Những biến đổi năng lượng nào diễn ra trong ô tô?

1. Từ năng lượng hóa học đến nhiệt năng: Khi bạn vặn chìa khóa hoặc nhấn nút đánh lửa, động cơ khởi động của ô tô sẽ tác động vào bánh đà làm quay trục khuỷu của động cơ. Chuyển động cơ học này làm cho piston chuyển động lên xuống trong xi lanh của động cơ. Khi piston di chuyển, chúng nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu (thường là xăng) trong xi lanh. Quá trình nén này tạo ra nhiệt, làm tăng nhiệt độ của hỗn hợp không khí-nhiên liệu. Đây là sự chuyển đổi năng lượng hóa học được lưu trữ trong nhiên liệu thành năng lượng nhiệt.

2. Nhiệt năng thành Cơ năng: Hỗn hợp nhiên liệu-không khí nén sau đó được đốt cháy bằng bugi, tạo ra vụ nổ có kiểm soát trong xi lanh. Vụ nổ này tạo ra áp suất cực lớn và nhanh chóng giãn nở khí nóng, đẩy các piston xuống với một lực rất lớn. Chuyển động tịnh tiến của piston sau đó được trục khuỷu chuyển thành chuyển động quay. Đây là sự chuyển đổi năng lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy nhiên liệu thành năng lượng cơ học.

3. Cơ năng thành Động năng: Trục khuỷu quay truyền cơ năng tới hộp số của ô tô. Hộp số bao gồm một bộ bánh răng có thể chuyển số để thay đổi tỷ số truyền giữa động cơ và các bánh xe. Điều này cho phép xe vận hành ở các tốc độ khác nhau và vượt qua các mức lực cản khác nhau. Bộ truyền động truyền năng lượng quay từ động cơ đến các bánh xe, khiến chúng quay. Khi bánh xe quay, động năng của ô tô tăng lên.

4. Động năng thành nhiệt năng (Phanh): Khi bạn đạp phanh, má phanh sẽ cọ sát vào đĩa phanh hoặc trống phanh gắn vào bánh xe, chuyển động năng của ô tô trở lại thành nhiệt năng. Điều này bị tiêu tan dưới dạng nhiệt.

5. Năng lượng điện thành năng lượng cơ học (Ôtô điện): Trong ô tô điện, động cơ điện chuyển đổi năng lượng điện được lưu trữ trong pin của ô tô thành năng lượng cơ học, khiến bánh xe quay. Năng lượng quay của động cơ điện được truyền trực tiếp tới các bánh xe mà không cần hộp số.

6. Phanh tái tạo (Ôtô điện): Trong quá trình phanh ở ô tô điện, động cơ điện có thể hoạt động ngược lại như một máy phát điện, chuyển động năng của ô tô trở lại thành năng lượng điện. Năng lượng này sau đó được lưu trữ trong pin, tăng mức sạc.

Những sự biến đổi năng lượng này rất cần thiết cho hoạt động của ô tô, cho phép ô tô di chuyển, tăng tốc, giảm tốc và dừng lại.