Động cơ diesel là gì? Cấu tạo của động cơ diesel

Nếu bạn đang hoạt động trong lĩnh vực máy móc công nghiệp động cơ diesel chắc chắn là cụm từ thông còn xa lạ với bạn. Để vận hành 1 cách hiệu quả nhất, bạn phải hiểu bản chất động cơ diesel là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của động cơ diesel ra sao? Cùng XENANGUYTIN tìm đáp án qua bài viết dưới đây nhé!

Contents

1. ĐỘNG CƠ DIESEL LÀ GÌ?

Động cơ Diesel là một loại động cơ đốt trong, khác với động cơ xăng (hay động cơ Otto). Sự cháy của nhiên liệu, tức dầu diesel, xảy ra trong buồng đốt khi piston đi tới gần điểm chết trên trong kỳ nén, là sự tự cháy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén. Động cơ Diesel sử dụng nhiên liệu là dầu Diesel, không có bugi đánh lửa, động cơ sinh công nhờ quá trình nén hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong xi lanh.
Do những ưu việt của động cơ Diesel so với động cơ xăng, như hiệu suất động cơ cao hơn hay nhiên liệu diesel rẻ tiền hơn xăng, nên động cơ Diesel được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong ngành giao thông vận tải thủy và vận tải bộ.

Động cơ diesel đang được ứng dụng rộng rãi

Đông cơ Diesel được phát minh bởi một kỹ sư nổi tiếng người Đức gốc Pháp Rudolf Diesel vào năm 1982. Đây là loại động cơ đốt trong, quá trình đánh lửa nhiên liệu được gây ra bởi nhiệt độ cao của không khí bên trong xi lanh do nén cơ học, khác hoàn toàn với các động cơ xăng thông thường. Động cơ Diesel lần đầu được thử nghiệm vào ngày 17/02/1987, đã mở ra một cuộc cách mạng lớn trong nền khoa học kỹ thuật.

Sau lần thử nghiệm thành công, thì động cơ sử dụng dầu diesel đã trải qua quá trình nghiên cứu dài và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống hiện nay.

2. CẤU TẠO ĐỘNG CƠ DIESEL

Cấu tạo của động cơ diesel gồm những bộ phận dưới đây:

Cấu tạo của động cơ diesel

2.1. Buồng chứa nhiên liệu

Có vai trò chưa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu để động cơ hoạt động

2.2. Vòi phun

– Phun nhiên liệu ở áp suất cao thành dạng sương bằng cách phun vào buồng đốt.

– Nhiên liệu được phun sẽ ở áp suất thấp và vận tốc cao, từ đó tạo màn sương trộn và giúp cải thiện giai đoạn bắt lửa

2.3. Pít tông

– Là bộ phận quan trọng được chế tạo từ áp suất nén và nhiệt độ đốt cháy, áp suất đốt cháy cao hơn động cơ xăng,

– Vành chắn nhiệt được đặt trên rãnh xéc-măng số 1 hoặc phần đầu pít tông đến rãnh xéc-măng số 1 làm từ FRM –  hợp kim làm từ nhôm và các loại gốm.

– Ngoài ra, 1 số loại pít tông có rãnh làm mát bên trong đầu để làm mát rãnh xéc-măng số 1. Dầu được phun vào từ vòi phun, qua rãnh làm mát và làm mát pít tông.

2.4. Xéc măng

– Các loại xéc măng như: xéc măng có vát mặt trên, xéc măng dầu, xéc măng côn, xéc măng côn-cắt phía dưới, xéc măng có lò-xo, xéc măng loại 3 vòng…

– Giữ nhiệm vụ quan trọng trong chu trình hoạt động của động cơ diesel.

2.5. Buồng đốt

– Động cơ diesel hoạt động nhiên liệu sẽ được phun vào dưới dạng sương từ vòi phun, trộn với không khí được đánh lửa và đốt cháy.

– Để giai đoạn đốt diễn ra tốt nhất thì nhiên liệu đưa vào và không khí cần được trộn đều trong buồng đốt.

2.6. Áo xi-lanh

Chia thành 2 loại cơ bản:

– Loại có áo xi lanh: đỉnh áo nhô ra trên đỉnh mặt thân máy giúp ngăn rò rỉ khí. Gồm 2 loại: áo xi lanh ướt và áo xi lanh khô.

– Loại không áo xi lanh: sử dụng gang hợp kim đặc biệt chống mòn tốt hơn. Động cơ gọn nhẹ hơn nhờ thu hẹp khoảng cách giữa các lỗ xi lanh.

2.7. Gioăng nắp quy lát

– Bộ phận nằm giữa thân máy và nắp quy lát. Có tác dụng ngăn nước làm mát, dầu, khí cháy không rò rỉ giữa thân máy và nắp quy lát. Vì thế đây là bộ phận phải chịu nhiệt, chịu được áp suất và có độ đàn hồi thích hợp.

