Động cơ Boxer: Lịch sử, Nguyên lý hoạt động & Ưu nhược điểm

Động cơ Boxer là một loại động cơ đốt trong (cả xăng và Diesel) có cách sắp xếp piston nằm ngang đối xứng nhau. Đây là một loại động cơ vô cùng ưu việt và có vai trò quan trọng, được ví như trái tim của mọi chiếc xe. Cùng Honda Mỹ Đình tìm hiểu chi tiết về loại động cơ này nhé!

Động cơ Boxer là gì?

Động cơ Boxer (còn gọi là động cơ đốt trong dạng phẳng) là loại động cơ có piston và xi lanh được phân bố nằm ngang đối xứng nhau. Các piston được đặt trên cùng một mặt phẳng nên khi chúng di chuyển sẽ tương tự như các tay đấm boxing, do đó loại động cơ này được gọi là Boxer.

Lịch sử hình thành của động cơ Boxer

Động cơ Boxer được phát minh vào năm 1896 bởi Karl Benz – người sáng lập tập đoàn Daimler và thương hiệu ô tô hạng sang Mercedes-Benz ngày nay. Karl Benz gọi mô hình động cơ của ông là “Contra Engine” – hàm ý là mô hình động cơ có 2 piston di chuyển ngược chiều nhau.

Nhờ phát minh của Karl Benz, động cơ Boxer ngày nay được ứng dụng trong khá nhiều lĩnh vực như hàng không, mô tô và đặc biệt ngành công nghiệp ô tô. Hiện nay, chỉ có 2 hãng xe duy nhất trang bị động cơ Boxer cho các mẫu xe thương mại của mình. Đó chính là hãng xe thể thao hạng sang của Đức – Porsche và hãng xe Nhật Bản – Subaru. Trong đó, Subaru là hãng xe duy nhất trên thế giới sử dụng động cơ Boxer trên tất cả các sản phẩm của mình kể từ năm 1966 cho đến nay và cũng là hãng xe sản xuất ra nhiều động cơ Boxer nhất.

Cả Porsche và Subaru đều có những bí quyết riêng của mình trong việc sản xuất động cơ Boxer. Tuy nhiên, tất cả đều ứng dụng chung mô hình ban đầu của Karl Benz. Lykan HyperSport là mẫu xe đắt nhất thế giới được trang bị động cơ Boxer (nghe đâu là 3,4 triệu USD và được lên phim Fast & Furious 7).

Nguyên lý hoạt động của động cơ Boxer

Nguyên lý hoạt động của động cơ Boxer cũng giống với hầu hết nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong ô tô nói chung với 4 thì: nạp – nén – nổ – xả. Tuy nhiên do có kết cấu nằm ngang đối xứng nên cơ chế truyền động của động cơ Boxer mang tính trực tiếp và tối giản hơn, không phức tạp như các loại động cơ khác.

Các piston sẽ di chuyển tịnh tiến và ngược chiều nhau tạo nên lực đẩy truyền đến trục khủy một cách đối xứng thông qua thanh truyền. Từ đó khiến trục khuỷu chuyển động quay tròn.

Ưu nhược điểm của động cơ Boxer

Ưu điểm

Dễ dàng đặt thẳng hàng với hộp số và trục dẫn động

Do có cấu tạo dạng phẳng và cơ chế hoạt động theo phương ngang nên động cơ Boxer có khả năng được bố trí thẳng hàng với trục dẫn động và hộp số dễ dàng hơn. Lực sinh ra từ chuyển động của Piston được truyền tới trục khuỷu → hộp số → bánh xe một cách trực tiếp hơn, cần ít thành phần truyền động hơn so với kết cấu chữ I hay V. Do đó, động cơ sẽ có hiệu suất sẽ cao hơn vì ít bị hao phí công suất qua các bánh răng dẫn động.

Hiệu suất động cơ cao hơn

Động cơ Boxer có thể dễ dàng đặt thẳng hàng với trục dẫn động và hộp số. Vì động cơ Boxer có cấu tạo dạng phẳng và hoạt động theo phương ngang. Điều này giúp lực sinh ra từ sự chuyển động của piston truyền đến trục khuỷu qua hộp số tới bánh xe một cách trực tiếp hơn, ít qua các trung gian truyền động như kết cấu động cơ chữ I hay V. Nhờ đó mà động cơ Boxer sẽ có hiệu suất cao hơn do ít bị thất thoát hao phí khi đi qua các thành phần truyền thống.

