Động cơ ô tô là gì, cấu tạo ra sao, hoạt động thế nào? Để trả lời những câu hỏi này, hãy cùng tìm hiểu về động cơ trên những chiếc ô tô ngày nay - một bộ phận được ví như trái tim của xe.
Động cơ là gì?
Động cơ là thiết bị chuyển hóa một dạng năng lượng nào đó như xăng hoặc dầu thành động năng. Về cơ bản, chúng ta có thể chia động cơ nhiệt ra làm 2 loại chính là động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài.
Mỗi loại lại được chia thành nhiều loại nhỏ với những ưu nhược điểm khác nhau. Các loại động cơ đốt trong có thể kể đến như động cơ chạy xăng, động cơ chạy diesel, động cơ tuabin khí, động cơ xoay, động cơ 2 kỳ,... Động cơ đốt ngoài có thể kể đến 2 đại diện là động cơ hơi nước và động cơ Stirling.
Động cơ nhiệt có 2 loại chính: động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài.
Nhờ có hiệu suất cao hơn, cùng có kích thước nhỏ gọn hơn so với động cơ đốt ngoài nên động cơ đốt trong được sử dụng phổ biến ngày nay cho nhiều phương tiện và xe hơi, xe máy chính là đại diện tiêu biểu nhất.
Cấu tạo động cơ xe
Phân loại xe ô tô theo động cơ hay phân loại xe theo nguồn động lực được chia theo cấu trúc vận hành, loại nhiên liệu sử dụng ở từng nguồn động lực với cấu trúc phổ biến hiện nay:
• Động cơ xăng
• Động cơ Diesel/Dầu
• Động cơ điện
• Động cơ lai/Hybrid
Trong bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu về động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel vì được sử dụng phố biến trong các loại xe trên thị trường hiện nay. Động cơ điện và động cơ lai Hybrid sẽ được giới thiệu ở các bài viết sau.
Động cơ đốt trong
Các bộ phận chính của động cơ là các xi lanh, với piston di chuyển lên xuống bên trong xi lanh. Hầu hết các động cơ ô tô đều có nhiều hơn 1 xi lanh, thông thường là 4, 6 hoặc 8 xi lanh, đối với những chiếc xe thể thao có thể là 12 hoặc 16 xi lanh. Với động cơ nhiều xi lanh, các xi lanh được sắp xếp thành một trong những cách sau: thành một hàng dọc (xi lanh xếp thẳng hàng), thành hình chữ V (xi lanh xếp hình chữ V) , hai xi lanh xếp đối nhau nằm ngang (xi lanh xếp đối đỉnh).
Bugi
Bugi trong động cơ ô tô có nhiệm vụ tạo tia lửa điện để đốt hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong xi lanh. Tia lửa điện phải được tạo ra đúng thời điểm cuối của kỳ nén để tạo hiệu suất tối đa.
Bugi trong động cơ ô tô
Van (xu-páp)
Van xả và hút đóng mở đúng thời điểm để cung cấp nhiên liệu cũng như giúp khí thải thoát ra. Trong kỳ nén và đốt thì các van này được đóng kín. Các van này hoạt động nhờ hệ thống trục cam có cấu tạo như hình dưới.
Bộ phận Van (xu-páp) của động cơ.
Trục cam
Trên trục cam có các mấu cam, khi quay các mấu cam này sẽ đẩy van xuống giúp van mở ra. Có hai loại trục cam là trục cam đơn và trục cam kép, trục cam đơn sẽ điều khiển sự đóng mở của cả van hút và xả. Trong khi đó trục cam kép có hai trục cam điều khiển riêng biệt van hút, xả.
Bộ phận trục cam của động cơ.
Trục khuỷu
Trục khuỷu dùng để biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay giống như trục ở bộ bánh vít - trục vít.
Trục khuỷu của động cơ
Động cơ hoạt động ra sao?
Nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên cơ chế khi sử dụng một lượng nhỏ nhiên liệu năng lượng cao như xăng (hoặc dầu diesel) trong một không gian khép kín nhỏ và đốt cháy, một lượng lớn năng lượng sẽ được sinh ra thông qua sức ép không khí giãn nở. Năng lượng này có thể làm một củ khoai tây bay xa 150m.
Động cơ đốt trong sử dụng nguyên lý đó với một chu trình khép kín, các vụ nổ xảy ra hàng trăm lần mỗi phút bên trong xi lanh động cơ. Hỗn hợp không khí và nhiên liệu (gọi là hòa khí được đốt trong cylinder của động cơ đốt trong. Khi đốt cháy nhiệt độ tăng làm cho khí đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên một piston (pít-tông) đẩy piston này di chuyển đi.
Hầu hết tất cả các xe ô tô hiện nay đều sử dụng một động cơ với chu kỳ 4 thì để chuyển đổi xăng thành năng lượng chuyển động, hay còn gọi là động cơ 4 thì. Các thì bao gồm: nạp, nén, đốt và xả.
- Trong kỳ thứ nhất (nạp - van nạp mở, van xả đóng), hỗn hợp không khí và nhiên liệu được "nạp" vào cylinder trong lúc piston chuyển động từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD).
- Trong kỳ thứ hai (nén - hai van đều đóng), piston nén hỗn hợp khí và nhiên liệu trong cylinder khi chuyển động từ ĐCD lên ĐCT. Ở cuối kì thứ hai (piston ở tại ĐCT), hỗn hợp khí và nhiên liệu được đốt trong động cơ xăng bằng bộ phận đánh lửa gọi là bougie (bu-gi), trong động cơ diesel bằng cách tự bốc cháy.
- Trong kỳ thứ ba (sinh công - các van vẫn tiếp tục được đóng), hỗn hợp khí và nhiên liệu được đốt cháy. Vì nhiệt độ tăng dẫn đến áp suất của hỗn hợp khí tăng và làm cho piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD. Chuyển động tịnh tiến của piston được chuyển bằng thanh truyền (còn gọi là tay biên) đến trục khuỷu và được biến đổi thành chuyển động quay.
- Trong thì thứ tư (xả - van nạp đóng, van xả mở) piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí từ trong cylinder qua ống xả (thường gọi là ống bô) thải ra môi trường.
Chuyển động của piston ở kì thứ nhất, hai và bốn là nhờ vào năng lượng được tích trữ bởi bánh đà gắn ở trục khuỷu trong kì thứ ba (thì sinh công). Một động cơ bốn kì vì thế có góc đánh lửa là 720 độ tính theo góc quay của trục khuỷu tức là khi trục khuỷu quay 2 vòng thì mới có một lần đánh lửa. Có thêm nhiều cylinder thì góc đánh lửa sẽ nhỏ đi, năng lượng đốt được đưa vào nhiều hơn trong hai vòng quay của trục khuỷu sẽ làm cho động cơ chạy êm hơn.
Việc thay thế khí thải bằng hỗn hợp khí mới được điều khiển bằng trục cam. Trục này được gắn với trục khuỷu, quay có giảm tốc 1:2, đóng và mở các van trên đầu cylinder của động cơ. Thời gian trục khuỷu đóng và mở các van được điều chỉnh sao cho van nạp và van xả được mở cùng một lúc trong một thời gian ngắn khi chuyển từ kì xả sang kì nạp. Khí thải thoát ra với vận tốc cao sẽ hút khí mới vào buồng đốt nhằm nạp khí mới vào cylinder tốt hơn và tăng áp suất đốt.
(Baonghean.vn) - Internet phát triển, điện thoại di động, mạng xã hội và rất nhiều mối quan tâm khác khiến giới trẻ ngày nay không còn nhiều người mặn mà với sách. Chính vì thế, gây dựng và phát triển văn hóa đọc trong các nhà trường là điều hết sức cần thiết, dù với ở độ tuổi nào.
(Baonghean.vn) - Sáng 20/4, hàng trăm thí sinh về Trường Đại học Vinh tham dự Kỳ thi đánh giá năng lực do Trường Đại học Quốc gia Hà Nội tổ chức. Trong số này có những thí sinh đã vượt quãng đường xa hàng trăm km để thử sức ở kỳ thi.
