TheHung93
Tài xế O-H
Động cơ Diesel được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong ngành giao thông vận tải vì có công suất lớn, hiệu suất làm việc tối ưu. Đặc biệt nó không sử dụng bugi để đánh lửa.
Bugi là gì?
![[www.oto-hui.com]Bugi xông và Bugi đánh lửa-min.jpg](https://oto-hui.com/attachments/www-oto-hui-com-bugi-xong-va-bugi-danh-lua-min-jpg.88054/ "[www.oto-hui.com]Bugi xông và Bugi đánh lửa-min.jpg")
Bugi sấy động cơ Diesel (trái) và Bugi đánh lửa động cơ xăng (phải)
Bugi là phần không thể thiếu và quan trọng của một chiếc xe động cơ xăng. Hỗn hợp sẽ không thể cháy nếu thiếu bugi.Nhưng đối với động cơ Diesel, bugi sẽ biến mất và tại sao lại như vậy?
Bugi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí bằng tia lửa điện. Cấu tạo bugi bao gồm 3 thành phần chính là: Các điện cực, lớp vỏ cách nhiệt và dung tích khoảng trống. Vai trò cụ thể của những bộ phận này cụ thể như sau:
- Điện cực của bugi:
Điện cực trên bugi là nơi tập trung tạo ra tia lửa điện, vì vậy các nhà sản xuất bugi sử dụng các loại vật liệu thích hợp để tạo ra tia lửa điện ổn định trong mọi điều kiện làm việc khắc nghiệt (nhiệt độ và áp suất luôn thay đổi), cũng như có khả năng chống ăn mòn cao.
Thông thường vật liệu dùng để chế tạo lõi điện cực là Đồng (Cu) còn đầu cực nơi phóng ra tia lửa điện là các hợp kim Niken với Crôm, Mangan, Silicon,…
- Vỏ cách điện của bugi:
Vỏ cách điện bugi như tên gọi đã nói lên vai trò của nó chính là để cách việc rò gỉ điện ra bên ngoài, cũng như bảo vệ cho các điện cực hoạt động tốt. Để đảm bảo không rò rỉ điện cao áp, có độ bền cơ học cao, chịu được nhiệt độ cao, có tính truyền nhiệt tốt. Vật liệu làm vỏ cách điện thường là gốm oxít nhôm (Al2O3) (hay còn gọi là sứ cách điện trên bugi).
Trên thân vỏ cách điện, về phía đầu tiếp xúc với chụp bugi, các nhà sản xuất luôn tạo ra một số nếp nhăn sóng ( thường có khoảng 4 hoặc 5 nếp nhăn sóng), mục đích của việc tạo ra nếp nhăn sóng này để ngăn ngừa hiện tượng phóng điện cao áp từ đầu tiếp xúc của bugi xuống phần kim loại (đánh lửa ra mát động cơ), làm giảm hiệu quả đánh lửa trong buồng đốt của động cơ.
- Khoảng trống thân bugi:
Đây là khoảng trống giữa hai điện cực của bugi (điện cực trung tâm và điện cực nối mát), nếu khoảng cách khoảng trống càng lớn và sâu thì khả năng tản nhiệt của bugi càng kém. Ngược lại, nếu càng nhỏ và cạn thì khả năng tản nhiệt của bugi càng nhanh.
Ngoài ra, động cơ Diesel chỉ sử dụng một loại bugi đặc biệt gọi là bugi sấy. Khi thời tiết lạnh, nhiệt độ động cơ ở mức thấp, vòng tua máy khởi động thấp (khoảng 100v/ph) không đủ khả năng đảm bảo tỉ số nén cũng như nhiệt lượng trong kỳ nén của động cơ dẫn đến việc nhiên liệu khó có thể tự bốc cháy. Từ đó động cơ khó khởi động thì bugi sấy sẽ sấy sơ bộ để hỗ trợ nhiệt độ cần thiết ban đầu để động cơ Diesel hoạt động.
Tại sao bugi không được sử dụng trong động cơ Diesel giống như động cơ xăng?
