Kích thước của xi lanh trong động cơ ô tô thường tương đương với công suất và tiêu thụ nhiên liệu của xe. Các xe ô tô có công suất từ 30 đến 100 mã lực thường sử dụng động cơ có 3 xi lanh; từ 100 đến 300 mã lực thường sử dụng động cơ có 4 xi lanh; và từ 300 đến 400 mã lực thì thường có 6 xi lanh. Những chiếc xe với công suất trên 700 mã lực thường sử dụng động cơ có 12 xi lanh. Điều này thể hiện một phần về mối quan hệ giữa dung tích của xi lanh và công suất của động cơ trong các loại xe ô tô khác nhau. Trong bài viết ngắn ngay dưới đây của TINXE360, chúng tôi sẽ đề cập chi tiết đến vấn đề số lượng xi lanh càng nhiều, động cơ xe ô tô càng khỏe ngay nhé.
Xi lanh xe ô tô là gì?
Xi lanh trong động cơ ô tô đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của động cơ. Nơi diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, xi lanh tạo ra áp suất để đẩy piston di chuyển, từ đó kích hoạt trục khuỷu và tạo không gian để hút và nén khí, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động của động cơ ô tô.
Chức năng chính của xi lanh là thực hiện quá trình đốt cháy nhiên liệu và điều chỉnh sự di chuyển của piston để tạo ra công suất. Sự biến đổi không gian bên trong xi lanh xảy ra thông qua sự di chuyển lên xuống của piston, với không gian trong xi lanh không cố định mà thay đổi theo chuyển động của piston.
Xem thêm: TÁC DỤNG CỦA DẦU NHỚT ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ XE Ô TÔ
Điều này thể hiện một phần về vai trò và cách thức hoạt động của xi lanh trong quá trình vận hành của động cơ ô tô.
1. Dung tích xi lanh ô tô
Không gian xi lanh không giống với dung tích xi lanh trong động cơ ô tô. Dung tích xi lanh là phần không gian giữa hai mặt phẳng vuông góc tính từ trục tâm của xi lanh, từ điểm chết trên đến điểm chết dưới.
Dung tích xi lanh là một chỉ số kỹ thuật quan trọng, thường được đo bằng cc, cm3, ml hoặc lít (hay còn gọi là phân khối). Chỉ số này biểu thị khả năng chứa lượng nhiên liệu mà động cơ có thể tiêu thụ và cũng liên quan đến hiệu suất hoạt động của động cơ ô tô.
2. Nguyên lý hoạt động
Động cơ ô tô bao gồm nhiều xi lanh và piston. Để tạo ra công suất cho hoạt động của xe, động cơ trải qua 4 giai đoạn chính: nạp, nén, công suất và xả.
Trong giai đoạn nạp, piston di chuyển đẩy không khí vào trong xi lanh khi van nạp mở để nhiên liệu được phun vào và hòa trộn với không khí. Tiếp theo là giai đoạn nén, khi piston nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu tạo thành hỗn hợp dễ cháy.
Quá trình đốt cháy xảy ra khi hỗn hợp được đốt, tạo ra năng lượng cần thiết cho quá trình vận hành động cơ. Cuối cùng, giai đoạn xả xảy ra khi van xả mở và piston di chuyển xuống, đẩy lưu lượng khí thải ra khỏi xi lanh. Đây là cách mà chu trình hoạt động của động cơ ô tô diễn ra thông qua 4 giai đoạn chính.
Số lượng và cách sắp xếp xi lanh trong động cơ ô tô
Cấu trúc của động cơ ô tô thường được thiết kế đa dạng để phù hợp với mục tiêu vận hành cụ thể của xe. Do đó, số lượng xi lanh trong động cơ không cố định và phụ thuộc vào thiết kế cụ thể của từng loại động cơ. Mặc dù vậy, trong các dòng động cơ phổ biến, thường gặp nhất là dòng động cơ 4 và 6 xi lanh.
Xi lanh thường được sắp xếp theo các hình thức khác nhau như chữ I, V hoặc W. Số lượng xi lanh càng nhiều, cách sắp xếp càng phức tạp.
