Động cơ 4 kỳ là một trong những loại động cơ phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp và giao thông vận tải hiện nay. Động cơ hoạt động dựa trên bốn giai đoạn chính mang lại hiệu suất cao và được sử dụng hiệu quả. Cùng Xe nâng HC khám phá qua bài viết này về khái niệm động cơ 4 kỳ, cấu tạo, và nguyên lý hoạt động của nó.
>>>> XEM THÊM: Động cơ diesel 2 kỳ là gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động
1. Động cơ 4 kỳ là gì?
Động cơ 4 kỳ là loại động cơ đốt trong phổ biến, thực hiện chu trình làm việc qua 4 giai đoạn: nạp, nén, nổ và xả. Trong mỗi kỳ, piston di chuyển lên xuống để hoàn thành các bước này, giúp xe hoạt động hiệu quả. Động cơ 4 kỳ nổi bật với khả năng tiết kiệm nhiên liệu, công suất và mô-men xoắn cao, cùng với lượng khí thải ra môi trường thấp. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là cấu trúc phức tạp, khó chế tạo và giá thành cao hơn so với động cơ 2 kỳ, cùng với việc phải trang bị thêm nhiều thiết bị phụ trợ.
2. Cấu tạo của động cơ 4 kỳ
Động cơ 4 kỳ bao gồm nhiều bộ phận quan trọng, hoạt động phối hợp để đảm bảo chu trình nạp, nén, nổ, xả diễn ra suôn sẻ. Các bộ phận chính của động cơ 4 kỳ bao gồm:
- Piston: Chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành chuyển động tịnh tiến trong xi-lanh, sau đó truyền lực đến trục khuỷu qua thanh truyền.
- Trục khuỷu: Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay.
- Thanh truyền: Nối piston và trục khuỷu, giúp chuyển lực từ piston đến trục khuỷu.
- Đối trọng: Gắn trên trục khuỷu để cân bằng và giảm rung động trong quá trình vận hành.
- Xupap nạp và xupap xả: Đóng mở để đưa hòa khí vào buồng đốt và thải khí ra ngoài sau quá trình cháy.
- Bugi: Đánh lửa để đốt cháy hòa khí, tạo ra năng lượng cho động cơ.
>>>> THAM KHẢO: Động cơ xăng là gì? Cấu tạo, ưu nhược điểm, phân loại
3. Phân loại động cơ 4 kỳ
Động cơ 4 kỳ được phân thành hai loại chính là động cơ xăng và động cơ diesel. Cả hai loại động cơ này đều tuân theo chu trình nạp, nén, nổ, xả nhưng có sự khác biệt đáng kể trong cách thức hoạt động:
Động cơ xăng
- Kỳ nạp: Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được nạp vào xi-lanh.
- Kỳ nén: Piston nén hỗn hợp không khí-nhiên liệu.
- Kỳ nổ: Bugi đánh lửa, đốt cháy hỗn hợp nén.
- Kỳ xả: Piston đẩy khí thải ra khỏi xi-lanh.
- Công suất điều tiết: Điều khiển lượng hỗn hợp không khí và nhiên liệu nạp vào.
Động cơ diesel
- Kỳ nạp: Chỉ nạp không khí vào xi-lanh.
- Kỳ nén: Piston nén không khí, tăng áp suất và nhiệt độ.
- Kỳ nổ: Nhiên liệu được phun vào với áp suất cao, tự cháy nhờ nhiệt độ cao của không khí.
- Kỳ xả: Piston đẩy khí thải ra ngoài.
- Công suất điều tiết: Điều khiển lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt.
>>>> TÌM HIỂU NGAY: Dầu Diesel là gì? Kiến thức cần biết khi mua dầu Diesel
4. Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ
Động cơ 4 kỳ hoạt động theo các chu kỳ nạp, nén, nổ và xả. Mỗi kỳ diễn ra khi piston di chuyển trong xi-lanh và các xupap điều tiết dòng khí.
