Động cơ xăng đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hiện đại. Nhưng bạn đã hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ và 2 kỳ chưa? Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo chung của động cơ xăng.
I. Tổng quan về động cơ xăng
Động cơ xăng và động cơ dầu diesel là hai loại động cơ phổ biến nhất hiện nay. Động cơ xăng được sử dụng rộng rãi trên xe máy, ô tô, tàu thủy và các máy móc khác. Nhưng bạn đã biết động cơ xăng là gì và có điểm gì khác biệt so với các loại động cơ khác không?
1.1 Động cơ xăng là gì?
Động cơ xăng là một loại động cơ đốt trong sử dụng xăng làm nhiên liệu. Động cơ xăng giúp biến đổi năng lượng thành công suất cung cấp cho các loại máy móc và phương tiện hoạt động. Động cơ xăng thường được sử dụng trên ô tô, máy bay, xe nâng, tàu thủy, máy móc và máy công cụ nhỏ.
Kỳ hoặc hành trình của piston là khái niệm để mô tả một pha trong chu kỳ làm việc của động cơ. Động cơ xăng có hai loại chính là động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ.
Động cơ xăng là gì
Động cơ xăng 2 kỳ
Động cơ xăng 2 kỳ là loại động cơ mà một chu kỳ sinh công chỉ diễn ra sau hai hành trình của piston: Nổ - Xả và Hút - Nén. Mỗi kỳ của động cơ ứng với nửa vòng quay trục khuỷu. Động cơ xăng 2 kỳ có cấu tạo đơn giản, dễ bảo trì và ít hỏng hóc. Chính vì vậy, chúng thường được sử dụng trong động cơ ngành hàng hải hoặc các loại máy cỡ nhỏ như máy cắt cỏ, máy cưa và xe máy.
Cấu tạo động cơ đốt trong 2 kỳ
Động cơ xăng 4 kỳ
Động cơ xăng 4 kỳ là loại động cơ mà một chu kỳ sinh công chỉ diễn ra sau bốn hành trình của piston: Nạp - Nén - Nổ - Xả. Mỗi kỳ của động cơ ứng với nửa vòng quay của trục khuỷu. Động cơ xăng 4 kỳ thường được thiết kế với nhiều xilanh ghép với nhau để tăng hiệu suất và cung cấp công suất cao hơn. Động cơ xăng 4 kỳ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phương tiện di chuyển.
Động cơ đốt trong
Động cơ xăng 1 kỳ, 3 kỳ, 6 kỳ
Ngoài động cơ xăng 2 kỳ và động cơ xăng 4 kỳ, còn có các loại động cơ xăng khác như động cơ xăng 1 kỳ, động cơ xăng 3 kỳ và động cơ xăng 6 kỳ. Tuy nhiên, chúng khá hiếm và không được sử dụng phổ biến trong thực tế.
1.2 Cấu tạo của động cơ xăng
Mỗi loại động cơ xăng sẽ có cấu tạo riêng. Tuy nhiên, động cơ xăng vẫn có những bộ phận chung cho tất cả các loại. Dưới đây là cấu tạo của một số loại động cơ xăng.
Động cơ xăng có cấu tạo chung gồm 2 cơ cấu (Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền và Cơ cấu phân phối khí) và 5 hệ thống (Hệ thống bôi trơn, Hệ thống làm mát, Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí, Hệ thống khởi động, Hệ thống đánh lửa), cùng rất nhiều bộ phận nhỏ khác nhau như xi lanh, piston, bugi, trục cam, trục khuỷu, thanh truyền, ống dẫn và nắp máy. Động cơ 4 kỳ sẽ có thêm các van (xu náp).
- Cơ cấu - Hệ thống
- Cơ cấu Trục khuỷu thanh truyền
- Cơ cấu phân phối khí
- Hệ thống bôi trơn
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí
- Hệ thống làm mát
- Hệ thống khởi động
- Hệ thống đánh lửa
Cấu tạo của động cơ xăng
Cấu tạo của động cơ xăng 2 kỳ
Cấu tạo của động cơ xăng 2 kỳ gồm có 8 bộ phận chính: Buồng đốt (Xi lanh), Piston, Trục khuỷu, Thanh truyền, Bugi, Cửa nạp, Cửa xả và Bánh đà. Đồng thời, động cơ xăng 2 kỳ cũng có 2 cơ cấu và 5 hệ thống như bất kỳ loại động cơ xăng nào khác.
