Động cơ Diesel là gì? Những đặc điểm, ưu nhược điểm và các ứng dụng của động cơ Diesel

Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực máy móc công nghiệp, khái niệm động cơ Diesel không còn quá xa lạ. Tuy nhiên, để tối ưu hiệu quả vận hành, bạn cần hiểu rõ về động cơ Diesel là gì, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng của nó. Cùng Mytour khám phá qua bài viết dưới đây!

Khám phá động cơ Diesel là gì?

Động cơ Diesel được sáng chế bởi kỹ sư người Đức gốc Pháp, Rudolf Diesel vào năm 1892. Đây là loại động cơ đốt trong, trong đó nhiên liệu được đánh lửa nhờ nhiệt độ cao của không khí nén trong xi lanh, khác biệt so với động cơ xăng truyền thống. Động cơ Diesel được thử nghiệm lần đầu vào ngày 17/02/1897, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong ngành kỹ thuật.

Sau khi thành công trong thử nghiệm đầu tiên, động cơ Diesel đã trải qua nhiều nghiên cứu và phát triển, trở thành công nghệ chủ yếu được ứng dụng trong các lĩnh vực quan trọng của đời sống hiện đại.

Động cơ Diesel có cấu tạo như thế nào?

Đặc điểm cơ bản của động cơ Diesel là gì?

Ngoài việc tìm hiểu động cơ Diesel là gì, các đặc điểm cơ bản của động cơ này cũng là câu hỏi phổ biến đối với những người đam mê công nghệ động cơ đốt trong hiện nay. Động cơ Diesel có những đặc điểm chính sau đây:

• Cháy nhờ sự nén: động cơ Diesel hoạt động nhờ cơ chế nén nhiệt (adiabatic compression), khiến nhiên liệu cháy tự nhiên.
• Hỗn hợp nhiên liệu và không khí được tạo ra bên trong buồng đốt thay vì trên đường ống nạp như động cơ xăng.
• Momen xoắn phụ thuộc vào lượng nhiên liệu phun vào động cơ.
• Hỗn hợp nhiên liệu không đồng đều và phân lớp.
• Động cơ này có tỷ lệ hòa khí khá cao, tạo điều kiện hoạt động hiệu quả.

• Cháy khuếch tán: Động cơ Diesel tạo ra hiện tượng oxy khuếch tán vào ngọn lửa trong quá trình hoạt động.
• Nhiên liệu Diesel có chỉ số cetane cao, giúp cải thiện hiệu suất hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel là gì?

Việc hiểu rõ động cơ Diesel và nguyên lý hoạt động của nó là rất quan trọng để người sử dụng có thể vận hành động cơ một cách hiệu quả nhất.

Kỳ nạp: Quá trình hút không khí vào xilanh

• Pít tông di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, đồng thời trục khuỷu quay từ 0 đến 180 độ.
• Lúc này, thể tích trong xilanh tăng lên, áp suất giảm dần cho đến khi thấp hơn áp suất khí quyển.
• Khi này, xupap nạp mở ra dưới tác động của cơ cấu phân phối khí (xupap xả vẫn đóng).
• Vì áp suất trong xilanh nhỏ hơn bên ngoài, không khí sẽ tiếp tục được hút vào xilanh.

Kỳ nén: Quá trình nén không khí đạt áp suất và nhiệt độ cao

• Pít tông di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, trục khuỷu quay từ 180 đến 360 độ.
• Khi này, xupap nạp và xupap xả đều đóng lại, không khí trong xilanh bị nén lại. Thể tích trong xilanh giảm và áp suất tăng lên.
• Khi pít tông gần điểm chết trên, khoảng 15-30 độ góc quay trục khuỷu, vòi phun sẽ phun nhiên liệu dưới dạng sương mù. Nhiên liệu sẽ hòa trộn với không khí nén và tạo thành hỗn hợp đốt. Dưới nhiệt độ và áp suất cao, hỗn hợp sẽ tự cháy.

Kỳ sinh công: Tạo ra năng lượng

Vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào buồng đốt, hòa trộn với không khí nén ở nhiệt độ và áp suất cao, gây cháy tự nhiên. Quá trình cháy giãn nở tạo ra lực để vận hành động cơ diesel.

Kỳ xả: Đẩy khí thải ra ngoài

Pít tông di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, với trục khuỷu quay từ 540 đến 720 độ. Lúc này xupap nạp đóng, xupap xả mở, và pít tông đẩy khí đã cháy ra ngoài xilanh.

Động cơ Diesel có những ứng dụng gì?

Động cơ diesel ngày nay rất phổ biến. Vậy động cơ diesel là gì và ứng dụng của nó ra sao? Một số lĩnh vực tiêu biểu mà động cơ diesel được sử dụng bao gồm:

• Xe khách, xe thương mại và xe tải

• Máy phát điện

• Ô tô

• Xe công trình: xe xúc lật, xe nâng,…

• Máy nén, máy bơm

• Máy hút bụi công nghiệp

Động cơ diesel có ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các loại xe nâng và thiết bị di chuyển hàng hóa ở các khu vực địa hình khó khăn hoặc môi trường khắc nghiệt. Với độ bền cao và hiệu suất tốt, động cơ có thể hoạt động liên tục với chỉ một lần nạp nhiên liệu.

Phân loại động cơ diesel

Sau khi hiểu về động cơ diesel, nhiều người sẽ thắc mắc về các loại động cơ này. Dưới đây là 4 cách phân loại động cơ diesel mà bạn có thể tham khảo.

Phân loại theo số xilanh

• Phân loại theo số lượng xilanh: Động cơ có một xilanh hoặc nhiều xilanh.
• Phân loại theo cách bố trí xilanh: Động cơ có xilanh đặt thẳng hàng, nằm ngang, thẳng đứng hoặc theo kiểu chữ V,….

Phân loại động cơ theo cấu tạo buồng đốt và nguyên lý hòa khí

• Động cơ dầu với buồng đốt thống nhất: Toàn bộ buồng đốt là một khối đồng nhất, nơi cả quá trình hòa khí và tự cháy diễn ra trong một không gian duy nhất.
• Động cơ dầu với buồng đốt dự phòng: Buồng đốt được chia thành hai phần, bao gồm buồng đốt chính và buồng đốt phụ. Buồng đốt phụ chiếm khoảng 30-40% thể tích buồng đốt, nhưng một số động cơ có thể chỉ chiếm 10-15%. Giữa hai buồng đốt này có các lỗ thông nhau.

Phân loại động cơ theo chu trình hoạt động

• Động cơ diesel 2 kỳ: Là loại động cơ hoạt động với chu trình gồm 2 lần di chuyển pít tông hoặc 1 vòng quay trục khuỷu.
• Động cơ diesel 4 kỳ: Loại động cơ này hoàn thành chu trình hoạt động qua 4 lần di chuyển pít tông hoặc 2 vòng quay trục khuỷu.

Phân loại theo phương thức nạp khí

• Động cơ không có hệ thống tăng áp
• Động cơ có hệ thống tăng áp

Giá của động cơ diesel (Giá tham khảo)

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

Mỗi loại động cơ đều có những điểm mạnh và điểm yếu riêng, và động cơ diesel cũng không phải là ngoại lệ. Hiểu rõ về bản chất của động cơ diesel cũng như các ưu nhược điểm của nó sẽ giúp bạn đưa ra quyết định chính xác hơn và tối ưu việc sử dụng động cơ hiệu quả.

Điểm mạnh của động cơ diesel là gì?

• Động cơ diesel có hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ đốt trong.
• Khả năng đốt cháy nhiều loại nhiên liệu khác nhau.
• Chi phí nhiên liệu thấp hơn so với các loại động cơ khác.
• Lực kéo mạnh mẽ, tính bôi trơn tốt và năng lượng lớn.
• Nguy cơ cháy nổ thấp hơn.
• Có thể trang bị turbo tăng áp để nâng cao công suất.

Nhược điểm của động cơ diesel là gì?

• Động cơ Diesel có trọng lượng khá nặng.
• Chi phí sản xuất động cơ Diesel cao hơn các loại động cơ khác, đồng thời chi phí bảo trì và sửa chữa cũng khá đắt đỏ.
• Động cơ Diesel có tốc độ vận hành chậm hơn so với động cơ xăng.
• Khi hoạt động, động cơ Diesel phát ra tiếng ồn lớn và thải ra nhiều khí bụi.

So sánh động cơ Diesel và động cơ xăng

• Khi vận hành động cơ diesel, cần giữ khoảng cách an toàn với bánh đà và không được chạm vào bình chứa nhiên liệu.
• Động cơ phải được lắp đặt ở nơi khô ráo, tránh môi trường ẩm ướt để bảo vệ tuổi thọ và ngăn ngừa hư hỏng.
• Trước khi vận hành, cần đảm bảo nguồn nhiên liệu diesel và nước mồi đã được chuẩn bị đầy đủ.

• Quan sát và phát hiện sớm các vấn đề có thể xảy ra trong quá trình vận hành để xử lý kịp thời.
• Chỉ sử dụng nhiên liệu đạt chuẩn, không có tạp chất hoặc hỗn hợp không phù hợp theo yêu cầu của nhà sản xuất.
• Đảm bảo bình chứa nhiên liệu luôn sạch sẽ và có nắp đậy chắc chắn. Nạp nhiên liệu vào bình trước khi khởi động khoảng 30 phút.
• Kiểm tra lượng dầu diesel còn lại trong máy và tiếp nhiên liệu khi cần. Lưu ý phải để thiết bị nguội mới tiến hành nạp nhiên liệu để tránh nguy cơ cháy nổ.

• Sử dụng lượng dầu bôi trơn phù hợp và đúng loại, đồng thời nước làm mát phải là nước sạch.
• Vệ sinh tất cả các bộ phận của động cơ định kỳ để đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt.
• Thực hiện kiểm tra, bảo trì định kỳ để động cơ hoạt động hiệu quả và an toàn. Tùy theo khuyến nghị của nhà sản xuất, thời gian bảo dưỡng có thể là 3 tháng, 6 tháng, hoặc 12 tháng một lần.
• Nếu không sử dụng động cơ thường xuyên, hãy khởi động và chạy máy không tải sau một thời gian để đảm bảo động cơ không bị hư hỏng.

Chọn động cơ Diesel hay động cơ xăng là tốt hơn?

Mỗi loại động cơ đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Sau khi hiểu rõ động cơ diesel, bạn sẽ nhận thấy động cơ diesel có nhiều lợi thế về chi phí nhiên liệu và lực kéo. Do đó, nếu sử dụng cho các dòng xe dịch vụ hoặc xe tải, động cơ diesel là sự lựa chọn hợp lý hơn.

Ngược lại, động cơ xăng có ưu điểm là vận hành êm ái, ít tiếng ồn và giảm khí thải, vì vậy rất phù hợp cho các loại xe cá nhân như xe máy hay ô tô con từ 4 đến 7 chỗ.

Hi vọng thông tin về động cơ diesel là gì đã giúp bạn hiểu rõ hơn về loại động cơ này và sự khác biệt giữa diesel và xăng. Đồng thời, bạn cũng nắm được cách sử dụng động cơ diesel một cách hiệu quả và bền bỉ. Hãy theo dõi Mytour để cập nhật thêm những kiến thức hữu ích nhé!