Cấu tạo xe ô tô: thân vỏ, khung gầm, động cơ & nguyên lý hoạt động

Xe ô tô là phương tiện di chuyển phổ biến tại Việt Nam và để hoàn thiện một chiếc xe ô tô cần rất nhiều linh kiện, phụ tùng, ốc vít và một số hệ thống bổ trợ khác. Nếu bạn cũng quan tâm đến xe ô tô hãy cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe ô tô dưới đây.

Cấu tạo xe ô tô: thân vỏ, khung gầm, động cơ & nguyên lý hoạt động

Cấu tạo xe ô tô bao gồm những gì?

Xe ô tô là loại xe cơ giới 04 bánh chở theo động cơ của nó. Xe ô tô được cấu tạo từ rất nhiều linh kiện, phụ tùng, phụ kiện nhưng cơ bản được chia thành 04 phần bao gồm: Thân vỏ, khung gầm, động cơ và nội thất.

Thân vỏ ô tô

Thân vỏ xe ô tô bao gồm những bộ phận như: khung xe, gương chiếu hậu, đèn pha, đèn hậu, lưới tản nhiệt, nắp capo, cần gạt mưa, đèn phanh trên cao phía sau xe, đen phản quang và các phụ kiện đi kèm tùy dòng xe  (cánh lướt gió, vây cá mập, gác baga)

Thân vỏ ô tô

Cấu tạo của thân vỏ ô tô: 

Khung xe ô tô có công dụng cố định kiểu dáng, nâng đỡ toàn bộ các chi tiết trên xe. Khung xe cũng là đầu mối liên kết các chi tiết trên ô tô lại với nhau và giúp các hệ thống được thiết lập trên xe hoạt động trơn tru hơn.

Hệ thống chiếu sáng trên xe bao gồm đèn pha, đèn hậu, đèn phanh, đèn xi nhan có công dụng chiếu sáng mang lại nhiều tầm nhìn hơn cho người điều khiển ô tô.

Gương chiếu hậu của xe có công dụng quan sát hai bên xe nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình điều khiển xe.

Các chi tiết cơ bản bên ngoai thân vỏ ô tô

Nắp capo của xe ô tô có công dụng bảo vệ và hạn chế bụi bẩn cũng như thất thoát nhiên liệu ra bên ngoài. Công dụng lớn nhất là bảo vệ động cơ xe.

Lưới tản nhiệt của ô tô có công dụng giải nhiệt cho động cơ bằng cách lấy gió từ bên ngoài khi ô tô di chuyển và ngăn bụi bẩn đi vào bên trong khoang máy.

Cần gạt mưa trên ô tô có công dụng lau kính chắn gió khi trời mưa.

Khung gầm xe ô tô

Khung gầm xe ô tô là phần khung phía dưới xe. Hiện nay, có đến 02 loại khung gầm thường được sử dụng trên xe ô tô là: khung gầm liền khối (unibody) và khung gầm rời (body-on-frame). Các mẫu xe ô tô hiện nay ưa chuộng khung gầm liền khối hơn so với khung gầm rời. 

Khung gầm xe ô tô

Cấu tạo của khung gầm ô tô:

Bộ vi sai là tập hợp nhiều bánh răng liên kết lại với nhau có công dụng truyền lực từ động cơ đến bánh xe và trục các-đăng, có nhiều loại vi sai khác nhau như: vi sai hình đĩa, bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh.

Trục các-đăng đóng vai trò như cầu nối 2 bộ vi sai lại với nhau và truyền lực từ động cơ đến các bánh xe. Trục các-đăng quyết định tốc độ di chuyển của xe.

Bánh xe có công dụng giúp xe di chuyển trên đường với cấu tạo bao gồm: mâm xe và lốp xe giúp giảm xóc cho xe, tạo cảm giác thoải mái cho người ngồi trên xe. 

Động cơ quay đã từng được cho là sẽ thay đổi thế giới Felix Wankel và NSU đã tạo ra một động cơ đốt trong nhỏ hơn, ít phức tạp hơn - động cơ quay. Nhưng đây là lý do tại sao nó không thành công. Đã từng có một thời gian, động cơ quay Wankel dường như là tương lai.

Cấu tạo khung gầm ô tô

Ngoài ra, bên dưới khung gầm xe ô tô còn có một số hệ thống đặc biệt giúp truyền lực cho bánh như: hệ thống lái và hệ thống treo. 

