Có bao giờ bạn thắc mắc hệ thống độ cơ ô tô nằm dưới nắp capo xe mình hoạt động như thế nào hay những khái niệm động cơ 4 kỳ, mã lực, mô men xoắn là gì?
Động cơ xe ô tô gồm những bộ phận nào?
Để tìm hiểu nguyên lý hoạt động động cơ của xe ô tô, đầu tiên ta cần biết một số khái niệm cơ bản về động cơ và cấu tạo động cơ ô tô. Phần lớn mọi động cơ sử dụng cho xe ô tô đều là động cơ đốt trong và sử dụng nhiên liệu là xăng hoặc dầu diesel. Ưu điểm của động cơ đốt trong chính là hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều động cơ đốt ngoài.
Động cơ đốt trong xe ô tô
Về cấu tạo chính, động cơ sẽ có các thành phần như: piston, xy lanh, bugi, van nạp/xả, trục cam, thanh truyền, trục khuỷu và cacte. Khi động cơ hoạt động, piston sẽ chuyển động lên xuống trong lòng xyl anh.
Động cơ xe ô tô thường sẽ có nhiều xy lanh, có thể là 4, 6, 8, 10, 12… và xy lanh thường sẽ được bố trí theo 3 dạng chính như thẳng hàng, chữ V hoặc đối xứng ngang. Việc bố trí như vậy sẽ tác động đến độ nhịp nhàng, chi phí cấu tạo và hình dáng tổng thể của máy. Từ đó, nó sẽ được phù hợp theo từng loại xe hơi khác nhau dựa trên mục đích sử dụng.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống động cơ ô tô
Nguyên lý làm việc động cơ đốt trong là một chu trình khép kín với hàng loạt vụ nổ trăm lần mỗi phút trong xy lanh động cơ. Hỗn hợp phối trộn theo một tỷ lệ xác định giữa không khí và nhiên liệu sẽ được đưa vào trong buồng đốt. Ở đây, các vụ nổ sẽ được thực hiện để tạo áp suất lên piston và đẩy piston di chuyển. Chu kì của động cơ đốt trong xe ô tô sẽ có 4 bước để có thể chuyển hóa xăng thành hoạt động của xe. Đó gọi là động cơ 4 kỳ bao gồm nạp, nén, đốt và xả.
Sơ đồ 4 kỳ của động cơ
Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ:
Kỳ thứ nhất (nạp): Không khí và nhiên liệu sẽ được nạp vào cylinder khi piston đang ở điểm chết trên xuống điểm chết dưới.
Kì thứ hai (nén): Hỗn hợp khí và nhiên liệu sẽ được piston nén lại khi di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Ở cuối kỳ hai, hỗn hợp khí và nhiên liệu sẽ được đốt bằng bugi.
Kì thứ 3 (đốt): Lúc này, hỗn hợp khí đã được cháy lên và nhờ đó mà áp suất tăng lên khiến piston chuyển động điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Chuyển động ấy sẽ tác dụng lên trục khuỷu và tạo thành chuyển động quay.
Thì thứ tư (xả): Khi quá trình nổ đã diễn ra xong, khí sẽ được đẩy ra ống xả (pô) để thải ra môi trường.
Nếu phân tích kỹ hơn về nguyên lý hoạt động của xe, ta có thể thấy rằng chuyển động ở 3 kỳ một, hai và bốn được thực hiện nhờ công thặng dư của kỳ ba. Một động cơ 4 kỳ có góc đánh lửa là 720 độ và theo góc quay ấy thì trục khuỷu phải quay 2 lần mới có 1 lần đánh lửa. Vậy nếu xe có nhiều cylinde hơn thì góc đánh lửa của bạn sẽ nhỏ lại và xe sẽ chạy êm hơn rất nhiều.
Một số những thuật ngữ chuyên môn về động cơ ô tô
Đến đây, bạn chắc hẳn đã nắm được một số kiến thức cơ bản về nguyên lý hoạt động của động cơ xe. Tiếp theo ta sẽ tìm hiểu về một số thuật ngữ của động cơ xe nhằm giúp bạn có thể trao đổi cùng các kỹ thuật viên khi bảo dưỡng xe ô tô.
Mã lực là gì?
Mã lực là gì? Đây là đơn vị dùng để đo công suất ô tô có ký hiệu viết tắt là HP (Horse Power). Một mã lực sẽ tương đương với sức tải là 15 kg lên 30,48 cm trong 1 phút.
Mã lực rất quan trọng tới công suất hoạt động của động cơ
Tham khảo: Các lỗi thường gặp trên động cơ ô tô
Mô men xoắn là gì?
Thông số mô men xoắn dùng để biểu thị tác động của lực quay lên vật thể quanh trục. Đơn giản nhất ta có thể lấy ví dụ với việc xiết ốc của cờ lê. Mô men xoắn sẽ có tỷ lệ thuận với lực tác động (Newton) và độ dài tay đòn (mét). Nếu lực xiết là 30N và tay đòn dài 30cm thì mô men xoắn sẽ là 30*0.3=9Nm.
Trở lại với động cơ xe oto, nếu động cơ có mô men xoắn 1Nm với lực 1N, cánh tay đòn 1m và 60 vòng/phút thì công sinh ra 1 giây sẽ là 6,28Nm và công suất là 6,28W. Vậy từ mô men xoắn ta có thể hiểu được công suất máy là bao nhiêu. Ngoài ra, ta cần quan tâm về tốc độ vòng quay nào động cơ sẽ đạt dải mô men tối đa. Bởi chỉ số mô men xoắn càng cao thì xe sẽ có lực kéo khỏe và vượt địa hình tốt.
Minh Tùng