Cấu tạo cơ bản động cơ Diesel
Ở động cơ xăng tỷ số nén khoảng từ 6 đến 12 trong khi động cơ Diesel từ 16 đến 24. Động cơ Diesel hoạt động bằng cách nén hỗn hợp nhiên liệu dưới áp suất lớn đến mức tự bốc cháy sinh công. Bởi không sử dụng tia lửa điện, động cơ Diesel cần một tí số nén lớn để đẩy nhiệt độ lên cao. Tỉ số này có khi đạt tới 23:1 trong khi ở động cơ xăng trung bình chỉ cần 10:1.
Dầu DO (Diesel) và xăng đều có khả năng tự đốt cháy nhưng nhiệt độ tự đốt cháy của xăng thấp hơn của dầu DO. Do phân tử của xăng nhỏ nên dễ bị phá vỡ. Điều này thể hiện ở chỗ tốc độ bay hơi của xăng rất cao, ngay cả ở nhiệt độ bình thường. Tính chất này dẫn tới tốc độ cháy của hỗn hợp xăng là rất lớn so với dầu DO.
Vì tốc độ cháy quá nhanh của xăng gần như là tức thời này nên dễ dẫn đến hiện tượng kích nổ rất có hại cho các chi tiết cơ khí. Hiện tượng kích nổ là hiên tượng hỗn hợp xăng tự cháy trong xy-lanh trước khi bugi đánh lửa làm nó cháy. Có nghĩa là hiện tựong tự cháy trong động cơ xăng là điều hoàn toàn không mong muốn và cần phải tránh trong khi đối với động cơ Diesel thì ta lại muốn điều đó.
Do đó, động cơ xăng phải dùng bugi để đốt cháy hỗn hợn nhiên liệu nhằm tránh xăng tự bốc cháy trước khi nó có thể làm điều đó như hỗn hợp dầu DO trong động cơ Diesel. Do đó động cơ Diesel có thể làm cho dầu DO tự kích nổ mà không cần bugi phát tia lửa điện như động cơ xăng.
Một số thông tin thêm:
1/ Động cơ Diesel (còn được gọi là động cơ CI: Compression Ignition) được đặt tên theo Rudolf Diesel.
2/ Động cơ Diesel hoạt động ở tỷ số nén cao.
3/ Động cơ Diesel có hiệu suất nhiệt (hiệu suất động cơ) cao nhất so với bất kỳ động cơ đốt trong nào ngoài thực tế.
Bugi là gì?
Bugi sấy động cơ Diesel (trái) và Bugi đánh lửa động cơ xăng (phải)
Bugi là phần không thể thiếu và quan trọng của một chiếc xe động cơ xăng. Hỗn hợp sẽ không thể cháy nếu thiếu bugi.Nhưng đối với động cơ Diesel, bugi sẽ biến mất và tại sao lại như vậy?
Bugi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí bằng tia lửa điện. Cấu tạo bugi bao gồm 3 thành phần chính là: Các điện cực, lớp vỏ cách nhiệt và dung tích khoảng trống. Vai trò cụ thể của những bộ phận này cụ thể như sau:
- Điện cực của bugi:
Điện cực trên bugi là nơi tập trung tạo ra tia lửa điện, vì vậy các nhà sản xuất bugi sử dụng các loại vật liệu thích hợp để tạo ra tia lửa điện ổn định trong mọi điều kiện làm việc khắc nghiệt (nhiệt độ và áp suất luôn thay đổi), cũng như có khả năng chống ăn mòn cao.
Thông thường vật liệu dùng để chế tạo lõi điện cực là Đồng (Cu) còn đầu cực nơi phóng ra tia lửa điện là các hợp kim Niken với Crôm, Mangan, Silicon,…
Xem thêm: Sự khác biệt giữa Bugi nóng và Bugi lạnh
- Vỏ cách điện của bugi:
Vỏ cách điện bugi như tên gọi đã nói lên vai trò của nó chính là để cách việc rò gỉ điện ra bên ngoài, cũng như bảo vệ cho các điện cực hoạt động tốt. Để đảm bảo không rò rỉ điện cao áp, có độ bền cơ học cao, chịu được nhiệt độ cao, có tính truyền nhiệt tốt. Vật liệu làm vỏ cách điện thường là gốm oxít nhôm (Al2O3) (hay còn gọi là sứ cách điện trên bugi).