2.8. Cơ cấu phối khí

– Động cơ diesel và hầu hết các động cơ đốt trong đều sử dụng cơ cấu phối khí 4 xupap. Hệ thống phối khí này tương tự như ở động cơ xăng. Tuy nhiên, ở động cơ diesel thì khi trục cam đẩy cò mổ lên, cầu xupap trượt dọc theo chốt dẫn hướng và đẩy cho 2 xupap đồng thời mở ra. Lúc này, 1 trục cam duy nhất có thể vận hành 4 xupap cho 1 xi lanh.

3. ĐẶC ĐIỂM VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

Nhắc đến động cơ Diesel, động cơ này sở hữu nhiều đặc điểm nhất. Dưới đây là những đặc điểm và nguyên lí hoạt động của động cơ Diesel:

3.1. ĐẶC ĐIỂM

Nhìn chung, một số đặc điểm, đặc tính cơ bản của động cơ diesel phải kể đến như:

  • Cháy bằng nén: Nhờ nén đoạn nhiệt (adiabatic compression), nhiên liệu cháy mà động cơ diezen không cần bugi.
  • Hỗn hợp nhiên liệu – không khí hình thành bên trong buồng đốt chứ không phải trên đường ống nạp như đối với động cơ xăng.
  • Momen xoắn sinh ra phụ thuộc vào khối lượng nhiên liệu phun.
  • Hỗn hợp không đồng đều, phân lớp.
  • Động cơ diesel có tỷ lệ hòa khí khá cao, nghèo
  • Cháy khuếch tán: Hệ thống diesel có hiện tượng oxy khuếch tán vào ngọn lửa.
  • Nhiên liệu diesel có chỉ số cetane cao.
Hệ thống nhiên liệu diesel

3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel gồm 4 chu trình Nạp – Nén – Sinh Công – Xả

Động cơ diesel trải qua 4 kỳ

Kỳ nạp: Hút không khí vào xilanh

  • Pít tông chuyển động từ Điểm chết trên xuống điểm chết dưới, tương ứng với trục khuỷu quay một góc từ 0-180 độ.
  • Lúc này, thể tích trong xilanh sẽ tăng lên, áp suất giảm từ từ cho đến khi áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển.
  • Dưới tác động của cơ cấu phân phối khí Xupap nạp sẽ mở ra (xupap xả vẫn đóng).
  • Áp suất bê trong xilanh nhỏ hơn áp suất bên ngoài nên không khí vẫn được nạp vào xilanh.

Kỳ nén: Nén không khí đạt áp suất & nhiệt độ cao

  • Pít tông chuyển từ điểm chết dưới đến điểm chết trên, tương
  • ứng với trục khuỷu quay 1 góc 180 – 360 độ.
  • Xupap nạp và Xupap xả đóng lại, không khí trong xilanh cũng nén. Đây là lúc thể tích trong xilanh giảm và áp suất bên trong bắt đầu tăng dần lên.
  • Khi pít tông cách điểm chết trên tương ứng góc quay trục khuỷu khoảng 15-30 độ, vòi phun sẽ phun nhiên liệu dưới dạng sương mù. Nhiên liệu sẽ được trộn đều với không khí nén tạo thành hỗn hợp đốt. Dưới nhiệt độ và áp suất cao sẽ tự bốc cháy.

Kỳ sinh công: Sinh năng lượng

Vòi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt trộn với không khí được nén ở áp suất & nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy. Hỗn hợp cháy giãn nở sẽ sinh công cho động cơ diesel.

Kỳ xả: Xả khí thải ra ngoài

Pít tông chuyển động từ điểm chết dưới đến điểm chết trên tương ứng với trục khuỷu quay 540 – 720 độ. Lúc này xupap nạp đóng nhưng xupap xả mở, pít tông đẩy khí đã làm việc ra ngoài.

4. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

Nhắc đến động cơ Diesel, động cơ này sở hữu nhiều ưu điểm nhất

ƯU ĐIỂM

  • Đạt hiệu suất cao nhất trong tất cả các loại động cơ đốt trong
  • Có thể đốt cháy số lượng lớn loại nhiên liệu khách nhau
  • Chi phí nhiên liệu khá thấp
  • Đặc tính bôi trơn tốt
  • Mật độ năng lượng cao
  • Nguy cơ bắt lửa thấp
  • Có thể dùng turbo tăng áp để nâng cao công suất
  • Lực kéo cao

NHƯỢC ĐIỂM

  • Động cơ Diesel có khối lượng nặng
  • Giá thành chế tạo động cơ Diesel đắt hơn nên chi phí sửa chữa cũng cao
  • Tốc độ chạy của động cơ Diesel thấp hơn so với động cơ xăng
  • Tiếng ồn động cơ lớn
  • Khí thải nhiều hơn

5. ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TRONG ĐỜI SỐNG

Động cơ sử dụng nhiên liệu diesel hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Một số lĩnh vực ứng dụng chủ yếu phải kể đến bao gồm:

  • Xe khách
  • Xe thương mại và xe tải
  • Đầu máy xe lửa
  • Máy phát điện
  • Ô tô
  • Xe công trình: xe nâng, xe xúc lật,…
  • Máy nén
  • Máy bơm

Nhìn chung ứng dụng của loại động cơ này khá phổ biến. Đặc biệt, với các loại xe nâng dầu diesel hiện đang được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, giúp nâng hạ và di chuyển hàng hóa tại các khu vực ngoài trời, có địa hình gồ ghề hay thời tiết khắc nghiệt. Loại động cơ này với ưu thế mạnh mẽ, bền bỉ, hiệu suất làm việc cao, chỉ cần tiếp nhiên liệu là có thể hoạt động nhiều ca liên tục,… nên khá được ưa chuộng.

