Tổng Quan Cấu Tạo Các Hệ Thống Trên động Cơ Xe ô Tô - Tailieuoto

Hôm nay Ad soạn bài viết này để giới thiệu lại cho các bác mới bước vào tìm hiểu về nghành công nghệ kỹ thuật ô tô nhén. Mấy bác mà đang theo học hoặc làm nghề thì chắc rất rõ về lộ trình học tập sao cho dễ hiểu nhất rồi. Nhưng các bác đang tìm hiểu và chuẩn bị theo học nghề này thì Ad sẽ bày cho 1 lộ trình học tập cho phù hợp.

Một chiếc ô tô được chia làm 2 mảng chính đó là Cấu tạo các hệ thống trên động cơ xe ô tô và cấu tạo các hệ thống trên ô tô. Hãy chia nó làm 2 mảng trước do động cơ và ô tô ta có thể tìm hiểu độc lập đã khi đủ kiến thức về 2 mảng này rồi thì ta mới tìm hiểu về 1 số hệ thống điều khiển điện tử hiện đại trên ô tô.

Cấu tạo các hệ thống trên động cơ xe ô tô được chia làm 7 phần cơ bản như các giáo trình cấu tạo động cơ Ad đã chia sẻ. Đối với động cơ, trước tiên các bác hãy tìm hiểu về động cơ đốt trong – động cơ mà sử dụng nhiên liệu hóa thạch để làm nguồn năng lượng chính và cũng là các xe sử dụng phổ biến hiện nay. Các động cơ biến thể của động cơ đốt trong như động cơ Hybrid hay động cơ thuần điện thì để về sau tìm hiểu nhé.

Để tìm hiểu về Cấu tạo các hệ thống trên động cơ xe ô tô, trước tiên ta hãy tìm hiểu nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong. Động cơ đốt trong được phân loại theo rất nhiều tiêu chí, ví dụ phân loại theo nhiên liệu sử dụng thì có động cơ sử dụng nhiên liệu khí đốt (Như động cơ xăng, động cơ sử dụng khí thiên nhiên CNG,…) hay động cơ sử dụng nhiên liệu nặng (Dầu Diesel hay Mazut,…) hoặc động cơ sử dụng nguồn điện làm động năng (Động cơ điện, động cơ Hybrid,…). Nếu phân loại theo cách bố trí động cơ thì lại có động cơ có các máy bố trí thẳng hàng (Động cơ chữ I) hay động cơ đối xứng (Động cơ Boxer) hoặc động cơ bố trí trí chữ V,… Nhưng Ad lại thích phân loại theo nguyên lý hoạt động của động cơ. Đến bây giờ, ta vẫn chia làm 2 loại động cơ theo nguyên lý hoạt động của nó đó là động cơ 4 kỳ (Thì) và động cơ 2 kỳ (Thì).

Động cơ 4 kỳ (Thì) hiểu đơn giản là 1 chu trình (1 lần hoạt động của động cơ) sẽ trải qua 4 kỳ cơ bản đó là: Kỳ hút – nạp nhiên liệu, Kỳ nén – Nén nhiên liệu, Kỳ nổ – Đốt cháy nhiên liệu và Kỳ thải – Đẩy nhiên liệu ra buồng đốt.

Tương tự, động cơ 2 kỳ (Thì) cũng là 1 chu trình (1 lần hoạt động của động cơ) sẽ qua 2 kỳ cơ bản. Nó cũng thực hiện các hoạt động Hút, nén, nổ, xả nhưng 1 kỳ hoạt động của động cơ sẽ đan xen các hoạt động hút nén nổ xả trong đó.

Và hiện nay, hầu hết động cơ đều sử dụng động cơ 4 kỳ do những ưu điểm nó mang lại quá vượt trội so với động cơ 2 kỳ. Đầu tiên, động cơ đốt trong 4 kỳ có từng kỳ hoạt động riêng biệt và rõ ràng việc đó sẽ làm động cơ đốt sạch hơn. Động cơ đốt nhiên liệu càng sạch thì động cơ càng tiết kiệm được nhiên liệu, động cơ ổn định hơn,… Các bác hãy tham khảo ở tài liệu giáo trình cấu tạo động cơ đốt trong nhé.

Sau khi tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của động cơ, ta hãy đi vào tìm hiểu Cấu tạo các hệ thống trên động cơ xe ô tô. Tổng cộng cấu tạo động cơ đốt trong sẽ có 7 hệ thống chính.

Hệ thống đầu tiên là hệ thống phát lực. Đây là hệ thống cung cấp nguồn năng lượng chính cho động cơ và xe ô tô vận hành. Các chi tiết chính của hệ thống phát lực gồm có: Piston, thanh truyền (Tay dên), trục khuỷu và bánh đà. Các chi tiết Piston, thanh truyền và trục khuỷu góp phần chuyển năng lượng từ hóa năng sang động năng và được bánh đà tích trữ năng lượng để sử dụng cho hệ thống truyền lực trên ô tô (Đầu vào ly hợp ô tô).

Hệ thống thứ 2 đó là hệ thống cố định. Hệ thống này có 2 nhiệm vụ chính, đây là “Bệ đỡ” để lắp đặt các chi tiết trên động cơ và cùng với hệ thống phát lực tạo thành “Buồng đốt” để đốt cháy động cơ. Các chi tiết chính trong hệ thống này cũng gồm có: Nắp máy, thân máy – 2 chi tiết này góp phần tạo ra buồng đốt của ô tô và nắp cate phía dưới động cơ để chứa dầu và một số chi tiết bạc đỡ. Cũng trong tài liệu giáo trình cấu tạo động cơ các bác cũng dễ dàng đọc được.

Hệ thống thứ 3 đó là hệ thống phối khí. Hệ thống này thực hiện quá trình nạp và thải khí sao cho phù hợp với các kỳ hoạt động của động cơ. Các chi tiết chính trong hệ thống này gồm có: Trục Cam, cò mổ, con đội, Xupap ,… Hệ thống phối khí này cũng được tài liệu giáo trình cấu tạo động cơ phân tích khá kỹ. Hãy tìm hiểu về các chi tiết cơ khí trước, Sau khi ổn hết các chi tiết cơ khí hãy đi vào tìm hiểu các hệ thống điều khiển thời điểm phối khí và độ nâng Xupap (Hay độ nâng cam). Đối với động cơ xăng, ta luôn phải thuộc câu thần chú: “NẠP ĐẦY THẢI SẠCH – MỞ SỚM ĐÓNG MUỘN”. Hệ thống phối khí có 1 yêu cầu đó chính là: Phải nạp được càng nhiều hòa khí (hoặc không khí nếu là động cơ Diesel hoặc động cơ GDI) và phải thải càng sạch khí thải càng tốt. Chính vì thế, ta thiết kế thêm 1 hệ thống điều khiển thời điểm phối khí làm lệch đi thời gian hoàn thành các kỳ của động cơ (Thường hút – nén – nổ – xả, 1 kỳ sẽ cần 1 vòng quay trục khuỷu thì ta “Ăn gian” kéo dài kỳ hút và kỳ xả ra) Chính vì thế, ta có thêm câu “MỞ SỚM – ĐÓNG MUỘN”.

Hệ thống tiếp theo nên nói đến hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong. Đây là hệ thống cung cấp “Đồ ăn” cho động cơ. Trước tiên, hãy tìm hiểu về hệ thống nhiên liệu cổ điển nhất là hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí (Động cơ xăng) hay động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu có bơm cao áp điều khiển cơ khí (Động cơ Diesel) [ mặc dù hiện nay chả còn ai dùng hihi]. Để ta hiểu tại sao cần áp dụng các hệ thống điều khiển vào hệ thống phun nhiên liệu. Tiếp theo đó, ta sẽ tìm hiểu các hệ thống cải tiến của hệ thống nhiên liệu như hệ thống phun xăng điều khiển điện tử EFI hay hệ thống phun dầu điều khiển điện tử EFI. Cải tiến tiếp theo của hệ thống phun nhiên liệu gồm rất nhiều cải tiến như hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp GDI, hệ thống phun dầu điện tử Commonrail hay hệ thống phun dầu điện tử tích hợp bơm cao áp và kim phun. Nhưng tất cả chỉ để thỏa mãn 1 yêu cầu duy nhất: “Nạp nhiên liệu ĐỦ theo TỪNG CHÉ ĐỘ HOẠT ĐỘNG của động cơ tránh nạp nhiều dẫn đến Ô NHIỄM môi trường và tránh nạp ít dẫn tới động cơ MẤT CÔNG SUẤT.

2 Hệ thống tiếp theo của động cơ đó chính là hệ thống làm mát và bôi trơn. Nhiệm vụ hệ thống làm mát đó chính là duy trì nhiệt độ hoạt động lý tưởng của động cơ không thay đổi trong suốt quá trình động cơ hoạt động. Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn là giúp đưa dầu bôi trơn “nhớt” lên các bề mặt cơ khí của động cơ hạn chế việc màn mòn động cơ và nhiệm vụ còn lại của hệ thống bôi trơn là Làm mát nhẹ các chi tiết của động cơ nữa.

Hệ thống cuối cùng của động cơ đó là hệ thống điện trên động cơ. Hệ thống này sẽ cung cấp điện cho các chi tiết cần nguồn điện hoạt động trên động cơ như hệ thống đánh lửa (Động cơ xăng), hệ thống khởi động (Motor đề). 2 nguồn cấp điện chính là Acquy và máy phát điện trên động cơ., Acquy sẽ cấp điện cho motor đề và hệ thống đánh lửa hoạt động khi máy phát chưa chạy, còn máy phát sẽ nạp điện lại vào trong Acquy khi động cơ đã hoạt động,…

Về hệ thống đánh lửa, ta cũng có một số thế hệ được cải tiến dần lên từ đánh lửa điều khiển thời điểm sớm bằng chi tiết cơ khí (Đánh lửa có dùng Vis lửa) đến đánh lửa trực tiếp DIS có bộ điều khiển đánh lửa sớm,… Mình hãy tìm hiểu dần dần lên sẽ thấy sự phát triển này nó theo 1 trình tự chứ không “Lộn xộn” đâu.

Các bác tìm hiểu theo lộ trình vậy thì sẽ hiểu rõ về cấu tạo chi tiết của động cơ rồi đấy. Bài này dài quá nên tìm hiểu về ô tô sẽ để qua bài viết sau nhé.