Xi lanh ô tô là gì? Cấu tạo, nhiệm vụ, ý nghĩa ký hiệu V6, V8, V12

xi lanh ô tô

Xi lanh ô tô đóng vai trò quan trọng trong hệ thống động cơ, nơi diễn ra quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khí. Quá trình này tạo ra công suất động cơ, đảm bảo vận hành ổn định của xe.

Cùng Phú Gia Auto tìm hiểu chi tiết qua bài viết sau đây nhé!

Xi lanh ô tô là gì?

Xi lanh – bộ phận không thể thiếu trong động cơ ô tô, là nơi nhiên liệu và không khí kết hợp, tạo công suất quay. Được tạo từ vật liệu chịu nhiệt, như thép hay hợp kim nhôm, xi lanh ô tô được gia công mịn để giảm ma sát piston.

xi lanh ô tô
Xi lanh ô tô là gì?

Không gian bên trong xi lanh ô tô, còn được gọi là buồng đốt, thường có thể tích linh hoạt phụ thuộc vào chuyển động của piston. Tuy nhiên, nó luôn bị giới hạn bởi đỉnh piston, nắp và thành xi lanh.

Dung tích chính xác của xi lanh ô tô được xác định bởi hai mặt phẳng vuông góc tính từ tâm của xi lanh, đi qua điểm chết trên và điểm chết dưới.

xi lanh ô tô
Dung tích xi lanh

Nguyên lý hoạt động của xi lanh trong động cơ ô tô

Động cơ ô tô bao gồm một bộ xi lanh và piston quan trọng. Để tạo công suất cần thiết để xe hoạt động, quá trình hoạt động của động cơ ô tô đi qua 4 giai đoạn quan trọng: nạp, nén, công suất và xả.

xi lanh ô tô
Nguyên lý hoạt động

Giai đoạn nạp bắt đầu khi piston di chuyển bên trong xi lanh và van nạp mở để cho phép nhiên liệu kết hợp với không khí.

Sau đó, giai đoạn nén diễn ra khi piston nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu, tạo thành hỗn hợp dễ cháy. Đây là giai đoạn quan trọng để chuẩn bị cho giai đoạn đốt cháy tiếp theo, tạo lực đẩy cần thiết cho hoạt động của động cơ.

Giai đoạn đốt cháy là khi hỗn hợp đã được nén cháy, tạo ra tia lửa cần thiết để khởi động và duy trì hoạt động của động cơ. Quá trình này tạo ra công suất cần thiết để xe hoạt động một cách hiệu quả.

Cuối cùng, trong giai đoạn xả, van đầu mở để cho phép piston di chuyển xuống và đẩy khí thải ra ngoài. Hoạt động này của xi lanh ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc định hình và điều chỉnh chuyển động của piston, cung cấp năng lượng cần thiết và tạo điều kiện cho đốt cháy nhiên liệu.

Số lượng và sắp xếp xi lanh ô tô

Việc xếp và số lượng xy lanh trong động cơ ô tô đều phụ thuộc vào cấu trúc và khả năng vận hành của xe. Phổ biến nhất là các động cơ 4 và 6 xi lanh.

Có ba cách thường được sử dụng để sắp xếp xi lanh trong động cơ ô tô: xy lanh thẳng hàng (chữ I), xy lanh đối đỉnh theo kiểu chữ V và kiểu chữ W. Động cơ có nhiều xy lanh sẽ có cấu trúc phức tạp hơn.

xi lanh ô tô
Số lượng và cách sắp xếp các xi lanh ô tô

Thông tin về số lượng và cách sắp xếp xi lanh trong động cơ được ghi rõ thông qua các ký hiệu về thông số kỹ thuật sau:

  • Động cơ I4: Gồm 4 xi lanh xếp thẳng hàng, tạo thành 1 hàng có 4 xi lanh.
  • Động cơ V6: Bao gồm 6 xi lanh xếp kiểu đối đỉnh theo chữ V, tổng cộng 2 hàng, mỗi hàng có 3 xi lanh.
  • Động cơ V8: Bao gồm 8 xi lanh xếp kiểu đối đỉnh theo chữ V, tổng cộng 2 hàng, mỗi hàng có 4 xi lanh.
  • Động cơ W12: Bao gồm 12 xi lanh xếp kiểu chữ W, tổng cộng 4 hàng, mỗi hàng có 3 xi lanh.
  • Động cơ W16: Bao gồm 16 xi lanh xếp kiểu chữ W, tổng cộng 4 hàng, mỗi hàng có 4 xi lanh.
xi lanh ô tô
Động cơ V8

Tại sao động cơ ô tô cần có nhiều xi lanh?

Mặc dù việc sắp xếp phức tạp hơn, nhưng các khối động cơ có nhiều xi lanh vẫn được đánh giá cao về chất lượng. Có một số nguyên nhân chính:

  • Tốc độ quay đều hơn của trục khuỷu

Động cơ ô tô cần nhiều xy lanh để tối ưu hóa sự phân bổ lực, tạo ra lực kéo đều hơn, từ đó giúp xe hoạt động ổn định và bền bỉ theo thời gian. Để duy trì lực kéo đều, bánh đà đóng vai trò quan trọng, và bánh đà càng nặng thì lực được phân bố càng đều.

Theo nguyên tắc hoạt động, một xy lanh có góc quay của trục khuỷu là 720 độ (tương đương 2 vòng) để hoàn thành một chu kỳ. Do đó, động cơ cần nhiều xy lanh hơn để tối ưu hóa vòng quay.

Ví dụ, động cơ 2 xy lanh kỳ nổ chỉ tương ứng với 1 vòng quay. Tương tự, động cơ 3 xy lanh kỳ nổ tương ứng với 720 độ/3, tức là 240 độ góc quay. Động cơ 4 xy lanh tương ứng với 720 độ/4, tức là 180 độ góc quay. Với động cơ 12 xy lanh, kỳ nổ chỉ cần 720 độ/12, tức là 60 độ góc quay. Điều này cho thấy, động cơ với nhiều xy lanh tạo ra công suất cân đối hơn.

  • Khả năng cân bằng tốt hơn

Ngoài việc giữ cho tốc độ trục khuỷu đều, động cơ nhiều xy lanh còn giúp giữ khả năng cân bằng tốt hơn. Cụ thể, việc sử dụng nhiều xy lanh giúp giảm khối lượng của từng piston một cách đáng kể. Điều này giúp giảm quán tính, cải thiện khả năng cân bằng của động cơ.

  • Giảm lực cản đường ống nạp/xả

Thêm vào đó, những khối động cơ có nhiều xy lanh cũng giúp giảm lực cản trên đường ống nạp/xả một cách hiệu quả. Điều này hỗ trợ quá trình nạp/xả khí diễn ra một cách trơn tru hơn và giúp động cơ đạt công suất cao hơn.

Tóm lại, với 3 lý do nêu trên, có thể thấy động cơ có càng nhiều xy lanh thì hiệu suất hoạt động càng tốt hơn. Tuy nhiên, số lượng xy lanh phù hợp sẽ phụ thuộc vào công suất của từng loại động cơ mà nhà sản xuất thiết kế.

Lời kết

Trên đây là những thông tin chi tiết về cấu tạo, nhiệm vụ của xi lanh ô tô. Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ cho Phú Gia Auto để được tư vấn và hỗ trợ.

Theo dõi Phú Gia Auto để thường xuyên cập nhật kiến thức xe ô tô nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *