Động cơ xăng và dầu khác nhau như thế nào ?

Phần lớn ôtô tại Việt Nam hiện nay sử dụng hai loại động cơ chính là xăng và diesel.

Quá trình cháy trong động cơ

Động cơ diesel ( động cơ máy dầu ) được sử dụng hầu hết trên xe bus, xe khách, xe tải và một số dòng xe thể thao đa dụng SUV,xe bán tải như Misubishi Triton, Toyota Hilux,Ford Ranger … , còn lại hầu hết đều lắp động cơ xăng. Ở Việt Nam, các mẫu xe du lịch sử dụng động cơ diesel khá hạn chế như: Toyota Fortuner, Ford Everest, Hyundai Santa Fe và mới đây nhất là thương hiệu xe hơi hạng sang Mercedes-Benz GLK.

Sự khác biệt thực sự của động cơ xăng và động cơ diesel thực sự nằm ở đâu ?

Điều đầu tiên,sự giống nhau của hai loại động cơ này là dùng nhiên liệu hóa lỏng, đều là động cơ đốt trong và hoàn tất nhiệm vụ trong 4 kỳ: nạp - nén - nổ - xả tương ứng với 2 vòng quay của trục khuỷu động cơ.

Tuy nhiên,có rất nhiều sự khác nhau căn bản giữa động cơ xăng và động cơ diesel,và nó nằm ở 3 đặc điểm chính đó là loại nhiên liệu sử dụng, hệ thống cung cấp nhiên liệu và kiểu đốt cháy nhiên liệu.

Quá trình cháy trong động cơ xăng

Động cơ xăng sử dụng nhiên liệu xăng được đặc trưng bởi trị số octan (trị số chống kích nổ), trị số này càng cao thì tính chống kích nổ càng cao.

Hiện nay, ở Việt Nam có 4 loại xăng có trị số octan khác nhau: A95 có trị số octan 95 dùng cho các động cơ xăng có tỷ số nén trên 9,5:1; A92 có trị số octan 92 dùng cho các động cơ có tỷ số nén 9,5:1; A83 có trị số octan 83 sử dụng cho các động cơ có tỷ số nén 8:1, tuy nhiên hiện nay loại xăng này đã không được sử dụng tại Việt Nam; loại cuối cùng là xăng sinh học E5, một hỗn hợp của xăng A95 pha 5% ethanol. Bạn có thể dễ dàng nhìn thấy các loại xăng này khi đổ xăng ở các cây xăng.

Trong khi đó, động cơ diesel sử dụng dầu diesel được đặc trưng bởi trị số cetan (trị số tự cháy) và trên thị trường hiện nay loại được sử dụng phổ biến là DO 0,05%S. Chính đặc tính khác nhau của xăng và diesel mà hệ thống cung cấp nhiên liệu của hai loại động cơ này khác nhau căn bản.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel

Trong động cơ xăng,hệ thống cung cấp nhiên liệu hoạt động trên nguyên lý tạo hỗn hợp cháy (gồm xăng và không khí) trên đường ống nạp (gồm cả chế hòa khí và phun xăng điện tử). Không khí được hút vào,từ đây được hòa trộn với nhiên liệu để tạo ra được tỷ lệ hòa khí thích hợp.Nhưng ở động cơ diesel thì dầu diesel được hòa trộn trực tiếp với không khí ngay trong xy-lanh. Tuy nhiên, trên các xe thế hệ mới ngày nay ( các động cơ của Hyundai mới), hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI) có nguyên lý cơ bản giống với động cơ diesel.

Ở động cơ xăng, hỗn hợp cháy được đưa vào động cơ để thực hiện hành trình nén và cháy khi được kích nổ nhờ bu-gi đánh lửa,sau đó là dãn nở và sinh công. Do đặc điểm như vậy nên động cơ xăng có thêm hệ thống đánh lửa. Còn đối với động cơ diesel, sau khi kim phun nhiên liệu thực hiện phun với tốc độ và áp suất cao kết hợp với buồng xoáy lốc trên đỉnh piston tạo ra hỗn hợp cháy. Hỗn hợp này được nén với tỷ số nén cực cao,đủ nhiệt độ và áp suất để tự bốc cháy,sau đó là dãn nở và sinh công.

