Động cơ Diesel là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

08/06/2024

Động cơ Diesel được ứng dụng khá rộng rãi lĩnh vực công nghiệp hiện nay như máy phát điện, xe nâng, máy xúc, ô tô, xe máy,... cùng nhiều thiết bị khác. Tuy nhiên, để hiểu đúng và đủ về động cơ này lại không phải là điều ai cũng có thể nắm vững. Do đó, chẳng còn lý do gì để từ chối những thông tin về động cơ dầu Diesel ngay dưới bài viết này.

Khái niệm động cơ diesel

Động cơ Diesel hay động cơ dầu, động cơ nén được nghiên cứu bởi nhà khoa học đến từ Đức Rudolf Diesel. Loại động cơ đốt trong khi có quá trình đánh lửa nhiên liệu sẽ được gây ra bởi nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh do lực nén cơ học tạo nên. Vào năm 1897, động cơ dầu Diesel đã được thử nghiệm thành công và hiện nay đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống trong đó có lĩnh vực máy xúc và nhận được nhiều sự quan tâm.

Cấu tạo động cơ Diesel là gì?

Tìm hiểu về cấu tạo động cơ diesel sẽ được làm rõ với các bộ phận cơ bản sau đây, cụ thể là: 

  • Bộ phận Piston: Thiết kế chắc chắn do áp suất nén, mức nhiệt độ đốt cháy, áp suất sẽ cao hơn so với động cơ xăng. 
  • Bộ phận xéc - măng: Đóng vai trò quan trọng trong chu trình hoạt động của động cơ dầu Diesel và thường có các loại sau như xéc-măng có vát mặt trên, dầu, côn, có lò xo, loại 3 vòng.
  • Bộ phận buồng đốt: Nhiên liệu sẽ được phun vào buồng đốt sau đó trộn với không khí để đánh lửa và đốt cháy.
  • Bộ phận áo xi - lanh: Với 2 loại phổ biến là xi lanh có áo và xi lanh không có áo.
  • Bộ phận Gioăng nắp quy lát: Tác dụng ngăn tình trạng khí cháy, nước làm mát cũng như dầu rò rỉ bên ngoài.
  • Bộ phận Cơ cấu phối khí: Giúp gia tăng hiệu quả xả và nạp của động cơ.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel

Nguyên lý làm việc của động cơ diesel sẽ được hoạt động theo 4 kỳ đó là Nạp - Nén - Sinh Công - Xả được làm rõ ngay dưới đây giúp mọi người có cái nhìn đầy đủ và chính xác nhất. 

  • Kỳ nạp (hút khí vào xi lanh): Bộ phận Piston sẽ chuyển động từ điểm chết trên xuống dưới sao cho tương ứng với trục khủy quay góc từ 0 - 180 độ. Khi đó, thể tích trong xi lanh sẽ tăng lên giảm áp suất từ từ sẽ khiến Xupap nạp sẽ được mở ra. Lúc này áp suất bên trong xi lanh sẽ nhỏ hơn áp suất bên ngoài nên không khí sẽ được nạp nhanh vào xi lanh.
  • Kỳ nén (nén không khí đạt nhiệt độ, áp suất cao): Piston vẫn di chuyển tương tự như kỳ nạp và khi đóng xupap nạp và Xupap xả lại, không khí sẽ được nén lại trong xi lanh khiến thể tích và áp suất bên trong xi lanh tăng dần lên. Khi nhiên liệu phun dưới dạng sương mù sẽ được trộn đều cùng không khí và dưới nhiệt cao sẽ khiến nhiên liệu bốc cháy.
  • Kỳ sinh công: Tại kỳ này sẽ sản sinh năng lượng do vòi phun nhiên liệu với không khí đã được nén ở áp suất, nhiệt độ cao sẽ bốc cháy nhanh chóng.
  • Kỳ xả của động cơ dầu diesel: Tại kỳ này piston sẽ được chuyển động từ điểm chết dưới lên trên tương  ứng với trục khuỷu quay ở góc 540 - 720 độ C, khi xupap nạp đã đóng nhưng xupap xả đã mở và piston sẽ trực tiếp đẩy khí ra bên ngoài.

Ưu nhược điểm của động cơ Diesel

Vậy động cơ diesel hiện nay có những ưu nhược điểm gì đòi hỏi mọi người cần nắm vững để có những sự lựa chọn tối ưu nhất. 

Ưu điểm nổi bật:

  • Hiệu suất mạnh mẽ và cao nhất trong các dòng động cơ đốt trong hiện nay;
  • Có khả năng đốt cháy một số lượng rất lớn các loại nhiên liệu khác nhau;
  • Chi phí dùng dầu Diesel tương đối rẻ dẫn đến nhu cầu sử dụng động cơ này khá cao do tiết kiệm được năng lượng.
  • Tính ưu việt hơn so với những loại động cơ chạy bằng xăng, ga bởi lượng khí thải ô nhiễm được giảm đáng kể.
  • Có thể trang bị thêm bộ phận turbo tăng áp nhằm tăng công suất lớn đối với động cơ Diesel.
  • Được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong sản xuất và đời sống.

Những nhược điểm hạn chế của động cơ diesel như sau: 

  • Khối lượng khá nặng khiến quá trình vận chuyển và lắp ráp gặp nhiều khó khăn;
  • Mức giá chế tạo khá cao so với nhiều động cơ khác đi kèm chi phí sửa chữa, thay thế tương đối cao. 
  • Tốc độ chạy của động cơ dầu cũng thấp hơn rất nhiều so với động cơ xăng.

Ứng dụng của động cơ Diesel hiện nay

Dễ dàng nhận thấy, hiện nay động cơ diesel đang được ứng dụng khá phổ biến trên thế giới trong các lĩnh vực như sản xuất ô tô, xe khách, máy xúc, đầu máy xe lửa, máy công trình,.... 

Ngoài ra, động cơ này cũng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, sản xuất giúp nâng hạ và di chuyển những khối lượng pallet hàng hóa một cách khá đơn giản, nhanh chóng và dễ dàng hơn gấp nhiều so với những động cơ khác.

Những lưu ý khi sử dụng động cơ Diesel

Ngay dưới đây sẽ là những lưu ý quan trọng khi sử dụng động cơ diesel mà mọi người cần đặc biệt lưu tâm để đảm bảo hiệu suất cao nhất: 

  • Vận hành đúng cách và không chạm tay vào bình; 
  • Luôn lắp động cơ tại vị trí khô ráo, tránh sự ẩm ướt vì có thể dẫn đến ăn mòn, hư hỏng đáng tiếc.
  • Khi vận hành cần đảm bảo châm nước đầy đủ, nạp thêm dầu Diesel cho động cơ hoạt động.
  • Thường xuyên quan sát, chú ý và phát hiện sớm các sự cố, lỗi đến khắc phục kịp thời. 
  • Đảm bảo nhiên liệu sạch, không chứa tạp chất.
  • Vệ sinh và bảo dưỡng động cơ thường xuyên theo định kỳ.

Mong rằng, với những chia sẻ về động cơ diesel đã được cung cấp ở bài viết trên sẽ mang lại cho mọi người những thông tin đầy đủ và chính xác nhất giúp việc lựa chọn, sử dụng động cơ được chuẩn xác nhất