Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của động cơ xăng ô tô

Tìm hiểu động cơ xăng: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động, phân loại các loại động cơ

Động cơ xăng ô tô là động cơ đốt trong chạy bằng xăng, có khả năng biến đổi nhiệt năng từ xăng thành cơ năng hoặc mô men xoắn, tác động lên bánh xe giúp xe chuyển động. Đây là động cơ được sử dụng trên hầu hết các dòng ô tô phổ thông đến cao cấp nhờ khả năng vận hành êm ái và mạnh mẽ.

1. Lịch sử hình thành động cơ xăng

Có thể coi Nikolaus August Otto là “ông tổ” của động cơ xăng với việc phát triển từ một động cơ ba thì thêm vào một thì nén khí vào cuối thế kỷ 19. Đó là lý do tại sao động cơ xăng còn có tên gọi là động cơ Otto. Động cơ xăng đầu tiên mà Otto thiết kế là động cơ có nhiều điểm khác với động cơ xăng hiện nay. Khi động cơ Otto hoạt động hỗn hợp khí và nhiên liệu nổ đẩy piston bắn ra ngoài bay tự do và tạo ra công năng trên đường quay lại piston.

Năm 1886, Gottlieb Daimler cùng Carl Benz ở Đức đã chế tạo độc lập với Siegfried Marcus ở Áo năm 1888/1889 những chiếc xe cơ giới đầu tiên sử dụng động cơ Otto.

Thành tựu này được xem là cột mốc đánh dấu bước phát triển của loại động cơ tiên tiến này, trở thành động cơ ô tô phổ biến hiện nay.

 Động cơ xăng do Otto phát triển trong quá khứ có nhiều điểm khác biệt so với động cơ hiện nay

 Động cơ xăng do Otto phát triển trong quá khứ có nhiều điểm khác biệt so với động cơ hiện nay (Nguồn: xedienxanh.net)

Xem thêm: Máy xịt rửa xe: Giá bán, địa chỉ mua & top 10 dòng máy tốt 2024

2. Cấu tạo động cơ xăng

Động cơ xăng gồm 7 bộ phận với chức năng riêng, bao gồm: 

Cấu tạo của động cơ xăng

 Cấu tạo của động cơ xăng (Nguồn:xedienxanh.net)

2.1. Xi lanh

Trong động cơ xăng, xi lanh chính là nơi hoạt động của các piston giúp tạo ra sự dịch chuyển của xe. Thông thường, động cơ vận hành bằng xăng của ô tô sẽ có 4-8 xi lanh bố trí theo chiều ngang, chiều dọc hoặc theo hình chữ V, chữ L; tùy theo thiết kế động cơ của mỗi xe khác nhau. 

2.2. Bugi

Bugi tạo ra tia lửa ở cuối kỳ nén, hỗ trợ thực hiện quá trình đốt bên trong động cơ. Khi bugi không tạo ra tia lửa, nhiệt năng sẽ không được sinh ra. 

Xem thêm:

2.3. Xupap (van)

Van hỗ trợ điều khiển van xả và hút đóng mở theo kỳ cộng với thực hiện thoát khí nén ra môi trường ngoài. Trong kỳ nén và đốt, các van của xupap sẽ đóng kín, tại 2 kỳ sau, xu páp sẽ mở để thải khí ra ngoài.

2.4. Trục cam

Là bộ phận thuộc xupap có chức năng đóng – mở – xả khí. Tại cuối chu kỳ, trục cam sẽ thực hiện mở và xả khí thải từ động cơ. 

2.5. Hệ thống nạp nhiên liệu

Hệ thống nạp nhiên liệu hay hệ thống nhiên liệu động cơ xăng có nhiệm vụ cung cấp hỗn hợp gồm xăng và không khí vào trong xi lanh. Tùy theo cấu tạo của động cơ vận hành bằng xăng mà hệ thống nạp nhiên liệu cũng sẽ được trang bị với loại phù hợp như: chế hòa khí, phun nhiên liệu trực tiếp hay gián tiếp. 

