ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LÀ GÌ? CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG
Động cơ đốt trong là gì, chúng có nguyên lý hoạt động, và cấu tạo ra sao. Tại sao động cơ đốt trong vẫn được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động của đời sống mà không bị thay thế bởi động cơ điện. Đây là thắc mắc của rất nhiều người khi tìm hiểu về loại động cơ này. Vậy Động cơ đốt trong là gì, trong bài viết này Tín Phú Lợi sẽ cùng các bạn tìm hiểu một cách chi tiết nhé.
I. Tổng quan về động cơ đốt trong
Nhắn tin di động cơ đốt trong là một trong những loại động cơ được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại phương tiện, và máy móc thiết bị. Trong những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, động cơ điện đang dần được ưu tiên. Thế nhưng động cơ đốt trong vấn đóng vai trò không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực. Vậy động cơ đốt trong là gì.
1.1 Động cơ đốt trong là gì
Động cơ đốt trong, động cơ nhiệt hay ICE (internal combustion engine) là tên gọi của một nhóm động cơ nhiệt, chúng giúp chuyển hóa từ nhiệt năng, thành động năng thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu bên trong buồng đốt (xi lanh), cung cấp hoạt động cho các phương tiện và máy móc. Loại nguyên liệu chủ yếu sử dụng cho động cơ đốt trong là các loại nhiên liệu hóa thạch.
Quá trình đốt cháy nhiên liệu và sinh công được xảy ra ra trong 2 hoặc 4 giai đoạn được gọi là các Thì. Khi hoàn thành tất cả các thì thì người ta gọi là một chu kì của động cơ. Các chu kỳ của động cơ diễn ra trong trong một thời gian cực ngắn và liên tục, đảm bảo các thiết bị sử dụng động cơ đốt trong hoạt động liên tục trong thời gian dài.
1.2 Lịch sử phát triển của động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong ra đời đã tạo ra cuộc cách mạng về công nghiệp và quân sự. Chúng góp phần làm thay đổi hoàn toàn cách mà thế giới vận hành trong quá trình sản xuất, lao động và di chuyển của con người. Động cơ đốt trong có lịch sử phát triển hơn hai thế kỷ với nhiều bước tiến lớn. Động cơ đốt trong ngày nay sử dụng ít nhiên liệu hơn, thân thiện với môi trường và tạo ra công suất ngày càng lớn hơn. Quá trình hình thành và phát triển của động cơ đốt trong qua các giai đoạn cụ thể như sau:
Lịch sử hình thành và phát triển của động cơ đốt trong là gì | |
Năm 1860 | Chiếc động cơ đốt trong đầu tiên xuất hiện trên thế giới được phát minh bởi 2 Kỹ sư người Pháp gốc Bỉ (Giăng Êchiên Lona). Đúng là loại động cơ đốt trong 2 thì với, công suất thấp 2hp, sử dụng nguyên liệu là các loại khí thiên nhiên. |
Năm 1877 | Sau 17 năm kể từ trước động cơ 2 thì thì được phát minh vào năm 1877 bảy loại động cơ 4 thì thì đầu tiên ra đời do Nicola Aogut Otto( kỹ sư người Đức) và Lăng Ghen ( kỹ sư người Pháp) chế tạo. Kể từ đó tới nay động cơ 4 thì đã trở thành loại động cơ tiêu chuẩn trên hầu hết các phương tiện và máy móc sử dụng động cơ đốt trong. |
Năm 1885 | Đúng 8 năm sau đó chiếc động cơ đốt trong 4 thì thì với công suất 8hp lần đầu tiên được chế tạo bởi Golip Pemlo ( kỹ sư người Đức). Động cơ này sử dụng nhiên liệu là than cho công suất đạt 8HP, tạo nên bước ngoặt mới so với các động cơ khí. |
Năm 1897 | Loại động cơ đốt trong sử dụng dầu Diesel 4 thì đầu tiên được chế tạo bởi Kỹ sư người Đức (Rudonpho Saclo Sredieng Diezen). Đây là loại động cơ với công suất gấp 2,5 lần động cơ đốt trong trước đó đạt 20HP. Không chỉ vậy loại động cơ này bài có thể tạo ra vòng quay tới hàng nghìn vòng trên phút. Kể từ thời điểm đó các loại động cơ sử dụng dầu diesel và xăng ngày càng trở nên phổ biến với ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. |
1.3 Cấu tạo của động cơ đốt trong
