Tại sao khi khởi động, động cơ của ô tô lại rung lên?

Buzz

Nội dung bài viết

Rung động của động cơ ô tô là do sự không cân bằng của các lực phát sinh từ chuyển động tịnh tiến và quay của các bộ phận bên trong động cơ.

Xem thêm

Đọc tóm tắt

- Rung động của động cơ ô tô là do sự không cân bằng của các lực phát sinh từ chuyển động tịnh tiến và quay của các bộ phận bên trong động cơ.
- Sự rung động trong ô tô là tín hiệu rõ ràng cho thấy xe đang hoạt động.
- Rung động thường được gây ra bởi chuyển động của các bộ phận trong hệ thống truyền động.
- Các nhà sản xuất đã thực hiện biện pháp để giảm rung động của động cơ bằng cách cân bằng tĩnh và động.
- Cấu hình động cơ như Inline 6 và V12 là những động cơ piston cân bằng tốt nhất.

Rung động của động cơ ô tô là do sự không cân bằng của các lực phát sinh từ chuyển động tịnh tiến và quay của các bộ phận bên trong động cơ.

Tại sao khi bắt đầu, động cơ của ô tô lại rung lên?

Mặc dù chúng ta có thể không nhận ra sự rung động trong xe, nhưng nó là một tín hiệu rõ ràng rằng xe đang hoạt động. Khi có sự cố, một trong những biểu hiện phổ biến nhất là sự khác biệt so với sự rung động khi hoạt động bình thường này.

Rung động thường được gây ra bởi chuyển động của các bộ phận trong hệ thống truyền động. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng phần nào vì cả xe điện cũng có các bộ phận chuyển động bên trong (động cơ) nhưng không gây ra rung động như vậy. Câu trả lời nằm ở thiết kế của động cơ đốt trong.

Sự rung động trong ô tô là kết quả của các bộ phận chuyển động trong hệ thống truyền động.

Động cơ đốt trong là loại động cơ piston. Chúng bao gồm các bộ phận chuyển động tịnh tiến (piston và thanh nối) để tạo ra chuyển động quay (trục khuỷu). Sự kết hợp giữa chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay tạo ra lực không cân bằng và lực tuần hoàn. Những lực này tạo nên sự rung động mà chúng ta cảm nhận khi khởi động/chạy xe.

Lực không cân bằng là gì? Lực không cân bằng được tạo ra khi các lực trong một hệ thống chuyển động không triệt tiêu lẫn nhau. Những lực dư này gây ra nhiều biến động khác nhau, trong trường hợp này là rung động. Trong động cơ, rung động chủ yếu xuất phát từ hai nguồn: mất cân bằng tĩnh và mất cân bằng động.

Mất cân bằng tĩnh là sự không cân bằng về trọng lượng và trọng tâm của các phần tử chuyển động qua lại. Mất cân bằng động đề cập đến việc có khối lượng quay lệch tâm gây ra lực ly tâm không cân bằng khi động cơ chạy.

Chuyển động tịnh tiến và quay của các bộ phận trong động cơ tạo ra lực không cân bằng gây ra rung động.

Các nhà sản xuất đã thực hiện những biện pháp nào để giảm rung động của động cơ?

Bước đầu tiên để cân bằng động cơ là giải quyết bất kỳ sự mất cân bằng tĩnh nào trong quá trình sản xuất để đảm bảo sự chính xác và đồng đều. Các kỹ sư đã cố gắng giải quyết hầu hết các vấn đề mất cân bằng bằng cách cân bằng tĩnh.

Những vấn đề không thể giải quyết bằng cách cân bằng tĩnh sẽ được xử lý bằng cách cân bằng động. Ở đây, các lực không cân bằng được chống lại bằng cách sử dụng các trục cân bằng được đặt đối diện với chúng.

Tuy nhiên, quan trọng phải nhớ rằng không thể loại bỏ hoàn toàn rung động của động cơ piston. Chúng chỉ có thể được giảm xuống mức chấp nhận được về cơ học và sự thoải mái của người lái.

Sử dụng trục đối trọng là quan trọng để giảm tác động của lực không cân bằng.

Cân bằng động phụ thuộc vào thời gian hoạt động của động cơ và bao gồm cân bằng sơ cấp và cân bằng thứ cấp. Cân bằng sơ cấp được thực hiện đối với các lực không cân bằng tác động theo tốc độ quay của trục khuỷu. Cân bằng thứ cấp được thực hiện cho các lực không cân bằng tác dụng với tốc độ quay gấp đôi. Cấu hình trục dài hơn bán kính trục khuỷu sinh ra các lực không cân bằng này.

