Động cơ đốt trong là gì? Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong ra sao? Người ta ứng dụng động cơ đốt trong như thế nào? Tất cả sẽ được Blog Thiết Bị Điện giải đáp chi tiết ngay trong bài viết sau đây.
Bên cạnh động cơ điện thì động cơ đốt trong là một trong những thành tựu khoa học to lớn của nhân loại và có tính ứng dụng cực kỳ cao. Để có thể hiểu rõ hơn động cơ đốt trong là gì cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động, Blog Thiết Bị Điện mời bạn tham khảo nội dung sau.
Động cơ đốt trong là gì?
Động cơ đốt trong (Internal Combustion Engine hay ICE) là một loại động cơ nhiệt, cụ thể là trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, động cơ sẽ tỏa ra nhiệt và sinh ra công cơ học. Theo đó, xi lanh (buồng công tác) là nơi mà động cơ sử dụng dòng chảy nhiên liệu để hoạt động và tạo ra công năng.
Bên cạnh đó, nhờ vào sự trợ giúp của giãn nở khí ở nhiệt độ cao cộng hưởng với áp suất cao trong quá trình đốt cháy mà động cơ đốt trong sẽ tác dụng trực tiếp với các thành phần của động cơ như cánh quạt, piston, vòi phun,…. Chính nhờ lực này giúp cho năng lượng biến thành công cơ học, làm cho các vật thể di chuyển trên một quãng được nhất định.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Sau khi đã nắm được định nghĩa cơ bản của động cơ đốt trong, Blog Thiết Bị Điện mời bạn tìm hiểu qua chút thông tin về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ. Cụ thể như sau.
Cấu tạo
Một động cơ đốt trong sẽ gồm có những bộ phận chính sau:
| Piston | + Là bộ phận quan trọng và chịu trách nhiệm chính tạo ra không gian làm việc khi kết hợp cùng xi lanh
+ Nhận lực đẩy của khí cháy, sau đó truyền lực đến trục khuỷu của thanh truyền nhằm sinh ra công cơ học + Khi nhận được nguồn lực từ trục khuỷu, piston sẽ thực hiện quá trình nén – nạp – giãn nở khí thải |
| Thanh truyền hay tay biên | + Thiết kế chắc chắn, bền bỉ, dùng để truyền lực giữa piston và trục khuỷu |
| Trục khuỷu | + Góp phần kéo máy công tác khi thực hiện nhận lực từ thanh truyền, sau đó mới tạo ra momen quay
+ Khi nhận được năng lượng từ bánh đà, trục khuỷu sẽ truyền ngược lại cho piston để thực hiện quá trình hút – nén – xả |
| Cơ cấu phân phối khí | + Toàn bộ quá trình thải khí và nạp khí vào trong xi lanh đều sẽ phải thông qua cơ cấu phân phối khí
+ Theo đó, bộ phận này có vai trò chính là dùng để đóng mở các cửa nạp – thải, phục vụ cho quá trình nạp – xả khí. |
| Hệ thống bôi trơn | + Làm cho động cơ hoạt động ổn định và nâng cao tuổi thọ của động cơ. |
| Hệ thống cung ứng nhiên liệu và không khí | + Dùng để điều chỉnh tỉ lệ sao cho phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ
+ Giúp cho tỉ lệ khí sạch và tỉ lệ hòa khí trong lúc làm việc của động cơ được đảm bảo hiệu quả |
| Hệ thống làm mát | + Điều hòa lượng nhiệt sinh ra trong quá trình làm việc của động cơ |
Nguyên lý hoạt động
Toàn bộ chu kỳ hoạt động của động cơ đốt trong được diễn ra 4 bước tuần hoàn với nhau: nạp – nén – nổ – xả. Trong quá trình nạp và xả là lúc khí mới được thêm vào, còn quá trình nén – nổ sẽ sinh ra công cơ học bằng cách đốt cháy khí và nhiên liệu, giúp vật thể di chuyển.
Bên cạnh đó, động cơ đốt trong hoạt động bằng nguyên lý đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu bên trong xi lanh để có thể sinh ra nhiệt, khi đạt mức phù hợp, xi lanh sẽ cho khí đốt giãn nở ra, từ đó tạo ra áp suất tác động lên piston, hỗ trợ piston di chuyển.