Hệ thống treo là bộ phận kết nối bánh xe với khung gầm ô tô và được đặt ở 2 cầu trước và sau xe. Hệ thống treo đảm nhiệm vai trò ổn định thân xe, giảm xóc và kiểm soát chuyển động của xe.

Hệ thống lái được kết nối với bánh xe đóng vai trò điều hướng giúp xe di chuyển thẳng, quẹo trái, quẹo phải, lùi xe. 

Nội thất ô tô

Bên trong xe ô tô được gọi là nội thất với nhiều chi tiết phục vụ nhu cầu của người dùng. Cấu tạo của nội thất ô tô bao gồm các chi tiết như: ghế ngồi, vô lăng, taplo, trang bị tiện nghi (điều hòa, cổng sạc, màn hình cảm ứng,...), cần số, chân phanh, chân ga, gương chiếu hậu phía trong, kính chắn gió, kính cửa sổ. Các chi tiết này tạo nên nội thất của ô tô.

Nội thất ô tô

Cấu tạo của nội thất ô tô:

Ghế ngồi trên xe ô tô giúp người dùng thoải mái hơn khi di chuyển đường dài, số lượng ghế ngồi phụ thuộc vào kiểu dáng xe. Ghế ngồi có thể được tích hợp các chức năng như: sưởi ấm, làm mát, massage (tùy thuộc vào giá tiền của xe).

Vô lăng được liên kết đến hệ thống lái của xe, chịu trách nhiệm điều hướng cho phương tiện. Tùy vào từng quốc gia vô lăng xe được đặt ở bên trái hoặc phải, ở Việt Nam vô lăng được đặt bên trái.

Cấu tạo của nội thất ô tô

Bảng taplo là vị trí đặt các tính năng quan trọng phục vụ cho việc lái xe. Ví dụ như màn hình cảm ứng (để giải trí), đồng hồ tài xế (hiển thị tốc độ xe, các vấn đề xe đang gặp phải), cổng gió điều hòa,...

Động cơ đốt trong Hydro – HICE Hydrogen internal combustion engine - Động cơ đốt trong Hydro: Nhiên liệu hydro có thể là một chiến lược thay thế khả thi, và có thể được thực hiện trong dài hạn. Chiến lược này có thể tránh rủi ro phụ thuộc vào nguồn cung hàng hóa...

Hệ thống kính trên xe ô tô có công dụng ngăn cách khoang nội thất với không gian bên ngoài, kính chắn gió được làm từ nguyên liệu chắc chắn đảm bảo an toàn khi xe di chuyển với tốc độ cao.

Trang bị tiện nghi trên xe chủ yếu phục vụ nhu cầu giải trí của người dùng, ví dụ như màn hình cảm ứng có thể dùng để lướt web, nghe nhạc, xem phim,...

Động cơ ô tô

Cấu tạo của động cơ ô tô bao gồm các bộ phận: xi lanh, piston, xupap, bugi, trục cam, thanh truyền, trục khuỷu, dây curoa, xéc-măng và các-te. Các bộ phận này góp phần giúp động cơ xe hoạt động truyền lực đến các hệ thống treo và các bánh xe thúc đẩy xe di chuyển về phía trước.

Động cơ ô tô

Cấu tạo của động cơ ô tô: 

Xi lanh trên xe ô tô là bộ phận bao bọc bên ngoài có chứa buồng đốt bên trong và là nơi diễn ra quá trình đốt cháy, hỗn hợp của không khí và nhiên liệu. Số lượng xi lanh phụ thuộc vào hiệu suất của xe, thông thường các loại động cơ đốt trong có khoảng 3 - 12 xi lanh nhưng thường chỉ sử dụng 4, 6 hoặc 8 xi lanh và được xếp theo hình chữ I, V, W. 

Piston

Piston là bộ phận có hình trụ tròn có thể chuyển động lên/xuống bên trong xi lanh và đồng thời liên kết với thanh truyền. Piston chuyển động khi áp suất tạo ra bên trong xi lanh tăng lên từ đó tạo ra lực tác động lên thanh truyền và làm quay trục khuỷu. 

Xupap

Xupap là bộ phận có hình nấm, đóng vai trò như van đóng/mở nhằm kiểm soát thời gian và lượng khí đốt bên trong động cơ. Xupap chịu sự kiểm soát của trục cam.

Bugi

Bố trí động cơ ở đầu ô tô: Ưu nhược điểm của cách bố trí Có nhiều cách để bố trí động cơ như đặt động cơ ở đầu hoặc ở sau. Tuy nhiên, việc bố trí động cơ ở đầu ô tô khá phổ biến và chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên nhân tại sao

Bugi là bộ phận đánh lửa và là bộ phận đầu tiên hoạt động khi xe bắt đầu khởi động.

