vana2
Tài xế O-H
ƯU ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ BOXER
Tại sao Subaru luôn trung thành với động cơ Boxer?Bên trong khối động cơ này, các xilanh được bố trí nằm ngang đối xứng nhau, thường được ví là động cơ chữ V với góc 180°.
Về nguyên lý, động cơ Boxer hoạt động như sau. Các piston bên trong động cơ được xếp nằm trên cùng 1 mặt phẳng, đối xứng nhau. Khi vận hành, chúng di chuyển liên tục và ngược chiều nhau, thông qua thanh truyền, lực được chuyển đến trục khuỷu, giúp cho trục khuỷu chuyển động.
Sở dĩ nó mang cái tên Boxer là vì sự chuyển động của các piston bên trong tương tự như động tác ra đòn của các võ sĩ quyền anh.
Ngoài ra, người ta cũng hay gọi động cơ Boxer là động cơ phẳng (flat engine) hay động cơ Contra. Contra không phải vì người phát minh ra động cơ này là một fan hâm mộ của tựa game huyền thoại Contra và trong tiếng anh, Contra nghĩa là đối nghịch, nhằm mô phỏng sự di chuyển của các piston vốn ngược chiều nhau.
Bằng sáng chế về khối động cơ có phần lập dị này được cấp năm 1896 và nó được sở hữu bởi Karl Benz. Chữ Benz trong tên của người đàn ông này rất quen và nếu như đang nghĩ gì đó trong đầu thì bạn đã nghĩ đúng rồi đó, Karl Benz chính là người đã sáng lập ra thương hiệu ô tô Mercedes-Benz.
Tính đến thời điểm này, có 2 hãng ô tô trên thế giới dùng động cơ Boxer cho sản phẩm của họ, 1 là Porsche và 2 là Subaru đến từ Nhật Bản. Và chỉ có duy nhất Subaru trang bị động cơ Boxer cho tất cả các dòng xe của mình.
Bây giờ chúng ta hãy thử tìm hiểu xem những ưu điểm của động cơ boxer là gì? Liệu đó có phải lý do Subaru ưu ái loại động cơ này đến vậy
Thứ nhất: Sự ổn định
Ở động cơ 4 xylanh thẳng hàng, chúng ta biết rằng khi piston di chuyển qua điểm chết trên và điểm chết dưới của xylanh, thay đổi hướng đột ngột sẽ tạo ra 1 lực và đó được gọi là lực quán tính. Trong thuật ngữ chuyên ngành, người ta gọi đây là lực sơ cấp và lực này sẽ gia tăng cùng với tốc độ làm việc của động cơ.
Trong mỗi chu kỳ, piston di chuyển hoặc lên trên hoặc xuống dưới, khoảng cách di chuyển của piston là không đồng đều và theo như công thức tính động lực học, F= (quãng đường x khối lượng) / thời gian, chúng ta thấy được động lực sinh ra bởi các piston không đồng đều, nghĩa là chúng không bị triệt tiêu và vì lẽ đó, phát sinh thêm 1 lực và người ta gọi đó là lực thứ cấp.
Cả 2 lực này là nguyên nhân gây ra dao động lớn khi động cơ vận hành và ảnh hưởng đến nhiều yếu tố, bao gồm cả độ ổn định của chiếc xe lẫn tiếng ồn phát ra và cả tuổi thọ động cơ. Để giải quyết vấn đề này, trục cân bằng là giải pháp và giải pháp đó vẫn hiệu quả cho đến ngày nay.
Động cơ Boxer ra đời và không hề gặp vấn đề này, bởi lẽ, cho dù trục khuỷu có đang ở một góc như thế nào chăng nữa, piston vẫn nằm đối xứng, liên tục đấm về phía trước với vận tốc đều nhau nhưng ngược hướng nhau. Và cũng chính vì thế, mọi lực sinh ra đều bị triệt tiêu. Kết quả, chúng ta có 1 khối động cơ làm việc êm ái hơn, nhẹ nhàng hơn về ít ồn ào hơn.
Nhờ thiết kế phẳng, chiều cao động cơ Boxer cũng thấp hơn, và với kết cấu chia đều trọng lượng về 2 bên trái phải, vì lẽ đó, chiếc xe gần như luôn đạt được trạng thái cân bằng trong mọi tình huống, giúp nó ổn định hơn khi phải vào cua gấp hay chuyển hướng đột ngột.
Thứ 2: trọng lượng và độ bền
Với kích thước nhỏ và không cần đến trục cân bằng, đơn nhiên, trọng lượng của động cơ Boxer phải nhẹ hơn so với các khối động cơ khác. Đối với Subaru, họ thậm chí còn dùng vật liệu nhôm để làm đầu xi lanh cũng như cacte, giúp giảm đáng kể trọng lượng tổng thể của động cơ. Điều này chẳng những giúp cản thiện hiệu suất, mức công suất / trọng lượng mà còn có tác động tích cực đến môi trường, đồng thời tăng tính ổn định của xe.
Như đã nói bên trên, nhờ kết cấu đặc biệt, mọi lực quán tính sinh ra đều bị triệt tiêu, vì lẽ đó mức độ rung động giảm đáng kể. Lợi ích của việc này là giảm độ hao mòn của các chi tiết máy, từ đó gia tăng đáng kể đồ bền, giúp giảm chi phí bảo dưỡng cũng như thay thế.
Thứ 3: độ an toàn
Nếu xảy ra va chạm, một lực đủ lớn có thể khiến cho động cơ và các bộ phận liên quan bị đẩy ngược về phía khoang hành khách và dẫn đến các chấn thương nghiêm trọng. Động cơ Boxer được bố trí thẳng hàng với hộp số và trục dẫn động, nằm thấp ở bên dưới khoang trước của xe, chính vì thế, giảm thiểu tối đa việc người lái cũng như hành hàng bên trong bị tổn thương do các va chạm đến từ những bộ phận bên trong xe và trong trường hợp này là động cơ. Vì thế ưu điểm của động cơ Boxer còn là sự an toàn tối ưu cho hành khách.