(Baonghean.vn) - Quỳnh Anh có đôi mắt thông minh và nụ cười mủm mỉm trên gương mặt tròn trĩnh. Điều đáng quý là cô sinh viên dễ thương này đã vươn lên chinh phục những giấc mơ lớn, sau biết bao sóng gió cuộc đời.
(Baonghean.vn) - Điều này sẽ giúp Trường Tiểu học Ngọc Sơn (Thanh Chương) thuận lợi hơn trong công tác tổ chức dạy và học, đảm bảo được quyền lợi của các em học sinh.
(Baonghean.vn) - Thanh tra tỉnh Nghệ An vừa có kết luận cụ thể về vấn đề 1 số giáo viên Trường PTTH Dân tộc Nội trú tỉnh mượn đất làm nhà và không chịu trả.
(Baonghean.vn) - Sáp nhập trường lớp là xu hướng tất yếu nhằm tập trung đầu tư cơ sở vật chất, nâng cao chất lượng dạy và học của các trường. Đây cũng là mục tiêu huyện Thanh Chương đang kiên trì thực hiện, với mong muốn đem đến môi trường giáo dục tốt nhất cho các học trò.
(Baonghean.vn) - Chương trình ký kết nhằm phát huy khả năng và thế mạnh của 2 tổ chức trong việc thực hiện chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về công tác khuyến học, khuyến tài, xây dựng xã hội học tập.
(Baonghean.vn) - Chiều 14/4, Trường Đại học Vinh phối hợp với Hội Hữu nghị Việt Nam - Lào tỉnh Nghệ An tổ chức chương trình Giao lưu hữu nghị chào mừng Tết truyền thống Bunpimay - Lào năm 2024.
Bộ Giáo dục và Đào tạo đề xuất 2 giải pháp liên quan đến đãi ngộ, tôn vinh nhà giáo trong trong Báo cáo đánh giá tác động của chính sách lập đề nghị xây dựng Luật Nhà giáo.
(Baonghean.vn) - Sáng 12/4, Hội Khuyến học tỉnh tổ chức Hội nghị sơ kết 2 năm thực hiện Quyết định 387, Quyết định 677 của Thủ tướng Chính phủ và Tổng kết phong trào thi đua “Tết khuyến học Nghệ An lần thứ XXI, năm 2024”.
(Baonghean.vn) - Những bức tranh trong Chương trình “Bức tranh yêu thương” không chỉ thể hiện được tài năng, sự sáng tạo mà còn chứa đựng trong đó tình cảm, tấm lòng của các giáo viên vùng cao huyện Tương Dương.
(Baonghean.vn) - Ngày 11/4, Trường Tiểu học thị trấn Yên Thành phối hợp với Trung tâm Đào tạo kỹ năng sống AC tổ chức chuyên đề “Kỹ năng phòng tránh đuối nước”.
(Baonghean.vn) - Trên cơ sở 2.187 biên chế giáo viên được Trung ương bổ sung cho Nghệ An, UBND tỉnh đã xây dựng dự thảo nghị quyết trình HĐND tỉnh thẩm tra trước khi trình HĐND tỉnh xem xét, thông qua tại kỳ họp thứ 19, khoá XVIII, nhiệm kỳ 2021 – 2026, dự kiến tổ chức vào ngày 25/4/2024.
(Baonghean.vn)- Đây là hoạt động thiết thực góp phần vào nội dung sáng tạo, đổi mới phương pháp dạy học của ngành, lan toả phương pháp dạy học STEM trong đội ngũ giáo viên.
(Baonghean.vn)- Nghệ An đang rà soát lại nhân viên hợp đồng ở các cơ quan hành chính và đơn vị sự nghiệp công lập nhằm triển khai thực hiện Nghị định số 111 của Chính phủ về hợp đồng đối với một số loại công việc trong cơ quan hành chính và đơn vị sự nghiệp công lập.
(Baonghean.vn) - Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2024 là một kỳ thi hết sức quan trọng, đánh dấu kết quả 12 năm học. Vì thế, các thí sinh cần lưu ý ghi nhớ các mốc thời gian thi tốt nghiệp THPT để tránh những nhầm lẫn đáng tiếc.
