So sánh động cơ 2 kỳ và 4 kỳ: Những đặc tính kỹ thuật
Thứ Năm, 07/12/2023 - 14:40
Động cơ đốt trong là một cỗ máy biến đổi năng lượng của nhiên liệu (hóa năng) thành nhiệt năng (đốt cháy) rồi chuyển thành cơ năng (quay trục khuỷu) và sinh công. Trong ứng dụng thực tế, động cơ đốt trong thường có hai loại cơ bản là động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ. Cả hai loại động cơ này đều hoạt động theo một chu trình công suất khép kín là: hút – nén – nổ – xả.
Nguyên lý hoạt động và ưu – nhược điểm của động cơ 2 kỳ
Động cơ 2 kỳ thường là động cơ xăng 2 kỳ, có công suất thấp hoặc được làm để khởi động cho động cơ chính diesel, một số trường hợp động cơ tĩnh tại cũng được sử dụng động cơ diesel 2 kỳ. Động cơ 2 kỳ là động cơ đốt trong không có van (xupap), không có hệ thống bôi trơn riêng biệt, kết cấu đơn giản, ít bộ phận và nhẹ. Pittong làm nhiệm vụ đóng mở đường nạp và xả.
Ứng dụng của động cơ 2 kỳ
Động cơ 2 kỳ hoạt động với một chu trình công suất (hút – nén – nổ – xả) xảy ra trong hai hành trình của pittong (lên và xuống) tức bằng một vòng quay của trục khuỷu.
Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ 2 kỳ:
Pittong đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van lưỡi gà mở, nạp hỗn hợp không khí/ nhiên liệu vào khoang cacte, đồng thời tiến hành việc xả khí xót và nén hỗn hợp hòa khí. Ở cuối hành trình này, bugi đánh lửa đốt cháy nhiên liệu, áp suất tăng lên đẩy pittong đi xuống.
Pittong từ điển chết trên xuống điểm chết dưới thực hiện hành trình sinh công, đồng thời xả khí thải và nạp hòa khí từ khoang cacte vào trong buồng đốt động cơ. Như vậy, chu trình sinh công suất của động cơ đã hoàn thành và tiếp tục một chu trình mới.
Động cơ 2 kỳ không có hệ thông bôi trơn cụ thể, bởi vì cácte của nó cần phải làm nhiệm vụ của buồng nén phụ (nạp khí vào trong kỳ nén). Vậy nên, nhiên liệu xăng sử dụng cần được pha trộn với dầu bôi trơn với một tỷ lệ nhất định. Khi hỗn hợp hòa khí tràn vào khoang cácte, làm nhiệm vụ bôi trơn các bộ phận bên trong động cơ. Do cách bôi trơn này không thực sự hiệu quả, nên động cơ 2 kỳ thường dễ hỏng.
Ưu điểm của động cơ 2 kỳ:
- Cấu tạo đơn giản, không có xupap.
- Cháy một lần cho mỗi vòng quay, có nghĩa rằng công suất đầu ra lớn hơn động cơ 4 kỳ.
- Chi phí sản xuất thấp.
- Động cơ 2 kỳ có tiềm năng cho công suất gấp hai lần so với động cơ 4 kỳ có cùng dung tích (thực tế chỉ bằng 1.5 lần).
Dễ dàng bảo trì, sửa chữa.
Nhược điểm của động cơ 2 kỳ
- Tuổi thọ ngắn hơn động cơ 4 kỳ do không có hệ thống bôi trơn cụ thể.
- Cần pha trộn nhiên liệu và dầu để bôi trơn động cơ nên sẽ tốn dầu bôi trơn hơn, cháy kém hiệu quả.
- Tiêu hao nhiều nhiên liệu.
- Động cơ 2 kỳ sinh ra rất nhiều khói nên gây ô nhiễm môi trường hơn.
- Hỗn hợp không khí, nhiên liệu bị rò rỉ ra ngoài ống xả.
Nguyên lý hoạt động và ưu – nhược điểm của động cơ 4 kỳ
Động cơ 4 kỳ hoạt động với 4 hành trình của pittong (2 chu kỳ pittong) tương đương 2 vòng quay của trục khuỷu để hoàn thành một chu trình công suất. Ở động cơ 4 kỳ, nó có cấu tạo phức tạp hơn và cần có các van (xupap) để đóng/mở cửa xả và nạp. Bên cạnh đó, động cơ 4 kỳ còn có một hệ thống bôi trơn hoàn chỉnh giúp các chi tiết bên trong động cơ lâu bị hao mòn hơn, đạt được tuổi thọ cao hơn.
