Động cơ là một bộ phận được xem như quan trọng nhất trên một chiếc xe hơi. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ hết cấu tạo cụ thể hay những ưu và nhược điểm của từng loại động cơ. Bài viết này sẽ giải đáp cơ bản cho bạn đọc những điều kể trên về các loại động cơ ô tô phổ biến nhất hiện nay trên thế giới.
1. Động cơ I4 – “Lựa chọn vàng” cho xe dân dụng
Động cơ I4 là loại động cơ ô tô thông dụng và phổ biến nhất hiện nay trên toàn thế giới. Với cấu tạo khá đơn khi chỉ có duy nhất một hàng 4 xy-lanh xếp theo một đường thẳng với bố trí chỉ có một nắp máy và một hàng van xu-páp (Giống hình chữ I), động cơ I4 được thường được ví von như “Lựa chọn vàng” dành cho cả nhà sản xuất lẫn khách hàng.
Ưu điểm:
1. Động cơ I4 có thiết kế nhỏ gọn, dễ tích hợp trong nhiều loại thiết kế khoang máy khác nhau và đặc biệt thích hợp cho các loại xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước vì yếu tố nhỏ gọn.
2. Động cơ I4 có khả năng tiết kiệm nhiên liệu rất tốt nhờ vào trọng lượng tổng thể nhẹ với chỉ 1 cổ xả.
3. Cũng nhờ yếu tố chỉ có một nắp máy và ít bộ phận chuyển động hơn so với các dòng có nhiều hàng xy lanh nên động cơ I4 có tỷ số năng lượng bị hao tổn rất nhỏ.
4. Dễ bảo trì, bảo dưỡng.
5. Cuối cùng, với thiết kế đơn giản, trọng lượng động cơ nhẹ dẫn tới việc chi phí sản xuất của động cơ I4 cũng thường khá thấp. Đây là yếu ảnh hưởng trực tiếp tới giá bán của xe.
Nhược điểm:
1. Động cơ I4 thường bị giới hạn dung tích xy-lanh.
2. Động cơ I4 có thiết kế với trọng tâm đặt cao hơn so với các động cơ khác. Điều này sẽ là một bất lợi nếu áp dụng trên các mẫu xe thể thao.
3. Động cơ I4 có khả năng vận hành không êm ái bằng các loại động cơ nhiều xy-lanh như I6, V6, V8… Lý do là bởi các lực sinh ra bởi chuyển động của Piston tác động lên trục khuỷu không đều và có thể khiến động cơ bị rung lắc. Thực tế, trên một mẫu xe hiện đại, các nhà sản xuất đã sáng chế ra một hệ thống trục cân bằng có tác dụng triệt tiêu sự rung lắc, giúp động cơ được cân bằng hơn.
* Tổng kết: Nhỏ gọn, nhẹ, ổn định về công suất cũng như khả năng tiết kiệm nhiên liệul, giá thành vừa phải nhưng bị giới hạn thể tích xy-lanh.
2. Động cơ I6
Tương tự động cơ I4, động cơ I6 cũng có cấu tạo khá đơn giản với chỉ có duy nhất một hàng xy-lanh xếp theo một đường thẳng với bố trí chỉ có một nắp máy và một hàng van xu-páp. Tuy nhiên, trên động cơ I6 có tổng cộng 6 xy-lanh, nhiều hơn động cơ I4 2 xy-lanh. Tuy vậy, động cơ I6 lại xuất hiện ít hơn rất nhiều so với động cơ I4 và thường chỉ có mặt trên các mẫu xe của BMW hoặc Mercedes-Benz.
Ưu điểm:
1. Động cơ I6 có khả năng vận hành rất êm ái nhờ thiết kế của động cơ đã được tối ưu hoá lại việc bố trí thứ tự kích nổ bên trong xy-lanh.
2. Tương tự động cơ I4, động cơ I6 có chi phí sản xuất thấp.
3. Động cơ I6 có thiết kế đơn giản và dễ bảo trì.
Nhược điểm:
1. Cũng bởi có thêm 2 xy-lanh so với động cơ I4, động cơ I6 có kích thước lớn hơn đáng kể. Điều này đã khiến động cơ I6 trở nên không phù hợp với các loại xe nhỏ và xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước.
2. Động cơ I6 có trọng tâm đặt cao, tương tự động cơ I4.
* Tổng kết: Mạnh mẽ, êm ái, tiết kiệm nhưng kén chọn xe.
3. Động cơ chữ V
Về cấu tạo, có thể một đơn giản động cơ chữ V có thiết kế với 2 hàng xy-lanh thẳng hàng xếp hình chữ V. So với động cơ chữ I, động cơ chữ V có cấu tạo về trục khuỷu phức tạp hơn rất nhiều. Các loại động cơ chữ V phổ biến như: V6, V8, V10 hoặc V12.
