Tìm hiểu khái niệm: Động cơ ô tô là gì, xi lanh ô tô là gì?

Động cơ đóng vai trò quan trọng bậc nhất trọng hoạt động của xe hơi khi được ví như “trái tim” của xe. Trong khi đó, xi lanh lại là mắt xích cực kỳ cần thiết trong hệ thống động cơ giúp tạo ra công suất. Một chiếc xe muốn hoạt động với động cơ hiệu quả thì cần sở hữu hệ thống xi lanh thật sự chất lượng. Vậy động cơ ô tô là gì, xi lanh ô tô là gì? Động cơ ô tô tại sao cần phải sử dụng nhiều xi lanh? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết thắc mắc của bạn một cách chi tiết và chuẩn xác nhất. 

1. Động cơ ô tô là gì?

Động cơ ô tô là thành phần cấu tạo quan trọng nên chiếc xe và có hoạt động vô cùng phức tạp. Nó cũng được phân chia thành nhiều loại động cơ khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dùng. 

1.1 Khái niệm

Động cơ ô tô là gì? Động cơ chính là một trong những thiết bị đóng vai trò chuyển hóa một dạng năng lượng nào đó thành động năng. Như là xăng dầu – nhiệt năng, điện năng,…

Về cơ bản, động cơ ô tô sẽ được chia làm 3 loại chính:

• Động cơ đốt trong: xăng, diesel
• Động cơ đốt ngoài: hơi nước, stirling
• Động cơ điện

Hiện nay, các loại động cơ đốt được sử dụng phổ biến nhất trên hầu hết tất cả các dòng xe ô tô hiện hành nhờ hiệu năng cao và bền bỉ. Động cơ điện (được ứng dụng trong sản xuất xe ô tô điện) được kỳ vọng sẽ trở thành một thiết bị tiềm năng và phát triển thành xu hướng sản xuất xe hơi trong tương lai giúp tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường. 

Xem thêm: TOP 5 xe ô tô điện có mức giá tốt nhất

1.2 Công dụng

Công dụng của động cơ chính là giúp ô tô có thể di chuyển nhờ sản sinh ra công suất và mô men xoắn, từ đó làm các bánh xe hoạt động. Chính vì vậy, không ngoa khi ví nó như “trái tim” của chiếc xe. 

Ngoài ra, động cơ còn đóng vai trò trong dẫn động cho máy phát điện, hệ thống trợ lực lái,… những hệ thống phụ trợ cần thiết trên xế yêu. 

1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ xe hơi

Nguyên lý hoạt động là một phần quan trọng bạn cần nắm rõ khi tìm hiểu về động cơ ô tô là gì. 

Động cơ muốn hoạt động hiệu quả thì cần nhất là cơ cấu sinh lực với các bộ phận quan trọng là Xi lanh, Piston, Xupap, Bugi, trục cam, thanh truyền, trục khuỷu, dây curoa, các-te. 

Nguyên lý hoạt động của động cơ sẽ có chu kỳ nạp, nén, đốt và xả với một quy trình khép kín.

• Kỳ nạp: Nhiên liệu và hỗn hợp khí sẽ được nạp vào xi lanh của động cơ. Lúc này, piston đóng vai trò chuyển động chúng từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới.
• Kỳ nén: Động cơ sẽ nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu vừa được nạp vào trong trong một không gian nhỏ và kín. Cuối kỳ nén, bugi thực hiện đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu. 
• Kỳ đốt (nổ): Mỗi phút, sẽ có tới hàng trăm vụ nổ được diễn ra trong lòng xi lanh động cơ. Nhiệt độ tăng cao, khí đốt sẽ giãn nở và tạo ra áp suất đẩy piston di chuyển và tác động lên thanh truyền >> trục khuỷu >> biến đổi thành chuyển động quay. 
• Kỳ xả: Piston di chuyển ngược lại từ điểm chế dưới lên điểm chết trên, cuối cùng đẩy khí thải trong hệ thống xi lanh qua vả và xả ra ngoài thông qua hệ thống khái thải. 

Xem thêm: Dây curoa là gì?

2. Xi lanh ô tô là gì?

Xi lanh là một bộ phận quan trọng, không thể thiếu trong thiết kế động cơ ô tô. Vậy xi lanh ô tô là gì? 