Như vậy chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về động cơ đốt trong là gì cũng như lịch sử hình thành và phát triển của chúng. Cùng với sự góp mặt của nhiều tập đoàn chế tạo động cơ lớn mỗi loại động cơ đốt trong sẽ mang trong mình những thiết kế riêng. Tuy vậy hầu chúng vẫn phải tuân thủ đầy đủ về mặt cấu tạo chung từ quá khứ. Cấu tạo của động cơ đốt trong như sau:
Cấu tạo của động cơ đốt trong là gì | ||
STT | Tên chi tiết | Nhiệm vụ của chi tiết |
1 | Xi lanh | Là bộ phận bao bọc bên ngoài Piston, vừa có nhiệm vụ làm buồng đốt, vừa có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động tịnh tiến |
2 | Piston | Piston là một trong những bộ phận quan trọng trong động cơ đốt trong. Nó là bộ vận đảm nhiệm 2 công việc chính bao gồm: Nén nhiên liệu, và tạo chuyển nhiệt năng thành động năng thông qua cơ cấu trượt bên trong xi lanh. Ơ giai đoạn 1, Piston sẽ nén phần nhin liệu được bơm từ kim phun đến một áp xuất nhất định. Sau khi lượng nhiên liệu đã được nén, chúng sẽ phát nổ đẩy piston trở lại vị trí ban đầu đồng thời sinh công. |
3 | Thanh truyền | Đây là cơ cấu kết nối trực tiếp piston và trục khuỷu, chúng còn được gọi là chi tiết tay biên. Thanh truyền được thiết kế chắc chắn, bền bỉ bằng thép gia cường. |
4 | Trục khuỷu | Là bộ phận kết nối với thanh truyền làm nhiệm vụ chuyển từ chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay khi động cơ hoạt động. Trục khuỷu vừa cung cấp động năng cho bánh đà, vừa tiếp nhận lực từ bánh đà tác động ngược lại piston để thực hiện một chu kỳ mới. |
5 | Cơ cấu phân phối khí | Cơ cấu phân phối khi là tên gọi chung của các chi tiết trong động cơ làm nhiệm vụ nạp khí mới vào buồng đốt, và xả khí cũ từ buồng đốt ra ngoài. Chúng làm nhiệm vụ đóng, mở các cửa nạp thải trong quá trình động cơ hoạt động. |
6 | Hệ thống bôi trơn | Được thiết kế nhằm tạo ra chuyển động trơn, mượt mà, giảm ma sát giữa các chi tiết khi động cơ hoạt động. Chúng làm nhiệm vụ đưa dầu bôi chơi từ bình chứa tới từng chi tiết bên trong động cơ. |
7 | Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí | Hệ thống cung cấp nhiên liệu bao gồm kim phun, các cơ cấu lọc, chế hòa khí, và các chi tiết khoác. Bộ phận này có nhiệm vụ hòa trộn không khí sạch với nhiên liệu và phun chúng vào bên trong buồng đốt khi mỗi chu kỳ mới bắt đầu |
8 | Hệ thống làm mát | Động cơ hoạt động dựa trên việc đốt nhiên liệu, vì vậy nhiệt động động cơ tỏa ra là vô cùng lớn. Không một loại kim loại nào có thể chịu được nhiệt độ tăng lên mãi mãi. Chính vì vậy bộ phận làm mát trên động cơ là bắt buộc. Chúng hoạt động giúp giữ nhiệt độ của động cơ ổn định ở mức độ cho phép |
9 | Hệ thống khởi động | Hệ thống khởi động cho phép tạo ra chu kỳ đầu tiên của động cơ trong một phiên làm việc mới. Chúng bao gồm cả hệ thống đánh lửa đối với động cơ đốt trong |
1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong
Nguyên lý hoạt động chung của các động cơ đốt trong là việc đốt cháy các nguyên liệu bên trong buồng đốt, nhờ nhiệt độ cao khí bên trong buồng đốt sẽ giãn nở mạnh, tạo ra áp suất cực lớn, đẩy pistons di chuyển tịnh tiến tạo ra động năng. Sau đó các cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền, và bánh răng sẽ chuyển đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay.
Loại động cơ phổ biến nhất hiện nay là động cơ 4 thì. Gọi là 4 thì bởi chu kỳ làm việc của động cơ này thực hiện theo nguyên lý chu kì tuần hoàn với 4 bước: Nạp, nén, nổ và xả. Bắt đầu một chu kì nguyên liệu sẽ được nạp vào buồng đốt, sau đó nắm chặt ở áp suất cao và được kích nổ bởi áp suất hoặc bugi, và cuối cùng là sả phần khí tạo thành từ phản ứng cháy ra ngoài tạo không gian để bắt đầu 1 chu kỳ mới.
