Động cơ diesel là gì?
Động cơ diesel là một loại động cơ đốt trong sử dụng nguyên liệu dầu diesel để thực hiện sự cháy. Chúng hoạt động theo 2 kỳ hoặc 4 kỳ. Loại động cơ này tạo ra năng lượng bằng cách đốt cháy dầu trong xi lanh nhờ tác động nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén.
Quá trình đốt trong của động cơ dầu tiêu tốn ít năng lượng hơn rất nhiều so với động cơ đốt ngoài bởi nhiệt không cần truyền từ hệ thống đánh lửa đến xi lanh mà cả quá trình làm nóng và đốt cháy đều diễn ra ở cùng một nơi. Vì vậy, chúng tạo ra nhiều năng lượng hơn so với động cơ đốt ngoài.
Nguyên lý hoạt động của động cơ bốn kỳ
Giống như động cơ xăng, động cơ diesel thường hoạt động theo chu kỳ lặp lại bốn giai đoạn, trong đó piston chuyển động lên xuống hai lần trong suốt chu trình. Cụ thể như sau:
- Kỳ nạp: Không khí được hút vào xi lanh thông qua van nạp khí mở ở bên phải khi piston di chuyển xuống.
- Kỳ nén: Khi van đầu vào đóng lại, piston di chuyển lên và nén không khí vào khoảng 20% so với thể tích ban đầu và làm cho nó nóng lên. Nhiên liệu được phun vào khí nóng thông qua van phun nhiên liệu và tự động bốc cháy. Khác với động cơ xăng, động cơ dầu không cần phích cắm tia lửa điện để thực hiện điều này.
- Kỳ cháy: Hỗn hợp nhiên liệu-không khí bốc cháy đẩy piston di chuyển xuống và dẫn động trục khuỷu truyền lực đến các bánh răng thúc đẩy máy móc hoạt động.
- Kỳ xả: Van thoát bên trái mở ra để thoát khí thải ra ngoài bằng piston hồi lưu. Vào cuối kỳ xả, xi lanh đã sẵn sàng để nạp không khí mới.
Nguyên lý hoạt động của động cơ hai kỳ
Trong động cơ diesel hai kỳ, chu trình hoàn chỉnh xảy ra khi piston di chuyển lên và xuống chỉ một lần. Động cơ 2 kỳ có 3 giai đoạn:
- Kỳ xả và nạp: Không khí trong được thổi vào thành xylanh, đẩy khí thải cũ ra ngoài qua các van ở phía trên.
- Kỳ nén: Các van đầu vào và van xả đóng lại. Piston di chuyển lên, nén không khí và làm nóng. Khi pít-tông chạm tới đỉnh của xi-lanh, nhiên liệu sẽ được phun vào và tự bốc cháy.
- Kỳ sinh công: Hỗn hợp nhiên liệu – không khí bốc cháy đẩy piston xuống, dẫn động trục khuỷu truyền lực đến các bánh răng.
Động cơ 2 kỳ nhỏ, nhẹ hơn động cơ 4 kỳ và có hiệu quả hơn vì chúng tạo ra công suất một lần trong mỗi vòng quay. Điều này cũng dẫn tới việc chúng cần được làm mát nhiều hơn và bị hao mòn cao hơn.
Ưu, nhược điểm của động cơ diesel
Động cơ diesel là động cơ đốt nhiên liệu linh hoạt nhất đang được sử dụng phổ biến hiện nay. So với động cơ xăng, chúng đơn giản hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm hơn. Tuy nhiên, chúng vẫn còn tồn tại nhược điểm nhất định.
Ưu điểm của động cơ diesel
1. Động cơ diesel hoạt động hiệu quả hơn với chi phí thấp hơn
Tức là công suất làm việc của máy móc sẽ cao hơn so với khi sử dụng động cơ dầu thay vì động cơ xăng với cùng một lượng nhiên liệu tiêu thụ. Có một vài nguyên nhân dẫn đến điều này, cụ thể:
- Động cơ diesel nén với áp suất cao hơn và hoạt động ở nhiệt độ cao hơn tạo nên hiệu suất đốt cháy tốt hơn. Từ đó tạo công suất lớn hơn, sức kéo tốt hơn.
- Việc không có hệ thống đánh lửa bằng bugi giúp thiết kế của động cơ đơn giản hơn vì không gian nén khí lớn hơn. Điều này giúp cho nhiên liệu được đốt nóng nhanh và an toàn hơn, giải phóng nhiều năng lượng hơn.