Xem thêm: NƯỚC LÀM MÁT BỊ RÒ RỈ VÀO DẦU ĐỘNG CƠ XE Ô TÔ
Thông số kỹ thuật về số lượng và cách sắp xếp xi lanh thường được diễn đạt qua các ký hiệu cụ thể như sau:
- Động cơ I4: 4 xi lanh xếp theo hình thức thẳng hàng, giống chữ I (1 hàng, 4 xi lanh)
- Động cơ V6: 6 xi lanh xếp theo hình thức đối đỉnh, giống chữ V (2 hàng, mỗi hàng 3 xi lanh)
- Động cơ V8: 8 xi lanh xếp theo hình thức đối đỉnh, giống chữ V (2 hàng, mỗi hàng 4 xi lanh)
- Động cơ W12: 12 xi lanh xếp theo hình thức chữ W (4 hàng, mỗi hàng 3 xi lanh)
- Động cơ W16: 16 xi lanh xếp theo hình thức chữ W (4 hàng, mỗi hàng 4 xi lanh).
Thông qua những ký hiệu này, người tiêu dùng có thể dễ dàng nhận biết và hiểu về cấu trúc của động cơ xe ô tô.
Số lượng xi lanh càng nhiều, động cơ xe ô tô càng khỏe
Như đã đề cập trước đó, số lượng xi lanh càng nhiều, độ phức tạp của động cơ ô tô cũng càng cao, ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe. Các dòng xe siêu sang hoặc thể thao như Aston Martin, Lamborghini… thường trang bị động cơ ô tô thuộc dòng V12 hoặc W12 xi lanh, là biểu tượng cho sự công phu và hiệu suất cao trong ngành công nghiệp xe hơi.
1. Tốc độ quay trục khuỷu đều hơn
Mỗi xi lanh trong động cơ ô tô thực hiện một chu trình đốt cháy qua 4 kỳ: nạp, nén, nổ, xả và cần một góc quay nhất định của trục khuỷu để hoàn thành. Ví dụ, nếu động cơ có 1 xi lanh, xi lanh này cần 720 độ góc quay của trục khuỷu, tương đương với 2 vòng quay để hoàn thành chu trình đốt cháy. Trong các kỳ nạp, nén và xả, động cơ tiêu tốn nhiều công, đặc biệt là kỳ nén. Chỉ có kỳ nổ là sinh ra công suất, còn các kỳ khác tốn công.
Để phân bổ lực kéo đồng đều, động cơ có thể sử dụng quán tính để duy trì tốc độ quay ổn định thông qua việc sử dụng một bánh đà nặng. Tuy nhiên, bánh đà nặng sẽ làm động cơ kém nhạy hơn, tăng trọng lượng và tiêu tốn năng lượng.
Xem thêm: CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP
Thay vì sử dụng bánh đà nặng, nhà sản xuất thường tăng số lượng xi lanh trong động cơ. Ví dụ, nếu động cơ có 1 xi lanh, kỳ nổ ứng với 2 vòng quay của trục khuỷu, trong khi động cơ có 2 xi lanh, kỳ nổ chỉ ứng với 1 vòng quay. Số chu trình cháy được hoàn thành sẽ giảm đi (tăng lên) khi số xi lanh tăng lên, vì góc quay của trục khuỷu giảm. Điều này khiến công suất động cơ phân bố đều hơn: động cơ có 12 xi lanh chỉ cần 60 độ góc quay cho mỗi kỳ nổ, tạo ra công suất đều đặn hơn.
2. Khả năng cân bằng tốt hơn
Sử dụng nhiều xi lanh thay vì một xi lanh sẽ giảm khối lượng của mỗi piston một cách đáng kể. Điều này không chỉ giúp động cơ vận hành mượt mà hơn mà còn giúp giảm lực quán tính của từng piston. Điều này đồng nghĩa với việc cải thiện sự cân bằng và ổn định của động cơ trong quá trình hoạt động.
3. Giảm lực cản đường ống nạp/ xả
Càng nhiều xi lanh trong động cơ ô tô cũng đồng nghĩa với việc có nhiều đường ống nạp/xả. Số lượng này tương đương với việc áp lực trên các đường ống nạp/xả được phân chia thành nhiều dòng. Điều này có thể giúp quá trình nạp/xả diễn ra nhanh chóng hơn và động cơ hoạt động với công suất cao hơn.
Tổng kết
Trên đây là bài viết chi tiết về vấn đề số lượng xi lanh càng nhiều, động cơ xe ô tô càng khỏe. Tổng quan, số lượng xi lanh trong động cơ ô tô có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất vận hành, độ ổn định, tính cân bằng và mức tiêu hao nhiên liệu của xe. Dựa trên nhu cầu cá nhân và các ưu nhược điểm của từng loại động cơ, người dùng có thể xem xét và chọn lựa loại động cơ ô tô phù hợp với mình.
Xin cảm ơn sự quan tâm và theo dõi của quý khách. Chúc quý khách một ngày tốt lành.
Xem thêm: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LỰC KÉO