Hầu hết hiện nay trên cùng một dòng xe của một nhà sản xuất đưa ra thị trường,thì luôn có 2 phiên bản song song là chạy xăng và chạy dầu.Nếu có hai lựa chọn động cơ là xăng và diesel với dung tích xy-lanh tương đương, thì mỗi loại đều có những ưu thế của riêng mình mà bên kia không có.Ở động cơ xăng,số vòng tua cao nhanh hơn và có công suất lớn hơn, nên gia tốc tốt hơn. Trong khi đó, động cơ diesel thường có số vòng quay cực đại thấp, gia tốc thấp hơn động cơ xăng nhưng có mô-men xoắn cao hơn nên sức kéo lớn hơn ở số vòng tua máy thấp hơn.

Mô phỏng phun nhiên liệu vào buồng đốt trong động cơ Diesel

Một số điểm đáng lưu ý về 2 động cơ này đó là hiệu suất của động cơ diesel lớn hơn khoảng 1,5 lần so với động cơ xăng.Giá thành nhiên liệu diesel thường rẻ hơn xăng, 1 lít diesel khi cháy hoàn toàn nhận được khoảng 8.755 calo trong khi 1 lít xăng cháy hoàn toàn cho khoảng 8.140 calo. Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ diesel là 200-285g/kWh thấp hơn của động cơ xăng là 260-380g/kWh.

Tuy nhiên, ngoài những ưu điểm trên thì động cơ diesel còn tồn tại một số hạn chế so với động cơ xăng: nếu so sánh hai loại động cơ xăng và diesel có cùng công suất thì trọng lượng động cơ diesel lớn hơn động cơ xăng; tỷ số nén của động cơ diesel lớn, vật liệu và công nghệ chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu (bơm cao áp) đòi hỏi cao hơn,chế tạo phức tạp hơn, do đó động cơ diesel đắt tiền hơn động cơ xăng; tốc độ động cơ diesel thấp hơn động cơ xăng; độ ồn lớn và khí thải của động cơ diesel chứa nhiều muội than hơn của động cơ xăng. Đó là lý do tại sao các xe Bus hiện nay trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh thường xả khói đen,ảnh hưởng đến người đi đường.

Trong tương lai, trên các dòng xe sang, việc sử dụng động cơ xăng vẫn là chủ yếu do tính ưu việt là động cơ làm việc êm, gia tốc lớn. Các nghiên cứu nhằm cải thiện công suất và khả năng tiết kiệm nhiên liệu trên động cơ xăng đang ngày càng được hoàn thiện như hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI), hệ thống đánh lửa nhiều lần, cơ cấu phối khí thông minh. Ngoài ra, một xu hướng cũng đang phát triển khá mạnh mẽ là sử dụng động cơ hybrid.

Các động cơ dầu cũng được cải tiến liên tục để có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng gay gắt và cao cấp từ phía khách hàng. Một sự thật là tại Mỹ,các động cơ dầu được sử dụng nhiều hơn động cơ xăng.

Tỷ số nén, vật liệu và công nghệ chế tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu đòi hỏi cao hơn do đó động cơ diesel đắt tiền hơn động cơ xăng

Động cơ diesel với ưu điểm nổi trội là sức kéo lớn, đặc biệt là các chi tiết của động cơ có tuổi thọ và độ bền cao, nên động cơ diesel luôn được các nhà khoa học hướng tới để nghiên cứu nhằm khắc phục những hạn chế.

Những hướng nghiên cứu chính để hoàn thiện động cơ diesel tập trung vào nâng công suất, nâng số vòng quay tối đa và giảm rung động. Để đạt được mục tiêu trên các chuyên gia đưa hệ thống turbo máy nén vào để nâng cao áp suất và lượng không khí trong buồng đốt dẫn đến nâng cao công suất của động cơ. Mặt khác, hệ thống Common Rail (CDI) (như trên mẫu Mercedes GLK hay Mitsubishi Triton) có khả năng hoàn thiện quá trình phun nhờ điều khiển bằng điện tử và làm tơi nhiên liệu (tăng áp suất phun) giúp quá trình cháy được hoàn hảo hơn.

Theo Autocar.vn

Mọi thông tin cần hỗ trợ,vui lòng liên hệ :

CÔNG TY CỔ PHẦN OBD VIỆT NAM

Hotline: 0913.92.75.79 ( Mr Cường )

Tel: 08.62.864.999 - 0913.92.75.79

Chúc các bạn thành công !