ntphu1995vn@gmai
Tài xế O-H
Động cơ đốt trong là yếu tố không thể thiếu cho bất kỳ một chiếc ô tô nào. Vậy động cơ đốt trong đã cải tiến như thế nào kể từ khi ra mắt vào năm 1860? Hiện nay động cơ đốt trong nào đang được tín nhiệm? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp thắc mắc của bạn.
Những cải tiến mới ở động cơ đốt trong
Với sự phát triển không ngừng nghỉ của ngành Công nghệ và Kỹ thuật Ô tô, động cơ đốt trong đang ngày càng được nâng cấp vô cùng rõ rệt. Ngoài đem lại hiệu năng cao và giảm ô nhiễm môi trường thì chúng còn giúp tiết kiệm nhiên liệu cho xe ở mức tối đa và giảm trọng lượng xe. Dưới đây là những cải tiến mới hiện nay ở loại động cơ này.
Động cơ đốt trong có nhiều cải tiến vượt trội và xuất hiện ở nhiều dòng xe khác nhau
Động cơ 4 thì ra đời
Vào những năm 1800, nhà sáng chế Nikolaus Otto đã cho ra đời dòng động cơ 4 thì, bao gồm: Nạp - nén - nổ - xả. Chúng hoạt động dựa trên nhiên liệu chính là diesel và xăng (một số loại động cơ sử dụng hỗn hợp xăng và ethanol).
Động cơ 4 thì
So với động cơ 2 thì, động cơ 4 thì mang lại nhiều ưu điểm nổi bật hơn như: độ bền, sức mạnh động cơ được tăng lên rõ rệt, hiệu năng cao, giảm tình trạng ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, chúng có hạn chế là nguyên lý hoạt động và cấu tạo phức tạp hơn, chi phí sản xuất cao hơn động cơ 2 thì.
Một số mẫu động cơ 4 thì nổi bật hiện nay: Twin Turbo dCi của Renault, Ecoboost của Ford,…
Khung động cơ
Thay vì thiết kế với nguyên liệu hoàn toàn bằng sắt nặng như trước đây, hiện phần lớn các khung động cơ đã được thay thế bằng nhôm. Điều này giúp giảm đáng kể khối lượng (khối lượng của 1 động cơ khung nhôm chỉ bằng một nửa khối lượng động cơ khung sắt tương đương), từ đó mang đến hiệu quả tốt trong việc tiết kiệm nhiên liệu cũng như nâng cao hiệu năng chung của xe.
Tuy nhiên, về mặt tính chất vật lý, nhôm là kim loại kém hơn so với sắt ở độ chịu nhiệt, độ cứng. Một số động cơ khung nhôm trong quá trình hoạt động thường gặp phải các vấn đề trục trặc do tình trạng buồng xylanh bị biến dạng nhiệt. Điều này khiến độ bền động cơ bị giảm đi theo thời gian.
Song, với sự phát triển của kỹ thuật vật liệu hiện đại ngày nay, phần lớn các nhược điểm trên đã được xử lý tốt và nhôm cũng đã khẳng định được vai trò của chúng trong lĩnh vực sản xuất động cơ xe.
Tuy nhiên, về mặt tính chất vật lý, nhôm là kim loại kém hơn so với sắt ở độ chịu nhiệt, độ cứng. Một số động cơ khung nhôm trong quá trình hoạt động thường gặp phải các vấn đề trục trặc do tình trạng buồng xylanh bị biến dạng nhiệt. Điều này khiến độ bền động cơ bị giảm đi theo thời gian.
Song, với sự phát triển của kỹ thuật vật liệu hiện đại ngày nay, phần lớn các nhược điểm trên đã được xử lý tốt và nhôm cũng đã khẳng định được vai trò của chúng trong lĩnh vực sản xuất động cơ xe.
Vị trí trục cam
Trước đây, “pushrods” là hệ thống cơ khí được sử dụng phổ biến trong việc kiểm soát quá trình nạp, xả hòa khí của các động cơ. Hệ thống van nạp và xả đóng mở được trục cam bên trong khối động cơ điều khiển thông qua 1 thanh nối. Thiết kế này gây ra các hạn chế về mặt tốc độ, làm tăng kích thước động cơ.
Trước đây, trục cam được thiết kế nằm trong khối động cơ điều khiển
Với sự cải tiến mới, trục cam được đặt trực tiếp trên xylanh, cho phép giảm bớt kích thước trục và loại bỏ các thanh “pushrods”. Bằng cách này, khối lượng hỗn hợp nhiên liệu và không khí đi vào trong buồng đốt được tăng lên đáng kể, việc thoát khí đốt cũng trở nên dễ dàng hơn.
Nhờ vậy mà hiệu năng trong một chu kỳ di chuyển của pít-tông được tăng lên, nâng cao hiệu năng chung cho toàn động cơ, đồng thời giảm khối lượng, tăng tốc độ phản ứng.
