Giới thiệu về động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt tạo ra công cơ học bằng
cách đốt nhiên liệu bên trong động cơ. Các loại động cơ sử dụng dòng
chảy (tiếng Anh: Fluid flow engine) để tạo công thông qua đốt cháy
như tuốc bin khí và các động cơ đốt bên ngoài xy lanh, thí dụ như máy
hơi nước hay động cơ Stirling không thuộc về động cơ
đốt trong.
Mô tả động cơ Diesel
Nguyên tắc hoạt động cơ bản
Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đốt trong xy lanh của động cơ
đốt trong. Khi đốt cháy nhiệt độ tăng làm cho khí đốt giãn nở tạo nên
áp suất tác dụng lên một pít tông đẩy pít tông này di chuyển đi.
Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau, một phần sử dụng các chu
kỳ tuần hoàn khác nhau. Tuy vậy tất cả các động c
ơ đốt trong đều lặp
lại trong một chu trình tuần hoàn chu kỳ làm việc bao gồm 4 bước:
Nạp, nén, nổ (đốt) và xả. Xả và nạp là hai bước dùng để thay khí thải
bằng khí mới. Nén và nổ dùng để biến đổi năng lượng hóa học (đốt
hỗn hợp không khí và nhiên liệu) thông qua nhiệt năng (nhiệt độ) và
thế năng (áp suất) thành năng lượng cơ (động năng trong chuyển
động quay).
Phân loạ
i động cơ đốt trong

Trong lịch sử chế tạo động cơ đã có rất nhiều phương án được phác
thảo và hiện thực nhưng lại không phù hợp với các cách phân loại dưới
đây, thí dụ như động cơ Otto với bộ phun nhiên liệu trực tiếp hay các

vận tốc vòng quay nhanh.
• Tạo hỗn hợp bên trong: Chỉ có không khí được đưa vào và nén lại
trong xy lanh, nhiên liệu được phun vào sau đó. Do không có
nhiên liệu nên không xảy ra việc tự cháy vì thế mà có thể tăng
hiệu suất bằng cách tăng độ nén nhiều hơn. Đánh lửa bằng cách
tự bốc cháy (động cơ diesel) hay bằng bộ phận đánh lửa (động
cơ Otto có bộ phận phun liêu nhiệu trực tiếp hay ở các động cơ
có thể dùng nhi
ều loại nhiên liệu khác nhau). Sau khi được phun
vào nhiên liệu cần một thời gian nhất định để bốc hơi vì thế mà
vận tốc vòng quay bị giới hạn.
Theo phương pháp đốt
Hỗn hợp khí được đốt bằng bộ phận đánh lửa (bugi) trong các động cơ
Otto, tốt nhất là ngay trước điểm chết trên.
Trong các động cơ diesel hỗn hợp đốt bằng cách tự bốc cháy. Không
khí được nén rất mạnh và ngay trước điểm chết trên nhiên liệu được
phun vào. Vì ở nhiệt độ rất cao nên nhiên liệu tự bốc cháy.
Theo phương pháp làm mát
• Làm mát bằng nước
• Làm mát bằng không khí
• Làm mát bằng dầu nhớt (động cơ Elsbett)
• Kết hợp giữa làm mát bằng không khí và dầu nhớt.
Theo hình dáng động cơ và số xy lanh: Tùy theo số lượng xy lanh
động cơ Otto và động cơ diesel có thể được chế tạo thành:
• Động cơ 1 xy lanh
• Động cơ thẳng hàng (2, 3, 4, 5, 6 hay 8 xy lanh)
• Động cơ chữ V (2, 4, 5, 6, 8, 10, 12 hay 16 xy lanh)
• Động cơ VR (6 hay 8 xy lanh)
• Động cơ chữ W (3, 8, 12 hay 16 xy lanh)
• Động cơ boxer (2, 4, 6 hay 12 xy lanh)

Do trong lúc khởi động chưa có đà nên trục khuỷu phải được quay từ
bên ngoài bằng một thiết bị khởi động như dây (máy cưa, động cơ của
ca nô), cần khởi động (mô tô), tay quay khởi
động ở các ô tô cổ hay
một động cơ điện nhỏ trong các mô tô và ô tô hiện đại.
Việc thay thế khí thải bằng hỗn hợp khí mới được điều khiển bằng trục
cam. Trục này được gắn với trục khuỷu, quay có giảm tốc 1:2, đóng và
mở các van trên đầu xy lanh của động cơ. Thời gian trục khuỷu đóng
và mở các van được điều chỉnh sao cho van nạp và van x
ả được mở
cùng một lúc trong một thời gian ngắn khi chuyển từ thì xả sang thì
nạp. Khí thải thoát ra với vận tốc cao sẽ hút khí mới vào buồng đốt
nhằm nạp khí mới vào xy lanh tốt hơn và tăng áp suất đốt.
So sánh Động cơ 4 thì và 2 thì
• Phương pháp 4 thì: Mỗi một giai đoạn hoạt động diễn ra trong
một thì. Một thì ở đây là một lần đẩy của pít tông, tức là một lần
chuyển động lên hay xuống của pít tông. Trong một chu kỳ hoạt
động 4 thì, trục khuỷu quay 2 lần. Việc thay đổi khí được đóng
kín có nghĩa là hỗn hợp khí mới và khí thải được tách hoàn toàn
ra khỏi nhau. Trong thực tế hai khí này tiếp xúc với nhau trong
một khoảng th
ời gian ngắn.
• Phương pháp 2 thì: Trong phương pháp hai thì cả bốn giai đoạn
đều hoạt động nhưng chỉ trong 2 lần chuyển động của pít tông
(2 thì) vì một phần của hai giai đoạn nạp và nén được tiến hành
ra bên ngoài xy lanh. Trục khuỷu chỉ quay một vòng trong một
chu kỳ làm việc. Thay đổi khí mở tức là hai hỗn hợp khí mới và
khí thải bị trộn lẫn với nhau một phần.
Động cơ 2 thì có mật độ năng lượng lớn hơn vì tạo ra công trong mỗi
một vòng quay của trục khuỷu. Các động cơ 2 thì có thể được chế tạo