Ứng dụng động cơ 4 kỳ
Ở động cơ 4 kỳ, mỗi một kỳ sẽ thực hiện bởi một hành trình hoàn chỉnh của pittong. Về nguyên lý thì rất đơn giản nhưng nó lại có cấu tạo phức tạp hơn động cơ 2 kỳ, cần phải có trục cam, xupap…
Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ 4 kỳ (xăng)
- Kỳ 1 – Nạp: Pittong đi từ điểm chết dưới xuống điểm chết trên, xupap nạp mở, xupap xả đóng, hỗn hợp hòa khí vào xylanh.
- Kỳ 2 – Nén: Pittong đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, cả hai xupap nạp và xả đều đóng lại, hỗn hợp hòa khí được nén trong buồng đốt đến áp suất cao.
- Kỳ 3 – Nổ, sinh công: Cả hai xupap vẫn đóng, khi pittong lên điểm chết trên – trong một vùng lân cận điểm chết trên, bugi bật tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp hòa khí bên trong, áp suất tăng lên nhanh chóng trong buồng đốt, đẩy pittong đi xuống từ điểm chết trên tới điểm chết dưới.
- Kỳ 4 – Xả: Pittong đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, hỗn hợp đã cháy hoàn toàn được đẩy ra ngoài khi xupap xả mở, xupap nạp đóng, cuối hành trình xả, xupap nạp mở và chuẩn bị cho một chu trình công suất tiếp theo.
Ưu điểm của động cơ 4 kỳ:
- Nhiều momen xoắn hơn, động cơ êm và đáng tin cậy hơn.
- Tuổi thọ cao hơn động cơ 2 kỳ.
- Không cần phải trộn lẫn dầu với nhiên liệu.
- Chạy sạch hơn động cơ 2 kỳ, ít gây ô nhiễm hơn.
- Tiết kiệm nhiên liệu.
Nhược điểm của động cơ 4 kỳ:
- Thiết kế phức tạp.
- Cơ cấu phối khí xupap thiết kế phức tạp, khó sửa chữa/khắc phục sự cố hơn.
- Công suất chỉ bằng một nửa so với động cơ 2 kỳ cùng dung tích (theo lý thuyết).
- Nhiều bộ phận hơn, chi phí sản xuất và sửa chữa đắt hơn.
- Cấu tạo phức tạp hơn nên động cơ này nặng hơn nhiều.
Tin cũ hơn
Cấu tạo và hoạt động của hệ thống nâng hạ kính ô tô
Vì sao vô lăng tự trả lái khi vào cua?
Khi xoay vô lăng, bánh xe sẽ chạy theo đường cong nhờ lực hướng tâm, sau đó cơ cấu sẽ tạo ra lực ly tâm để tự trả lái.
Lịch sử hình thành phát và phát triển của xe ô tô
Đồng hồ công tơ mét ô tô: Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý
EV từ A đến Z: Tìm hiểu các thành phần Xe điện
Có thể bạn quan tâm
-
Động cơ ô tô: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiếtĐộng cơ ô tô được ví như "trái tim" của một chiếc xe ô tô và hoạt động để cung cấp sức mạnh chạy xe. Động cơ cũng chính là một trong những thành phần có cấu tạo phức tạp nhất trong chiếc xe.
-
4Matic trên các dòng xe Mercedes-Benz nghĩa là gì?Tên gọi 4Matic là từ ghép của hệ thống dẫn động (4-wheel) và tính tự động (automatic).
-
Hệ thống điều khiển ổn định điện tử (ESC): Cải tiến vượt trội cho trải nghiệm lái xeHệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ ổn định và an toàn khi lái xe. ESC không chỉ giúp duy trì kiểm soát xe trong các tình huống khẩn cấp mà còn hỗ trợ người lái duy trì quỹ đạo xe khi gặp điều kiện đường xá phức tạp. Bài viết sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn chi tiết về nguyên lý hoạt động, lợi ích, và tầm quan trọng của ESC trong việc bảo đảm an toàn tối ưu cho người lái và hành khách.
-
Các đời xe Volkswagen Teramont: lịch sử hình thành, các thế hệ trên thế giới và Việt NamVolkswagen Teramont là chiếc SUV hạng E được sản xuất bởi hãng xe Đức từ năm 2017. Phát triển chủ yếu cho thị trường Bắc Mỹ và Trung Quốc, chiếc xe dựa trên nền tảng MQB của Tập đoàn Volkswagen.
-
Tại sao mô men xoắn động cơ máy dầu lớn hơn động cơ máy xăng?Cùng tìm hiểu 5 lý do khiến động cơ dầu có mô men xoắn lớn hơn động cơ xăng.