Động cơ đốt trong là thiết bị chuyển hóa nhiệt lượng từ việc đốt nhiên liệu để tạo ra chuyển động, quá trình đốt nhiên liệu diễn ra ở phía trong động cơ, chính xác là phía trong xy lanh.
Động cơ là gì?
Động cơ là thiết bị chuyển hóa một dạng năng lượng nào đó thành động năng.
Với động cơ xe thì nó là thiết bị chuyển hóa một dạng năng lượng nào đó để tạo ra chuyển động cho xe. Các loại động cơ đua xe đang được sử dụng:
- Động cơ điện: sử dụng điện năng để tạo chuyển động. Ví dụ động cơ xe formula e, động cơ xe MotoE
- Động cơ đốt trong: sử dụng nhiệt năng để tạo chuyển động. Ví dụ động cơ xe F1, động cơ xe MotoGP
(Lưu ý: vẫn còn nhiều loại động cơ khác được sử dụng trong các lĩnh vực khác nên không nằm trong phạm vi của bài viết này)
Động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là thiết bị chuyển hóa nhiệt lượng từ việc đốt nhiên liệu để tạo ra chuyển động, quá trình đốt nhiên liệu diễn ra ở phía trong động cơ, chính xác là phía trong xy lanh.
Cấu tạo của một động cơ đốt trong
- 1 cái vỏ động cơ
- 1 hay nhiều xi lanh động cơ để chứa nhiên liệu. Quá trình đốt nhiên liệu sẽ diễn ra ở đây.
- Trục động cơ. Các Xi lanh sẽ nối với trục động cơ. Khi các Xi lanh hoạt động sẽ làm cho Trục động cơ quay.
Xi lanh động cơ
Xi lanh động cơ là một chiếc ống kim loại hình trụ để chứa nhiên liệu, trong đó có một chiếc piston
Nghĩa đen của từ Xi lanh (Cylinder) là Hình trụ
Nghĩa của từ Xi lanh
Xi lanh là từ tiếng Việt, có nguồn gốc từ từ Cylindre trong tiếng Pháp. Mà từ Cylindre (tiếng Anh là Cylinder) có nghĩa đen là Hình trụ.
Hình trụ là từ có nghĩa trong tiếng Việt, thường được dùng trong các môn toán học, kiến trúc.
Còn từ Xi lanh dùng để chỉ Xi lanh động cơ hoặc Xi lanh của ống bơm kim tiêm v.v… Bên trong những chiếc xi lanh này có một chiếc Piston.
Cấu tạo của một chiếc Xi lanh động cơ
Xi lanh động cơ
Xi lanh động cơ là một chiếc ống kim loại hình trụ kín, chứa được nhiên liệu. Bên trong xi lanh có một chiếc pitston.
Hoạt động đốt nhiên liệu diễn ra bên trong Xi lanh tạo ra sự thay đổi áp suất:
- Khi áp suất tăng cao sẽ đẩy Piston xuống dưới
- Khi áp suất giảm sẽ kéo Piston lên trên
Quá trình Piston di chuyển lên xuống như vậy sẽ làm cho trục động cơ quay.
Một chiếc động cơ thường có nhiều xi lanh động cơ. Ví dụ như hình phía dưới, động cơ ở bên phải có 3 chiếc xi lanh động cơ.
Các bộ phận khác trong Xi lanh động cơ
Ngoài piston và Trục động cơ thì Xi lanh còn có những bộ phận khác để giúp nó hoạt động trơn tru, đó là:
- Bugi: Đây là thiết bị đánh lửa để đốt phần nhiên liệu phía trong xi lanh.
- Ống dẫn nhiên liệu (bao gồm xăng và không khí) từ bộ chế hòa khí vào vào xi lanh. Các ống này sẽ có một cái cái van nạp. Nhiên liệu càng nhiều (do điều chỉnh tay ga) thì động cơ càng tạo ra nhiều sức mạnh.
- Ống dẫn khói thải ra khỏi xi lanh. Các ống này sẽ có một cái van xả .
- Van nạp và van xả được nối với Trục cam để điều hòa quá trình đốt diễn ra tuần tự
- Ống dẫn dầu bôi trơn.
- Ống làm mát
#Nguồn: Thể thao tốc độ tổng hợp
Hỏi ngoài: Vậy Có động cơ đốt ngoài hay không?
Có. Các bạn có thể thấy trong các bộ phim về thời kỳ đầu của cách mạng công nghiệp (thế kỷ 18-19) các tàu thủy hay tàu lửa đều có các công nhân xúc than vào lò đốt của động cơ hơi nước, từ đó tạo ra chuyển động. Có thể gọi đó là một dạng động cơ đốt ngoài.
