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) - Năm nay, Trường THPT chuyên Phan Bội Châu không còn chính sách tuyển thẳng và cộng điểm ưu tiên đối học sinh giỏi tỉnh hoặc học sinh có chứng chỉ ngoại ngữ.
(Baonghean.vn) - Hội khỏe Phù Đổng là dịp để phát hiện tài năng thể thao của học sinh phổ thông nhằm bồi dưỡng đào tạo tài năng thể thao cho tỉnh và đất nước.
(Baonghean.vn) - Sáng 20/3, tại thành phố Vinh, Báo Thiếu niên tiền phong và Nhi đồng phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An, Công ty cổ phần Văn phòng phẩm Hồng Hà tổ chức Lễ phát động Ngày hội “Trạng nguyên nhỏ tuổi” toàn quốc lần thứ XXII, năm học 2023-2024.
(Baonghean.vn) - Kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 năm học 2024 – 2025 sẽ được tổ chức vào 2 ngày 5 và 6/6/2024 với 3 môn thi Toán, Ngữ văn và Ngoại ngữ. Theo Quyết định mới này, Nghệ An sẽ không còn triển khai phương thức xét tuyển theo chứng chỉ ngoại ngữ.
(Baonghean.vn) - Việc tổ chức chương trình nhằm động viên, khích lệ cán bộ, nhà giáo, người lao động cùng học sinh trong toàn ngành thực hiện tốt nhiệm vụ dạy và học, góp phần tạo nên những thành công đối với kết quả tốt nghiệp Trung học phổ thông năm 2024.
(Baonghean.vn) - Đây là căn cứ quan trọng để các cơ sở giáo dục lựa chọn sách giáo khoa cho các nhà trường đảm bảo dân chủ, khách quan, công khai, minh bạch, vì quyền lợi của học sinh.
(Baonghean.vn) - Đề thi minh họa kỳ thi tốt nghiệp THPT từ năm 2025 có sự thay đổi cả về cấu trúc và định dạng để thích ứng với chương trình giáo dục phổ thông mới, trong đó có thêm các định dạng mới cho thi trắc nghiệm.
(Baonghean.vn) - Là thủ khoa môn Toán trong kỳ thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9 năm học 2023-2024, nhưng Lê Minh Thùy Anh - học sinh Trường Trung học cơ sở Trà Lân, huyện Con Cuông nuôi ước mơ trở thành một nhà báo giỏi.
(Baonghean.vn) - Hướng nghiệp có ý nghĩa quan trọng đối với các học sinh, nhất là với học sinh cuối cấp. Hiện nay, đây cũng là nhiệm vụ được các nhà trường quan tâm với mục đích định hướng giúp học sinh có lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với khả năng, điều kiện kinh tế và đúng với đam mê.
(Baonghean.vn) - Buổi học cuối tuần khép lại, cô giáo mầm non ở bản Huồi Pủng đưa trẻ vượt suối về nhà. Có những giáo viên phải mất cả ngày đường để trở về với gia đình mỗi dịp cuối tuần.
Các thị trường du học lớn như Anh, Australia, Canada thông báo hạn chế số lượng tuyển sinh quốc tế trong năm 2024. Điều này khiến Mỹ trở thành điểm đến du học hấp dẫn hơn trong mắt du học sinh.
(Baonghean.vn) - So với các năm trước, tổng số lượng chỉ tiêu tuyển sinh vào Trường THPT chuyên Phan Bội Châu không tăng. Tuy nhiên, cơ cấu các lớp chuyên đã thay đổi.
(Baonghean.vn) - Với 15,15 điểm, Phan Thái Anh Thư, lớp 9B, Trường THCS thị trấn Mường Xén là nữ sinh duy nhất giành giải Nhất và là thủ khoa môn Tiếng Anh (bảng B) tại Kỳ thi học sinh giỏi tỉnh năm nay. Phải chờ đến 14 năm, ngành giáo dục huyện Kỳ Sơn mới một lần nữa đạt được thành tích này.
(Baonghean.vn) - Nguyễn Nhật Minh học sinh lớp 9B, Trường THCS Cao Xuân Huy đã trở thành niềm tự hào của gia đình, của ngành Giáo dục Diễn Châu khi là 1 trong 3 thủ khoa môn Hóa học trong Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 9 vừa qua.
