy: Đây là dấu hiệu cho thấy bugi đã bị hư và cần thay mới. Đồng thời điều này cũng cho thấy động cơ ô tô đang gặp vấn đề như sử dụng xăng kém chất lượng, bô bin đánh lửa gặp trục trặc,…

  
  Bugi ô tô bị chảy

7. Quan sát màu sắc bugi để đoán bệnh ô tô

Tình trạng màu sắc bugi phản ánh rất nhiều về trạng thái hoạt động của động cơ. Hay có thể nói, thông qua bugi ta có thể phán đoán được phần nào về tình trạng động cơ xe có đang gặp vấn đề bất thường gì hay không.

Cách nhìn màu sắc bugi đoán bệnh cho xe như sau:

• Bugi màu đỏ gạch hoặc nâu vàng: Bugi hoạt động ở trạng thái bình thường, có mức nhiên liệu hòa trộn theo tỉ lệ hợp lý, hệ thống đánh lửa hoạt động hiệu quả, bugi đang sử dụng đúng dải nhiệt độ.

  
  Bugi màu đỏ gạch hoặc nâu vàng là đang hoạt động bình thường

• Bugi đen đầu: Có 2 trường hợp xảy ra với bugi đen đầu: Nếu bugi đen đầu khô thì nguyên nhân chủ yếu do nhiên liệu không được đốt hết vì bộ lọc gió bị bẩn, piston bị mài mòn, chế hòa khí hỏng… Nếu thấy bugi đen đầu và kèm theo hiện tượng khí xả ra có màu đen thì rất có thể xe ở trong tình trạng giàu nhiên liệu. Nên vệ sinh bộ lọc gió, điều chỉnh bugi đánh lửa lại sao cho phù hợp với bộ hòa khí. Bugi đen đầu cũng có nghĩa là ruột bugi đã hết thời hạn sử dụng.

Nếu bugi đen đầu ướt thì thông thường là do bị bám cặn muội than. Nguyên nhân do xylanh bị dầu lọt vào và dầu bị đốt tạo thành lớp muội than đen. Hãy kiểm tra thành xylanh, xéc măng xem có bị gãy, sứt vỡ hoặc lắp sai vị trí không.

Bugi đánh lửa có thể bị đen đầu khô hoặc đen đầu ướt

• Bugi đánh lửa có màu trắng: Dấu hiệu cho thấy động cơ hoạt động quá ngưỡng nhiệt. Có thể do bạn lựa chọn loại bugi không phù hợp với động cơ xe cho nên đánh lửa không tối ưu. Một nguyên nhân nữa có thể nghĩ đến là vì động cơ đang bị trục trặc, bị thiếu xăng đốt,…

  
  Bugi có màu trắng cho thấy động cơ hoạt động quá ngưỡng nhiệt

• Bugi bị chảy đầu cực trung tâm: Đầu cực trung tâm của bugi đánh lửa ô tô bị chảy một phần hoặc chảy toàn bộ, vỏ sứ cách điện bị nứt là hiện tượng bugi bị quá tải nhiệt. Chứng tỏ khoảng nhiệt của bugi là không hợp lý trong quá trình đánh lửa mồi. Nguyên nhân gây chảy đầu cực có thể vì chất cháy đóng cặn trong buồng đốt, sử dụng xăng kém chất lượng, bô bin đánh lửa hỏng,… Bugi bị chảy đầu cực trung tâm sẽ khiến cho quá trình đánh lửa mồi kém, làm giảm công suất hoạt động của động cơ.

  
  Đầu cực trung tâm bị chảy cho thấy bugi bị quá tải nhiệt

• Bugi bị chảy ở cả 2 đầu cực: Bugi xe ô tô bị chảy ở 2 đầu cực và bị bám chất lạ thông thường nguyên nhân là do bị quá nhiệt. Việc quá nhiệt có thể đến từ việc sử dụng xăng kém chất lượng, bô bin đánh lửa có vấn đề, chất cháy đóng nhiều cặn trong buồng đốt động cơ,…

8. Nên sử dụng bugi ô tô loại nào tốt?

Bugi ô tô hiện có rất nhiều loại xét theo khả năng tản nhiệt và vật liệu. Hãy tham khảo loại bugi đang dùng cho động cơ xe mình để biết nên thay loại nào để phù hợp cho hoạt động của động cơ.

Đa phần các hãng xe đều sử dụng bugi đánh lửa của riêng mình và có cung cấp, phân phối các bugi dưới tên thương hiệu của mình như hãng Toyota, Mazda, Honda, KIA, Hyundai…

Ngoài bugi của hãng xe, người dùng cũng có thể lựa chọn các loại bugi của những thương hiệu xuất phụ tùng ô tô nổi tiếng như Denso (Nhật Bản), NGK (Nhật Bản), Bosch (Đức),...

NGK là một trong những hãng sản xuất bugi ô tô trứ danh

Một trong những sai lầm mà nhiều chủ xe mắc phải đó là đợi khi xe gặp phải các trục trặc mới mang xe đi kiểm tra, bảo dưỡng, thay mới bugi. Việc chậm trễ này có thể khiến bugi làm việc quá tải, khiến xe gặp nhiều vấn đề nghiêm trọng hơn dẫn đến hư hại nặng hơn. Vì thế, chủ xe hãy ghi nhớ các dấu hiệu, thời gian bảo dưỡng bugi ô tô để xe vận hành trơn tru, hiệu quả và lâu dài nhất nhé!