Phân Loại Và Các Hệ Thống Của Động Cơ Đốt Trong

leduchuan

Moderator

Staff member

Tham gia

29 Tháng mười 2021

Bài viết

95

Điểm tương tác

34

Điểm

18

Động cơ là một thiết bị cơ khí dùng để chuyển đổi bất kỳ một dạng năng lượng nào đó thành cơ năng để dẫn động máy móc khác. Có thể kể ra các dạng động cơ như động cơ điện thực hiện chuyển đổi điện năng thành cơ năng, động cơ đốt trong chuyển đổi hóa năng thành cơ năng, động cơ tuabin khí và các dạng động cơ khác… Trong bài viết này, diễn đàn cộng đồng Ô tô Bách Khoa Phú Thọ chỉ giới thiệu quá trình hình thành – phát triển, các hệ thống của động cơ đốt trong sử dụng trên ô tô hiện nay.

Phân loại động cơ đốt trong

1. Động cơ bốn kỳ

Chu trình công tác được thực hiện trong bốn hành trình piston hoặc hai vòng quay trục khuỷu, nghĩa là piston đi lên và xuống một lần sẽ hoàn thành một vòng quay trục khuỷu. Động cơ bốn kỳ được sử dụng phổ biến rộng rãi hiện nay hơn là loại động cơ hai kỳ do hiệu quả làm việc của nó cao hơn.

Cấu tạo động cơ đốt trong 4 kỳ

>>> Bài viết tham khảo: Nguyên hoạt động động cơ bốn thì

2. Động cơ hai kỳ

Chu trình công tác được thực hiện trong hai hành trình piston hoặc một vòng quay trục khuỷu.

Cấu tạo động cơ đốt trong 2 kỳ

Phân loại động cơ theo loại nhiên liệu dùng cho động cơ

• Động sơ sử dụng nhiên liệu lỏng nhẹ như xăng, dầu hỏa, cồn….

>>> Bài viết tham khảo: Điểm Mặt 3 Loại Động Cơ Ô Tô Phổ Biến Nhất Hiện Nay

• Động cơ sử dụng nhiên liệu lỏng nặng như: dầu Diesel, dầu mazút…

Động cơ sử dụng nhiên liệu khí như: khí LNG, CNG… bạn có thể dễ dàng nhận thấy những loại động cơ này trên các dòng xe buýt thân thiện môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh hiện nay.

Xe buýt sử dụng động cơ nhiên liệu CNG

Phân loại động cơ theo số lượng xylanh

1. Động cơ một xylanh

Động cơ một xylanh là loại động cơ được sử dụng phổ biến hiện nay trên xe máy, máy nông nghiệp…

Động cơ 1 xy lanh phổ biến ở các xe máy với dung tích máy nhỏ

2. Động cơ nhiều xylanh

Động cơ nhiều xylanh có thể sản sinh ra công suất lớn và hiệu quả hoạt động cao do đó nó thường được sử dụng trên xe ô tô, tàu thủy, các loại máy nông nghiệp lớn, máy xây dựng…

Các động cơ với dung tích máy lớn thường được trang bị nhiều xy lanh

Phân loại động cơ theo cách bố trí xy lanh

1. Động cơ thẳng hàng

Các xylanh của động cơ được bố trí thẳng hàng với nhau tạo thành một đường thẳng, do đó nó còn được gọi là động cơ chữ I. Số lượng xylanh của động cơ trên ô tô thường có là 3, 4, 6… Bốn hoặc sáu xylanh thường phổ biến hơn hẳn do khả năng ổn định động lực học tốt của nó đồng thời kích thước động cơ cũng không quá lớn.

Phân loại động cơ dựa trên cách bố trí xy lanh

2. Động cơ chữ V

Khi số lượng xylanh tăng lên đến 6, 8, 12… thì động cơ thường được bố trí theo kiểu chữ V để giảm kích thước chiều dài của động cơ. Góc chữ V có thể là 45, 60 hoặc 90 độ.

Động cơ chữ V nổi tiếng là sự cân bằng khi vận hành

3. Động cơ chữ W

Loại động cơ chữ W được sử dụng khi số lượng xylanh quá nhiều như: 12, 16… xylanh.

Động cơ chữ W thường thấy trên các xe với dung tích máy cực lớn, xe sang, xe cơ bắp

4. Động cơ boxer

Động cơ đối xứng hay còn gọi là động cơ Boxer (Boxer engine) là loại động cơ được sử dụng trên hầu hết các dòng xe của Subaru và một vài dòng xe của Porsche. Loại động cơ này có khả năng ổn định tốt, khả năng chống rung động cao so với các loại động cơ khác, do đó cảm giác lái của các dòng xe Subaru rất êm ái và thoải mái so với các dòng xe khác.