Cấu tạo của động cơ đốt trong là gì
1.4 Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong
Bất cứ một loại công nghệ, máy móc, hay thiết bị nào được tạo ra cũng đều tồn tại trong mình những ưu nhược điểm riêng của nó. Mới động cơ đốt trong cũng vậy chúng có nhiều ưu điểm vượt trội và cũng mang trong mình những nhược điểm riêng. Vậy ưu nhược điểm của động cơ đốt trong là gì.
Ưu điểm của động cơ đốt trong
Giá thành rẻ: So với các loại động cơ điện, động cơ phản lực,.. các thì động cơ đốt trong là một trong những loại động cơ có chi phí đầu tư ban đầu thấp.
Bền bỉ: Ở thời điểm hiện tại động cơ đốt trong vẫn được cho là một trong những loại động cơ có khả năng hoạt động bền bỉ ít phải bảo trì, bảo dưỡng, và ít hỏng vặt.
Hoạt động mạnh mẽ: So với động cơ điện thì động cơ đốt trong có công suất hoạt động mạnh mẽ hơn nhiều. Chính vì vậy chúng không thể thay thế trên các loại phương tiện vận tải hạng nặng.
Hoạt động không ngừng nghỉ: Nếu động cơ điện cần phải sạc lại điện trong một khoảng thời gian nhất định. Thì động cơ đốt trong có khả năng hoạt động liên tục không ngừng nghỉ, việc bạn cần làm là bổ sung nhiên liệu để chúng hoạt động.
Nguyên liệu sẵn có: Hiện nay công nghệ sạc và các Trạm sạc trên thế giới là không phổ biến. Nhưng các trạm xăng và các trạm cung cấp nhiên liệu dành cho động cơ đốt trong lại được xây dựng vô cùng nhiều. Vì vậy bạn có thể dễ dàng sử tìm mua và dụng nhiên liệu đốt trong theo các phương tiện máy móc và thiết bị của mình.
Đào tạo về công suất thiết kế: Động cơ đốt trong với công suất thiết kế tùy theo nhu cầu của người sử dụng. Bạn có thể dễ dàng tìm thấy các loại động cơ đốt trong với công suất cực nhỏ (vài mã lực). cho tới những loại động cơ với công suất hàng trăm nghìn mã lực.
Tham khảo thêm các mẫu xe nâng dầu, xe nâng điện cũ nếu bạn có nhu cầu nhé.
Nhược điểm của động cơ đốt trong
Tuy mang trong mình nhiều ưu điểm vượt trội so với các dòng động cơ khác. Tuy vậy động cơ đốt trong đang dần được nghiên cứu và thay thế bởi các loại động cơ mới bởi các nhược điểm sau đây.
Ô nhiễm môi trường: Nhược điểm lớn nhất của động cơ đốt trong đó là phát thải khí nhà kính gây ô nhiễm môi trường. Khí thải từ động cơ đốt trong là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính thủng tầng ozon. Đây cũng là nguyên nhân chính khiến cho các quốc gia ra trên thế giới chung tay hạn chế loại động cơ này.
Tiếng động lớn: Động cơ đốt trong được cho là hoạt động của nào với nhiều tiếng động lớn. Chúng không thích hợp làm việc trong những môi trường cần sự yên tĩnh như nhà xưởng, kho sạch.
Ảnh hưởng tới sức khỏe con người: Động cơ đốt trong không chỉ tạo ra khí CO2 mà chúng còn có thể tạo ra nhiều loại khí khác, độc hại ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của con người. Đã có nhiều tai nạn nghiêm trọng xảy ra khi động cơ đốt trong đốt sạch khí oxi, và thải khí co2 trong buồng kín.
II. Phân loại và ứng dụng của động cơ đốt trong.
Như đã chia sẻ ở trên động cơ đốt trong có ứng dụng vô cùng rộng rãi trong đời sống. Chúng được thiết kế với nhiều hình dáng kích thước vỏ công suất hoạt động. Với những người mới tìm hiểu về loại động cơ này thường rất khó để phân biệt và hiểu rõ về ứng dụng của chúng. Vậy động cơ đốt trong được chia thành những loại nào và ứng dụng của chúng ra sao.
2.1 Phân loại động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong được chia thành nhiều loại, dựa trên loại nhiên liệu sử dụng, công suất, hoặc ứng dụng của chúng.