2.1 Khái niệm – công dụng

Xi lanh ô tô là gì? Xi lanh thể hiện khả năng vận hành của xe bởi đây là nơi diễn ra quá trình đốt chất hỗn hợp khí và nhiên liệu để giúp bộ phận piston có thể chuyển động, làm trục khuỷu quay. Từ đó tạo ra không gian hút và nén khí, giúp động cơ tạo ra công suất. 

Trong xi lanh ô tô, quan trọng nhất là buồng đốt (hay còn gọi là không gian xi lanh) và dung dịch xi lanh. 

+ Không gian xi lanh: Sẽ thay đổi theo chuyển động lên xuống của piston chứ không cố định. Nhưng để hoạt động theo quy trình thì nó sẽ bị giới hạn bởi đỉnh piston, nắp và thành xi lanh. 

+ Dung tích xi lanh: Là phần thể tích không gian xi lanh, tính từ tâm của xi lanh đến phần điểm chết trên và điểm chết dưới của piston tạo ra 2 mặt vuông góc. 

2.2 Nguyên lý hoạt động của xi lanh

Xi lanh ô tô là gì – Bạn đã có câu trả lời. Vậy nó hoạt động như nào trong hệ thống động cơ?

Để động cơ hoạt động hiệu quả, xi lanh đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cả 4 kỳ nạp, nén, đốt, xả của động cơ. Hoạt động của xi lanh sẽ giúp động cơ nạp nhiên liệu, tạo ra công suất nhờ điều hướng chuyển động của piston và đốt cháy nhiên liệu.  

2.3 Số lượng và cách sắp xếp xi lanh ô tô

Động cơ ô tô không giới hạn số lượng xi lanh ở bên trong khi có thể có 1 hoặc nhiều xi lanh tùy thuộc vào từng loại động cơ của xe. Số lượng xi lanh có thể là 3, 4, 5, 6, 8, 12,…Trong đó phổ biến và thường gặp nhất là những khối động cơ có 4 xi lanh hoặc 6 xi lanh. 

Số lượng xi lanh càng nhiều thì khi sắp xếp sẽ càng phức tạp và khó khăn để đảm bảo kích thước và vận hành của động cơ đạt hiệu quả tốt nhất. Có 3 kiểu sắp xếp được các nhà sản xuất ô tô áp dụng phổ biến là kiểu sắp xếp chữ I – xi lanh thẳng hàng, chữ V – xi lanh xếp đối đỉnh, chữ W.

Số lượng và cách sắp xếp xi lanh trong động cơ sẽ được nhà sản xuất ghi rõ trong phần thông số kỹ thuật của xe theo dạng ký hiệu gồm kiểu sắp xếp đi cùng số lượng. Để giúp bạn đọc dễ hình dung, cụ thể như sau:

+ Động cơ I4: Loại động cơ có 4 xi lanh được xếp thẳng hàng giống chữ I (gồm 1 hàng có 4 xi lanh) – Sử dụng cho các dòng xe bình dân (Vios, Camry, Fortuner, Ford Ranger,…)

+ Động cơ V6: Loại động cơ ô tô có 6 xi lanh sắp xếp kiểu chữ V – đối đỉnh (gồm 2 hàng với mỗi hàng có 3 xi lanh) – Các dòng xe hạng sang cỡ trung (Audi A6, Lexus LS, Mercedes S-Class,…)

+ Động cơ V8: Loại động cơ có 8 xi lanh xếp kiểu đối đỉnh chữ V (gồm 2 hàng, mỗi hàng có 4 xi lanh) – Sử dụng cho các dòng xe hạng sang cỡ lớn (BMW 750Li, Mercedes Maybach, G63,..)