Cấu tạo của động cơ xăng 2 kỳ
Cấu tạo của động cơ xăng 4 kỳ
Cấu tạo của động cơ xăng 4 kỳ tương tự như động cơ xăng 2 kỳ, nhưng có thêm các van (xu náp). Động cơ xăng 4 kỳ gồm các bộ phận chính: Piston, Xi lanh, Trục khuỷu, Thanh truyền, van xupap (van nạp, van xả), bugi và đối trọng. Động cơ xăng 4 kỳ cũng cần sự hỗ trợ của 2 cơ cấu và 5 hệ thống giống các loại động cơ 4 kỳ khác.
Sự khác biệt lớn nhất giữa động cơ xăng 4 kỳ và động cơ xăng 2 kỳ là vị trí và hoạt động của cửa nạp và cửa xả kết hợp với van xupap. Cùng với một số thay đổi nhỏ khác, nguyên lý hoạt động và hiệu suất của động cơ 2 kỳ và 4 kỳ cũng khác nhau rõ rệt.
Cấu tạo của động cơ xăng
II. Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng
Nguyên lý hoạt động chung của động cơ xăng là quá trình chuyển đổi năng nhiệt thành công suất thông qua quá trình đốt cháy hỗn hợp xăng trong buồng đốt. Khi hỗn hợp xăng bị đốt cháy, không khí giãn nở mạnh, đẩy piston di chuyển tịnh tiến trong xilanh và sinh công. Quá trình đốt cháy, sinh công của động cơ xăng được thực hiện bởi 4 kỳ gồm: Nạp - Nén - Nổ - Xả.
2.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ
Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ được thực hiện qua 2 kỳ hoạt động gồm Nổ - Xả và Hút - Nén. Ban đầu, hỗn hợp hoà khí sẽ được hút vào buồng đốt thông qua cửa nạp và bị nén đến một áp suất nhất định. Sau đó, bugi sẽ đánh lửa và cháy hỗn hợp này, tạo ra lực đẩy trong buồng đốt. Khi piston di chuyển qua cửa xả, toàn bộ khí thải sẽ được đẩy ra khỏi buồng đốt, tạo không gian mới cho quá trình nạp.
- Tại kỳ Hút - Nén: Piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, tạo ra áp suất hút hỗn hợp hoà khí vào buồng đốt. Khi piston tiếp tục di chuyển, hỗn hợp hoà khí bị nén đến áp suất nhất định trước khi bị kích nổ. Khi kỳ nạp nén kết thúc, trục khuỷu quay được nửa vòng tròn (180 độ).
- Tại kỳ Nổ - Xả: Bugi đánh lửa và cháy hỗn hợp hoà khí, tạo ra lực đẩy đẩy piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Khi piston di chuyển qua cửa xả, toàn bộ khí thải từ quá trình đốt sẽ được đẩy ra ngoài. Khi piston di chuyển, nó cung cấp lực đẩy cho thanh truyền và trục khuỷu, biến đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay.
2.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ
Cũng giống như động cơ xăng 2 kỳ, nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ dựa trên việc chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy hỗn hợp trong buồng đốt. Khi hỗn hợp hoà khí bị nén đến áp suất thích hợp, hệ thống đánh lửa được kích hoạt và hỗn hợp cháy hoàn toàn bên trong buồng đốt. Áp suất sinh ra từ quá trình cháy đẩy piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Quá trình này được thực hiện qua 4 kỳ: Nạp - Nén - Nổ - Xả.
- Tại kỳ nạp: Piston di chuyển từ điểm chết trên đến điểm chết dưới. Trong kỳ này, hỗn hợp hoà khí (hỗn hợp xăng ở dạng hơi và không khí) sẽ được hút vào buồng đốt hoặc bơm vào thông qua hệ thống phun xăng điện tử.
- Tại kỳ nén: Khi hỗn hợp hoà khí được hút vào buồng đốt, piston di chuyển từ điểm chết dưới đến điểm chết trên. Lúc này, toàn bộ van nạp và van xả đều đóng chặt, chuẩn bị cho quá trình kích nổ.
- Tại kỳ nổ: Khi hỗn hợp hoà khí bị nén đến áp suất thích hợp, hệ thống đánh lửa được kích hoạt, và hỗn hợp cháy hoàn toàn trong buồng đốt. Áp suất sinh ra từ quá trình cháy đẩy piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên.
- Tại kỳ xả: Piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Toàn bộ lượng khí thải từ quá trình đốt sẽ được đẩy ra ngoài.
![Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ](https:/