Phân loại theo nhiên liệu:
Phân loại theo nhiên liệu là cách phân loại phổ biến nhất của các loại động cơ đốt trong. Động cơ đốt trong sử dụng chủ yếu là các loại nhiên liệu hóa thạch, một số ít sử dụng các loại khí. Loại động cơ đốt trong phổ biến nhất là động cơ sử dụng nhiên liệu dầu diesel hoặc xăng. Các loại động cơ đốt trong phổ biến theo cách phân loại này bao gồm:
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng.
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu dầu diesel.
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu than.
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu khí hidro.
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu tổng hợp.
Phân loại động cơ đốt trong theo chu kỳ làm việc.
Cách phân loại động cơ đốt trong phổ biến tiếp theo là phân loại theo chu kỳ làm việc. Có hai loại động cơ đốt trong bao gồm động cơ đốt trong 2 kỳ và động cơ đốt trong 4 kỳ. Hiện nay rất khó để tìm được các loại động cơ 2 kỳ, chúng chủ yếu được sử dụng cho các loại công cụ lao động nhỏ. Loại động cơ bốn kỳ phổ biến hơn được trang bị Trên hầu hết các loại phương tiện máy móc.
Phân loại động cơ đốt trong theo cách chuyển động của piston.
Phân loại động cơ đốt trong theo cách chuyển động của pittông là phương pháp phân loại ít được sử dụng. Bởi thực tế rất ít người quan tâm tới cách mà piston hoạt động bên trong các xi lanh như thế nào. Cách phân loại động cơ đốt trong này bao gồm một số loại như sau:
- Động cơ đốt trong sử dụng piston đẩy
- Động cơ đốt trong Wankel (piston tròn)
- Động cơ đốt trong piston quay
- Động cơ đốt trong piston tự do
Phân loại động cơ theo cách sắp xếp piston, xilanh.
Đây là cách trị phân loại động cơ đốt trong phổ biến với các dòng ô tô và phương tiện giao thông. Theo đó khởi động cơ đốt trong phổ biến nhất là động cơ V, Cụ thể như sau:
- Động cơ đốt trong I (I1, I2, I4,…). Hay còn gọi là động cơ thẳng hàng, đây là loại động cơ có các xi lanh xếp thành 1 hàng duy nhất.
- Động cơ đốt trong V ( V4, V6, V8): Là động cơ có các xi lanh xếp thành 2 hàng theo chữ V.
- Động cơ VR: Là loại động cơ có thiết kế thừa hưởng thiết kế của động cơ I và động cơ V. Chúng có các xi lanh nghiêng 15 độ so với phương thẳng đứng.
- Động cơ W: Hay động cơ VV. Được sử dụng chủ yếu trên các dòng xe đua với 16, 18 thậm chí 32 xi lanh
Phân loại động cơ đốt trong
III. Ứng dụng của động cơ đốt trong
Như đã chia sẻ ở trên động cơ đốt trong của ứng dụng vô cùng rộng rãi trong đời sống. Xuất hiện từ những ngành công nghiệp nặng cho tới khi các loại máy móc thiết bị sử dụng trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày. Một trong những ứng dụng thường bắt gặp nhất của động cơ đốt trong là phương tiện di chuyển, máy công cụ, xe nâng hàng, máy phát điện.
3.1 Ứng dụng của động cơ đốt trong với phương tiện di chuyển.
Ứng dụng của động cơ đốt trong trong sản xuất các phương tiện di chuyển hàng ngày là ứng dụng phổ biến và quan trọng nhất. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp các loại phương tiện sử dụng động cơ đốt trong như: Oto, xe máy, xe đầu kéo, xe tải,… Động cơ đốt trong sử dụng cho các loại phương tiện thường là động cơ xăng hoặc dầu diesel. Chúng được thiết kế với kích thước nhỏ cho tới lớn vọng rất lớn tùy thuộc vào mục đích và các loại phương tiện mà chúng phục vụ. Người ta có thể sử dụng 1 xilanh, 2 xilanh cho ,tới 8 hoặc 32 xi lanh trong một khối động cơ.
3.2 Ứng dụng của động cơ đốt trong trong lĩnh vực quân sự
Ứng dụng lớn giữa hai của động cơ đốt trong tả hoạt động trong các lĩnh vực liên quan tới quân sự. Đôi khi người ta còn cho rằng động cơ đốt trong chính là động lực để tạo nên hai cuộc chiến tranh thế giới. Chúng có mặt trong hầu hết các phương tiện kỹ thuật quân sự và khí tài. Một số phương tiện sử dụng động cơ đốt trong trong lĩnh vực quân sự như: xe tăng, xe tải, các loại tàu thuyền,…
3.3 Ứng dụng trong sản xuất máy công cụ nông nghiệp.