+ Động cơ W12: Loại động cơ có 12 xi lanh với kiểu xếp chữ W (gồm 4 hàng, mỗi hàng 3 xi lanh) – Sử dụng cho xe hạng sang (Aston Martin, Rolls-Royce, Bentley, Lamborghini, Ferrari…) 

+ Động cơ W16: Loại động cơ có 16 xi lanh sắp xếp kiểu chữ W (gồm 4 hàng, mỗi hàng có 4 xi lanh)

3. Tại sao động cơ cần nhiều xi lanh để hoạt động tốt?

Động cơ ô tô là gì? Xi lanh ô tô là gì? Hai khái niệm này chắc người đọc cũng phần nào nắm rõ. Tuy được sắp xếp phức tạo nhưng động cơ có nhiều xi lanh sẽ được đánh giá cao hơn về chất lượng nhờ mang đến những ưu điểm có lợi nhất khi xe vận hành:

Tốc độ quay trục khuỷu đều và tốt hơn

Việc thiết kế nhiều xy lanh trong động cơ ô tô giúp tối ưu sự phân bổ lực, tạo ra lực kéo động đều hơn giúp xe hoạt động bền bỉ. Đồng thời, để giữ cho lực kéo đồng đều thì bánh đà cung quan trọng. Khi bánh đà càng nặng thì lực sẽ được phân bố càng đều. 

Theo nguyên lý hoạt động, động cơ có 4 kỳ (nạp – nén – nổ – xả) có 1 xi lanh thì sẽ cần một góc quay của trục khuỷu lên tới 720 độ (tương ứng 2 vòng) để có thể hoàn thành một chu kỳ tốt nhất. Hiểu đơn giản là 1 chu kỳ cháy sẽ diễn ra sau 2 vòng quay của trục khuỷu. Xi lanh đóng vai trò quan trọng trong kỳ nổ để công suất sản sinh ra đều. 

Nếu động cơ 1 xi lanh, kỳ nổ ứng với 2 vòng của trục khuỷu, tương đương 720 độ

Nếu động cơ 2 xi lanh, kỳ nổ ứng với 1 vòng quay – 360 độ góc quay

Nếu động cơ 3 xi lanh, kỳ nổ sẽ ứng với 720 độ/3 là 240 độ góc quay

Nếu động cơ 4 xi lanh, kỳ nổ sẽ là 720 độ/4 – 180 độ góc quay

Nếu động cơ 12 xi lanh, kỳ nổ sẽ chỉ mất 60 độ góc quay

Do đó, động cơ cần nhiều xi lanh để tối ưu vòng quay ở mức tốc nhất để công suất sản sinh đều và tốt hơn. 

Khả năng cân bằng tốt hơn so với 1 xi lanh

Ngoài phân bổ lực tối ưu, việc sử dụng nhiều xi lanh thay vì chỉ 1 còn giúp khả năng cân bằng của động cơ được tốt hơn nhờ. Cụ thể giúp khối lượng từng piston giảm đáng kể, lực quán tính nhỏ hơn và động cơ được cân bằng tốt hơn. 

Giảm lực cản đường ống nạp/xả

Động cơ có càng nhiều xi lanh thì sẽ có càng nhiều đường ống nạp/xả. Từ đó giúp giảm lực cản trên đường ống và hỗ trợ quá trình nạp/xả diễn ra tốt hơn, động cơ dễ đạt công suất tối ưu. Nếu động cơ chỉ có 1 xi lanh, điều đó có nghĩ chỉ có một đường ống nạp xả duy nhất gây cản trở cho việc lưu thông các dòng khí và tạo sức cảnh lên đường ống. Điều này giúp giảm lực cản đường ống nạp/xả, giúp quá trình tạo công suất của động cơ tốt hơn. 

Khái niệm động cơ ô tô là gì, xi lanh ô tô là gì, hy vọng qua bài viết trên bạn đã có thêm những kiến thông tin hữu ích về 2 thiết bị quan trọng này. Khi lựa chọn ô tô, bạn hãy quan tâm đến số lượng xi lanh bên trong để đảm bảo động cơ hoạt động với công suất tốt nhất nhé.

Theo dõi Zestech.vn để được tìm hiểu nhiều hơn về kiến thức ô tô. Nếu bạn đang quan tâm đến các sản phẩm màn hình android ô tô, android box, bóng đèn,…liên hệ với chúng tôi qua hotline 1900 988 910 để nhận được sự hỗ trợ tốt nhất từ các chuyên viên tư vấn nhé. Có rất nhiều chương trình khuyến mãi như tặng cảm biến áp suất lốp, vòng quay may mắn trúng ô tô Cross đang chờ bạn tham gia ngay hôm nay.