(Baonghean.vn) - Bố mẹ đi làm thuê, hai anh em ở nhà nương tựa vào nhau để sống. Để có tiền ăn học, Moong Thị Thơm phải đi giữ trẻ thuê nhưng niềm đam mê học Văn vẫn không bao giờ tắt lụi. Kết quả ngọt ngào đến với em khi giành thủ khoa môn Ngữ văn trong kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 vừa qua.
(Baonghean.vn) - Sáng 12/3, Công an tỉnh chủ trì, phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo tổ chức Lễ ký kết kế hoạch phối hợp trong xây dựng, triển khai mô hình “Giáo dục ý thức chấp hành pháp luật và kỹ năng sống trong các trường học” trên địa bàn tỉnh Nghệ An.
(Baonghean.vn) - Trường Đại học Vinh và Đại học Waikato vừa trao đổi thỏa thuận hợp tác giữa hai bên trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo trong khuôn khổ chuyến thăm và làm việc cùng Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tại New Zealand.
(Baonghean.vn) - Với 3 giải Nhất, 1 thủ khoa và 100% thành viên đều đạt giải, đội tuyển Toán của Trường Trung học cơ sở Lý Nhật Quang (Đô Lương) đã làm nên kỳ tích tại Kỳ thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9. Thành tích có được không phải bằng sự may mắn mà từ sự kiên trì, vượt khó của cả thầy và trò.
(Baonghean.vn) - Học tốt nhiều môn, nhưng em Trịnh Minh Châu - học sinh Trường THCS Diễn Tháp (Diễn Châu) đã chọn môn Giáo dục công dân để dự thi học sinh giỏi.
(Baonghean.vn) - Tại Kỳ thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9 năm học 2023-2024, Trường Phổ thông Dân tộc nội trú Trung học cơ sở Tương Dương có hai học sinh đạt thủ khoa.
(Baonghean.vn) - Gần 30 gắn bó với giáo dục vùng cao, dù ở cương vị giáo viên hay nhà quản lý, cô giáo Võ Thị Tuyết Chinh - Phó trưởng Phòng Giáo dục và Đào tạo huyện Tương Dương luôn trăn trở, đau đáu với nghề.
(Baonghean.vn) - Sự nỗ lực, chăm chỉ cùng niềm đam mê, thích khám phá, sáng tạo giúp em Nguyễn Minh Châu, học sinh lớp 9B, Trường THCS Hồ Xuân Hương, huyện Quỳnh Lưu xuất sắc giành vị trí Thủ khoa môn Ngữ văn tại Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 9 năm học 2023 - 2024.
(Baonghean.vn) - Giáo viên mầm non được xem là công việc với những đặc thù riêng. Chính vì thế, việc mới đây Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp Bộ Lao động, Thương binh và Xã hội xem xét đưa giáo viên mầm non vào nhóm ngành nghề nặng nhọc, độc hại đang nhận được sự quan tâm.
(Baonghean.vn) - Tình trạng thiếu giáo viên, nhân viên trường học đã diễn ra tại Nghệ An nhiều năm qua, dẫn đến rất nhiều khó khăn cho các nhà trường. Trong khi đó, hàng nghìn giáo viên, nhân viên hợp đồng và sinh viên sư phạm mới tốt nghiệp lại khó xin việc dẫn đến nhiều nghịch lý.
(Baonghean.vn) - Kỳ thi này quy tụ những học sinh xuất sắc nhất trong toàn tỉnh, được tuyển chọn từ các vòng loại ở cơ sở. Kết quả của kỳ thi sẽ tạo nguồn mũi nhọn cho các trường và các địa phương trong những năm tới.
(Baonghean.vn) - Mấy ngày nay, một số học sinh, phụ huynh và cả giáo viên thường nhắc đến việc Bộ giáo dục và Đào tạo có văn bản chính thức yêu cầu ngành Giáo dục các địa phương bỏ quy định đưa chứng chỉ IELTS vào danh mục điều kiện ưu tiên cộng điểm hoặc tuyển thẳng vào lớp 10.
(Baonghean.vn) - Thay vì chỉ một phương thức truyền thống, năm nay việc xét tuyển vào đại học được các trường đồng loạt triển khai với nhiều phương thức khác nhau. Điều này mở ra cơ hội nhưng cũng không ít áp lực cho các thí sinh.