Xi lanh ô tô: Khái niệm, công dụng và ý nghĩa của từng ký hiệu trên động cơ

Xi lanh ô tô là bộ phận có vai trò mắc xích quan trọng trong hệ thống động cơ của xe. Là nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu để piston di chuyển, làm trục khuỷu quay từ đó giúp động cơ tạo ra công suất. Với điều đó, có thể thấy nếu một chiếc xe muốn hoạt động tốt, công suất hiệu quả thì xi lanh phải thực sự chất lượng.

>> Đi tìm nguyên nhân khiến động cơ ô tô bị giảm công suất

>> Nguyên nhân khiến động cơ ô tô nhanh bị hư hỏng

1. Khái niệm và công dụng của xi lanh ô tô

xi lanh ô tô

Khái niệm và công dụng của xi lanh ô tô

Xi-lanh là một trong những bộ phận nằm trong hệ thống động cơ, dù là chi tiết nhỏ nhưng lại đóng vai trò vô cùng quan trọng. Không gian xi lanh là nơi để piston chuyển động tạo ra không gian hút và nén khí trong quá trình vận hành xe. Với xi lanh và piston, vòng găng và nắp máy đã tạo buồng đốt giúp động cơ hoạt động ổn định.

Không gian xi lanh hay còn gọi là buồng đốt được giới hạn bởi đỉnh piston, nắp xi lanh và thành xi lanh. Thể tích không gian không cố định mà sẽ thay đổi theo chuyển động của piston

Còn dung tích xi lanh là phần thể tích không gian được giới hạn bởi 2 mặt phẳng vuông góc tính từ tâm của xi lanh, đi qua điểm chết trên và điểm chết dưới.

2. Số lượng và cách sắp xếp xi lanh ô tô

xi lanh ô tô

Số lượng và cách sắp xếp xi lanh ô tô

Trong một khối động cơ không giới hạn số lượng xi lanh, có thể có 1 hoặc nhiều tùy thuộc là từng loại động cơ khác nhau. Tuy nhiên, thường gặp nhất là những khối động cơ có 4 xy lanh và 6 xy lanh. Và chúng cũng được sắp xếp khác nhau, tùy thuộc vào cấu tạo của toàn hệ thống.

Trong đó có 3 kiểu sắp xếp xi lanh phổ biến nhất đó là: kiểu chữ I – xi lanh thẳng hàng, kiểu chữ V – xi lanh xếp đối đỉnh, kiểu chữ W…Số lượng xi lanh càng lớn thì khi sắp xếp càng phức tạp và khó khăn hơn.

Để giúp các bạn đọc giả dễ hình dung hơn, sau đây là một số thông số kỹ thuật cơ bản của các khối động cơ khác nhau đề cập rõ đến số lượng xy lanh cũng như kiểu sắp xếp:

+ Động cơ I4: Động cơ có 4 xy lanh xếp theo kiểu thẳng hàng giống chữ I (1 hàng 4 xy lanh)

+ Động cơ V6: Động cơ có 6 xy lanh xếp theo kiểu đối đỉnh giống chữ V (2 hàng, mỗi hàng 3 xy lanh)

+ Động cơ V8: Động cơ có 8 xy lanh xếp theo kiểu đối đỉnh giống chữ V (2 hàng, mỗi hàng 4 xy lanh)

+ Động cơ W12: Động cơ có 12 xy lanh xếp theo kiểu chữ W (4 hàng – mỗi hàng 3 xy lanh)

+ Động cơ W16: Động cơ có 16 xy lanh xếp theo kiểu chữ W (4 hàng – mỗi hàng 4 xy lanh)

3. Vì sao động cơ ô tô cần nhiều xy lanh?

xi lanh ô tô

Vì sao động cơ ô tô cần nhiều xy lanh?

Tuy sắp xếp phức tạp hơn nhưng các khối động cơ có nhiều số lượng xy lanh vẫn được đánh giá cao hơn về chất lượng. Nguyên nhân là do:

– Tốc độ quay trục khuỷu đều hơn

Động cơ ô tô cần nhiều xy lanh để tối ưu sự phân bổ lực, tạo ra lực kéo động đều hơn giúp xe hoạt động ổn định và bền bỉ theo thời gian. Để giữ cho lực kéo đồng đều thì bánh đà đóng vai trò quan trọng nhất, bánh đà càng nặng thì lực được phân bố càng đều

Theo nguyên lý hoạt động thì 1 xy lanh có góc quay của trục khuỷu là 720 độ (tương đương 2 vòng) để hoàn thành một chu trình. Di đó động cơ cần nhiều xy lanh hơn để tối ưu vòng quay hơn. Ví dụ như nếu động cơ 2 xy lanh kỳ nổ chỉ ứng với 1 vòng quay. Tương tự, động cơ 3 xy lanh kỳ sổ ứng với 720 độ/3 là 240 độ góc quay. Động cơ 4 xy lanh là 720 độ/4 là 180 độ góc quay. Với động cơ 12 xy lanh, kỳ nổ chỉ cần 720 độ/12 là 60 độ góc quay. Có thể động cơ càng nhiều xy lanh thì công suất sinh ra càng đều.

– Khả năng cân bằng tốt hơn

Ngoài giữ cho tốc độ khuỷu tay đều hơn thì động cơ nhiều xy lanh còn giúp giữ khả năng cân bằng tốt hơn. Cụ thể là việc sử dụng nhiều xy lanh thay vì chỉ 1 xy lanh sẽ giúp khối lượng từng piston giảm đáng kể. Điều này giúp lực quán tính nhỏ hơn, động cơ có khả năng cân bằng tốt hơn. 

– Giảm lực cản đường ống nạp/xả

Thêm vào đó những khối động cơ có nhiều xy lanh thì sẽ giúp giảm lực cản đường ống nạp/ xả hiệu quả. Từ đó hỗ trợ quá trình đó diễn ra tốt hơn và động cơ đạt công suất cao hơn.

Tóm lại, với 3 lý do kể trên có thể thấy động cơ càng nhiều xy lanh thì hiệu quả hoạt động càng tốt hơn. Tuy nhiên, tùy vào công suất của từng loại để nhà sản xuất sẽ thiết kế số xy lanh phù hợp nhất.

4. Số lượng xi lanh của một số dòng xe phổ biến hiện nay

Mỗi một dòng xe khác nhau sẽ được trang bị động cơ với số xi lanh và cách sắp xếp khác nhau. Có thể kể tên của một số mẫu xe phổ biến như sau:

+ Động cơ I4 – 4 xi lanh: Toyota Vios, Hyundai Accent, Mazda 3, Toyota Camry, Toyota Fortuner, Ford Ranger… 

+ Động cơ V6 – 6 xi lanh: Audi A6, Lexus LS, Mercedes S-Class, Lexus RX…

+ Động cơ V8 – 8 xi lanh: BMW 750Li, Mercedes Maybach, Mercedes G63, Lexus GX…

+ Động cơ V12 hoặc W12 – 12 xi lanh: Aston Martin, Rolls-Royce, Bentley, Lamborghini, Ferrari…

Nếu bạn đang có ý định mua xe và muốn tìm hiểu về động cơ và xi lanh ô tô để lựa chọn được chiếc xe phù hợp nhất thì mong rằng với những phút lưu lại trên bài viết này đã mang đến cho các bạn đọc giả thêm nhiều kiến thức bổ ích. 

Cập nhật lúc

                           
Tác giả : TRẦN THỊ KHÁNH TÂM