Tìm hiểu về các loại trục của quạt tản nhiệt, thành phần quan trọng nhưng thường bị bỏ quên

Thứ Hai 28/08/2023
GVN360

Khi anh em cần tìm một dàn quạt tản nhiệt xịn cho máy thì thường sẽ nghĩ đến các tiêu chí như khả năng làm mát, giá cả, đèn LED RGB các thứ. Tuy nhiên, đa phần anh em đã quên mất một thành phần quan trọng bật nhất trên quạt là trục quay và bạc lót. Đây là bộ phận giúp gắn phần cánh với động cơ điện và là cũng là thứ góp phần tạo nên chất lượng, độ ồn của quạt tản nhiệt. Để quạt có độ ổn định, ít phát ra tiếng ồn thì phần trục và ổ đỡ trục phải được giảm ma sát tối đa. Trong bài viết này, mình sẽ giải thích về cấu tạo các loại trục và bạc lót đang được sử dụng phổ biến cùng với ưu, nhược điểm của từng loại quạt.

Quạt bạc lót dạng ống (Sleeve Bearing)

Đây là loại bạc dùng dùng khá phổ biến và cấu tạo thì rất đơn giản, chỉ gồm một cái trục dọc và một cái ống (hay gọi là bạc lót) bao bên ngoài. Anh em có thể xem hình minh họa ngay bên dưới.

Vì có thiết kế đơn giản nên quạt dùng bạc lót có giá thành khá là rẻ và có độ ồn thấp hơn so với các loại quạt dùng bạc đạn (vòng bi) ở phần bên dưới. Tuy nhiên, cũng vì thiết kế này mà quạt dùng bạc lót dạng ống có tuổi thọ thấp hơn các loại quạt dùng vòng bi. Nếu gắn quạt sao cho phần trục thẳng đứng như trong bộ nguồn PSU thì sẽ bền hơn kiểu gắn trục nằm ngang lúc gắn quạt cho case. Thông thường loại quạt này sẽ không có dấu hiệu sắp hư hỏng mà chỉ cần hết dầu bôi trơn giữa bề mặt của trục và bạc lót thì quạt sẽ “ra đi” luôn anh em ạ.

Dù vậy thì quạt dùng bạc lót dạng ống có thể trụ được đến 30.000 giờ nếu hoạt động ở mức nhiệt độ 50^oC.

Quạt bạc đạn (Ball Bearing)

Đây là loại bạc chèn thêm các viên bi vào giữa trục quay và bạc lót bên ngoài để giảm diện tích bề mặt ma sát. Quạt dùng bạc đạn có thể gắn theo phương thẳng đứng hoặc phương ngang đều được nhé anh em. Tuổi thọ của loại quạt này có thể đạt đến mức 50.000 giờ ở nhiệt độ cao. Thông thường, quạt dùng bạc đạn sẽ tạo ra tiếng ồn lớn nhất trong các loại quạt, đặc biệt là ở tốc độ quay thấp.

Đến lúc hết dầu bôi trơn thì quạt sẽ phát ra tiếng rít vì các viên bi ma sát với thành bạc và anh em sẽ biết đó là lúc nào cần thay quạt. Dù có thích vọc phá thì anh em cũng đừng mở bạc đạn tra thêm dầu rồi dùng lại nhé. Khi đã tiếng rít thì có nghĩa là các viên bi và thành bạc đã bị trầy xước và loại dầu anh em dùng chưa chắc giống với loại của hãng nên có thể làm quạt quay không nổi rồi ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát.

Quạt bạc lót chất lỏng (Fluid Bearing)

Về cơ bản thì đây là một loại bạc cải tiến, nâng cấp từ bạc lót dạng ống ở phần trên nha anh em. Các hãng có thể gọi loại quạt này với nhiều tên gọi khác nhau như fluid dynamic bearing hoặc hydro dynamic bearing. Trong đó, thiết kế cơ bản vẫn có trục dọc và phần bạc lót bên ngoài. Thay vì sử dụng dầu bôi trơn thì loại bạc này bơm đầy chất lỏng vào khe hở giữa trục quay và bạc lót rồi bịt kín hai mặt. Vì chất bôi trơn bao phủ toàn bộ bề mặt bên nên lực ma sát tạo ra khi hoạt động là rất nhỏ. Thông thường, loại quạt này có tuổi thọ từ 50.000 giờ đến 300.000 giờ, bền hơn rất nhiều so với hai loại quạt ở trên.

Nhược điểm duy nhất của loại quạt này là chi phí sản xuất cao và cần tốn một ít thời gian để chất bôi trơn phủ đều trong giai đoạn quạt bắt đầu quay nên chỉ thích hợp với các loại quạt quay liên tục không ngừng. Các hãng sản xuất quạt sẽ có kiểu thiết kế khoét rãnh trên trục để bơm chất bôi trơn khác nhau và đặt lại tên mới cho thiết kế của họ.

Quạt Rifle

Quạt dùng bạc Rifle cũng là một phiên bản cải tiến của quạt dùng bạc lót dạng ống nhưng có tuổi thọ cao hơn, dù không cao bằng loại dùng bạc lót chất lỏng. Loại bạc này sẽ có một khoang chứa dầu riêng và được bơm lên bằng rãnh xoắn khắc trên trục quay. Bên cạnh đó, loại bạc này không bị hạn chế chiều gắn quạt, vẫn có thể gắn theo chiều ngang mà không ảnh hưởng nhiều đến tuổi thọ nha anh em.

Quạt SSO của Noctua

Đối với anh em đam mê PC thì nhắc đến quạt của Noctua là nghĩ ngay đến “chất lượng”. Các dòng quạt xịn sò của Noctua đều sử dụng bạc SSO, self-stabilizing oil-pressure hay có thể dịch ra là tự động cân bằng áp suất dầu bôi trơn và có tuổi thọ lên đến 150.000 giờ.

Loại bạc này thiết kế giúp đưa lượng dầu bôi trơn đi đều khắp quạt ngay từ giai đoạn khởi động và có gắn thêm nam châm để tăng cường độ ổn định khi trục quay nên sẽ giảm được lượng ma sát có thể xuất hiện.

Quạt Magnetic Levitation của Corsair

Đầu tiên thì Corsair không phải là hãng duy nhất dùng đệm từ để làm giảm ma sát giữa trục quay và bạc lót nhưng vì dòng Magnetic Levitation khá là nổi tiếng nên mình cho vào làm ví dụ nha anh em. Còn về thiết kế thì nó dùng từ trường để giữ cho trục và phần bạc lót không chạm vào nhau và hạn chế tối đa độ ồn phát ra. Anh em có thể tưởng tượng quạt Magnetic Levitation giống như tàu điện siêu tốc bên Nhật ấy, chạy nhanh và rất êm.