Động cơ ô tô hoạt động như thế nào (Với hình ảnh động)

Công nghệ ô tô đã đạt được một chặng đường dài kể từ khi Henry Ford tung ra Mẫu xe đầu tiên của mình vào năm 1908.

Ngày nay, chúng ta có hệ thống điều khiển động cơ điện tử, túi khí, hộp số tự động và thậm chí cả đầu đĩa CD có tác dụng gấp đôi điện thoại. Nhưng có một điểm chung mà Model T và ô tô hiện đại có điểm chung là động cơ đốt trong .

Mặc dù các điều khiển được sử dụng để làm cho nó hoạt động đã thay đổi đáng kể, nhưng hoạt động của động cơ cơ bản vẫn giữ nguyên.

Trò chơi cuối cùng của động cơ ô tô là làm cho trục khuỷu quay . Lực làm cho ô tô chuyển động, bắt đầu từ trục khuỷu.

Để hiểu cách hoạt động của trục khuỷu, hãy hình dung một chiếc xe đạp đang được đạp trên đường. Các bàn đạp nằm lệch khỏi tâm của đĩa xích trước. Khi bàn đạp bên phải được đẩy, bánh răng quay và bàn đạp bên trái cũng di chuyển đến vị trí cần đẩy. Khi nhấn bàn đạp trái, nó tiếp tục quay đĩa xích, di chuyển chân phải vào vị trí. Chu kỳ này lặp lại liên tục, làm quay đĩa xích và di chuyển xe đạp về phía trước.

Về cơ bản đây là cách hoạt động của trục khuỷu. Thay vì bàn đạp, trục khuỷu được đẩy bằng pít-tông . Các piston di chuyển lên và xuống, mỗi cái nâng cái kia vào vị trí là cái tiếp theo thẳng hàng để quay trục khuỷu.

Để hiểu điều gì làm cho các piston chuyển động, trước tiên bạn phải hiểu cấu hình của động cơ đốt trong .

Khối động cơ được đúc bằng kim loại, thường là sắt hoặc nhôm. Được xây dựng trong khối là các hình trụ. Hình trụ thường có đường kính từ 3 đến 5 inch và dài từ 5 đến 10 inch. Những con số này thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào dịch chuyển của động cơ. Động cơ ô tô có thể có từ hai đến mười hai xi lanh trong một khối động cơ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về động cơ bốn xi lanh thẳng hàng .

Động cơ bốn xi lanh được thiết kế với tất cả bốn xi lanh thẳng hàng. Trục khuỷu nằm dưới xi lanh để mỗi pít-tông, khi chuyển động lên và xuống trong vòng quay của nó, có thể làm quay trục khuỷu, giống như bàn đạp trên xe đạp.

Các pít-tông, với sự trợ giúp của các vòng linh hoạt, vừa khít với xi lanh. Điều bắt buộc là không khí không thể đi qua các piston khi chúng đang chuyển động trong xi lanh. Các piston được nối với trục khuỷu bằng các thanh nối. Piston đẩy thanh truyền, thanh truyền đẩy trục khuỷu, trục khuỷu quay. Cũng giống như, bạn hiểu rồi.

Đầu của các xi lanh được làm kín thật chặt bằng một đầu xi lanh. Bên trong đầu có hai van trên mỗi xi lanh, một van nạp và một van xả. Cũng ren vào đầu là một bugi trên mỗi xi lanh. Đầu bịt kín xi lanh đến mức khi các van đóng lại, không khí có thể lọt vào khu vực phía trên pít-tông và bên dưới đầu. Không gian này được gọi là buồng đốt.

Vậy lực nào để piston đi xuống xilanh và làm quay trục khuỷu ở động cơ ô tô đốt trong? Câu trả lời là: đốt trong .

Mỗi piston hoàn thành một chuỗi bốn lần. Hành trình được định nghĩa là piston di chuyển theo chiều dài của xi lanh, cho dù đó là hành trình đi lên hay hành trình đi xuống. Bốn thì là, Hút, Nén, Công suất và Xả . Sau khi hoàn thành bốn cú đánh này, sequense bắt đầu lại.