(Baonghean.vn) - “90 ngày quyết tâm đạt kết quả cao trong Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2024” là phong trào thi đua đang được các trường học trong toàn tỉnh triển khai, với mục tiêu cùng với ngành Giáo dục tỉnh nhà tăng ít nhất 4 bậc về thứ hạng trong mùa thi năm nay.
(Baonghean.vn) - Áp lực tuyển sinh vào lớp 10, nhất là thành phố Vinh là vấn đề đã được đề cập đến trong nhiều năm nay. Xung quanh vấn đề này, Báo Nghệ An đã có cuộc trao đổi với ông Đào Công Lợi - Phó Giám đốc Sở Giáo dục và Đào tạo.
(Baonghean.vn) - Năm nay, học sinh thi vào lớp 10 ở Nghệ An sẽ được đăng ký tối đa 3 nguyện vọng. Ngoài ra, thí sinh còn có thể đăng ký vào các lớp thực hiện mô hình trường tiên tiến theo xu thế hội nhập quốc tế.
(Baonghean.vn) - Nhiều năm nay, Trường THPT Hà Huy Tập vẫn đang loay hoay tìm cách xử lý ngôi nhà tập thể cuối cùng còn sót lại trong khuôn viên nhà trường. Nhiều kế hoạch xây dựng của nhà trường cũng bị ảnh hưởng, do một giáo viên về hưu nhất quyết không chịu trả lại căn nhà tập thể.
(Baonghean.vn) - Đây là cơ sở để các nhà trường tổ chức dạy học và ôn tập cho học sinh để chuẩn bị cho Kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT và THPT chuyên Phan Bội Châu năm học 2024 – 2025.
(Baonghean.vn) - Việc giao quyền tự chủ cho các nhà trường chọn sách giáo khoa, đòi hỏi các giáo viên cần phải có trách nhiệm, tận tâm trong quá trình thẩm định để đảm bảo có thể chọn được những bộ sách đúng, trúng đối tượng, phục vụ hiệu quả công tác dạy và học.
(Baonghean.vn) - Hiện nay, thi vào 10 trường công lập đã không còn là mục tiêu duy nhất của học sinh sau tốt nghiệp THCS mà là việc định hướng nghề nghiệp sớm để lựa chọn môi trường học tập phù hợp với khả năng, điều kiện kinh tế và đúng đam mê của mình.
(Baonghean.vn) - Trước áp lực số lượng học sinh gia tăng nhanh trên địa bàn thành phố Vinh, ngành Giáo dục đã có nhiều nỗ lực để giảm bớt sức nóng trong mùa tuyển sinh lớp 10 năm nay. Đặc biệt, ngành đã bổ sung hàng trăm chỉ tiêu cho các trường công lập ở thành phố.
(Baonghean.vn) - Đó là nội dung mà lãnh đạo UBND tỉnh yêu cầu trong các công văn trả lời những hộ gia đình mượn nhà tập thể của Trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Nghệ An sau khi nhận được khiếu nại của họ.
(Baonghean.vn) - Du học nay đã không còn là lựa chọn của những học sinh có năng lực, có điều kiện. Thay vào đó, hiện nay, nhiều học sinh đã lựa chọn du học bởi đây là con đường gần nhất để các em vừa vẫn đảm bảo việc học nhưng sớm có cơ hội có nghề, tìm kiếm việc làm.
(Baonghean.vn) - Sáng 30/3, tại thành phố Vinh, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Ủy ban An toàn giao thông quốc gia, Công ty Toyota Việt Nam tổ chức Chương trình giao lưu kỹ năng tham gia giao thông an toàn cấp tiểu học năm học 2023 – 2024.
(Baonghean.vn) - Chiều 29/3, tại thành phố Vinh, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia và Công ty Toyota Việt Nam tổ chức Hội thảo "Đổi mới phương pháp giáo dục an toàn giao thông đáp ứng Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 cấp Tiểu học".
(Baonghean.vn) - Đây là tin vui đầu tiên của ngành Giáo dục Nghệ An trong năm học này khi lần đầu tiên nhà trường có 2 học sinh được chọn vào đội tuyển quốc gia tham dự Kỳ thi Olympic Hoá học Mendeleev quốc tế.