Các loại động cơ ô tô máy dầu phổ biến hiện nay

Động cơ ô tô máy dầu đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trên các dòng xe thương mại hiện nay như xe tải hay xe bus. Tuy nhiên cũng có rất nhiều phương tiện cá nhân như các dòng xe bán tải hay SUV sử dụng động cơ diesel.

Một trong số những khác biệt lớn nhất giữa động cơ dầu và động cơ xăng là không cần tia lửa điện để hình thành quá trình đốt cháy. Động cơ diesel nén hỗn hợp khí và nhiên liệu để đốt cháy và sinh công giúp xe di chuyển.

Lịch sử hình thành động cơ dầu diesel

Động cơ dầu được phát minh bởi Rudolf Diesel, một kỹ sư người Đức nhưng được sinh ra tại Pháp. Rudolf Diesel đã nghiên cứu để tìm ra cách sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn trong động cơ.

Trong nghiên cứu này, ông Diesel đã thiết kế ra một động cơ có nhiên liệu được phun vào buồng nén. Nhiệt sinh ra sau khi nén sẽ đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu.

Cùng với sự phát triển của ngày công nghệ, động cơ diesel ngày càng được cải thiện và áp dụng phổ biến hơn. Động cơ dầu diesel cũng được xem như là một cuộc phát minh mang tính cách mạng vì nó không còn sử dụng nhiên liệu hóa thạch như xăng. (1)

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ động cơ ô tô máy dầu

Động cơ diesel được cấu tạo bởi các bộ phận chính như: pittong, đầu xylanh, khối xylanh, van hút, ống nạp, ống xả, van xả và kim phun. Tương tự như động cơ xăng, quá trình đốt cháy sinh công của động cơ diesel sẽ trải qua 4 thì. Cụ thể:

–  Kỳ hút: Tại kỳ hút, pittong sẽ di chuyển từ điểm chết trên đến điểm chết dưới và làm buồng cháy nở ra. Tại quá trình này, không khí sẽ đi vào buồng đốt thông qua đường ống nạp khi van hút mở.

–  Kỳ nén: Pittong sẽ di chuyển từ điểm chết dưới đến điểm chết trên. Để hình thành lực nén, van nạp và van xả sẽ đóng lại và chuyển động của pittong sẽ nén không khí trong buồng đốt. Từ đó áp suất và nhiệt độ sẽ tăng lên.

–  Kỳ cháy: Hỗn hợp nhiên liệu/không khí bốc cháy sẽ đẩy pittong di chuyển xuống, dẫn động trục khuỷu truyền lực tới các bánh răng thúc đẩy động cơ hoạt động.

–  Kỳ xả: Van xả bên trái mở ra để khí thải thoát ra bên ngoài bằng pittong hồi lưu. Tại cuối kỳ xả, xylanh sẵn sàng để nạp không khí mới vào.

Các loại động cơ Diesel phổ biến hiện nay

Hiện nay có 3 loại động cơ ô tô máy dầu diesel được áp dụng trên ô tô, đó là:

1. Động cơ diesel phun gián tiếp – IDI

Động cơ dầu diesel phun gián tiếp đã được ứng dụng rộng rãi trên nhiều loại động cơ ô tô diesel có dung tích dưới 3.000cc như xe tải nhỏ hay SUV. Động cơ này có đến hai buồng đốt.

Đầu tiên là “buồng đốt chính” nằm phía trên pittong. Buồng thứ hai gọi là “buồng đốt trước” nằm trong buồng đốt. Cả hai được kết nối trực tiếp với nhau.

Quá trình cháy diễn ra tại “buồng đốt trước” do có kim phun bên trong. Sau khi quá trình cháy xảy ra, khí sẽ được đốt cháy trong “buồng đốt chính” nằm phía trên pittong.

Tuy nhiên, loại động cơ dầu này đang dần được thay thế do hiệu suất thấp và lượng khí thải nhiều. Điểm khác biệt giữa loại động cơ dầu này là sự có mặt của bộ phận bugi.

2. Động cơ diesel phun trực tiếp – DI

Động cơ dầu diesel phun trực tiếp được xem là phiên bản cải tiến của động cơ diesel phun gián tiếp, do chúng có thiết kế thực dụng hơn. Loại động cơ này chỉ có một buồng đốt nằm ở giữa phần rỗng phía trên pittong. Loại động cơ này cũng không cần bugi và kim phun sẽ được thiết kế thẳng vào buồng đốt thông qua đầu xylanh phía trên.