6. ĐỘNG CƠ XĂNG VÀ ĐỘNG CƠ DIESEL KHÁC NHAU NHƯ THẾ NÀO?

Có thể nói, động cơ diesel và động cơ xăng có nhiều điểm khác biệt, cụ thể trong bảng phía dưới đây:

Tiêu chí Động cơ Diesel Động cơ xăng
Nhiên liệu Dầu diesel Xăng
Tính chất nhiên liệu Đặc hơn Loãng hơn
Yếu tố thời tiết Bị ảnh hưởng bởi thời tiết lạnh Không bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết
Quá trình đốt cháy nhiên liệu Động cơ diesel không có bugi đánh lửa mà diesel sử dụng lực nén để tạo ra nhiệt.
Sau đó quá trình đánh lửa tự phát được tạo ra bên trong nhiên liệu.
Động cơ xăng bơm nhiên liệu vào buồng đốt rồi trộn với không khí.
Sau đó, một bugi đánh lửa, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí tạo ra một vụ nổ nhỏ trong xi lanh.
Lúc này, piston buộc phải đi xuống làm quay trục khuỷu.
Điều này được lặp lại nhiều lần và cho phép động cơ thực hiện nhiệm vụ giúp xe chuyển động.
Điều kiện đốt cháy Dầu diesel cần nhiệt và áp suất. Xăng cần nhiệt để đốt cháy
Số kỳ Động cơ diesel là động cơ 2 kỳ hoặc 4 kỳ Không

Tuy nhiên, xăng lại có xu hướng hoạt động tốt hơn khi sử dụng lâu dài. Chính vì vậy, đối với các loại ô tô, xe máy,… thì động cơ xăng hiện được sử dụng nhiều hơn cả,

Về chi phí thì Diesel cũng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội khi bạn so sánh với xăng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra trong cùng 1 điều kiện, khả năng tiết kiệm nhiên liệu hơn 25% đến 30% khi bạn đang chạy động cơ diesel so với khi bạn chạy trên động cơ chạy bằng xăng.

Mỗi loại động cơ sẽ có những ưu thế và thích hợp với loại xe, loại máy cụ thể. Một số dòng xe hiện nay sử dụng động cơ chủ yếu là xăng nhưng số khác lại lựa chọn dầu diesel. Nhìn chung đây đều là những động cơ đốt trong có hiệu suất hoạt động cao, bền bỉ, mạnh mẽ và tính ứng dụng rộng rãi. Việc chọn lựa động cơ diesel hay xăng còn tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng.

7. ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG PHỔ BIẾN TRONG XE NÂNG HÀNG

Hiện nay, có rất nhiều xe nâng chạy dầu diesel đang rất phổ biến ở Việt Nam. Đây cũng chính là một trong những ứng dụng nổi bật của động cơ này. Tại Việt Nam, xe nâng dầu HangCha – thương hiệu xe nâng số 1 Trung Quốc được nhiều người lựa chọn bởi:

  • Sử dụng động cơ diesel với hiệu suất hoạt động cao, bền bỉ, mạnh mẽ.
  • Có thể hoạt động liên tục trong nhiều ca.
  • Dễ dàng vận chuyển, nâng hạ hàng hóa ở nhiều khu vực, bao gồm cả hoạt động ngoài trời với địa hình gồ ghề, dốc, thời tiết khắc nghiệt,…
  • Xe nâng dầu HangCha có nhiều loại với các phân khúc tải trọng từ nhỏ tới lớn.
  • Có nhiều cải tiến giúp giảm tiếng ồn và hạn chế tối đa khí thải ra môi trường.
  • Độ bền cao.
  • Giá luôn rẻ nhất.
Xe nâng HANGCHA sử dụng động cơ diesel

Trên đây là toàn bộ bài viết về động cơ dầu diesel, ưu điểm và nhược điểm, các tính năng vượt trội, ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày của nó. Nếu khách hàng có nhu cầu mua xe nâng hàng chạy dầu diesel thì hãy liên hệ ngay với công ty chúng tôi theo hotline sau: 0383.408.460 để được tư vấn chi tiết.

ĐĂNG KÝ NHẬN TIN KHUYẾN MÃI

Danh sách 10 khách hàng đầu tiên may mắn của tháng

    TẠI SAO BẠN NÊN CHỌN XE NÂNG THIÊN SƠN?

    KHÁCH HÀNG LỚN CỦA CHÚNG TÔI