5/ Động cơ 4 thì (còn gọi là 4 kỳ) là gì
Đây là động cơ phổ biến ngày nay. Nó có 4 chu kỳ tuần hoàn từ việc nạp nhiên liệu đến khi thải khí ra ngoài như sau (hình trên):
Kì nạp (1): Van nạp được mở để dẫn nhiên liệu vào. Van xả đóng lại. Nhiên liệu tràn vào đẩy pit tông chuyển động xuống dưới. Kì này có liên hệ trực tiếp với việc điều khiển tay ga để điều chỉnh lượng nhiên liệu vào xy lanh. Nhiên liệu càng nhiều thì động cơ càng mạnh.
Kì nén (2): Van nạp và van xả lúc này đều được đóng lại, pit tông theo quán tính chuyển động lên trên, nén hỗn hợp khí và xăng. Ngay trước khi pit tông chạm vào điểm chết trên của xy lanh, bộ phận đánh lửa (bugi) sẽ đốt cháy nhiên liệu.
Kì nổ (3): Cả hai van vẫn tiếp tục đóng. Lúc này có sự cháy nổ xảy ra trong xy lanh, tạo ra áp lực đẩy pit tông xuống dưới.
Kì xả (4): Van xả được mở nhưng van nạp vẫn đóng. Xả khí thải ra ngoài, hút pit tông lên trên.
=>Quá trình pit tông di chuyển lên xuống như vậy làm cho trục khuỷu ở phía dưới quay.
6/ V6 1,6lit, 100cc V4, 100cc Inline 4 nghĩa là gì?
Chúng ta thường nghe nói động cơ F1 là V6 1,6 lít, động cơ xe MotoGP của Honda là V4 1000cc v.v… Vậy các con số và chữ cái đó có ý nghĩa gì?
6.0/ Ví dụ phía trên là động cơ V8. Các bạn có thể thấy 8 pit tông (đã lược bỏ các phụ tùng khác) xếp thành hình chữ V với trục khuỷu phía dưới.
6.1/ Đầu tiên là con số 6, 4
Đó là số xy lanh trong động cơ. Như đã nói trong phần 5. Một động cơ có thể có 1 hay nhiều xi lanh.
Động cơ F1 có 6 xy lanh nên gọi là động cơ 6 (xy lanh)
Động cơ MotoGP có 4 xy lanh nên gọi là động cơ 4 (xy lanh)
6.2/ Ý nghĩa của chữ V hoặc Inline (còn viết tắt là I)
Do có nhiều xy lanh được nối với một trục khuỷu nên các nhà sản xuất có thể sắp xếp vị trí các xy lanh để tối đa hóa mục đích của mình.
Nếu các xy lanh được sắp xếp theo hình chứ V thì gọi là động cơ chữ V như V6 hoặc V4.
Cụ thể động cơ V6 thì sẽ có 3 xy lanh nghiêng về bên trái và 3 xy lanh nghiêng về bên phải. Đồng cơ V4 có 2 xy lanh nghiêng về bên trái, 2 xy lanh nghiêng về bên phải.
Còn nếu các xy lanh được sắp xếp thẳng hàng thì gọi là động cơ chũ I hay Inline. Như vậy động cơ Inline-4 có 4 xy lanh được sắp xếp thẳng hàng với nahu.
6.3/ Ý nghĩa của 1000cc (1000cc=1 lít) và 1.6 lít
Đó là dung tích nhiên liệu của độnng cơ. Chính là thể tích tổng cộng của các xy lanh.
Như vậy động cơ MotoGP có 1000cc có thể chứa tối đa 1 lít nhiên liệu. Động cơ MotoGP có 4 xy lanh thì mỗi xy lanh chứ được 250cc nhiên liệu.
Động cơ F1 có thể chứa tối đa 1,6 lít nhiên liệu. Nó có 6 xy lanh nên mỗi xy lanh chứa được 266cc nhiên liệu.
7/ Đo sức mạnh động cơ
Đối với động cơ xe đua thì người ta thường sử dụng đơn vị Mã Lực hoặc số vòng quay trong 1 phút để so sánh sức mạnh động cơ.
Ví dụ: Động cơ F1 hiện nay có thể đạt 1000 mã lực và quay khoảng 15.000 vòng 1 phút. Động cơ MotoGP có thể đạt 260 mã lực và quay từ 17.000 vòng đến 18.000 vòng 1 phút
Nguồn: Tổng hợp