Ưu điểm:
1. Động cơ chữ V có thiết kế linh hoạt để áp dụng trên cả dòng xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước lẫn cầu sau.
2. Động cơ chữ V cho phép xy-lanh có dung tích lớn. Từ đó, cải thiện tối đa được khả năng sinh công của xe.
3. Động cơ chữ V có cấu trúc vuông vắn hơn so với động cơ chữ I. Điều này góp phần giúp hạn chế tối đa lực ly tâm khi xe vào cua ở những dải vận tốc cao.
4. Với thiết kế động cơ hình chữ V, trọng lực được phân bố đều ra 2 bên của động cơ. Điều này làm giảm thiểu tối đa các rung lắc gây ra trong quá trình chuyển động của Piston.
5. Tính linh hoạt trong việc mở rộng dung tích xy-lanh, thậm chí là 6.0L. (V8)
7. Động cơ chữ V có khả năng vận hành rất mạnh mẽ.
Nhược điểm:
1. Với thiết kế có 2 nắp máy, 2 hàng xy-lanh đồng nghĩa 2 cổ xả độc lập, động cơ phức tạp và nặng, động cơ chữ V thường có chi phí sản xuất và sử dụng khá cao.
2. So với động cơ chữ I, động cơ chữ V có mức độ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn.
6. Động cơ chữ V có mức độ hao tổn động năng do ma sát lớn bởi có nhiều thành phần chuyển động.
7. Với kích thước lớn, nặng nên động cơ chữ V thường chỉ phù hợp cho các loại xe to hay xe cao cấp.
* Tổng kết: Êm ái, bền bỉ, mạnh mẽ nhưng cồng kềnh, chi phí cao.
3. Động cơ Boxer
Về cấu tạo, động cơ Boxer là loại động cơ có thiết kế với 2 hàng xy-lanh đánh đối xứng nhau. Với cấu tạo đặc biệt như vậy, động cơ Boxer sở hữu khả năng vận hành rất đáng nể và mang thiên hướng về những mẫu xe thể thao. Hai trong số ít những hãng xe nổi tiếng đang sử dụng động cơ Boxer trên các mẫu xe của mình là Porsche và Subaru.
Ưu điểm:
1. Động cơ Boxer có khả năng vận hành êm ái nhờ toàn bộ các lực sơ cấp và thứ cấp đều được cân bằng một cách tối đa.
2. Động cơ Boxer có thiết kế ít các thành phần chuyển động nên năng lượng bị hao tổn cũng được giới hạn.
3. Với thiết kế Piston đặt sát đáy, động cơ Boxer có trọng tâm thấp.
4. Động cơ Boxer có hiệu suất hoạt động và khả năng vận hành đáng nể phục.
Nhược điểm:
1. Với thiết kế hai hàng xy-lanh đánh đối xứng theo phương ngang, động cơ Boxer tiêu tốn nhiều diện tích về chiều rộng, ảnh hưởng tới cấu tạo khoang máy.
3. Với thiết kế 2 nắp máy và 2 hàng van xu-páp độc lập, chi phí sản xuất của động cơ Boxer cũng bị đẩy lên khá cao.
4. Động cơ Boxer có mức độ khó khăn trong việc bảo trì thuộc nhóm dẫn đầu trong các loại động cơ ngày nay.
* Tổng kế: Khả năng vận hành vượt trội, êm ái nhưng khá khó khăn trong việc sửa chữa.
4. Động cơ W
Về cấu tạo, nếu như động cơ chữ V có thiết kế với 2 hàng xy-lanh thẳng hàng xếp hình chữ V thì với động cơ W, loại động cơ này có cấu tạo tương tự như 2 động cơ chữ V đặt cạnh nhau. Các loại động cơ W gồn có W12, W16 hoặc thậm chí hi hữu có những loại lên tới W32.
Ưu điểm:
– So với các loại động cơ chữ V, động cơ W tạo ra nhiều lực mô-men xoắn hơn nhờ việc bố trí trục khuỷu và xy-lanh tối ưu.
– Với thiết kế trải đều về chiều rộng, động W thường ngắn hơn về chiều dài so với động cơ chữ V.
– Được cấu tạo với nhiều xy-lanh và thể tích mỗi xy-lanh lớn nên các loại động cơ W có công suất đầu ra rất cao.
Nhược điểm:
– Là loại động cơ có nhiều thành phần chuyển động, nhiều xy-lanh và hiệu suất lớn nên tiếng ồn phát sinh từ động cơ cũng là một trở ngại lớn.
– Chi phí sản xuất rất cao.
– Mức độ tiêu hao nhiên liệu khủng khiếp.
* Tổng kết: Đẳng cấp và chỉ phù hợp với siêu xe, xe siêu sang đắt tiền.
Hoàng Vũ (Tuoitrethudo)
