Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết

Theo Minh Kha (thanhnien.vn)

Theo dõi Báo Nghệ An trên Google News
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 một bộ phận quan trọng trên xe hơi. ảnh 1
Động cơ là một bộ phận quan trọng trên xe hơi.
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 ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 2
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 ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 3
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.
Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 7
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.
Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 8
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.
Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 9
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.
Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 10
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.
Động cơ ô tô và những điều cơ bản cần biết - ảnh 11
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.

tin mới

Một góc nhìn về trường tiên tiến

Một góc nhìn về trường tiên tiến

(Baonghean.vn) - Có thể thấy tính nhân văn từ ý tưởng xây dựng các trường học tiên tiến là nó mở ra cơ hội để đánh thức tiềm lực của người học. Tuy nhiên, việc xây dựng trường tiên tiến cần nhất là tính đồng bộ.

Cuộc thi

24 đội chơi tham gia cuộc thi 'Chinh phục tương lai'

(Baonghean.vn) - Sáng 13/9, tại Trường THCS Đặng Thai Mai, Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với Ban Khoa giáo, Đài Truyền hình Việt Nam tổ chức vòng sơ khảo chương trình “Chinh phục tương lai” dành cho học sinh trung học cơ sở năm học 2023 - 2024 trên địa bàn thành phố.

'Gieo chữ' giữa sóng gió Trường Sa

'Gieo chữ' giữa sóng gió Trường Sa

(Baonghean.vn) - Giữa ngàn khơi nơi xa nhất của Tổ quốc Việt Nam, vẫn có những đứa trẻ bi bô học chữ. Điều đó khẳng định rằng, ở đâu có chủ quyền, lãnh thổ Việt Nam, ở đó có sự nghiệp trồng người.

Để trường tiên tiến thực sự...tiên tiến

Để trường tiên tiến thực sự...tiên tiến

(Baonghean.vn) - Nghệ An đang bước vào năm thứ 2 thực hiện thí điểm mô hình trường tiên tiến ở các nhà trường, trong đó có nhiều trường công lập. Trong những năm đầu triển khai, không tránh khỏi những băn khoăn.

Sáng 5/9, giáo viên và học sinh TH School hân hoan đón chào ngày khai giảng năm học mới. Ảnh: Phú Hương

TH School Vinh: Khơi niềm cảm hứng, chắp cánh ước mơ

(Baonghean.vn) - Sáng 5/9, học sinh TH School Vinh đã có một mùa tựu trường mới. Đây  là năm học thứ 2, TH School Vinh phối hợp, liên kết cơ sở vật chất với Trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, thực hiện mục tiêu đưa chương trình chuẩn quốc tế vào các trường công lập trên địa bàn toàn quốc.

Đồng chí Võ Thị Minh Sinh dự lễ khai giảng năm học mới tại Trường THCS Trường Thi (TP Vinh)

Đồng chí Võ Thị Minh Sinh dự lễ khai giảng năm học mới tại Trường THCS Trường Thi (TP Vinh)

(Baonghean.vn) - Hoà chung không khí tưng bừng, phấn khởi của hàng triệu học sinh trong cả nước chào đón năm học mới, sáng 5/9, toàn thể cán bộ, giáo viên và  hơn 700 em học sinh của Trường THCS Trường Thi (thành phố Vinh) tổ chức Lễ Khai giảng năm học 2023 - 2024 với nhiều niềm vui mới. 

Đồng chí Nguyễn Thị Thu Hường tặng hoa chúc mừng Trường Trung học Cơ sở Nguyễn Trãi nhân Lễ khai giảng năm học 2023-2024. Ảnh: Thành Chung

Đồng chí Nguyễn Thị Thu Hường dự Lễ khai giảng năm học mới tại Trường Trung học Cơ sở Nguyễn Trãi (Tân Kỳ)

(Baonghean.vn) - Tại Lễ khai giảng, thay mặt lãnh đạo tỉnh, đồng chí Nguyễn Thị Thu Hường đã tặng hoa, quà, chúc mừng Trường Trung học Cơ sở Nguyễn Trãi và gửi những lời chúc tốt đẹp nhất tới cán bộ, giáo viên, nhân viên và toàn thể học sinh nhà trường nhân dịp năm học mới.