Trong hoạt động sản xuất máy công cụ phục vụ lĩnh vực nông nghiệp động cơ đốt trong hiện tại là là loại động cơ không thể thay thế được. Với ưu điểm là độ bền cao hoạt động bền bỉ dễ dàng bảo trì bảo dưỡng, Động cơ đốt trong được được sử dụng ảnh để chế tạo máy thu hái, máy bơm, máy sơ chế nông sản, cho tới các loại máy cắt cỏ, máy cưa,… Các loại máy tự chế của người nông dân cũng đa số sử dụng các loại động cơ đốt trong.
3.4 Ứng dụng trong sản xuất máy phát điện
Tại những khu vực mà điện lưới quốc gia không thể với tới, thì máy phát điện sử dụng động cơ đốt trong được sử dụng rất phổ biến. Tại cơ cơ quan, bệnh viện, tổ chức nhà nước, hay các hộ gia đình cũng thường được trang bị máy phát điện sử dụng động cơ đốt trong.
Người ta sẽ chạy phát phát điện bằng cách khởi động động cơ đốt trong. Sau đó tạo ra động năng, làm quay hệ thống máy phát. Nhờ ưu điểm hoạt động ổn định, mà dòng điện tạo ra điện áp liên tục, và đều đặn hơn.
3.5 Ứng dụng trong sản xuất xe nâng hàng.
Trong lĩnh vực nâng hạ hàng hóa các dòng xe nâng dầu, xe nâng xăng cũng chiếm ưu thế vượt trội. Chúng có độ bền cao, chi phí đầu tư ban đầu thấp, điều quan trọng nhất của các loại xe nâng trang bị động cơ đốt trong là sức mạnh vượt trội, khả năng làm việc ở nhiều điều kiện khác nhau của chúng.
Các loại xe nâng dầu diesel được sử dụng phổ biến nhất. Một số loại xe nâng dầu diesel phải kể đến như: Xe nâng dầu 2 tấn, xe nâng dầu 3 tấn, cho tới các dòng xe nâng siêu tải trọng 50 tấn. Nhược điểm duy nhất của các loại xe nâng sử dụng động cơ đốt trong so với xe nâng điện là ồn ào, và phát thải khí nhà kính.
3.6 Ứng dụng trong sản xuất máy, và máy công trình.
Ứng dụng lớn khác của các loại động cơ đốt trong là phục vụ trong ngành công nghiệp xây dựng, ngành công nghiệp nặng. Tại những công trường bạn không khó để bắt gặp các loại máy móc sử dụng động cơ đốt trong như: Máy xúc, máy ủi, băng truyền, máy đóng cọc,….
Xe nâng dầu sử dụng động cơ đốt trong
IV. Tạm kết về chủ đề động cơ đốt trong là gì.
Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu về chủ đề động cơ đốt trong là gì. Theo đó động cơ đốt trong là loại động cơ sử dụng nguyên lý đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu bên trong buồng đốt (xi lanh) từ đó tạo ra áp suất lớn, đẩy piston chuyển động tịnh tiến, và sinh công.
Động cơ đốt trong là loại động cơ có ứng dụng vô cùng rộng rãi. Chúng có ưu điểm là độ bền cao, hoạt động ổn định và liên tục. Mỗi loại động cơ đốt trong lại có cấu tạo, và thiết kế riêng biệt.
V. Địa chỉ cung cấp phụ tùng máy công trình uy tín
- Đại lý độc quyền của thương hiệu Allie Engine - Anh Quốc, chính hãng 100% với các dòng như:phụ tùng động cơ, phụ tùng thủy lực, phụ tùng điện, turbo, lọc dầu,...
- Mức giá thành được Tín Phú Lợi cung cấp đảm bảo cạnh tranh nhất thị trường.
- Cung cấp các loại phụ tùng và chế độ bảo hành chính hãng.
- Đội ngũ nhân viên chuyên môn cao, giàu kinh nghiệm luôn hỗ trợ khách hàng một cách nhiệt tình, tận tâm nhất.
- Tín Phú Lợi tự hào là đơn vị cung cấp phụ tùng thay thế hàng đầu tại Việt Nam.
--------------------------
Tín Phú Lợi cam kết
--------------------------
--------------------------
Công Ty TNHH Phụ Tùng Anh Quốc
Số 42B, Ngõ 279, Đường Lĩnh Nam, Phường Vĩnh Hưng, Quận Hoàng Mai, TP. Hà Nội
Công Ty TNHH Tiệp Anh - Xưởng Nga Thúy
Số 47, Phố Cầu Bây, Phúc Lợi, Q.Long Biên, TP. Hà Nội