Đơn vị kiểm soát động cơ điện tử
Có tên tiếng anh là Engine Control Unit (ECU), đây là hệ thống bo mạch giúp kiểm soát, đảm bảo mọi quy trình được diễn ra trong quá trình động cơ hoạt động như tỉ lệ phun nhiên liệu, hòa khí cũng như đánh lửa đều đạt hiệu suất cao nhất.
Với hệ thống cảm biến có độ chính xác cao khả năng tính toán hàng triệu phép tính trong 1 giây, ECU có thể nắm bắt được mọi thông số kỹ thuật của động cơ, giúp mọi thứ được diễn ra một cách hoàn hảo.
Với hệ thống cảm biến có độ chính xác cao khả năng tính toán hàng triệu phép tính trong 1 giây, ECU có thể nắm bắt được mọi thông số kỹ thuật của động cơ, giúp mọi thứ được diễn ra một cách hoàn hảo.
Đơn vị kiểm soát động cơ điện tử (ECU)
Ngoài ECU, ô tô còn bao gồm 1 số hệ thống điện tử tương tự khác, giúp kiểm soát tốt hệ thống truyền động, hệ thống an toàn, hệ thống điện,...
Ưu điểm của đơn vị kiểm soát động cơ điện tử này là có khả năng kiểm soát tốt hơn các hoạt động của động cơ, từ đó giúp tăng hiệu quả hoạt động, giảm lượng khí thải ra ngoài môi trường, tiết kiệm nhiên liệu cũng như nhận biết dễ dàng các vấn đề kỹ thuật của động cơ. Tuy nhiên, chúng cũng tạo nên một hệ thống cơ điện tử phức tạp hơn với chi phí sản xuất cao hơn.
Giảm trọng lượng xe
Phần mềm thiết kế theo thuật toán (generative design) là công nghệ được phát triển bởi công ty phần mềm Autodesk.
Dựa trên các thông số và mục tiêu về phương pháp sản xuất, chất liệu, độ chịu lực, trọng lượng mà người dùng cung cấp, phần mềm sử dụng các thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo AI và điện toán đám mây để xây dựng nên nhiều phương án thiết kế khác nhau cho một linh kiện trong thời gian ngắn. Qua đó tạo ra các mẫu thiết kế hình học chân thực với hiệu suất cao. Người dùng sau đó có thể xem xét và chọn ra cho linh kiện những mẫu thiết kế tốt nhất.
Bằng cách ứng dụng kết hợp giữa các giải pháp sản xuất tiên tiến như công nghệ in 3D với công nghệ phần mềm thiết kế theo thuật toán sẽ giúp nhà sản xuất dễ dàng thiết kế ra các động cơ trọng lượng nhẹ hơn, có thể sử dụng các loại nhiên liệu thay thế có hoạt động hiệu quả hơn, trọng lượng nhẹ, từ đó góp phần giảm trọng lượng tổng thể phương tiện, tăng khả năng liên kết của linh kiện.
Dựa trên các thông số và mục tiêu về phương pháp sản xuất, chất liệu, độ chịu lực, trọng lượng mà người dùng cung cấp, phần mềm sử dụng các thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo AI và điện toán đám mây để xây dựng nên nhiều phương án thiết kế khác nhau cho một linh kiện trong thời gian ngắn. Qua đó tạo ra các mẫu thiết kế hình học chân thực với hiệu suất cao. Người dùng sau đó có thể xem xét và chọn ra cho linh kiện những mẫu thiết kế tốt nhất.
Bằng cách ứng dụng kết hợp giữa các giải pháp sản xuất tiên tiến như công nghệ in 3D với công nghệ phần mềm thiết kế theo thuật toán sẽ giúp nhà sản xuất dễ dàng thiết kế ra các động cơ trọng lượng nhẹ hơn, có thể sử dụng các loại nhiên liệu thay thế có hoạt động hiệu quả hơn, trọng lượng nhẹ, từ đó góp phần giảm trọng lượng tổng thể phương tiện, tăng khả năng liên kết của linh kiện.
Động cơ công nghệ GM (General Motors)
Trước khi tìm hiểu về loại động cơ này của GM, chúng ta sẽ tìm hiểu xem General Motors là gì? Thương hiệu GM đến từ đâu? General Motors là một hãng sản xuất ô tô Hoa Kỳ, có trụ sở thuộc Detroit, tiểu bang Michigan, Hoa Kỳ và được ví như đại gia ô tô nước Mỹ.
Các đặc điểm nổi bật ở động cơ đốt trong công nghệ GM chính là một trong những nguyên nhân giúp General motors đạt được những thành công của mình.
Cụ thể, trên danh sách top 10 động cơ đốt trong tốt nhất thế giới năm 2016, mẫu động cơ LGX V6 của GM đã đứng thứ 2 (chỉ sau FORD). Mẫu động cơ này gồm 6 xi-lanh, dung tích 3.6l và 335 mã lực. Chúng sở hữu công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp (Direct Injected Fuel) được trang bị trên các mẫu xe như: Chevrolet Camaro và Cadillac ATS mới.
Các đặc điểm nổi bật ở động cơ đốt trong công nghệ GM chính là một trong những nguyên nhân giúp General motors đạt được những thành công của mình.
