Bạn có biết là xe ô tô của bạn sẽ lấy đi 566 mét khối không khí để đốt cháy 75 lít nhiên liệu? Nó tương đương với một căn nhà 230 mét vuông! Nếu trải nghiệm duy nhất của bạn với hoạt động bên trong động cơ ô tô chỉ là “Tốn bao nhiêu tiền để sửa nó?”, thì nội dung dưới đây dành cho bạn! Động cơ ô tô là một kỳ quan cơ khí tuyệt vời đáng kinh ngạc. Đã đến lúc bạn biết thêm về điều kỳ diệu dưới nắp capo!

Nếu trải nghiệm duy nhất của bạn với hoạt động bên trong động cơ ô tô chỉ là “Tốn bao nhiêu tiền để sửa nó?”, thì nội dung dưới đây dành cho bạn! Động cơ ô tô là một kỳ quan cơ khí tuyệt vời đáng kinh ngạc. Đã đến lúc bạn biết thêm về điều kỳ diệu dưới nắp capo!

Các thành phần của động cơ: Xu pắp, Bugi, Cửa xả, Cửa nạp, Đầu phun nhiên liệu, Thanh truyền, Xy lanh.

Chu trình 4 kỳ

Hãy cùng nhìn vào bên trong một xy lanh.

Kỳ nạp

Piston hạ xuống, hút khí vào xy lanh qua các van cửa nạp, đồng thời nhiên liệu được phun vào xy lanh.

Kỳ nén

Tất cả các van đều đóng, piston đi lên, nén hỗn hợp nhiêu liệu-khí. Việc nén hỗn hợp làm tăng sức mạnh và hiệu suất động cơ.

Kỳ nổ

Bugi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-khí, và tạo ra lực đẩy piston đi xuống đáy xy lanh lần nữa.

Kỳ xả

Piston đi lên, đẩy hỗn hợp đã bị đốt cháy (khí thải) ra các van xả đang mở.

Các thành phần cơ bản của động cơ

Khả năng cao là động cơ của bạn có nhiều hơn một xy lanh, trừ khi bạn lái xe cắt cỏ. Dưới đây là động cơ 4 xy lanh.

Trục cam

Vấu cam

Bánh răng trục cam

Đai cam/sên cam

Đai hoặc sên cam đồng bộ hóa vòng xoay của trục khuỷu và các trục cam sao cho các xu-pắp động cơ mở và đóng đúng thời điểm trong mỗi kỳ nạp và xả của xy lanh. Nó cũng tránh cho piston không va vào các xu pắp.

Đai cam là đai cao su có răng mặt trong, còn sên cam là xích con lăn bằng kim loại.

Nắp động cơ (nắp quy lát, nắp xy lanh)

Thân động cơ (lốc máy)

RPM

Viết tắt của Revolutions Per Minute, nghĩa là số vòng quay mỗi phút. Nếu động cơ của bạn chạy ở tốc độ 3,000 RPM, nghĩa trục khuỷu quay 50 vòng mỗi giây!

Bánh đà

Trục khuỷu

Trục khuỷu chuyển năng lượng từ piston ra khỏi động cơ và đến bánh xe. Nó có đối trọng để tạo ra trục quay cân bằng.

Các cấu hình động cơ khác

Bạn đã từng trầm trồ khi nghe về V8 sedan. Bây giờ bạn sẽ hiểu nó thật sự có nghĩa gì: các xy lanh đối xứng nhau theo hình chữ V.

V Twin

Một bộ hai xy lanh. Nhiều xe mô tô Harley-Davision sử dụng cấu hình này.

Flat Four

Bốn xy lanh đặt nằm trên một mặt phẳng, đối nhau. Có trong các xe VW Beetles cổ điển và nhiều mẫu Subaru hiện thời.

V6

Sáu xy lanh đối nhau. Rất thích hợp cho xe thể thao hoặc SUV cỡ vừa.

V8

Tám xy lanh đối nhau. Nhìn chung thích hợp cho xe cơ bắp hoặc các động cơ công nghiệp nặng.

Hệ thống động cơ

Sau đây là sơ lược về hệ thống cơ bản và các yếu tố cần thiết để động cơ xăng hoạt động. Không giống con người, động cơ không thể đơn giản chạy bằng cafe hay tô phở.

Nhiên liệu

Đầu phun nhiên liệu

Đầu phun nhiên liệu phun xăng vào xy lanh tại một thời điểm định trước một cách chính xác.

Chỉ số Octane

Sử dụng nhiên liệu octane cao trong động cơ thiết kế cho octane thấp đơn giản là phí tiền và có thể dẫn đến đốt cháy không hoàn toàn, dẫn đến hiệu suất thấp (hao nhiêu liệu).

Chì số octane là khả năng chịu nén trước khi tự kích nổ. Tự kích nổ xảy ra khi hỗn hợp nhiên liệu-khí tự đốt cháy mà không cần tia lửa. Điều này có thể dẫn đến roóc máy, và phá hủy động cơ. Động cơ hiệu suất cao thường có áp suất cao, và đòi hỏi nhiên liệu octane cao để chống tự kích nổ.

Khí (Oxy)

Tỷ lệ xăng và khí động cơ cần để chạy là khoảng 1:14 – tức là một phần xăng cần mười bốn phần oxy.

Với một thùng xăng 75 lít, động cơ của bạn sẽ cần 566 mét khối oxy (tương đương căn nhà 230 mét vuông)!