Theo nguyên tắc, số xi lanh càng nhiều thì động cơ càng cân bằng. Piston bổ sung giúp tạo ra lực đối nghịch để loại bỏ lực không cân bằng. Ngoài số lượng xi lanh, cách sắp xếp và thứ tự nổ cũng ảnh hưởng đến độ rung của động cơ.

1. Động cơ Inline 4

Động cơ 4 xi lanh thẳng hàng phổ biến nhất. Các lực chính được sinh ra là hoàn toàn cân bằng. Để ngăn lực thứ cấp vượt quá giới hạn, động cơ 4 xi lanh thường nhỏ hơn.

2. Động cơ Inline 6

Động cơ này cân bằng tốt vì mỗi piston có đối nghịch. Không cần trục cân bằng hoặc đối trọng lớn.

3. Động cơ V6

Động cơ V6 gồm hai dãy 3 xi lanh nối với một trục khuỷu chung. Vì số lượng xi lanh trong mỗi dãy là lẻ nên động cơ này không cân bằng cơ bản. Góc giữa các dãy xi lanh có thể được điều chỉnh để tạo ra cấu hình tối ưu.

4. Động cơ V8

Động cơ V8 kết hợp 2 dãy 4 xi lanh ở góc 90 độ. Trục khuỷu được thiết kế để hai piston có thể chia sẻ một trục. Nó sử dụng các tạ đối trọng nặng để cân bằng lực thứ cấp. Thường thấy trên các xe thể thao.

5. Động cơ V12

Động cơ V12 kết hợp 2 động cơ 6 xi lanh thẳng hàng, thể hiện sự tinh tế vượt trội. Với dung tích lớn, thường được sử dụng trên các xe thể thao mạnh mẽ và sang trọng.

Cấu hình động cơ Inline 6 và V12 là những động cơ piston cân bằng tốt nhất.

Một thay đổi bất thường trong rung động thông thường có thể báo hiệu về các vấn đề cơ học hoặc sự cố sắp xảy ra. Rung động của động cơ và tiếng ồn từ hệ thống truyền động vào cabin cũng giúp lái xe cảm nhận mặt đường. Điều này rất quan trọng cho an toàn khi lái xe.

Tham khảo: Scienceabc

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]

Các câu hỏi thường gặp

Tại sao động cơ ô tô lại gây rung động khi bắt đầu hoạt động?

Rung động của động cơ ô tô là do sự không cân bằng giữa các lực phát sinh từ chuyển động tịnh tiến và quay của các bộ phận trong động cơ.

Các lực không cân bằng trong động cơ ô tô là gì?

Lực không cân bằng trong động cơ ô tô là sự kết hợp giữa lực tịnh tiến và lực quay, tạo ra các lực dư gây rung động do sự không cân bằng trong các bộ phận chuyển động.

Các biện pháp nào được sử dụng để giảm rung động trong động cơ ô tô?

Để giảm rung động, các nhà sản xuất sử dụng phương pháp cân bằng tĩnh và động, bao gồm việc sử dụng các trục đối trọng và thiết kế động cơ với số xi lanh và cách sắp xếp tối ưu.

Sự khác biệt giữa cân bằng sơ cấp và thứ cấp trong động cơ ô tô là gì?

Cân bằng sơ cấp được thực hiện để giảm lực không cân bằng theo tốc độ quay của trục khuỷu, trong khi cân bằng thứ cấp giải quyết các lực không cân bằng ở tốc độ quay gấp đôi, giúp giảm rung động hiệu quả hơn.

Tại sao động cơ Inline 6 lại ít gây rung động hơn các động cơ khác?

Động cơ Inline 6 có cấu trúc với mỗi piston đối nghịch nhau, giúp cân bằng lực tốt hơn mà không cần sử dụng trục đối trọng hoặc các tạ đối trọng nặng, từ đó giảm rung động đáng kể.

Động cơ V8 sử dụng các biện pháp nào để giảm rung động?

Động cơ V8 sử dụng trục khuỷu thiết kế đặc biệt để chia sẻ trục giữa hai piston, cùng với các tạ đối trọng nặng để cân bằng lực thứ cấp và giảm rung động, thường xuất hiện trên các xe thể thao.