Cụ thể, trên danh sách top 10 động cơ đốt trong tốt nhất thế giới năm 2016, mẫu động cơ LGX V6 của GM đã đứng thứ 2 (chỉ sau FORD). Mẫu động cơ này gồm 6 xi-lanh, dung tích 3.6l và 335 mã lực. Chúng sở hữu công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp (Direct Injected Fuel) được trang bị trên các mẫu xe như: Chevrolet Camaro và Cadillac ATS mới.
Ngoài Chevrolet và Cadillac thì xe Wuling của SGMW cũng được trang bị động cơ đốt trong công nghệ GM
Theo đánh giá của các chuyên gia đến từ WARDS, khi được chạy ở hiệu năng cao nhất, LGX V6 đã chứng minh được các động cơ V6 đã chính thức trở thành 1 sự thách thức thực sự chứ không còn là 1 phần thưởng an ủi bên cạnh các động cơ V8 nữa.
Động cơ trục cam đôi (DVVT, DOHC)
Động cơ trục cam đôi (DOHC) có 16 van, trên mỗi nhóm van đầu ra được lắp đặt một hệ thống bộ ly hợp thủy lực DVVT (có tác dụng tối ưu hóa thời gian đóng mở), ưu điểm chính của chúng là dễ dàng tích hợp 4 van (gồm 2 van nạp và 2 van xả) cho mỗi xylanh.
Động cơ trục cam đôi trong xe Wuling
4 van này có tác dụng giúp dòng khí và nhiên liệu lưu thông trơn tru ở cả trong và ngoài xylanh, từ đó giúp tăng hiệu suất động cơ, khả năng đốt cháy cũng như tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn. Ngoài ra, động cơ còn mang xe vận hành và lưu thông êm ái, nhẹ nhàng hơn trên đường.
Trong cùng phân khúc xe tải, hiện Wuling Brilliance 1.5 và Wuling Brilliance Van là 2 dòng xe tải nhỏ có trang bị động cơ trục cam đôi.
Động cơ đốt trong công nghệ GM đang có ở những xe nào?
Với những cải tiến mới vượt bậc, động cơ đốt trong dùng cho ô tô của GM hiện đang được trang bị trên các dòng xe như Chevrolet, Vinfast và một dòng xe thương mại đang sử dụng động cơ GM hiện nay là Wuling được sản xuất bởi SGMW, liên doanh của SAIC, GM và Wuling Motors.
Chevrolet
Chevrolet chính là thương hiệu xe thuộc nhà sản xuất General Motors, sử dụng động cơ đốt trong công nghệ GM, gồm các dòng tiêu biểu như: Captiva, Oralando, Cruze, Aveo, Spark, Trailblazer, Chevrolet Colorado,…
Mẫu xe Chevrolet Cruze sử dụng động cơ GM
Chevrolet Cruze thường được sử dụng trên những chặng đường dài, mức tiêu hao nhiên liệu giảm tối thiểu và giúp hành trình di chuyển trở nên thoải mái hơn bao giờ hết.
Vinfast
Ngoài những mẫu xe đang sử dụng loại động cơ đốt trong truyền thống, VINFAST hiện còn sở hữu một mẫu xe cỡ nhỏ sử dụng động cơ điện mới, được sản xuất dựa trên công nghệ điện của xe Chevrolet Bolt (có sự hỗ trợ của động cơ đốt trong) đã được mua bản quyền của Chevrolet.
Mẫu xe điện cỡ nhỏ của Vinfast
Vinfast còn nổi bật với mẫu động cơ N20, một trong những điểm nhấn của BMW. Mọi quá trình đốt cháy nhiên liệu đều được tối ưu hóa trong mọi điều kiện vận hành của xe.
Wuling
Wuling là dòng xe mới nhất có sử dụng động cơ đốt trong công nghệ GM mạnh mẽ, phân phối bởi Công ty TNHH Ô tô TC Việt Nam. Sự kết hợp hoàn hảo giữa động cơ này và một số trang bị thông minh, hiện đại khác như: hệ thống ABS đảm bảo độ an toàn cao, tay lái trợ lực điện giúp lái xe dễ dàng hơn,...
Wuling là một trong các dòng xe sử dụng động cơ đốt trong công nghệ GM mạnh mẽ hiện nay
Wuling vừa cho ra mắt dòng xe mới với 3 sản phẩm tiêu biểu là: Wuling Sunshine 1.2, Wuling Brilliance 1.5, Wuling Brilliance Van. Khác với Chevrolet và Cadillac, Wuling là dạng xe tải, xe van nhỏ, dùng để vận chuyển hàng hóa, bán hàng lưu động, …
Có thể thấy được động cơ đốt trong GM được ứng dụng trên rất nhiều loại xe, từ ô tô gia đình, ô tô hạng sang cho đến xe tải nhỏ, xe van. Nếu như xe sở hữu được động cơ đốt trong mạnh mẽ thì chắc chắn chuyến hành trình của bạn sẽ vô cùng thoải mái.
