Toàn quốc: Kiến Thức Ô Tô Cơ Bản Về Cấu Tạo Xe Từ A - Z

Kiến thức ô tô: cấu tạo động cơ ô tô

Khi mở nắp capo, bạn sẽ thấy động cơ nằm bên dưới, thường có các ký hiệu như VVT-i hoặc DOHC.

Động cơ xăng hoạt động dựa trên nguyên lý đốt cháy nhiên liệu (xăng) để tạo ra năng lượng, từ đó làm quay trục khuỷu và truyền động đến các bánh xe. Quá trình này diễn ra theo 4 chu kỳ chính:

Nạp: Piston di chuyển xuống dưới, van nạp mở ra để hút hỗn hợp không khí và xăng vào xi lanh. Nén: Piston di chuyển lên trên, cả van nạp và van xả đều đóng kín, nén hỗn hợp khí và xăng lại.
Nổ (Cháy): Bugi đánh lửa, đốt cháy hỗn hợp khí và xăng đã nén. Vụ nổ tạo ra áp suất đẩy piston xuống dưới.
Xả: Piston di chuyển lên trên, van xả mở ra để đẩy khí thải ra ngoài.


Cấu tạo động cơ xăng
Chu kỳ này lặp đi lặp lại liên tục, tạo ra sức mạnh cho xe. Sức mạnh này được truyền qua trục khuỷu, hộp số và cuối cùng là đến các bánh xe, giúp xe di chuyển.

Cấu tạo chi tiết của piston

Mặt ngoài của Piston



Mặt trong của piston


Piston là một bộ phận quan trọng trong động cơ, có nhiệm vụ nhận lực đẩy của khí cháy và truyền lực đó đến trục khuỷu thông qua thanh truyền. Để thực hiện được nhiệm vụ này, piston được thiết kế với các chi tiết chính sau:

Đỉnh piston: Đây là phần chịu áp lực trực tiếp từ khí cháy, có thể phẳng, lồi hoặc lõm tùy theo thiết kế động cơ. Đầu piston: Phần này chứa các rãnh để lắp xéc măng khí và xéc măng dầu. Xéc măng khí có tác dụng làm kín buồng đốt, ngăn khí cháy lọt xuống carter. Xéc măng dầu có tác dụng cạo sạch dầu bám trên thành xi lanh, tránh hao dầu.


3 rãnh séc măng


Thân piston: Đây là phần nối đỉnh piston với chốt piston. Thân piston có dạng hình trụ, được gia công chính xác để đảm bảo độ kín khít với xi lanh. Chốt piston: Bộ phận này có dạng hình trụ rỗng, được lắp xuyên qua thân piston và thanh truyền, giúp piston có thể chuyển động lên xuống trong xi lanh.

Cấu tạo chi tiết của thanh truyền:
Trong động cơ đốt trong, thanh truyền (còn gọi là tay biên) đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực từ piston đến trục khuỷu, giúp xe chuyển động. Nó giống như một cầu nối, chịu trách nhiệm đưa sức mạnh từ buồng đốt đến bánh xe.

Thanh truyền được cấu tạo bởi 3 phần chính:

Đầu nhỏ: Đây là phần nhỏ hơn của thanh truyền, được thiết kế để kết nối với piston thông qua piston pin. Bên trong đầu nhỏ thường có bạc lót để giảm ma sát.
Thân thanh truyền: Nối liền đầu nhỏ và đầu to, thân thanh truyền có thể có dạng chữ I, chữ H hoặc chữ L. Nó thường được chế tạo bằng thép rèn hoặc gang cầu để chịu được lực lớn.
Đầu to: Đây là phần lớn hơn của thanh truyền, được thiết kế để kết nối với trục khuỷu. Giống như đầu nhỏ, đầu to cũng có bạc lót hoặc ổ bi để giảm ma sát. Ở một số loại thanh truyền, đầu to được chia làm hai nửa để dễ dàng lắp đặt.


Nhập mô tả ảnh tại đây
Cấu tạo chi tiết của thanh truyền (tay biên)

Cấu tạo chi tiết của trục khuỷu

Cấu tạo chi tiết của trục khuỷu

Trục khuỷu có hình dạng đặc biệt, giúp nó quay trơn tru và hiệu quả. Một bộ phận quan trọng của trục khuỷu là bánh đà, thường nằm ở phần đuôi. 2 Chức năng của bánh đà:

Giúp trục khuỷu quay đều: Nhờ quán tính, bánh đà giúp trục khuỷu quay mượt mà hơn, giảm thiểu hiện tượng giật cục khi thanh truyền truyền lực.
Hỗ trợ khởi động động cơ: Khi khởi động, bộ khởi động làm bánh đà quay, truyền momen xoắn lớn đến trục khuỷu để khởi động động cơ.

Các chức năng khác:

Ngoài ra, phần đuôi trục khuỷu truyền động lực đến các bánh xe, còn phần đầu được gắn thêm bánh răng và dây đai để vận hành các bộ phận khác như máy bơm, máy nén điều hòa, bơm dầu...

