Động cơ đốt trong là gì? Cấu tạo, nguyên lý và phân loại cụ thể

Một trong những động cơ nhiệt được ứng dụng ngày càng nhiều trong sản xuất là động cơ đốt trong. Vậy động cơ đốt trong là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại cụ thể ra sao? Bạn hãy cùng suaxenang.com tìm hiểu các thông tin về động cơ nhiệt này thông qua bài viết sau.

Động cơ đốt trong là gì?

Đây là loại động cơ nhiệt có khả năng tạo ra công cơ học nhờ vào việc đốt nhiên liệu bên trong động cơ. Trong động cơ này, không khí sẽ bị giãn nở khi nhiệt độ và áp suất cao do quá trình đốt cháy xảy ra. Từ đó tạo nên lực tác động trực tiếp lên các thành phần như piston, vòi phun, cánh tuabin hoặc cánh quạt. 

Lực này sẽ giúp vật thể có thể di chuyển một quãng đường và biến năng lượng hóa học thành công. Do đó, người ta đã ứng dụng động cơ đốt trong ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau.

Đây là loại động cơ nhiệt có khả năng tạo ra công cơ học
Đây là loại động cơ nhiệt có khả năng tạo ra công cơ học

Cấu tạo của động cơ đốt trong

Động cơ này được cấu thành từ rất nhiều bộ phận. Mỗi bộ phận đều có nhiệm vụ và tác dụng riêng biệt. Tuy nhiên cấu tạo chung của động cơ đốt trong vẫn bao gồm những thành phần chính. Sau đây là cấu tạo động cơ đốt trong:

  • Thân động cơ là bộ phận chứa và lắp ráp những chi tiết trong động cơ.
  • Xilanh, nắp xilanh và đỉnh piston là thành phần tạo thành buồng đốt.
  • Thanh truyền: Đây là bộ phận truyền lực giữa trục khuỷu và piston.
  • Piston: Bộ phận này có tác dụng chính là nhận lực từ trục khuỷu để thực hiện các quy trình nạp, nén, cháy và thải. Cùng với đó là việc nhận lực đẩy của khí cháy sau đó truyền lực cho trục khuỷu.
  • Hệ thống thông khí động cơ hoạt động cho phép 1 lượng khí cháy thoát ra từ các te đi qua piston và thoát ra ngoài.
  • Phần đáy của các te là bình gom dầu dùng để thu hồi dầu nhờn chảy xuống khi hoạt động động cơ và hồi lưu dầu bôi trơn động cơ.
  • Trục khuỷu: Công dụng của bộ phận này là nhận lực từ thanh truyền nhằm tạo ra momen quay để giúp kéo máy công tác. Bên cạnh đó là nhận năng lượng từ bánh đà truyền cho piston để giúp các quá trình nén, hút và xả được thực hiện.

>> Xem thêm: Hệ thống làm mát là gì? Việc sinh ra một lượng nhiệt lượng sẽ ảnh hưởng đến vận hành cũng như tuổi thọ của máy móc

Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Khi tìm hiểu về động cơ đốt trong chúng ta không thể bỏ qua nguyên lý hoạt động. Dưới đây là thông tin cụ thể:

Hỗn hợp bao gồm không khí và nhiên liệu sẽ được đốt cháy trong xilanh. Lúc này nhiệt độ sẽ tăng nhanh, khí đốt có sự giãn nở sẽ tạo ra áp suất lớn. Từ đó tạo lực tác dụng lên piston khiến bộ phận này di chuyển lên xuống đều đặn.

Mặc dù có nhiều loại động cơ đốt trong và có chu kỳ riêng biệt nhưng hầu hết đều lặp lại chu trình tuần hoàn. Chu trình này bao gồm 4 bước cụ thể như nạp, nén, nổ và xả. Thông qua việc xả và nạp thì khí sẽ được thay thế thành khí mới. Bên cạnh đó, bước nén và nổi sẽ giúp biến thế năng và năng lượng hóa học thành năng lượng cơ.

Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Phân loại các động cơ đốt trong

Động cơ nhiệt này sẽ được phân thành nhiều loại dựa trên các yếu tố riêng biệt. Sau đây là các loại động cơ đốt trong cơ bản:

Dựa trên quy trình nhiệt động lực học

  • Động cơ diesel
  • Động cơ Otto

Dựa trên cách thức hoạt động

Động cơ đốt trong 2 kì: Với phương pháp này một phần của 2 giai đoạn nạp – nén sẽ được tiến hành bên ngoài xilanh thông qua 2 lần chuyển động piston. Lúc này trục khuỷu sẽ quay thành 1 vòng trong suốt chu kỳ làm việc. Đồng thời, hai hỗn hợp khí mới và khí thải sẽ bị trộn lẫn với nhau thành 1.