- Kỳ nạp: Piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Xupap nạp mở ra, cho phép hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào xi-lanh. Xupap xả đóng lại, tạo không gian cho hỗn hợp vào buồng đốt.
- Kỳ nén: Xupap nạp và xả đều đóng. Piston di chuyển lên, nén hỗn hợp không khí-nhiên liệu lại, làm tăng áp suất và chuẩn bị cho quá trình đốt cháy.
- Kỳ nổ: Bugi đánh lửa đốt cháy hỗn hợp nén, tạo ra lực đẩy piston từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Lực này giúp quay trục khuỷu, cung cấp năng lượng cho động cơ.
- Kỳ xả: Piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Xupap xả mở ra để khí thải thoát ra ngoài, trong khi xupap nạp vẫn đóng. Chu kỳ kết thúc khi khí thải được đẩy ra và động cơ sẵn sàng cho chu kỳ tiếp theo.
5. So sánh ưu và nhược điểm của động cơ 4 kỳ Diesel với động cơ sử dụng nhiên liệu xăng
Cả hai loại động cơ 4 kỳ Diesel và động cơ xăng đều có những ưu nhược điểm riêng biệt, tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Bảng so sánh dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn:
Tiêu chí Động cơ 4 kỳ Diesel Động cơ 4 kỳ xăng Hiệu suất Cao hơn, do động cơ Diesel nén không khí đạt nhiệt độ cao hơn. Thấp hơn Diesel, do nhiên liệu xăng cần đốt cháy bằng bugi. Giá thành nhiên liệu Rẻ hơn so với xăng. Đắt hơn Diesel. Mức tiêu hao nhiên liệu Tiêu hao ít hơn, tiết kiệm nhiên liệu. Tiêu hao nhiều hơn, không tiết kiệm như Diesel. Khả năng cháy nổ An toàn hơn, không dễ bốc cháy ở nhiệt độ thường. Dễ cháy hơn do cần bugi đánh lửa. Khối lượng Nặng hơn, do cấu tạo phức tạp và chịu tải tốt hơn. Nhẹ hơn Diesel, cấu trúc đơn giản hơn. Tốc độ Tốc độ chậm hơn do sự phát triển công suất thấp hơn. Tốc độ nhanh hơn nhờ khả năng phản ứng nhanh. Chi phí bảo trì, sửa chữa Cao hơn, khó sửa chữa và tốn kém hơn nếu gặp sự cố. Sửa chữa dễ dàng hơn, chi phí thấp hơn. Độ bền và hư hỏng vặt Ít hư hỏng hơn do không có bộ chế hòa khí và bộ phận đánh lửa. Dễ hư hỏng vặt hơn do nhiều bộ phận phụ trợ cần bảo trì. Ứng dụng Phù hợp cho các phương tiện chịu tải nặng và hoạt động liên tục. Phù hợp cho các phương tiện cá nhân, tốc độ cao.
Tùy theo mục đích sử dụng, bạn có thể lựa chọn loại động cơ phù hợp với nhu cầu di chuyển và yêu cầu kỹ thuật.
Tóm lại, động cơ 4 kỳ mang lại hiệu suất cao và giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải ô nhiễm cho môi trường. Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ sẽ giúp người sử dụng tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của động cơ. Hy vọng rằng bài viết trên đã cung cấp cho bạn những thông tin bổ ích và cần thiết về động cơ 4 kỳ và nguyên lý hoạt động. Liên hệ ngay đến Xe nâng HC để biết thêm thông tin chi tiết!
Thông tin liên hệ:
- Địa chỉ: Tầng 7, tòa Hancorp Plaza số 72 Trần Đăng Ninh, Cầu Giấy, Hà Nội
- Hotline: 0961 88 5225
- Website: https://xenangchinhhanghc.com/
- Fanpage: https://www.facebook.com/xenanghc/
- Email: thiensonhotline@gmail.com
- Dầu bôi trơn là gì? Công dụng, thông số, phân loại
- Dầu thủy lực là gì? Công dụng, ứng dụng trong công nghiệp