Trong suốt hành trình nạp, piston di chuyển xuống dưới. Vì không có không khí nào có thể lọt vào khu vực trên đỉnh của piston (buồng đốt) nên chân không được tạo ra khi piston di chuyển xuống dưới. Van nạp mở ra và chân không do piston tạo ra sẽ hút không khí / hỗn hợp nhiên liệu vào xi lanh thông qua van nạp. Hỗn hợp không khí / nhiên liệu nên có khoảng 14,7 phần không khí và 1 phần xăng. Vào thời điểm pít-tông đi đến điểm cuối của hành trình nạp, xi lanh sẽ được nạp đầy hỗn hợp không khí / nhiên liệu.

Van nạp đóng lại và piston bắt đầu di chuyển lên trên trong hành trình nén. Vì cả hai van đều được đóng lại và không có gì có thể vượt qua các piston, không có chỗ cho hỗn hợp không khí / nhiên liệu đi qua, vì vậy nó bị nghiền nát. Đây được gọi là nén. Hỗn hợp không khí / nhiên liệu được nén vào đầu xi lanh, sau đó đốt cháy bugi.

Bugi tạo ra aspark đốt cháy hỗn hợp khí nén / nhiên liệu. Các khí nở ra của hỗn hợp không khí / nhiên liệu đốt cháy đồng thời sẽ ép pít-tông đi xuống, tác dụng mô-men xoắn lên trục khuỷu, làm cho nó quay. Đây là công suất.

Có thể bạn đã từng nghe sự cháy trong hình trụ được gọi là một vụ nổ. Đó không phải là một vụ nổ. Sự cố nổ trong buồng đốt được gọi là kích nổ, và là một điều rất tồi tệ. Hỗn hợp không khí / nhiên liệu cháy đều và hoàn toàn.

Khi piston đạt đến điểm cuối của hành trình công suất, những gì còn lại trong xylanh là nhiên liệu và không khí bị đốt cháy. Các khí này phải được loại bỏ khỏi xylanh khi piston hướng lên trên trong hành trình xả. Khi pít-tông di chuyển lên xi lanh, van xả mở ra và pít-tông đẩy tất cả khí thải ra khỏi xi-lanh thông qua van xả mở và ra khỏi ống xả.

Vì vậy, đó là những cơ hội đầu tiên của bạn:

Hành trình thu hút :Van nạp mở ra, piston kéo hỗn hợp không khí / nhiên liệu vào xi lanh.

Hành trình nén :Piston nén nhiên liệu trong buồng đốt

Power Stroke :Bugi đốt cháy hỗn hợp, các khí nở ra ép piston đi xuống làm quay trục khuỷu.

Hành trình xả :Khí thải được hút ra khỏi xi lanh

Điều quan trọng là trong quá trình xả, tất cả các khí được loại bỏ khỏi xi lanh. Sẽ không thể xảy ra đối với hành trình nạp, hành trình tiếp theo, tạo ra chân không nếu có bất kỳ thứ gì trong xi lanh. Chân không, theo định nghĩa, là một không gian hoàn toàn không có vật chất.

Trong khi trục khuỷu quay, tất cả các xi lanh ở một hành trình khác nhau tại bất kỳ thời điểm nào. Trong động cơ bốn bánh, hai piston ở trên cùng cùng một lúc, một ở hành trình nén và một ở hành trình xả. Tại cùng một vị trí trục khuỷu, hai piston khác nằm ở phía dưới, một ở hành trình công suất và một ở hành trình nạp.

Các van được mở bằng trục quay. Khi trục cam quay, các thùy lệch tâm sẽ đẩy van, buộc nó phải mở ra. Trục cam được dẫn động bởi đai định thời hoặc xích định thời, trục cam này được dẫn động bởi trục khuỷu. Thời gian của trục cam liên quan đến vị trí của các piston, là điều cần thiết để toàn bộ bộ phận này hoạt động.

Vì vậy, đây là những điều cơ bản về cách thức hoạt động của động cơ ô tô. Chúng tôi thậm chí còn chưa đề cập đến hệ thống đánh lửa, hệ thống phân phối nhiên liệu và điều khiển động cơ điện tử. Có lẽ lần sau. Nhưng hiện tại, tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu cách hoạt động của nó.