Trục cam

Trục cam đóng vai trò kiểm soát số lần đóng/mở van cửa nạp và cửa xả của buồng đốt (xupap), trục cam có 02 loại là trục cam đơn (SOHC) và đôi (DOHC).

Các rãnh này là xéc măng

Xéc-măng có công dụng bôi trơn và ngăn Piston không gõ vào thành xi lanh.

Thanh truyền

Thanh truyền là bộ phận kết nối piston và trục khuỷu, thanh truyền cho phép piston có thể di chuyển xoay tròn xung quanh trục khuỷu thay vì chỉ lên xuống theo đúng cấu tạo của nó.

Trục khuỷu

Trục khuỷu trong động cơ xe đóng vai trò biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động xoay. Cụ thể, trục khuỷu sẽ nhận lực truyền động tư thanh truyền và biến đổi lực thành momen xoắn và bắt đầu sinh công truyền đến các bộ phận khác. Trong lúc đó, trục khuỷu cũng đồng thời nhận lực từ bánh đà để truyền ngược lại cho piston và tiếp tục quy trình biến đổi, sinh công của mình. 

Dây curoa

Dây curoa là cầu nối của các bánh răng và trục khuỷu nhằm tạo ra sự chuyển động đồng bộ. Dây curoa cũng giúp cho xupap đóng mở chính xác hơn tránh thất thoát tài nguyên đồng thời ngăn piston không chạm vào các van. 

Các-te là phần bao bọc xung quanh trục khuỷu

Các-te là bộ phận bao bọc xung quanh trục khuỷu, các-te có công dụng bôi trơn, lam mát và làm sạch các bộ phận khác trong quá trình động cơ hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của xe ô tô

Nguyên lý hoạt động của xe ô tô được chia thành 4 kỳ: kỳ hút, kỳ nén, kỳ nổ và kỳ xả. Hãy khởi động ô tô của bạn lên và chúng ta bắt đầu với kỳ hút.

Nguyên lý hoạt động của xe ô tô được chia thành 4 kỳ: kỳ hút, kỳ nén, kỳ nổ và kỳ xả

Kỳ hút

Kỳ hút bắt đầu khi xe được khởi động, theo quán tính của bánh đà piston sẽ bắt đầu chuyển động bên trong xi lanh từ DCT (điểm chết trên) xuống DCD (điểm chết dưới). Lúc này Xupap nạp sẽ mở ra để tiếp nhận nhiên liệu và hỗn hợp không khí. Kết thúc kỳ hút.

Kỳ hút bắt đầu khi xe được khởi động, piston sẽ chuyển động lên xuống

Kỳ nén

Sau khi lấy đủ nhiên liệu và hỗn hợp không khí, lúc này Piston đang nằm ở DCD và bắt đầu đi lên trên để thực hiện chu kỳ nén nhiên liệu và hỗn hợp không khí lại dưới áp suất cao. Đồng thời lúc này cả 2 cổng nạp và xả đều trong trạng thái đóng hoàn toàn. Kết thúc kỳ nén. 

Piston đang nằm ở DCD và bắt đầu đi lên trên để thực hiện chu kỳ nén

Kỳ nổ

Khi Piston đi lên DCT để nén áp suất lại thì đồng thời Bugi sẽ thực hiện nhiệm vụ đánh lửa của mình để bắt đầu chu kỳ nổ. Sau khi đánh lửa, một lực áp suất cao sẽ đẩy Piston từ DCT xuống DCD để sinh công. Kết thúc kỳ nổ (lúc này xe đã bắt đầu di chuyển nhờ công sinh ra từ Piston).

Khi Piston đi lên DCT để nén áp suất lại thì đồng thời Bugi sẽ thực hiện nhiệm vụ đánh lửa

Kỳ xả

Piston khi chịu áp suất cao sẽ bắt đầu hoạt động theo quán tính bật nẩy lên trên, đồng thời cổng xả sẽ mở ra và đây cũng là lúc động cơ đẩy khí xả ra bên ngoài qua đường ống xả phía sau xe mà chúng ta hay gọi là khói xe. Kết thúc kỳ xả.

Tất cả các biến động trên sẽ lặp đi lặp lại để cung cấp năng lượng giúp xe chuyển động. Hy vọng bài viết sẽ mang đến thông tin hữu ích cho bạn động.