Động cơ ô tô hoạt động như thế nào?

Mặc dù hoạt động tương đối dễ dàng, ô tô thực sự là một cỗ máy rất phức tạp. Ô tô cần nhiên liệu để hoạt động, nhưng động cơ thực sự làm gì với nó?

Nói chung, động cơ đốt trong tiêu chuẩn - loại động cơ mà phần lớn các loại xe chạy bằng nhiên liệu ngày nay sử dụng - sử dụng không khí kết hợp với xăng để tạo ra năng lượng. [1] Tất nhiên, nó sẽ phức tạp hơn.

Các thành phần của động cơ

Trước khi đi sâu vào cách thức hoạt động của động cơ ô tô, bạn nên tìm hiểu giải phẫu cơ bản của nó (cũng rất quan trọng nếu bạn cần thực hiện bất kỳ bảo dưỡng ô tô nào). Hãy xem sơ đồ động cơ ô tô bên dưới, sau đó xem lại danh sách các thành phần chính của động cơ và chức năng của chúng:

• Khối động cơ: Thường được làm bằng sắt hoặc nhôm, khối động cơ chứa phần lớn các bộ phận tạo nên hoạt động của động cơ, bao gồm xi lanh, piston, trục khuỷu và trục cam. [2] (Nếu bạn đang mở mui xe, khối động cơ thường sẽ có máy phát điện gắn phía trước.)
• Đầu xi lanh: Đầu xi lanh bao gồm các bộ phận quản lý dòng khí nạp và khí thải, chẳng hạn như van và trục cam. [2]
• Trục khuỷu: Trục khuỷu biến chuyển động lên xuống của các piston thành chuyển động tròn đều tương ứng. Nó được gắn vào các pít-tông thông qua một thanh kết nối. [2]
• Thanh kết nối: Thanh truyền gắn trục khuỷu với các piston. Nó xoay ở mỗi đầu, giúp linh hoạt di chuyển với cả hai thành phần. [3]
• Pít tông: Các piston di chuyển lên và xuống trong xi lanh, cung cấp năng lượng cho trục khuỷu, từ đó cung cấp năng lượng cho xe chuyển động. Các vòng piston nằm bên trong piston giúp bịt kín các cạnh của hình trụ và giảm ma sát khi chúng chuyển động. [2], [3]
• Bugi: Bugi gây ra quá trình đốt cháy bằng cách tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào. [3]
• Kim phun nhiên liệu : Kim phun nhiên liệu cung cấp nhiên liệu cho động cơ. Trong quá trình này, nó biến nhiên liệu thành các hạt nhỏ giống như sương mù để động cơ có thể dễ dàng đốt cháy hơn. [4]
• Van: Có hai loại van trong động cơ:van nạp và van xả. Đầu tiên cho phép không khí và khí đốt vào động cơ; cái sau xả ra khí thải. [3]
• Trục cam: Trục cam giám sát sự đóng mở của các van. Để làm được điều này, nó chuyển đổi chuyển động tròn của trục khuỷu thành chuyển động lên xuống để mở và đóng van. [2]
• Dây đai hoặc dây chuyền định thời: Dây đai hoặc xích định thời chạy giữa trục cam và trục khuỷu để đảm bảo chúng hoạt động đồng bộ. [2]

Quy trình động cơ chu trình bốn kỳ

Hầu hết các động cơ đốt trong đều hoạt động theo quy trình chu trình bốn bước. Các bước này chính thức được gọi là hành trình, liên quan đến bốn chuyển động mà một piston thực hiện để hoàn thành mỗi chu kỳ. Các động tác xảy ra theo thứ tự:hút, nén, đốt, xả.

Tại mỗi hành trình, pít-tông sẽ đi lên hoặc đi xuống bên trong xi-lanh, chuyển động cùng với quá trình hút không khí và nhiên liệu hoặc thải khí thải ra ngoài. Dưới đây là tổng quan về cách thức hoạt động của quy trình [1]:

1. Hành trình hút vào

Trong quá trình nạp, piston dịch chuyển xuống dưới trong khi van nạp mở ra để đưa xăng và không khí vào. Khi pít-tông chạm đến đáy xi-lanh, các van sẽ đóng lại, làm kín hỗn hợp xăng và không khí vào. (Điều đáng chú ý là ở một số phương tiện hiện đại, xăng được bơm vào muộn hơn trong hành trình nén.)

2. Hành trình nén

Lúc này, piston chuyển động ngược lên phía trên để nén khí và không khí về phía đỉnh xylanh. Đẩy hỗn hợp này vào một không gian hạn chế hơn để chuẩn bị cho nó được đốt cháy trong quá trình đốt cháy.

3. Đột quỵ do kiệt sức

Còn được gọi là hành trình công suất, hành trình đốt cháy là thứ thực sự tạo ra sức mạnh cho động cơ của bạn và giúp xe chuyển động. Tại đây, bugi đánh lửa để đốt cháy khí gas. Nhiệt sinh ra và khí nở ra buộc piston đi xuống xi lanh.

4. Hành trình xả

Khi pít-tông chạm đến đáy xi-lanh, van xả mở ra để pít-tông có thể bơm các khí đã tiêu ra khỏi động cơ. Từ đó, các khí đi vào hệ thống xả và thoát ra khỏi xe. Cuối cùng, van xả đóng lại và chu trình bốn kỳ lặp lại.

Các loại động cơ ô tô khác nhau

Mặc dù tất cả các động cơ đốt trong thường hoạt động giống nhau, nhưng có một số loại động cơ khác nhau. Khi thảo luận về động cơ thường xuất hiện trên xe cá nhân, sự khác biệt chủ yếu liên quan đến cách bố trí các xi-lanh. Ví dụ:xi lanh của động cơ nội tuyến được xếp thẳng hàng, trong khi ở động cơ kiểu chữ V , các hình trụ được tách thành hai nhóm và tạo thành hình chữ V. Các động cơ khác sẽ điều chỉnh một số cơ chế nhất định - chẳng hạn như thời gian của van hoặc lượng không khí được thêm vào chu trình bốn kỳ - để tạo ra hiệu quả hoặc công suất cao hơn. [1]

Biết cách hoạt động của động cơ ô tô có thể hữu ích khi bạn mua chiếc ô tô tiếp theo, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng nó từ một cá nhân thay vì từ một đại lý. Tìm hiểu cách mua ô tô từ người bán tư nhân.

[1] “Đây là cách động cơ ô tô của bạn hoạt động” (ngày 17 tháng 4 năm 2019)

[2] “Bộ phận động cơ ô tô” (truy cập ngày 24 tháng 9 năm 2020)

[3] “Cách động cơ ô tô hoạt động” (truy cập ngày 24 tháng 9 năm 2020)

[4] “Cách thức hoạt động của hệ thống phun nhiên liệu” (truy cập ngày 24 tháng 9 năm 2020)