Động cơ thẳng hàng chữ I: Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động & Ưu nhược điểm

Động cơ thẳng hàng chữ I là kiểu thường thấy nhất trên xe ô tô. Ở kiểu này, các xi-lanh được xếp thẳng hàng với nhau. Loại động cơ này thường được dùng phổ biến trên các mẫu xe thể thao, mui trần. Cùng Honda Mỹ Đình tìm hiểu chi tiết về loại động cơ này nhé!

Động cơ chữ I là gì?

Động cơ thẳng hàng (hay còn được gọi là động cơ chữ I), là loại động cơ có các xi lanh sẽ được xếp thẳng hàng với nhau, đây là kiểu động cơ xe thấy nhiều nhất trên thế giới. Các loại động cơ chữ I phổ biến là I4, I6, thông dụng nhất là I4 (động cơ có 4 xi lanh sắp xếp thẳng hàng giống chữ I).  Do động cơ này có cấu tạo đơn giản, thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm nhiên liệu, sửa chữa và thay thế dễ dàng, tuy nhiên bị giới hạn thể tích xi-lanh.

Lịch sử hình thành của động cơ chữ I

Hành trình của động cơ thẳng hàng bắt nguồn từ những ngày đầu của động cơ đốt trong. Vào cuối thế kỷ 19, khi ô tô bắt đầu thay thế xe ngựa, các kỹ sư đã tìm kiếm một phương tiện đáng tin cậy và hiệu quả để chuyển đổi nhiên liệu thành năng lượng cơ học. Động cơ thẳng hàng nổi lên như một giải pháp, mang đến một thiết kế đơn giản với 1 hàng xi lanh thẳng hàng.

Động cơ thẳng hàng thế hệ đầu tương đối đơn giản, có thiết kế xi lanh đơn. Những nỗ lực tiên phong của các kỹ sư đời đầu, như Karl Benz và Nikolaus Otto, đã đặt nền móng cho sự phát triển của động cơ thẳng hàng nhiều xi lanh.

Khi công nghệ ô tô phát triển, những hạn chế của động cơ xi lanh đơn trở nên rõ ràng. Các kỹ sư đã tìm cách nâng cao sức mạnh, sự cân bằng và hiệu suất tổng thể bằng cách kết hợp nhiều xi-lanh. Cấu hình nội tuyến cho phép khối động cơ mở rộng liền mạch, chứa thêm các xi-lanh mà không làm phức tạp thiết kế.

Vào đầu thế kỷ 20, động cơ 4 xi lanh thẳng hàng đã trở nên nổi tiếng, trở thành thế lực thống trị trong ngành công nghiệp ô tô. Các nhà sản xuất nổi tiếng như Ford đã phổ biến việc sử dụng động cơ bốn bánh thẳng hàng, mang lại sự cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả, gây được tiếng vang trên thị trường đại chúng.

Cấu tạo của động cơ thẳng hàng

Một động cơ thẳng hàng bao gồm các bộ phận chính như sau:

• Vỏ:  Là lớp vỏ bên ngoài bao quanh các bộ phận của động cơ thẳng hàng.
• Piston: Nằm bên trong buồng đốt để tạo ra năng lượng từ hỗn hợp nhiên liệu.
• Trục khuỷu: Cần biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay. Điều này lần lượt làm quay bánh đà giúp bánh xe di chuyển về phía trước.
• Xi lanh: Chứa nhiên liệu tạo ra năng lượng cho xe di chuyển về phía trước.
• Trục cam: Điều này chuyển đổi chuyển động quay trở lại chuyển động tịnh tiến.
• Thanh kết nối: Thanh kết nối trục khuỷu với piston.

Nguyên lý hoạt động của động cơ I4

Hiện nay, động cơ I4 là loại động cơ được sử dụng phổ biến nhất trên các loại xe ô tô. Cách thức hoạt động của loại động cơ này như sau:

Hoạt động của động cơ I4 khá đơn giản. Thường có 1 đầu xi lanh đơn cho động cơ này. Nó có 2 piston bên trong xi lanh di chuyển theo cặp. Ngoài ra, còn có 2 piston bên ngoài cũng chuyển động theo kiểu ghép đôi, 4 piston bắn cùng 1 lúc để tạo ra năng lượng. Điều này làm giảm độ rung đáng kể và cho phép động cơ hoạt động trơn tru. Chuyển động luân chuyển của các piston xảy ra đều đặc để cân bằng lực hợp lý khi động cơ hoạt động.

Ưu nhược điểm động thẳng hàng

Ưu điểm

• Thiết kế nhỏ gọn, tích hợp với các loại khoang máy dễ dàng và thích hợp với các dòng xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước.
• Khả năng tiết kiệm nhiên liệu rất tốt nhờ vào trọng lượng thấp chỉ với một cổ xả.
• Kích thước dài nhưng lại hẹp nên động cơ chữ I có thể đặt ngang để giảm tối đa chiều dài khoang động cơ. Đồng thời cũng góp phần mở rộng dung tích của khoang hành khách.
• Chi phí sản xuất loại động cơ ô tô thấp nên việc sửa chữa, thay thế rất dễ dàng.

Nhược điểm

• Lực sinh ra từ chuyển động lên xuống của piston không đồng đều làm động cơ bị rung lắc. Do đó cần phải có thêm hệ thống trục cân bằng để loại bỏ tình trạng rung lắc này.
• Động cơ bị giới hạn dung tích xilanh.
• Thiết kế trọng tâm cao hơn các loại động cơ khác. Do vậy dạng động cơ này khó áp dụng trên các mẫu xe thể thao, mui trần.

Như vậy, Honda Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về động cơ thẳng hàng. Đây được coi là loại động cơ được ứng dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực ô tô. Hy vọng những chia sẻ trên hữu ích với bạn. 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.