Lịch sử hình thành của động cơ đốt trong
Được hình thành và phát triển cách đẩy hơn 2 thế kỷ, động cơ đốt trong luôn được các nhà khoa học ứng dụng và không ngừng cải tiến để nâng cao khả năng hoạt động nhằm phù hợp với nhu cầu sử dụng của con người.
| Năm 1860 | + Lần đầu tiên ra đời do 2 kỹ sư người Pháp gốc Bỉ Giăng Echien Lona nghiên cứu
+ Thời gian này, động cơ chỉ có 2 kỳ với công suất đạt 2HP và sử dụng khí thiên nhiên làm nguyên liệu chính |
| Năm 1877 | + Động cơ 4 kỳ ra đời bởi 2 kỹ sư tài ba người Đức Nicola August Otto và Lăng Ghen.
+ Động cơ 4 kỳ sử dụng than làm nhiên liệu để hoạt động, đây là một bước cải tiến hơn so với động cơ 2 kỳ thời đầu |
| Năm 1885 | + Động cơ 4 kỳ được nâng cấp lên công suất 8HP bởi sự tài giỏi và sức sáng tạo vô biên của kỹ sư người Đức Golip Dem Lo
+ Động cơ khi được nâng cấp công suất lên 8HP có để đạt được tốc độ quay 800 vòng/phút |
| Năm 1897 | Sự ra đời của động cơ 4 kỳ Diezen, công suất lớn 20HP, tốc độ quay đạt hàng nghìn vòng/ phút, được nghiên cứu và phát triển bởi kỹ sư người Đức Rudonpho Saclo Sredieng Diezen. |
Phân loại động cơ đốt trong
Người ta phân loại động cơ đốt trong thường dựa vào 2 tiêu chí: phân theo nhiên liệu và phân theo chu kỳ hoạt động
Theo nhiên liệu
Đối với nhiên liệu hoạt động của động cơ đốt trong thường sẽ có 3 loại chính:
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng;
- Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu dầu diesel;
- Động cơ đốt trong sử dụng than.
Theo chu kỳ làm việc
Có 2 loại chính hiện nay được phân theo chu kỳ làm việc đó là:
- Động cơ 2 kỳ;
- Động cơ đốt trong 4 kỳ.
Ứng dụng của động cơ đốt trong
Tính ứng dụng của động cơ đốt trong là vô cùng lớn và hữu dụn. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp loại động cơ này trong một số máy móc như xe máy, ô tô, tàu thủy, máy phát điện,… Chi tiết hơn bạn có thể tham khảo qua như sau.
Động cơ đốt trong dùng cho oto
Đối với oto sử dụng động cơ đốt trong thì các chi tiết thực hiện việc đốt cháy nhiên liệu, dầu cho xe hoạt động sẽ được thiết kế từ ban đầu khi sản xuất oto. Theo đó, nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong của oto có thể được khái quát như sau:
Động cơ -> Ly hợp -> Hộp số -> Truyền lực các đăng -> Truyền lực chính và bộ vi sai -> Bánh xe chủ động.
Động cơ đốt trong dùng cho tàu thủy
Động cơ đốt trong dùng cho tàu thủy cần khoảng 30 – 45 xi lanh để phục vụ cho quá trình di chuyển của tàu, theo đó hệ thống làm mát của động cơ trên tàu thủy thường được làm mát cưỡng bức bằng nước.
Mặc dù chuyển động của tàu thủy có quán tính lớn nhưng tàu thủy lại không có hệ thống phanh, chính vì vậy khi có sự cố giảm tốc đột ngột, chân vịt của tàu sẽ hỗ trợ thay đổi chiều quay để đổi chiều quay của động cơ.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong trên tàu thủy: Động cơ -> Ly hợp -> Hộp số -> Chân vịt.
Động cơ đốt trong dùng cho máy phát điện
Người ta sử dụng động cơ đốt trong cho máy phát điện thường là những hộ gia đình vùng sâu vùng xa chưa có điện lưới quốc gia. Theo đó, động cơ sẽ có tốc độ quay phù hợp với tốc độ quay của máy phát, nguồn nhiên liệu sử dụng chủ yếu là xăng hoặc dầu diezen.
XEM THÊM
- Nguyên tử là gì? Hạt mang điện trong nguyên tử
- Điện trường là gì? Tính chất cơ bản của điện trường
- Suất điện động là gì? Ứng dụng phổ biến của suất điện động
Mong rằng qua những chia sẻ vừa rồi của blogthietbidien.com bạn sẽ có thể hiểu được động cơ đốt trong là gì và ứng dụng của loại động cơ này trong cuộc sống. Đừng quên lan tỏa bài viết đến với nhiều người hơn nếu bạn cảm thấy nội dung của chúng tôi thực sự có giá trị nhé.