Cổ hút khí nạp (cổ góp khí nạp)

Lọc khí (Lọc gió động cơ)

Dầu máy (nhớt)

Dầu động cơ dùng để bôi trơn các bộ phận chuyển động, làm sạch, chống mài mòn, tăng kín hơi, và làm mát động cơ bằng cách giải nhiệt các bộ phận chuyển động.

Các vòng xung quanh đầu các piston giữ cho dầu tách khỏi quá trình đốt cháy trong khi vẫn cho phép xy lanh được bôi trơn.

Mạch dầu

Mạch dầu là các kênh mang dầu đến các bộ phận động cơ.

Lọc dầu

Lọc dầu loại bỏ các thành phần không mong muốn khỏi dầu máy.

Bơm dầu

Bơm dầu đảm bảo áp lực dầu và đẩy dầu luân chuyển khắp động cơ.

Khay dầu (đáy cạc-te)

Khay dầu hứng dầu động cơ.

Van hằng nhiệt (lúp bê)

Van hằng nhiệt duy trì nhiệt độ nước làm mát bằng cách chuyển hướng nước làm mát quay về động cơ, hoặc đến két làm mát để được giải nhiệt.

Làm mát

Khi động cơ nóng lên – hệ thống làm mát của một chiếc ô tô đang chạy trên cao tốc sẽ làm tan đi lượng nhiệt đủ để giữ ấm 2 căn nhà cỡ trung bình!

Chất chống đông

Chất chống đông (nước mát động cơ) là chất lỏng màu xanh trong két làm mát, thường ở dạng hỗn hợp 50/50 của nước và nước mát. Nó được thiết kế để chịu được thay đổi nhiệt độ như đông lạnh hoặc nấu sôi.

Két làm mát và quạt

Két làm mát được làm từ một dãy ống và vảy kim loại. Khi nước mát quay về két từ động cơ, nó đi qua dãy ống. Không khí luồn qua két làm mát (qua các vảy) làm nguội nước mát để chuẩn bị cho một chu trình tiếp theo đi qua động cơ.

Các kênh nước làm mát

Bơm nước

Bơm nước giữ hệ thống nước làm mát chảy và giữ áp lực nước phù hợp.

Điện

Bộ chia điện

Chia điện đến bugi đúng thời điểm và đúng thứ tự. Mỗi lần chỉ một xy lanh đốt cháy, và theo một trình tự nhất định.

Dây bugi (cao áp)

Bugi

Bugi tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-khí. Bugi gồm một điện cực ngoài bằng kim loại (vỏ ngoài), và một điện cực trong được cách nhiệt bằng gốm. Tia lửa điện được tạo ra ở khoảng hở giữa 2 điện cực này.

Bộ khởi động (đề)

Quay động cơ để khởi động tiến trình đốt nhiên liệu.

Máy dao điện (máy phát)

Máy dao điện làm việc như máy phát điện, chuyển đổi năng lượng cơ khí của động cơ thành điện năng để sạc acquy, hoặc chạy các hệ thống điện khác trong khi động cơ hoạt động.

Acquy (bình điện)

Cung cấp điện cho bộ khởi động và các hệ thống dùng điện khác.

Khí xả

Cổ góp khí xả

Thu thập khí xả từ nhiều xy lanh vào trong một ống.

Bộ lọc khí thải

Bộ lọc khí thải giúp giảm hóa chất độc hại trong khí thải động cơ.

Giảm thanh

Bầu giảm thanh giảm tiếng ồn khí xả của động cơ.

Mô hình đầy đủ

Mô hình này là một ví dụ rất đơn giản về việc khoa học cơ bản là nền tảng cho động cơ ô tô. Ngay cả vậy, nó cũng có vẻ khá phức tạp! Và với hầu hết chúng ta, việc mở nắp khoang máy giống như mở cửa ra một chiều không gian khác…

Dây đai động cơ (curoa tổng)

Dây đai bên ngoài dùng để truyền động cho nhiều thiết bị phụ trợ như là quạt động cơ, máy phát điện, bơm trợ lực lái, bơm nước, máy nén điều khóa,…

Động Cơ Lai

Xe lai thường sử dụng kết hợp động cơ xăng và motor điện để tạo ra năng lượng. Động cơ xăng trong hệ thống này thường nhỏ hơn và hiệu quả hơn so với phiên bản chỉ dùng xăng. Xe hơi lai sử dụng motor điện theo nhiều cách, bao gồm các ứng dụng dưới đây:

Dẫn động/Hỗ trợ dẫn động bằng Motor điện

Motor điện cung cấp năng lượng bổ sung để hỗ trợ động cơ trong việc tăng tốc, vượt, hoặc leo đèo. Điều này cho phép sử dụng động cơ nhỏ hơn, và hiệu quả hơn. Ở vài loại xe, trong điều kiện lái chậm, khi mà động cơ đốt trong kém hiệu quả hơn, thì chỉ có motor cung cấp năng lượng cho xe.

Phanh hồi năng

Motor điện tạo lực cản với hệ thống đẩy làm cho bánh xe quay chậm lại. Ngược lại, năng lượng từ bánh xe làm quay motor tạo ra điện như một máy phát điện, nạp lại năng lượng cho pin điện.

Khởi động/Tắt tự động

Tự động tắt động cơ khi xe dừng, và tự động khởi động lại khi nhấn bàn đạp. Cơ chế này tránh lãng phí năng lượng khi không tải.