2.6. Hệ thống làm mát

Gồm bộ tản nhiệt (két nước làm mát), bơm nước cùng các ống dẫn và cảm biến nhiệt độ. Hệ thống làm mát hoạt động theo quy trình: Nước được đưa vào hệ thống, sau đó luân chuyển trong động cơ và đi ra bên ngoài tới két để làm mát.

2.7. Trục khuỷu

Đây là bộ phận tiếp nhận lực đẩy của thanh truyền và truyền cho bánh đà. 

Xem thêm: Hệ thống các đại lý VinFast trên toàn quốc cập nhật mới nhất 2024

3. Nguyên lý vận hành của động cơ xăng ô tô

Động cơ xăng hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi xăng thành nhiệt năng. Quá trình sinh nhiệt sẽ tạo ra áp suất đẩy piston ở điểm chết trên xuống vị trí điểm chết dưới, trong lúc đó, trục khuỷu sẽ quay và truyền chuyển động tới hộp số, cuối cùng đến các bánh xe giúp xe di chuyển.

Động cơ xăng hoạt động phải trải qua 4 thì chính đó là: 

  • Thì 1 – Kỳ nạp: Khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, hỗn hợp khí và nhiên liệu sẽ được nạp dần vào cylinder.
  • Thì 2 – Kỳ nén: Khi hỗn hợp khí và nhiên liệu được piston nén lại trong lúc di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên; ở giai đoạn cuối kỳ 2 (kỳ nén), hỗn hợp khí và nhiên liệu đó sẽ được đốt bởi bugi.
  • Thì 3 – Nổ (sinh công): Tại thì 3, khi hỗn hợp khí đã được đốt cháy và sinh nhiệt, áp suất cũng tăng lên khiến piston chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Nhờ có sự chuyển động này tác động lực lên trục khuỷu quay, lúc này trục khuỷu chuyển động sẽ truyền lực đến hộp số và cuối cùng tác động đến các bánh xe. 
  • Thì 4 – Xả: Ở thì 4, quá trình nổ đã diễn ra xong, khí thải sẽ được đẩy ra ống xả và thải ra môi trường.
Động cơ xăng hoạt động qua 4 thì

Động cơ xăng hoạt động qua 4 thì (Nguồn: xedienxanh.net)

Xem thêm: Tổng hợp mẫu xe hơi đẹp năm 2024 theo từng phân khúc

4. Ưu điểm – nhược điểm động cơ xăng ô tô

Động cơ vận hành bằng xăng có các ưu/nhược điểm nhất định giống như hầu hết các phiên bản khác khi tìm hiểu về động cơ của xe ô tô. 

Ưu điểm: Động cơ vận hành bằng xăng cho phép ô tô tăng tốc tốt hơn so với các dòng động cơ còn lại, vận hành êm ái và không gây ồn ào.

Nhược điểm: Động cơ chạy bằng xăng dễ gây cháy nổ nếu sử dụng không đúng cách và khả năng chịu tải thấp.

Động cơ xăng trên ô tô cho khả năng tăng tốc mạnh mẽ, vận hành êm ái

Động cơ xăng trên ô tô cho khả năng tăng tốc mạnh mẽ, vận hành êm ái (Nguồn: xedienxanh.net)

Xe ô tô chạy bằng động cơ xăng hiện nay vẫn là sự lựa chọn của nhiều người dùng bởi có công suất lớn, khả năng tăng tốc mạnh mẽ và sự tiện dụng về nhiên liệu. Tuy nhiên, với xu hướng xanh hóa phương tiện nhằm hạn chế ô nhiễm không khí do khí thải xe xăng gây ra, không ít người sử dụng đã chọn dùng xe ô tô điện thông minh. Để lựa chọn dòng ô tô phù hợp, bạn nên dựa vào nhu cầu sử dụng, sở thích cũng như tài chính của mình.

Scroll to Top