Độ ổn định cao hơn

Động cơ Boxer có trọng tâm thấp hơn so với các loại động cơ khác do được bố trí nằm ngang. Điều này giúp xe có khả năng giữ thăng bằng tốt hơn, ít bị lắc lư khi vào cua hay chịu tác dụng của lực ly tâm. Đồng thời, do các piston di chuyển ngược chiều nhau nên lực rung được giảm thiểu, giúp xe hoạt động êm ái và ổn định hơn.

Vận hành êm ái, có tuổi thọ cao hơn

Khi động cơ Boxer hoạt động, hai dãy piston sẽ tạo ra lực dao động ngược chiều nhau từ đó tự triệt tiêu nhau. Vì thế động cơ Boxer thường có êm ái, ít rung động hơn những loại kết cấu khác. Và dao động ít hơn cũng đồng nghĩa với tuổi thọ cao hơn.

Trọng tâm xe có thể hạ thấp hơn

Động cơ Boxer sẽ chiếm ít không gian (về chiều cao) hơn các loại động cơ nằm đứng. Nhờ đó mà trọng tâm xe có thể hạ thấp hơn, giúp xe vận hành ổn định hơn ở dải tốc cao.

Nhược điểm

Phải chế tạo khung xe riêng

Động cơ Boxer có kết cấu nằm ngang nên sẽ như một khối chữ nhật dài và rộng nhưng lại dẹp về chiều cao. Điều này gây không ít khó khăn trong việc bố trí động cơ. Để lắp đặt động cơ Boxer, nhà sản xuất phải chế tạo khung xe riêng với các tính toán phức tạp hơn.

Chi phí sản xuất, lắp đặt cao

Động cơ Boxer có chi phí sản xuất cao hơn so với các loại động cơ khác do yêu cầu về kỹ thuật, công nghệ phức tạp và số lượng linh kiện cũng nhiều hơn. Điều này khiến cho giá thành của xe sử dụng động cơ Boxer cũng cao hơn so với xe sử dụng các loại động cơ khác.

Kích thước lớn, cồng kềnh

Động cơ này có kích thước rộng hơn so với các loại động cơ khác vì động cơ Boxer có các xi lanh được đặt nằm ngang nên kích thước sẽ bị trải rộng và làm giảm không gian trong khoang máy.

Tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn

Do có trọng lượng và diện tích tiếp xúc không khí lớn nên động cơ Boxer có mức độ tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn so với các động cơ khác.

Các loại động cơ Boxer hiện nay

Hiện nay, Subaru là hãng xe duy nhất trên thế giới trang bị động cơ Boxer cho tất cả các dòng xe thương mại của mình và là nhà sản xuất có “thâm niên” hơn 50 năm trong việc chế tạo loại động cơ đặc biệt này. Ông tổ của những động cơ Boxer mang thương hiệu Subaru là người kỹ sư cơ khí huyền thoại Shinroku Momose.

Trải qua 3 thế hệ, động cơ Boxer của Subaru ngày nay đã đạt đến mức độ gần như hoàn hảo: nhỏ gọn, hiệu suất cao và thân thiện với môi trường. Hiện nay, Subaru sản xuất đến 6 loại động cơ Boxer chạy xăng cho dải sản phẩm của mình trên toàn cầu:

• Động cơ 2.0L 4 xy-lanh
• Động cơ 2.0L 4 xy-lanh tăng áp
• Động cơ 2.5L 4 xy-lanh
• Động cơ 2.5L 4 xy-lanh tăng áp
• Động cơ 3.6L 6 xy-lanh
• Động cơ 2.0L 4 xy-lanh dạng lai (Hybrid)

Như vậy, Honda Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết nhất về Động cơ Boxer. Hy vọng những chia sẻ trên đã giúp bạn khám phá thêm một loại động cơ trên thị trường. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được giải đáp và tư vấn chi tiết nhé!

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Honda Mỹ Đình

Với những chiến lược đầu tư và kinh doanh đúng đắn, Honda Ôtô Mỹ Đình tự hào được đánh giá là một trong các nhà phân phối uy tín nhất hiện nay. Honda Ôtô Mỹ Đình luôn cam kết phục vụ quý khách hàng theo phong cách chuyên nghiệpnhằm mang đến các dịch vụ tốt nhất, vượt trên cả sự mong đợi của quý vị.