Trên thân vỏ cách điện, về phía đầu tiếp xúc với chụp bugi, các nhà sản xuất luôn tạo ra một số nếp nhăn sóng ( thường có khoảng 4 hoặc 5 nếp nhăn sóng), mục đích của việc tạo ra nếp nhăn sóng này để ngăn ngừa hiện tượng phóng điện cao áp từ đầu tiếp xúc của bugi xuống phần kim loại (đánh lửa ra mát động cơ), làm giảm hiệu quả đánh lửa trong buồng đốt của động cơ.
- Khoảng trống thân bugi:
Đây là khoảng trống giữa hai điện cực của bugi (điện cực trung tâm và điện cực nối mát), nếu khoảng cách khoảng trống càng lớn và sâu thì khả năng tản nhiệt của bugi càng kém. Ngược lại, nếu càng nhỏ và cạn thì khả năng tản nhiệt của bugi càng nhanh.
Ngoài ra, động cơ Diesel chỉ sử dụng một loại bugi đặc biệt gọi là bugi sấy. Khi thời tiết lạnh, nhiệt độ động cơ ở mức thấp, vòng tua máy khởi động thấp (khoảng 100v/ph) không đủ khả năng đảm bảo tỉ số nén cũng như nhiệt lượng trong kỳ nén của động cơ dẫn đến việc nhiên liệu khó có thể tự bốc cháy. Từ đó động cơ khó khởi động thì bugi sấy sẽ sấy sơ bộ để hỗ trợ nhiệt độ cần thiết ban đầu để động cơ Diesel hoạt động.
Tại sao bugi không được sử dụng trong động cơ Diesel giống như động cơ xăng?
Cấu tạo cơ bản động cơ Diesel
Ở động cơ xăng tỷ số nén khoảng từ 6 đến 12 trong khi động cơ Diesel từ 16 đến 24. Động cơ Diesel hoạt động bằng cách nén hỗn hợp nhiên liệu dưới áp suất lớn đến mức tự bốc cháy sinh công. Bởi không sử dụng tia lửa điện, động cơ Diesel cần một tí số nén lớn để đẩy nhiệt độ lên cao. Tỉ số này có khi đạt tới 23:1 trong khi ở động cơ xăng trung bình chỉ cần 10:1.
Dầu DO (Diesel) và xăng đều có khả năng tự đốt cháy nhưng nhiệt độ tự đốt cháy của xăng thấp hơn của dầu DO. Do phân tử của xăng nhỏ nên dễ bị phá vỡ. Điều này thể hiện ở chỗ tốc độ bay hơi của xăng rất cao, ngay cả ở nhiệt độ bình thường. Tính chất này dẫn tới tốc độ cháy của hỗn hợp xăng là rất lớn so với dầu DO.
Vì tốc độ cháy quá nhanh của xăng gần như là tức thời này nên dễ dẫn đến hiện tượng kích nổ rất có hại cho các chi tiết cơ khí. Hiện tượng kích nổ là hiên tượng hỗn hợp xăng tự cháy trong xy-lanh trước khi bugi đánh lửa làm nó cháy. Có nghĩa là hiện tựong tự cháy trong động cơ xăng là điều hoàn toàn không mong muốn và cần phải tránh trong khi đối với động cơ Diesel thì ta lại muốn điều đó.
Do đó, động cơ xăng phải dùng bugi để đốt cháy hỗn hợn nhiên liệu nhằm tránh xăng tự bốc cháy trước khi nó có thể làm điều đó như hỗn hợp dầu DO trong động cơ Diesel. Do đó động cơ Diesel có thể làm cho dầu DO tự kích nổ mà không cần bugi phát tia lửa điện như động cơ xăng.
Một số thông tin thêm:
1/ Động cơ Diesel (còn được gọi là động cơ CI: Compression Ignition) được đặt tên theo Rudolf Diesel.
2/ Động cơ Diesel hoạt động ở tỷ số nén cao.
3/ Động cơ Diesel có hiệu suất nhiệt (hiệu suất động cơ) cao nhất so với bất kỳ động cơ đốt trong nào ngoài thực tế.
