Động cơ xăng là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 

1213

Động cơ xăng ô tô được đánh giá là loại động cơ mạnh mẽ, có khả năng tăng tốc tốt. Hiện nay hầu hết các dòng xe ô tô từ dòng phổ thông đến hạng sang đều được trang bị động cơ xăng.

Động cơ xăng là gì? 

Động cơ xăng là động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng. Động cơ này có khả năng biến đổi nhiệt năng của xăng thành cơ năng hoặc mô-men xoắn, tác dụng lên các bánh xe giúp ô tô chuyển động.

Lịch sử ra đời của động cơ xăng

Động cơ xăng do Nicholas August Otto phát triển vào cuối thế kỷ 19 dựa trên động cơ ba kỳ có bổ sung khí nén. Khi vận hành với hỗn hợp nhiên liệu và khí nổ sẽ tạo ra một lực đẩy pít-tông bắn ra, sau đó quay trở lại sinh ra công năng.

Sau đó ở Đức vào năm 1886 và ở Áo vào năm 1888-1889 Gottlieb Daimler và Carl Benz, Siegfried Marcus đã độc lập chế tạo chiếc ô tô đầu tiên có động cơ xăng. Thành tựu này được coi là đánh dấu cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển động cơ xăng thành động cơ ô tô phổ biến hiện nay.

Động cơ xăng là động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng
Động cơ xăng là động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng

Cấu tạo của động cơ xăng 

Động cơ xăng bao gồm 7 bộ phận chính, mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt. Cấu tạo gồm: xi lanh, bugi, van, trục cam, trục khuỷu, hệ thống nạp nhiên liệu và hệ thống làm mát.

Xi lanh là một bộ phận quan trọng của động cơ xăng – pít tông hoạt động ở đây để giúp xe chuyển động. Thông thường, ở động cơ xăng của ô tô sẽ có từ 4 đến 8 xi lanh được xếp theo chiều ngang, chiều dọc hoặc chữ I, chữ V,… tùy theo thiết kế động cơ của xe.

Bugi là một thiết bị có khả năng tạo ra tia lửa điện ở cuối hành trình nén để thực hiện quá trình đốt cháy bên trong động cơ. Nếu bugi không hoạt động sẽ không có nhiệt năng.

Van ( xu náp) này có nhiệm vụ điều khiển việc đóng mở thường xuyên của van xả, van hút và xả khí nén ra môi trường bên ngoài. Trong quá trình nén và đốt, van của xu náp sẽ đóng, và trong hai chu kỳ tiếp theo, van sẽ mở ống để xả khí thải ra ngoài.

Trục cam là một bộ phận của van, có chức năng đóng mở và xả khí. Vào cuối chu trình, trục cam mở và xả khí thải ở động cơ.

Trục khuỷu có nhiệm vụ nhận lực đẩy từ thanh truyền và truyền đến bánh đà.

Hệ thống nạp nhiên liệu (hệ thống nhiên liệu động cơ xăng) có nhiệm vụ chính là cung cấp hỗn hợp xăng và không khí vào các xilanh. Tùy theo cấu tạo của động cơ xăng mà đưa ra kiểu hệ thống nạp thích hợp: chế hòa khí, phun xăng gián tiếp hay phun xăng trực tiếp.

Hệ thống làm mát bao gồm một bộ tản nhiệt (két nước làm mát) và máy bơm nước cũng như các đường ống và cảm biến nhiệt độ. Nước được đưa vào hệ thống, sau đó tuần hoàn qua động cơ và chảy ra két nước để làm mát.

Động cơ xăng bao gồm 7 bộ phận chính, mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt.
Động cơ xăng bao gồm 7 bộ phận chính, mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt.

Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng xe ô tô 

Động cơ xăng đang hoạt động sẽ biến xăng thành nhiệt năng, quá trình đốt nóng sẽ tạo ra áp suất đẩy piston ở tâm chết trên xuống vị trí tâm chết dưới, đồng thời trục khuỷu quay và truyền chuyển động đến vị trí của hộp số, cuối cùng đến bánh xe.

Để giúp động cơ hoạt động, các thì trong động cơ xăng sẽ trải qua 4 hành trình chính:

Thì 1 – Kỳ nạp: Khi piston di chuyển từ tâm trên xuống tâm chết dưới, hỗn hợp không khí và nhiên liệu được nạp vào cylinder.

Thì 2 – Kỳ nén: Hỗn hợp khí và nhiên liệu được nén bởi piston khi nó di chuyển từ tâm chết dưới lên tâm chết trên. Khi kết thúc  kỳ 2, hỗn hợp khí và nhiên liệu này sẽ được bugi đánh lửa.