So với loại động cơ ô tô máy dầu phun gián tiếp, loại phun trực tiếp này cho công suất tốt hơn và lượng khí thải cũng ít hơn. Nhìn chung, các loại ô tô tải lớn, tải nhỏ hay xe bus hiện nay đều sử dụng loại động cơ dầu phun nhiên liệu trực tiếp này.

3. Động cơ diesel Common Rail Direct Spray – CRDI

Động cơ diesel Common Rail Direct Spray là công nghệ mới nhất hiện nay, được áp dụng trên rất nhiều dòng SUV, thường được đánh dấu bằng nhãn dán CRDI hoặc VCDI.

Không giống với hai loại động cơ dầu nêu trên, hệ thống làm việc của CRDI tương tự như hệ thống EFI trên động cơ xăng, sử dụng công nghệ dựa trên máy tính để xác định lưu lượng dầu diesel từ kim phun.

Loại động cơ này cũng chỉ sử dụng một buồng đốt với kim phun được đặt ngay phía trên pittong. Sự khác biệt giữa các loại động cơ diesel khác là sự hiện diện của bộ phận ray nhiên liệu, là một ống sắt nối với toàn bộ các kim phun. Đường ray nhiên liệu nằm gần kim phun.

Các dòng xe sử dụng động cơ dầu mới nhất hiện nay đa phần sử dụng loại động cơ dầu này, do chúng có nhiều ưu điểm như công suất lớn, lượng khí thải đáp ứng tiêu chuẩn Euro 3, tiết kiệm nhiên liệu.

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ diesel

Bất kể loại động cơ nào cũng có ưu và nhược điểm riêng, động cơ ô tô máy dầu cũng không ngoại lệ:

1. Ưu điểm của động cơ dầu diesel

•       Tuổi thọ động cơ cao

Do có độ nén cao, đồng thời nhiệt độ trong buồng đốt cũng nóng hơn nhiều so với động cơ xăng. Nên động cơ diesel được chế tạo bằng các vật liệu có độ bền hơn.

•       Momen xoắn cao

Momen xoắn ở động cơ diesel cao hơn nhiều khi ở vòng tua thấp. Động cơ diesel 4 xylanh có khả năng tạo ra momen xoắn tương tự như động cơ xăng 6 xylanh, mặc dù công suất thường nhỏ hơn. Điều này có nghĩa rằng máy của động cơ dầu sẽ khỏe hơn khi chạy ở tốc độ thấp.

•       Tiết kiệm nhiên liệu

Ưu điểm nổi bật của động cơ dầu diesel so với động cơ xăng là mức tiêu thụ nhiên liệu thấp, nhờ vào tỷ số nén cao nên động cơ diesel tiêu thụ ít nhiên liệu hơn so với động cơ xăng. Đồng thời giá dầu tại Việt Nam cũng thấp hơn so với giá xăng.

•       Tính cơ học đơn giản

Một ưu điểm nữa giữa động cơ dầu với động cơ xăng là tính đơn giản của nó. Động cơ xăng thường ứng dụng nhiều công nghệ hiện đại, bugi đánh lửa và được điều khiển bởi ECU. Trong khi đó, động cơ diesel cơ học đơn giản hơn nhiều nên dễ bảo trì và chi phí cũng thấp hơn.

2. Nhược điểm của động cơ dầu diesel

•       Tiếng ồn động cơ lớn

Tiếng ồn phát ra từ động cơ diesel thường rất lớn, thậm chí bạn có thể nghe thấy tiếng ồn đến từ hệ thống giảm xóc trên mui xe.

•       Chi phí thay thế phụ tùng đắt

Do được làm từ những vật liệu tốt hơn nên giá thành của động cơ dầu sẽ đắt hơn so với động cơ xăng.

Trên đây là một số thông tin về những loại động cơ ô tô máy dầu phổ biến nhất hiện nay, mà AutogarageVN muốn gửi đến bạn đọc. Hy vọng qua bài viết, bạn đọc đã có thêm những thông tin hữu ích dành cho bản thân.

Chúc các bạn lái xe an toàn!