Động cơ boxer – sự nhận diện thương hiệu của Subaru

5. Động cơ hình sao

Đây là loại động cơ được bố trí trên các loại máy bay cánh quạt, các xylanh sẽ được bố trí xung quanh trục khuỷu nằm ở trung tâm. Loại kết cấu động cơ này có kích thước và khối lượng rất lớn, đồng thời hiệu quả làm việc cũng thấp hơn động cơ turbin khí, do đó nó ít được trang bị trên các dòng máy bay dân dụng và quân sự hiện nay.

Động cơ hình sao từng được ứng dụng trên máy bay

Phân loại động cơ theo phương pháp nạp khí vào buồng đốt

1. Động cơ không tăng áp

Hay còn gọi là động cơ hút khí tự nhiên, quá trình hút không khí hoặc hỗn hợp hòa khí vào xylanh hoàn toàn do piston hút trực tiếp từ khí trời (đối với động cơ bốn kỳ) hoặc do không khí được nén tới áp suất đủ để thực hiện việc thay đổi môi chất và nạp đầy xylanh (động cơ hai kỳ).

2. Động cơ tăng áp

Thuật ngữ tăng áp có nghĩa là làm tăng khối lượng của môi chất mới nhờ nâng cao áp suất trên đường nạp qua đó tăng mật độ khí nạp, hay có thể hiểu đơn giản hơn, tăng áp là tăng khối lượng khí nạp vào buồng đốt bằng cách tăng áp suất đường ống nạp. Từ đó có thể dễ dàng hình dung động cơ tăng áp khi hoạt động sẽ làm tăng áp suất đường ống nạp bằng một thiết bị tăng áp là turbocharger hoặc supercharger. Turbo tăng áp được dẫn động bởi khí thải của động cơ, trong khi đó, tăng áp kiểu siêu nạp được dẫn động bởi trục khuỷu của động cơ.
Ngoài những đặc điểm kể trên, còn có thể dựa vào những đặc trưng khác để phân loại động cơ như: dựa vào công dụng của động cơ (động cơ tĩnh tại, động cơ tàu thủy, động cơ ô tô – máy kéo, theo phương pháp làm mát động cơ, theo khả năng đổi chiều quay động cơ, theo phương pháp hình thành hòa khí… về mặt nguyên lý làm việc các động cơ đốt trong đều phải thực hiện các quá trình.

>>> Bài viết tham khảo: Hệ Thống Phân Phối Khí: Cấu Tạo? Các Hư Hỏng Và Sửa Chữa?

Ngoài những đặc điểm kể trên, còn có thể dựa vào những đặc trưng khác để phân loại động cơ như: dựa vào công dụng của động cơ (động cơ tĩnh tại, động cơ tàu thủy, động cơ ô tô – máy kéo, theo phương pháp làm mát động cơ, theo khả năng đổi chiều quay động cơ, theo phương pháp hình thành hòa khí… về mặt nguyên lý làm việc các động cơ đốt trong đều phải thực hiện các quá trình.

Tám hệ thống chính của động cơ đốt trong hiện đại

1. Hệ thống phát lực

Hệ thống phát lực có nhiệm vụ bao kín buồng cháy và tiếp nhận lực khí cháy truyền xuống trục khuỷu tới máy công tác. Hệ thống phát lực bao gồm các chi tiết như piston, xéc măng (bạc piston), chốt piston, thanh truyền (tay dên), bạc đầu to (miễn dên) và đầu nhỏ (nếu có) thanh truyền, trục khuỷu (cốt máy), bạc trục khuỷu (miễn cốt máy) và bánh đà.

Hệ thống phát lực

2. Hệ thống cố định

Hệ thống cố định bao gồm các chi tiết chiếm phần lớn khối lượng của động cơ như thân máy, nắp quy-lát, nắp cò, cạc te nhớt, đường ống nạp và thải… Đây là những chi tiết có kết cấu rất phức tạp dùng để ghép các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ. Hình dạng và kếu cấu của chúng phụ thuộc vào công suất động cơ, kiểu làm mát động cơ hay phương pháp chế tạo…

Hệ thống cố định

Thân máy là bộ xương của động cơ đốt trong

3. Hệ thống phân phối khí

Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ nạp đầy không khí hoặc hòa khí (xăng hòa trộn với không khí) vào buồng đốt trong kỳ nạp và thải sạch khí cháy ra khỏi xylanh trong kỳ thải. Hệ thống phân phối khí phải làm việc rất chính xác để đáp ứng được nhiệm vụ trên.

Hệ thống phân phối khí

Hệ thống phân khối bao gồm các chi tiết như trục cam, xích cam (dây cuaroa cam), xupap, lò xo xupap, cò mổ,… Ngoài ra trên các hệ thống phân phối khí hiện đại trên các dòng xe của TOYOTA như Camry, Altis, Fortuner, LandCruiser… còn trang bị thêm các cơ cấu điều khiển cam thông minh VVT-i, tương tự trên các dòng xe khác như HONDA, MAZDA, KIA, HYUNDAI, BMW, MERCEDES, AUDI… đều trang bị thêm các cơ cấu để cải thiện hiệu quả làm việc của các hệ thống phân phối khí.