Thì  3 – Nổ (Sinh công): Trong thì 3, hỗn hợp khí đã được đốt cháy và sinh nhiệt, áp suất tăng lên làm cho piston chuyển động từ tâm trên xuống tâm chết dưới. Chuyển động này tác dụng lên trục khuỷu làm cho trục quay. Bằng cách quay trục khuỷu, chuyển động được truyền đến hộp số và cuối cùng là các bánh xe.

Thì 4 – Xả : Ở thì 4, quá trình nổ đã xảy ra và khí thải sẽ được đẩy ra ống xả và thải ra môi trường.

Cấu tạo động cơ xăng gồm: xi lanh, bugi, van, trục cam, trục khuỷu, hệ thống nạp nhiên liệu và hệ thống làm mát
Cấu tạo động cơ xăng gồm: xi lanh, bugi, van, trục cam, trục khuỷu, hệ thống nạp nhiên liệu và hệ thống làm mát

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ xăng 

Khi tìm hiểu về động cơ của ô tô, bạn sẽ thấy rằng mỗi phiên bản đều có những ưu nhược điểm nhất định và động cơ xăng cũng không ngoại lệ:

Về những ưu điểm:

  • Động cơ xăng khi đang vận hành cho phép xe tăng tốc tốt hơn các dòng động cơ khác.
  • Vận hành êm ái và không gây tiếng ồn.

Bên cạnh những ưu điểm của động cơ xăng đối với xe cũng có những nhược điểm sau:

  • Khả năng chịu tải thấp.
  •  Sử dụng không đúng cách có thể gây cháy nổ.

Phân biệt giữa động cơ xăng và động cơ dầu 

Động cơ xăng  Động cơ dầu ( diesel) 
Hiệu năng sử dụng ( công suất) Nhỏ hơn 1,5 lần so với động cơ dầu Lớn hơn 1,5 so với động cơ xăng 
Nhiên liệu sử dụng  Xăng  Dầu ( diesel)
Cơ cấu buồn đốt  

Xăng và không khí được hòa trộn trước khi 

Hỗn hợp cháy được trộn trực tiếp bên trong buồng đốt


Không giống như động cơ xăng, động cơ dầu không cần bugi để tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí nạp. Khi kết thúc kỳ nén và bắt đầu mở rộng quá trình cháy, nhiên liệu diesel được phun vào buồng đốt của động cơ diesel. Dưới tác động của nhiệt độ cao và áp suất lớn của khí nén sẽ xảy ra hiện tượng cháy tự phát.

Ngoài ra, một số động cơ dầu sẽ có thêm một bugi đốt nóng. Vào mùa đông, khí nén không thể tạo ra đủ nhiệt độ và áp suất để quá trình phun dầu diesel diễn ra một cách tự nhiên. Nguyên nhân là do buồng đốt bên trong động cơ quá lạnh. Lúc này, bugi được đốt nóng có tác dụng đốt nóng buồng đốt trước khi nổ máy.

Không giống như động cơ xăng, động cơ dầu không cần bugi để tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí nạp
Không giống như động cơ xăng, động cơ dầu không cần bugi để tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí nạp
Thì  Động cơ dầu  Động cơ xăng 
Xả Sunap xả khí thải ra ngoài  Khí xả được thải qua ngoài qua sunap 
Hút Hút không khí qua xi lanh  Hút hòa khí hỗn hợp xăng và không khí vào xi lanh 
Nén Nén khí áp suất và nhiệt độ cao:

T= ( 200-300 độ C)

P= ( 30-35) kg/cm2

Ép hòa khí với áp suất cùng nhiệt độ thấp hơn: 

T = ( 200-300 độ C)

P= ( 8-10) kg/cm2

Nổ Khi nhiên liệu phun vào buồn đốt hòa với không khí được nén ở áp suất cùng nhiệt độ cao tự bốc cháy. Hỗn hợp cháy giãn nở sẽ sinh công cho động cơ Bugi phát tia lửa điện đốt cháy hòa khí trong xi lanh. Lúc này hòa khí giãn nở sinh công cho động cơ 
Động cơ xăng ô tô được đánh giá là loại động cơ mạnh mẽ, có khả năng tăng tốc tốt.
Động cơ xăng ô tô được đánh giá là loại động cơ mạnh mẽ, có khả năng tăng tốc tốt.

Qua bài viết trên, Auto Detailing hy vọng bạn có thể hiểu sâu hơn về động cơ xăng cũng như đưa ra quyết định lựa chọn dòng xe phù hợp cho mình bởi mỗi dòng xe đều có điểm mạnh và hạn chế riêng. 

 

AutoDetailing.vn – Blog chia sẻ, đánh giá phụ kiện ô tô cũng như chia sẻ các thông tin hữu ích về thị trường ô tô, cách tự chăm sóc chiếc xe ô tô giúp người dùng trải nghiệm nhiều hơn trên chiếc xe của mình.

Tìm kiếm AutoDetailing.vn qua: