Động cơ diesel là gì? Tìm hiểu 4 thông tin của động cơ 

Động cơ diesel là gì – là một trong những phát minh quan trọng nhất của công nghiệp ô tô, được sử dụng rộng rãi trên thế giới. So với động cơ xăng, động cơ diesel có nhiều ưu điểm về độ bền, tiết kiệm nhiên liệu và khả năng phát triển công suất lớn. Tuy nhiên, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ diesel lại phức tạp và khác biệt hoàn toàn so với động cơ xăng.

Để hiểu rõ hơn về loại động cơ thiết yếu này, bài viết sẽ cung cấp những thông tin cơ bản sau: Khái niệm, đặc điểm; cấu tạo và chức năng; nguyên lý hoạt động và các chu trình làm việc; những ưu điểm và nhược điểm so với động cơ diesel là gì.

Hy vọng qua bài viết, Isuzu Vân Nam đọc có thể nắm được những kiến thức cơ bản về công nghệ quan trọng này.

Động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel là gì – là một loại động cơ đốt trong chuyên cháy cưỡng bức, sử dụng nhiên liệu diesel, khí nén để đốt cháy trong xi lanh. Động cơ diesel có nhiều ưu điểm như tiết kiệm nhiên liệu, độ bền cao, phát triển được công suất lớn nên được ứng dụng rộng rãi trong các phương tiện giao thông vận tải như ô tô, tàu thủy và máy phát điện.

Khác với động cơ xăng hoạt động theo nguyên lý đánh lửa điện, động cơ diesel là gì sử dụng nhiệt độ cao của khí nén để tự đánh lửa cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xi lanh. Cụ thể, khi piston di chuyển lên trên, không khí được hút vào xi lanh qua van hút.

Khi piston di chuyển xuống dưới, không khí bị ép nén lại gấp 20-25 lần áp suất ban đầu, nhiệt độ tăng lên 500-600 độ C. Lúc này, vòi phun sẽ phun một lượng nhỏ nhiên liệu diesel vào buồng đốt. Do nhiệt độ cao, nhiên liệu sẽ tự bốc cháy tạo ra áp suất lớn đẩy piston xuống dưới, quay trục khuỷu và tạo năng lượng cơ khí.   

Như vậy, điểm khác biệt cơ bản giữa động cơ xăng và diesel là: động cơ xăng dùng tia lửa điện để đánh lửa nhiên liệu trong khi động cơ diesel sử dụng nhiệt độ cao của khí nén để đốt cháy nhiên liệu. Đây chính là nguyên lý hoạt động chính của động cơ diesel.

Các bộ phận chính của động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel là gì gồm nhiều bộ phận chính với chức năng riêng biệt, cùng tạo nên quá trình hoạt động kín khít và trơn tru của động cơ.

• Thứ nhất là các bộ phận chuyển động trượt như xi-lanh, pít-tông, trục khuỷu, trục cam. Đây là những bộ phận chịu lực và tạo chuyển động trực tiếp cho động cơ. Xi-lanh, pít-tông tạo ra chu trình nén khí và đẩy khí thải. Trục khuỷu, trục cam chuyển động trượt thành chuyển động quay.
• Thứ hai là hệ thống nạp khí gồm bộ tăng áp, bộ giảm áp, máng khí nạp… đảm bảo cung cấp không khí đủ áp suất vào xi-lanh. Bộ tăng áp dùng để hút và nén khí, bộ giảm áp giữ khí nạp ở áp suất thích hợp. 
• Thứ ba là hệ thống nhiên liệu gồm bơm cao áp, vòi phun, bình nhiên liệu. Hệ thống này bơm nhiên liệu vào vòi phun với áp suất cao để phun sương nhiên liệu mịn vào buồng đốt.
• Thứ tư là bộ phận khởi động, gồm mô-tơ khởi động, ắc quy để cung cấp nguồn điện khởi động ban đầu cho động cơ.

Ngoài ra còn có hệ thống làm mát, bôi trơn để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, bền bỉ. Tất cả các bộ phận này đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của động cơ diesel là gì.

Cách thức hoạt động bên trong của động cơ diesel là gì ?

Động cơ diesel là gì hoạt động dựa trên nguyên lý cháy cưỡng bức, thông qua các chu trình nạp khí, nén khí, đốt cháy và thải khí. Cụ thể các quá trình như sau:

• Quá trình nạp khí: khi pít-tông hạ xuống điểm chết dưới, van nạp mở ra, khí trong xilanh bị hút vào xilanh tạo áp suất âm.
• Quá trình nén khí: pít-tông di chuyển lên điểm chết trên, van nạp đóng lại, không khí trong xilanh bị ép nén lại thể tích nhỏ hơn. Áp suất và nhiệt độ tăng cao.
• Quá trình đốt cháy: khi pít-tông ở gần điểm chết trên, vòi phun phun một lượng nhỏ nhiên liệu vào buồng đốt. Nhiệt độ cao kích thích nhiên liệu tự bốc cháy tạo ra lực đẩy mạnh mẽ.
• Quá trình thải khí: sau khi cháy, pít-tông đẩy khí thải qua van xả ra ngoài xilanh.

Chu trình 4 thì của động cơ diesel là gì gồm: Nạp khí → Nén khí → Đốt cháy → Thải khí. Quá trình này làm quay trục khuỷu, truyền động cơ giữa các bộ phận để tạo năng lượng cơ khí liên tục.

Như vậy, sự kết hợp chặt chẽ giữa các quá trình vận hành là điều kiện tiên quyết để động cơ diesel là gì hoạt động trơn tru, hiệu quả.

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ diesel là gì?

So với động cơ xăng, động cơ diesel là gì có một số ưu điểm vượt trội:

• Thứ nhất, động cơ diesel tiết kiệm nhiên liệu hơn so với động cơ xăng. Do cháy hoàn toàn nhiên liệu trong buồng đốt nén cao nên diesel tiêu thụ ít nhiên liệu hơn 15-20% so với cùng công suất xăng. Đây là lợi thế lớn giúp tiết kiệm chi phí vận hành.
• Thứ hai, tuổi thọ và độ bền cơ học của động cơ diesel cao hơn đáng kể. Các chi tiết cơ khí ít bị mài mòn, hao hụt nhiệt năng nhờ nhiệt độ cháy thấp hơn. Diesel có thể hoạt động hàng trăm nghìn km mà không cần động đến động cơ.

Động cơ diesel dù có những ưu điểm vượt trội nhưng vẫn tồn tại một vài hạn chế như:

• Thứ nhất, quá trình khởi động động cơ khó khăn và tốn thời gian hơn so với xăng. Nguyên nhân là do dùng nhiệt nén cháy chứ không dùng điện như xăng.
• Thứ hai, động cơ diesel phát ra tiếng ồn lớn hơn động cơ xăng, rung mạnh hơn, khó chịu với người sử dụng.

Như vậy, tùy theo mục đích sử dụng mà người dùng có thể cân nhắc ưu nhược điểm của diesel để lựa chọn loại động cơ phù hợp.

Kết luận

Động cơ diesel là một trong những phát minh quan trọng của công nghiệp ô tô, với những ưu điểm về tiết kiệm nhiên liệu, độ bền cơ học cao, khả năng phát triển công suất lớn. Điểm khác biệt cơ bản của động cơ diesel là sử dụng nhiệt độ cao của khí nén để đốt cháy nhiên liệu thay vì dùng tia lửa điện như động cơ xăng.

Các bộ phận chính của động cơ diesel bao gồm xi lanh, pít tông, trục khuỷu, hệ thống nạp khí, nhiên liệu và bôi trơn. Quá trình hoạt động dựa trên các chu trình nạp khí, nén khí, đốt cháy và thải khí. Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận và chu trình là yếu tố quyết định đến hoạt động trơn tru và hiệu quả của động cơ diesel.

Như vậy, động cơ diesel có những ưu thế riêng biệt, phù hợp với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và giao thông vận tải. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý đến một số nhược điểm của loại động cơ này.