Nguyên lý hoạt động của piston và trục khuỷu
Trong động cơ ô tô, piston và trục khuỷu là hai bộ phận quan trọng, có mối liên hệ mật thiết với nhau. Piston có nhiệm vụ chuyển động tịnh tiến (lên xuống) trong xi lanh, còn trục khuỷu có nhiệm vụ biến đổi chuyển động tịnh tiến này thành chuyển động quay. Vậy piston làm trục khuỷu quay như thế nào?

Cơ chế hoạt động:

Nổ: Khi hỗn hợp nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong xi lanh, nó tạo ra áp suất đẩy piston xuống dưới.
Thanh truyền: Piston được kết nối với trục khuỷu thông qua một thanh truyền. Thanh truyền này có một đầu gắn với piston và một đầu gắn với chốt khuỷu trên trục khuỷu.
Chuyển động quay: Khi piston di chuyển xuống dưới, thanh truyền sẽ kéo chốt khuỷu xuống theo. Do chốt khuỷu được đặt lệch tâm so với trục khuỷu, lực kéo này sẽ tạo ra mô-men xoắn làm trục khuỷu quay.
Lặp lại chu kỳ: Quá trình này lặp đi lặp lại trong các xi lanh khác nhau, tạo ra chuyển động quay liên tục cho trục khuỷu. Chuyển động quay này sau đó được truyền đến hộp số và cuối cùng là các bánh xe, làm cho xe di chuyển.


Tổng quan cấu tạo bên trong động cơ của piston và trục khuỷu

Piston tạo ra lực đẩy, thanh truyền truyền lực và trục khuỷu biến đổi lực đẩy thành chuyển động quay. Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận này tạo nên sức mạnh cho động cơ ô tô.


Mỗi piston có cần màu xanh được kết nối với trục khuỷu thông qua một thanh truyền (còn gọi là tay biên)

Kiến thức ô tô: Cấu tạo của Xupap và trục cam
Trục cam và xupap là 2 bộ phận chính của cơ cấu phân phối khí.

Trục cam
Trục cam nằm ngang phía trên động cơ, có các vấu cam để điều khiển van. Trục cam được dẫn động bởi trục khuỷu thông qua dây đai hoặc xích cam.




Nhập mô tả ảnh tại đây

Mặt cắt ngang trục cam và xupap


Có hai loại động cơ phổ biến là DOHC (hai trục cam) và SOHC/OHC (một trục cam).

Xupap:
Xupap có cấu tạo gồm đầu, thân, lò xo, đuôi và phần đệm.Đầu xupap có hình dạng giống nấm, được làm từ vật liệu chịu nhiệt và chịu mài mòn.Thân xupap là phần nối đầu và đuôi xupap, thường được làm bằng thép hợp kim.Lò xo xupap giúp xupap đóng kín khi không hoạt động.Đuôi xupap là phần tiếp xúc với vấu cam trên trục cam.Giữa đuôi xupap và vấu cam có một khe hở nhỏ. Khe hở này rất quan trọng, giúp xupap không bị kẹt khi giãn nở vì nhiệt.Xupap được dẫn hướng bởi bạc dẫn hướng, trên bạc dẫn hướng có phớt dầu để ngăn dầu nhớt lọt vào buồng đốt.


Cấu tạo xupap

Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ hoạt động, trục cam quay, các vấu cam tác động lên đuôi xupap, làm xupap đóng mở.Xupap nạp mở ra để nạp hỗn hợp nhiên liệu và không khí vào xi lanh, xupap xả mở ra để đẩy khí thải ra ngoài.Việc đóng mở xupap đúng thời điểm giúp động cơ hoạt động hiệu quả.

Kiến thức ô tô: Nắp quy lát
Nắp quy lát (hay còn gọi là nắp máy, nắp xi lanh) là bộ phận nằm phía trên cùng của động cơ, có tác dụng đậy kín xi lanh và buồng đốt. Nó thường được làm bằng hợp kim nhôm hoặc gang đúc.

Các chi tiết chính trên nắp quy lát:
Bề mặt tiếp xúc với xi lanh: Được gia công phẳng để đảm bảo độ kín khít với xi lanh, ngăn không cho khí cháy lọt ra ngoài.
Lỗ bu-gi: Là nơi lắp đặt bu-gi để đánh lửa hỗn hợp khí và nhiên liệu trong xi lanh.
Lỗ lắp xupap: Nơi lắp đặt các xupap nạp và xả, điều khiển dòng khí vào và ra khỏi xi lanh.
Ống dẫn hướng xupap: Hỗ trợ xupap chuyển động lên xuống chính xác.
Lỗ dầu: Dẫn dầu bôi trơn đến các chi tiết chuyển động trên nắp quy lát.
Áo nước: Tạo thành các đường dẫn nước làm mát, giúp duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định cho động cơ.


Cấu tạo nắp quy lát động cơ đốt trong


Bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về kiến thức ô tô cơ bản về cấu tạo của động cơ ô tô , bao gồm các bộ phận chính như piston, thanh truyền, trục khuỷu, xupap và nắp quy lát. Hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ không chỉ giúp bạn mở rộng hiểu biết về thế giới ô tô mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Hy vọng bài viết của Bulbtek Việt Nam hữu ích với bạn, hãy theo dõi các bài viết tiếp theo để khám phá thêm về các hệ thống khác trên ô tô!