Cơ cấu phân phối khí DOCH trên các mẫu ô tô hiện đại

4. Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu trên động cơ có nhiệm vụ cung cấp đúng lượng nhiên liệu cần thiết cho động cơ trong kỳ nạp, lượng nhiên liệu phụ thuộc vào các điều kiện vận hành của động cơ như: khởi động, cầm chừng (không tải), tăng tốc, nửa tải, toàn tải…
Các loại động cơ xăng hiện đại ngày nay đều đang sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điện tử nhằm tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm…

Các loại động cơ xăng hiện đại ngày nay đều đang sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điện tử nhằm tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm…

Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng

Các loại động cơ Diesel ngày nay vẫn còn sử dụng bơm cao áp (bơm phân phối) để cấp nhiên liệu tới động cơ. Bên cạnh đó, hệ thống phun nhiên liệu điện tử Common Rail cũng được ứng dụng để giảm phát thải ô nhiễm, tăng công suất động cơ Diesel.

Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

>>> Bài viết liên quan: Hệ Thống Phun Xăng Điện Tử Và Những Điều Cần Biết

5. Hệ thống bôi trơn

Động cơ đốt trong hoàn toàn được chế tạo từ kim loại, do đó khi hoạt động sẽ có ma sát giữa các bề mặt chi tiết gây mài mòn. Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ làm giảm tối đa sự ma sát mài mòn đó, đồng thời giúp cho động cơ hoạt động mượt mà hơn. Hệ thống bôi trơn là một hệ thống quan trọng ảnh hưởng tới tuổi thọ lẫn khả năng sinh công suất của động cơ.

Hệ thống bôi trơn động cơ

>>> Bài viết tham khảo: Hệ Thống Bôi Trơn: Cấu Tạo? Các Hư Hỏng và Sửa Chữa?

6. Hệ thống làm mát

Trong quá trình hoạt động, động cơ đốt trong sẽ sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Nhiệt độ quá cao sẽ làm các chi tiết giãn nở gây bó kẹt với nhau, đồng thời sự mài mòn sẽ tăng lên và độ bền của chi tiết cũng sẽ giảm xuống. Do đó, hệ thống làm mát được thiết kế để làm giữ nhiệt độ của động cơ trong một phạm vi nhiệt độ mà động cơ hoạt động ổn định, nhiệt độ sẽ không quá cao cũng không quá thấp.

Hệ thống làm mát động cơ đốt trong

>>> Bài viết liên quan: Hệ Thống Làm Mát Động Cơ: Cấu Tạo? Các Hư Hỏng và Sửa Chữa?

7. Trang bị điện cho động cơ (hệ thống điện động cơ)

Động cơ đốt trong trên ô tô luôn được trang bị các thiết bị và hệ thống điện nhầm giúp cho động cơ có thể hoạt động. Có thể dễ dàng nhận biết các trang bị điện cho động cơ xăng như: hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động, máy phát, ac-quy…, động cơ Diesel được trang bị các thiết bị điện như bugi xông, máy phát, hệ thống khởi động, ac-quy…

Bộ chia điện trên ô tô đời cũ

>>> Xem thêm nhiều bài viết về điện ô tô tại : hệ thống điện

8. Hệ thống xử lý khí thải

Hệ thống xử lý khí thải là hệ thống thứ 8 không chính thức của động cơ đốt trong. Trong thời đại mới, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng được mọi người quan tâm, chính vì thế nếu không trang bị các công nghệ xử lý khí thải đạt yêu cầu, các nhà sản xuất ô tô sẽ không được phép bán những chiếc ô tô của mình. Bởi lẽ đó, hệ thống xử lý khí thải ra đời.
Hệ thống xử lý khí thải bao gồm những công nghệ hỗ trợ giảm phát thải ô nhiễm như: bộ xúc tác 3 thành phần trên động cơ xăng, hay bộ lọc bồ hóng trên động cơ diesel,…

Hệ thống xử lý khí thải bao gồm những công nghệ hỗ trợ giảm phát thải ô nhiễm như: bộ xúc tác 3 thành phần trên động cơ xăng, hay bộ lọc bồ hóng trên động cơ diesel,…

Bộ xúc tác 3 thành phần của động cơ xăng

Nhìn chung, động cơ đốt trong là một cỗ máy rất phức tạp bao gồm các cụm hệ thống lắp ghép lại với nhau. Hệ thống này hoạt động sẽ kéo theo hệ thống khác hoạt động đồng thời. Do đó, để tìm hiểu kỹ hơn về các hệ thống trên động cơ đốt trong, các bạn hãy tham khảo các bài viết tiếp theo của diễn đàn cộng đồng Ô tô Bách Khoa Phú Thọ nhé.

Nguồn: Thanh Phong Auto

Chỉnh sửa lần cuối bởi người điều hành: