Động cơ ( Máy) 2 thì đang dần biến mất khỏi thị trường vì công nghệ này không thể đáp ứng các tiêu chuẩn liên tục thắt chặt về khí thải tại các nước phát triển. Một động cơ 4 thì, mỗi piston gồm 4 chu kỳ riêng biệt để nổ máy là hút, nén, nổ và xả. Sự tách biệt này có thể được thực hiện bằng việc cung cấp những loại van (xu-páp) vận hành cho hai chức năng hút và xả
Trong động cơ 2 thì đơn giản, hoạt động đóng mở của van được thực hiện thông qua chuyển động của piston. Bốn chu kỳ được tổng hợp lại chỉ trong 2 kỳ trượt lên xuống của piston trong lòng xi-lanh. Khi piston đi xuống trong kỳ nổ, ở khoảng một nửa kỳ bắt đầu mở ra một cổng xả lớn và khí thải bắt đầu rời khỏi xi-lanh. Một phần tư kỳ sau đó, piston mở ra các cổng chuyển liệu. Khí tự nhiên và xăng được rút vào trong các-te và piston đi xuống nén hỗn hợp khí. Khi các cổng chuyển liệu mở ra, hỗn hợp khí qua các cổng này đi vào buồng đốt.
Vấn đề ở đây là thậm chí với hiệu suất cao nhất của các cổng chuyển liệu (để không làm thất thoát khí tươi ra ngoài bằng đường xả khí thải) thì vẫn có một lượng khí không hoàn toàn thực hiện chu kỳ nổ mà thoát thẳng ra ngoài gọi là chu kỳ ngắn (short-circuit). Trong động cơ 4 thì, điều này được khắc phục bởi sự vận hành ổn định của các van riêng biệt.
Một vòng 4 kỳ tốt cần khoảng 0,2 kg nhiên liệu để tạo ra 1 mã lực trong 1 giờ, nhưng một động cơ 2 kỳ tốt (với cổng chuyển liệu đóng mở tốt) cần khoảng 0,3 kg. Điểm khác biệt, khoảng 25%, là lượng nhiên liệu bị thất thoát trực tiếp ra cổng xả. Sự thất thoát này được chấp nhận trước năm 1980 bởi nhiên liệu rẻ và việc giảm thiểu lượng khí thải sau đó đã được các hang động cơ khắc phục.
Có những công nghệ hiệu quả để loại bỏ hiện tượng chu kỳ ngắn trong động cơ hai thì, đó là phun nhiên liệu trực tiếp DFI (Direct Fuel Injection) và phu nhiên liệu gián tiếp IFI (Indirect Fuel Injection). Trong một động cơ hai thì sử dụng DFI, như trong một số mẫu động cơ xe hay máy Outboard cho cano , động cơ chỉ nạp và chuyển không khí, còn nhiên liệu sẽ chỉ được phun sau khi ống xả của xi-lanh đã đóng. Công nghệ này khiến hiện tượng short-circuit không còn, nhờ đó tạo ra những động cơ 4 thì có lượng khí thải thấp.
Phun nhiên liệu gián tiếp IFI cho kết quả giống với DFI, nhưng bằng cách phun nhiên liệu ngược dòng trước khi cổng xả đóng, trong một khoảng thời gian mà không có lượng nhiên liệu nào có thể tới cổng xả trước khi nó đóng. Lợi thế của IFI là cung cấp nhiên liệu sớm hơn, trừ hao thời gian bay hơi, do đó sử dụng loại phun xăng đơn giản hơn so với DFI, tiết kiệm được chi phí sản xuất.
Đó là một quyết định đúng đắn bởi không ai có thể đoán trước được những yêu cầu khắt khe về môi trường và những cơ quan bảo vệ môi trường ban hành, do đó kinh tế và an toàn nhất là phát triển động cơ 4 thì. Nhưng nghiên cứu của họ đã chứng minh rằng việc làm giảm lượng khí thải từ động cơ 2 thì là hoàn toàn khả thi.
Suzuki Marine là 1 trong những hãng sản xuất động cơ gắn ngoài ( Outboard ) trọng tâm phát triển dòng động cơ 4 thì. Nắm được thị hiếu và xu hướng phát triển bền vững nên tiêu chuẩn khí thải được Suzuki đặt lên hàng đầu, Dây truyền sản xuất động cơ 2 thì vẫn còn nhưng chỉ sản xuất những động cơ nhỏ dưới 40 Hp .
Bước vào thị trường Việt Nam từ 2016, những dòng động cơ 4 thì mạnh mẽ, vận hành êm ái và đặc biệt tiêu hao nhiên liệu chỉ bẳng 2/3 động cơ 2 thì với công suất tương đương. Suzuki Marine đang dần khẳng định được chỗ đứng trên thị trường 81 triệu dân với hệ thống sông ngòi dày đặc.
180/43 Nguyễn Hữu Cảnh, P.22, Q.Bình Thạnh, TPHCM
028 6289 9737 / 0888 599 691
Động cơ 4 thì là thuật ngữ khá quen thuộc và được sử dụng rộng rãi trong thời gian gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều người dùng chưa nắm vững các kiến thức liên quan đến động cơ này. Chính vì vậy, bạn đọc nên theo dõi các thông tin mà chúng tôi cung cấp sau đây để có cái nhìn toàn diện hơn về động cơ 4 thì.
Động cơ 4 thì là gì ?
Động cơ 4 thì (hay còn gọi là động cơ 4 kỳ) là loại động cơ có khả năng đốt động hoàn thành 4 kỳ khi hệ thống trục khuỷu hoàn thành được 2 vòng quay. Mỗi chu kỳ hoạt động của động cơ bao gồm 4 kỳ chính.
Loại động cơ này được phát hiện bởi Nikolaus Otto vào những năm 1876.
Các thành phần của động cơ 4 thì
Động cơ 4 kỳ bao gồm các thành phần bên trong sau:
Piston: Đây là bộ phận nằm bên trong động cơ và được sử dụng với mục đích chuyển đổi khi nhiên liệu bị đốt cháy cũng như giãn nở bên trong buồng đốt đến bộ phận trục khuỷu thông qua thanh truyền. Khi piston thực hiện chuyển động tịnh tiến bên trong xi-lanh thì giữa piston và xi-lanh xuất hiện các vòng séc măng.
Thanh truyền: Thanh truyền có khả năng truyền dao động từ Piston đến bộ phận trục khuỷu.
Trục khuỷu: Bộ phận này giúp chuyển đổi từ tịnh tiến của piston sang kiểu chuyển động tròn.
Đối trọng: Là một bộ phận nằm nằm trên trục khủy với mục đích giảm rung động được sinh ra do không cân bằng khi các bộ phận được lắp ráp với nhau.
Xupap nạp và xả: Đây là bộ phận khá giống van, dựa theo chu kỳ hoạt động của động cơ cho phép hòa khí đi vào và thải khí ra ngoài động cơ.
Bugi: Bugi hỗ trợ đánh lửa để đốt cháy hòa khí bên trong động cơ.
Nguyên lý vận hành của động cơ 4 thì
Động cơ 4 kỳ có nguyên lý vận hành như sau: Khi đưa nhiên liệu năng lượng cao vào một khoảng không gian nhỏ, kín rồi sử dụng tia lửa để đốt nó thì 1 lượng lớn năng lượng sẽ được giải phóng. Một chu kỳ của hàng trăm phản ứng như vậy xảy ra trong vòng mỗi phút thì số năng lượng được tạo ra sẽ đủ để vận hành 1 chiếc xe.
Trình tự vận hành của 1 chu kỳ trong động cơ 4 thì
Quá trình vận hành một chu kỳ hoàn chỉnh của piston như sau:
Kỳ nạp: Sau khi van nạp được mở ra và van xả được đóng lại thì piston sẽ thực hiện chuyển động xuống dưới xi-lanh và tạo ra khoảng không bên trong xi-lanh để có thể chứa được nhiên liệu phun sương từ bộ chế hoà khí.
Kỳ nén: Sau khi van nạp cũng như van xả được đóng lại thì piston sẽ di chuyển lên trên xi-lanh để nén hỗn hợp xăng và khí. Trước khi piston vận động chạm vào điểm chết trên của xi-lanh thì bộ phận bugi sẽ tiến hành đánh lửa và đốt cháy hỗn hợp hòa khí này.
Kỳ nổ: Khi cả hai van xả và nạp khí đều đóng lại thì piston sẽ chuyển động đến điểm chết trên của xi-lanh. Cùng lúc đó, lưu lượng khí được tạo ra từ quá trình đốt cháy hòa khí sẽ nổ nhanh chóng để piston chuyển động quay trở về điểm chết dưới. Quá trình chuyển động này đều được thực hiện nhờ vào chuyển động của hệ thống trục khuỷu cũng như thành truyền nối với nhau. Áo nước được bọc bên ngoài xi-lanh sẽ hỗ trợ giảm nhiệt độ được sản sinh ra do quá trình đốt cháy. Chính vì vậy, động cơ sẽ luôn được làm mát trong quá trình vận động.
Kỳ xả: Khi piston chuyển động từ điểm chết dưới lên điểm chết trên thì van xả sẽ được mở ra để thải khí ra bên ngoài, còn van nạp sẽ được đóng để trục khuỷu quay tiếp 180 độ.
Trong quá trình động cơ đốt thì Xupap nạp cũng như Xupap xả sẽ được mở, đóng trong cùng thời điểm. Từ đó, việc cung lưu lượng hòa khí luôn đủ vào trong buồng đốt để xả hết khí thải ra ngoài môi trường.
Đặc điểm của động cơ 4 thì
– Động cơ này có cấu tạo phức tạp và piston phải thực hiện nhiệm vụ chạy 4 lần lên xuống liên tiếp mới có thể hoàn thành 1 lần sinh công. Chính vì vậy, mà động cơ 4 kỳ thường được đánh giá là yếu hơn so với động cơ 2 kỳ có cùng kích thước.
– Động cơ 4 thì được đốt cháy bằng nhiên liệu và không khí nên khói sản sinh ra không nhiều và không có màu trắng. Khoang nhớt bên trong động cơ nằm tiếng mà không cần phải pha thêm nhiên liệu.
- Xem thêm: Phương pháp tối ưu hóa công suất động cơ trên xe hơi
– Động cơ 4 kỳ có khả năng hoạt động bền bỉ, nhớt bôi trơn của động cơ hoàn toàn tách biệt nên có khả năng giảm thiểu ma sát cũng như mài mòn cho các chi tiết. Lưu lượng khí thải thải ra môi trường nằm trong tiêu chuẩn cho phép, nên có khả năng bảo vệ môi trường.
Phân biệt động cơ 4 thì và động cơ 2 thì
Động cơ 2 thì:
Chu trình sinh công năng của động cơ 2 thì được phân chia thành 2 bước hoạt động bao gồm quá trình: Nổ-Xả và Hút-Nén. Động cơ này thì piston sẽ chạy tịnh tiến 1 lần lên xuống là có thể hoàn thành 1 lần sinh công. Nhờ hành trình chuyển động của piston ngắn hơn nên động cơ 2 kỳ có lực sinh công mạnh mẽ hơn và cấu tạo đơn giản hơn. Nên khả năng di chuyển của thiết bị sở hữu động cơ 2 thì nhanh hơn, nhưng lại kém bền và dễ hỏng hóc do sản sinh ra ma sát. Động cơ này phải pha đúng tỷ lệ xăng cũng như loại nhớt riêng biệt nên khi đốt sẽ thải ra khói màu trắng.
Động cơ 4 thì:
Động cơ này có cấu tạo phức tạp, bao gồm 4 chu kỳ sinh công là: hút, nén, nổ và xả. Piston phải chuyển động liên tiếp 4 lần lên xuống để có thể hoàn thành 1 lần sinh công. Chính vì phải hoạt động qua nhiều bước nên công của động cơ 4 thì yếu và hoạt động đòi hỏi phải có nhiều chi tiết kết hợp.
Động cơ 4 kỳ được đánh giá là nặng hơn bởi được đốt bằng hỗn hợp nhiên liệu và không khí nên khí thải ra không có màu trắng. Chính vì vậy, động cơ này được đánh giá là có khả năng hoạt động bền bỉ, hệ thống nhớt bôi trơn được hoạt động riêng biệt có thể giảm thiểu mọi ma sát cũng như hao mòn chi tiết.
Ứng dụng của động cơ 4 thì đối với cuộc sống
Nhờ đạt được các tiêu chuẩn về an toàn khí thải nên động cơ 4 thì được sử dụng khá phổ biến trong một số lĩnh vực như: công nghiệp ô tô, máy bay, xe máy, máy cắt cỏ, máy phát điện,…
Chắc hẳn rằng, từ những thông tin và kiến thức mà chúng tôi cung cấp ở phía trên thì bạn đọc đã hiểu rõ hơn về động cơ 4 thì. Từ đó, hỗ trợ được quý khách hàng trong việc lựa chọn được những thiết bị sử dụng động cơ 4 kỳ để vận hành phù hợp với nhu cầu công việc của mình.