Động cơ xe hơi thường được ví như trái tim của mọi chiếc xe. Đó là một cỗ máy phức tạp được thiết kế để chuyển đổi năng lượng từ việc đốt cháy nhiên liệu thành lực cơ học đẩy bánh xe và di chuyển xe. Quá trình chuyển đổi này bắt đầu bằng một tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp hơi nhiên liệu và không khí nén bên trong xi-lanh. Vụ nổ có kiểm soát này chính là điều khiến nó trở thành một động cơ đốt trong. Khi hỗn hợp này cháy nhanh chóng, nó nở ra, tạo ra năng lượng cần thiết để vận hành xe của bạn.
Để chịu được các điều kiện khắc nghiệt và nhu cầu tải nặng đặt lên nó, một động cơ xe hơi được xây dựng với một cấu trúc mạnh mẽ. Về cơ bản, nó bao gồm hai phần chính: khối xi-lanh và nắp xi-lanh. Khối xi-lanh là phần lớn hơn, nằm dưới, đóng vai trò là vỏ bọc chắc chắn cho các bộ phận chuyển động cốt lõi của động cơ. Phía trên nó là nắp xi-lanh có thể tháo rời, có tác dụng bịt kín phía trên của các xi-lanh.
Nắp xi-lanh rất quan trọng vì nó chứa các đường dẫn được điều khiển bằng van. Các đường dẫn này cho phép hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào xi-lanh để đốt cháy và sau đó cho phép khí thải, được tạo ra sau quá trình đốt cháy, thải ra ngoài.
Bên trong khối xi-lanh là trục khuỷu. Bộ phận này rất quan trọng để chuyển chuyển động lên xuống của piston thành chuyển động quay cần thiết để cung cấp năng lượng cho xe. Khối xi-lanh cũng có thể chứa trục cam, chịu trách nhiệm vận hành các cơ cấu đóng mở van trong nắp xi-lanh vào những thời điểm chính xác. Trong một số thiết kế động cơ xe hơi, trục cam được đặt trong chính nắp xi-lanh hoặc đặt phía trên nó.
Tìm hiểu về các Bố cục Động cơ Xe hơi Khác nhau
Cấu hình của các xi-lanh bên trong một động cơ xe hơi có thể khác nhau, dẫn đến các bố cục động cơ khác nhau, mỗi loại có những ưu điểm và ứng dụng riêng.
Động cơ Thẳng hàng (In-line Engine)
Động cơ thẳng hàng là một trong những thiết kế đơn giản và phổ biến nhất. Thông thường, nó có các xi-lanh được bố trí thành một hàng duy nhất, theo chiều dọc và gần nhau. Một ví dụ phổ biến là động cơ thẳng hàng bốn xi-lanh, được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại xe. Đối với dung tích động cơ lớn hơn, đặc biệt là vượt quá 2.000cc, sáu xi-lanh thường được bố trí thẳng hàng để cung cấp nhiều năng lượng hơn và hoạt động êm ái hơn. Cấu hình động cơ thẳng hàng này được đánh giá cao vì tính đơn giản tương đối và dễ bảo trì.
Động cơ V (V-Engine)
Để có thiết kế động cơ nhỏ gọn hơn, động cơ V được sử dụng. Trong bố cục này, các xi-lanh được bố trí thành hai hàng, đặt nghiêng một góc với nhau, giống hình chữ ‘V’. Thiết kế này đặc biệt phổ biến ở các động cơ có số lượng xi-lanh lớn hơn, chẳng hạn như động cơ V8 hoặc V12, và cũng được tìm thấy trong một số cấu hình V6. Góc giữa các hàng xi-lanh có thể lên đến 90 độ. Bố cục động cơ V giúp giảm chiều dài tổng thể của động cơ, làm cho nó phù hợp với khoang động cơ rộng hơn hoặc để đạt được thiết kế xe nhỏ gọn hơn.
Động cơ Nằm ngang Đối xứng (Horizontally-Opposed Engine)
Một sự mở rộng của khái niệm động cơ V là động cơ nằm ngang đối xứng, đôi khi được gọi là động cơ phẳng hoặc động cơ boxer. Trong thiết kế này, góc giữa các hàng xi-lanh được mở rộng thành 180 độ, do đó các xi-lanh nằm phẳng, đối diện nhau. Động cơ nằm ngang đối xứng mang lại những lợi ích như chiều cao động cơ thấp hơn, có thể góp phần làm giảm trọng tâm của xe, cải thiện khả năng xử lý. Ngoài ra, cấu hình động cơ nằm ngang đối xứng này có thể mang lại lợi thế về cân bằng động cơ, giảm rung động và góp phần mang lại hiệu suất êm ái hơn.
Bản thân các xi-lanh là các bộ phận không thể thiếu của khối xi-lanh, được đúc trực tiếp vào đó. Khối này cũng bao gồm các giá đỡ cho các bộ phận phụ trợ thiết yếu như bộ lọc dầu, có tác dụng làm sạch dầu bôi trơn động cơ và bơm nhiên liệu. Ở đáy động cơ, được bắt vít vào mặt dưới của hộp trục khuỷu, là cacte dầu. Bộ phận này hoạt động như một bình chứa dầu, chứa dầu động cơ, rất quan trọng cho việc bôi trơn và làm mát các bộ phận chuyển động của động cơ. Hiểu được các bộ phận và bố cục cơ bản này cung cấp một nền tảng vững chắc để đánh giá sự phức tạp và khéo léo của động cơ xe hơi.