Phương pháp 4 kì: Tất cả các giai đoạn đều diễn ra trong 1 kì, có tất cả 4 thì khác nhau và trục khuỷu sẽ quay 2 lần. Do đó, khí mới và khí thải sẽ bị tách ra hoàn toàn và chỉ tiếp xúc với nhau trong khoảng thời gian rất ngắn.

Dựa trên cách chuyển động của piston

  • Động cơ piston quay.
  • Động cơ piston đẩy.
  • Động cơ piston tự do.
  • Động cơ Wankel.

Dựa trên cách tạo hỗn hợp không khí và nhiên liệu

  • Tạo hỗn hợp bên trong.
  • Tạo hỗn hợp bên ngoài.
Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau
Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau

Dựa trên phương pháp đốt

  • Động cơ diesel: Hỗn hợp khí sẽ tự bốc cháy.
  • Động cơ Otto: Muốn đốt cháy hỗn hợp khí cần phải đốt bằng bộ phận bugi đánh lửa.

Dựa trên phương thức làm mát

  • Làm mát bằng nước.
  • Làm mát bằng dầu nhớt (động cơ Elsbett).
  • Làm mát bằng không khí.
  • Kết hợp giữa làm mát bằng không khí và dầu nhớt.

Dựa trên hình dáng động cơ và số xylanh

  • Động cơ 1 xy lanh.
  • Động cơ chữ V.
  • Động cơ thẳng hàng.
  • Động cơ chữ W.
  • Động cơ tỏa tròn.
  • Động cơ VR.
  • Động cơ boxer.
  • Động cơ piston đối xứng.

Dựa trên nhiên liệu sử dụng

  • Động cơ diesel.
  • Động cơ xăng.
Động cơ diesel cũng là một loại động cơ nhiệt được ứng dụng phổ biến
Động cơ diesel cũng là một loại động cơ nhiệt được ứng dụng phổ biến

>> Xem thêm: Hệ thống bôi trơn cưỡng bức là gì? Để các bộ phận và hệ thống trên ô tô làm việc trơn tru và cần sự liên kế với nhau cần phải có hệ thống này và chức năng bôi trơn.

Các kì trong một động cơ diesel 4 kì

Mỗi động cơ đốt trong 4 kỳ sẽ có sự hoạt động liên tục và tuần hoàn. Mặc dù mỗi kì có nguyên lý khác nhau nhưng chúng đều có liên quan mật thiết. Dưới đây là các kì cơ bản:

Kỳ 1: Đầu tiên Piston sẽ di chuyển từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD). Cùng lúc đó, xupap nạp mở ra để hòa khí đi vào buồn đốt. Khi xupap xả đóng lại thì trục khuỷu sẽ quay với góc 180 độ.

Kỳ 2: Piston bắt đầu di chuyển ngược lại từ ĐCD lên ĐCT nhằm nén hòa khí lại. Lúc này xupap nạp và xupap xả sẽ đồng thời đóng lại, trục khuỷu quay góc 180 độ.

Kỳ 3: Hòa khí bị đốt cháy bởi bugi đánh lửa. Lúc này Piston sẽ được cung cấp năng lượng để di chuyển từ ĐCT xuống đến ĐCD. Thời điểm này cả xupap nạp và xupap xả đều bị đóng, trục khuỷu quay góc 180 độ.

Kỳ 4: Khi piston di chuyển từ ĐCD lên đến ĐCT thì xupap sẽ mở ra để khí thải có thể thoát ra khỏi động cơ. Trong khi đó xupap nạp vẫn được đóng kín và quay một góc 1880 độ.

4 kì của động cơ đều có sự liên quan mật thiết đến nhau
4 kì của động cơ đều có sự liên quan mật thiết đến nhau

Lời kết về động cơ đốt trong

Qua bài viết của Suaxenang.com chúng ta có thể nhận thấy có rất nhiều động cơ đốt trong khác nhau. Tuy nhiên, động cơ 4 kì vẫn có sự phức tạp và được ứng dụng nhiều hơn cả trong máy móc. Nếu bạn muốn biết thêm chi tiết thì hãy liên hệ đến với chúng tôi để được bộ phận tư vấn kỹ thuật giải đáp thắc mắc. Chúng tôi hân hạnh được đồng hành cùng bạn.

Sửa xe nâng chuyên cung cấp các dịch vụ về xe nâng hàng trên toàn khu vực miền nam. Cung cấp – Mua Bán – Cho thuê xe nâng – Sửa chữa xe nâng hàng, ngoài ra chúng tôi còn nhận sửa xe nâng hàng tại Bình Dương, cung cấp nhanh chóng, giá rẻ, chất lượng và tốt nhất hiện nay.

Nếu các bạn đang có nhu cầu về xe nâng hàng, hãy liện hệ với công ty Asa của chúng tôi để được tư vấn và lựa chọn một dịch vụ phù hợp với bạn nhé!!!