- Trong động cơ xăng, nếu không hoạt động hết công suất, bạn cần cung cấp thêm nhiên liệu cho xi lanh để duy trì hoạt động. Động cơ diesel không gặp vấn đề đó: chúng cần ít nhiên liệu hơn khi làm việc ở công suất nhỏ hơn.
2. Động cơ dầu có độ bền bỉ cao
Độ nén cao hơn đồng nghĩa với việc các bộ phận của động cơ diesel phải chịu được áp suất và lực tác động lớn hơn nhiều so với các bộ phận của động cơ xăng. Do đó, động cơ dầu thường mạnh mẽ hơn và tuổi thọ cao hơn rất nhiều so với động cơ xăng.
Động cơ diesel an toàn hơn nếu xảy ra va chạm
Trong khi xăng có thể bùng cháy chỉ với một tia lửa nhỏ thì dầu cần một áp suất đủ lớn và một nhiệt độ đủ cao để kích nổ. Vì vậy, trong những tình huống rủi ro va chạm khiến rò rỉ nhiên liệu, động cơ dầu ít nguy cơ gây cháy nổ hơn động cơ xăng.
3. Động cơ diesel vận hành ngày càng êm ái
Không thể phủ nhận rằng động cơ xăng êm ái hơn rất nhiều so với động cơ dầu. Tuy nhiên, trong hơn một thập kỷ qua, động cơ dầu đã được cải tiến đáng kể. Sự phát triển của công nghệ đã thúc đẩy động cơ diesel đạt hiệu suất cao hơn và giảm thiểu được tiếng ồn.
Nhược điểm của động cơ diesel
- Ô nhiễm môi trường là một trong những hạn chế lớn nhất của động cơ diesel. Chúng tạo ra một hỗn hợp các chất ô nhiễm, bao gồm nitơ oxit, carbon monoxide, hydrocacbon và các hạt muội gây hại cho sức khỏe con người, tạo ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu.
- Không thể phủ nhận việc động cơ diesel sẽ tiếp tục cung cấp năng lượng cho các loại xe hạng nặng như xe tải, xe nâng hàng, tàu thủy và đầu máy xe lửa,.. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của động cơ điện và sự cải tiếng của động cơ xăng hiện nay có thể ảnh hưởng không nhỏ đến vai trò của động cơ dầu trong ngành vận tải.
Ứng dụng của động cơ diesel
Dựa theo tốc độ quay, động cơ diesel được chia thành 3 loại. Mỗi loại có những ứng dụng riêng biệt. Cụ thể như sau:
- Động cơ diesel tốc độ cao (> 1.000 vòng/phút) thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các loại xe như xe tải, máy đầu kéo, du thuyền, máy bơm,… Trên các tàu lớn hơn, động cơ diesel tốc độ cao thường được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy phát điện.
- Động cơ dầu tốc độ trung bình (300–1.000 vòng/phút) được sử dụng trong các máy phát điện lớn, đầu máy tàu hỏa, tàu thủy nhỏ và các ứng dụng truyền động cơ khí như máy nén lớn hoặc máy bơm. Sử dụng động cơ tốc độ trung bình làm giảm chi phí của các tàu nhỏ hơn và tăng khả năng vận chuyển của chúng.
- Động cơ dầu tốc độ chậm (<300 vòng/phút) thường có kích thước rất lớn và chủ yếu được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu thủy. Có hai loại động cơ tốc độ thấp khác nhau thường được sử dụng: Động cơ hai kỳ với một trục ngang và động cơ bốn kỳ với một piston thông thường. Động cơ diesel tốc độ thấp thường có hiệu suất hiệu quả lên đến 55%.
Kết luận
Trên đây là nội dung cần biết về động cơ diesel. Mong rằng chúng sẽ giúp ích cho quý khách hàng trong việc lựa chọn loại động cơ phù hợp với phương tiện của doanh nghiệp mình. Top 1 xe nâng chuyên cung cấp các loại động cơ xe nâng và các sản phẩm xe nâng chính hãng, chất lượng tốt. Nếu có nhu cầu sử dụng xe nâng động cơ diesel hoặc bất kỳ sản phẩm xe nâng nào khác, quý khách vui lòng liên hệ tới hotline 0971971466 để được tư vấn chi tiết.
