Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 20/09/2022

Động cơ Boxer (hay còn gọi là động cơ dạng phẳng - Flat Engine) là một loại động cơ đốt trong (cả xăng và Diesel) có cách sắp xếp piston nằm ngang đối xứng nhau. Bởi vì các piston được bố trí trong cùng một mặt phẳng nên nó được gọi là động cơ dạng phẳng và cách di chuyển của chúng tương tự như các tay đấm Boxing nên cũng được gọi là động cơ Boxer (tên gọi này phổ biến hơn).

Giới thiệu về động cơ Boxer

Cách bố trí piston và cơ chế truyền lực đến trục khuỷu 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.

Xem thêm: Bạn biết gì về động cơ điện trên ô tô?

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.

Lý do tại sao Subaru lại chọn động cơ Boxer làm công nghệ mũi nhọn của mình

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).

Vậy cơ chế hoạt động cụ thể của một động cơ Boxer hoàn chỉnh là gì? Ưu-nhược điểm của nó so với các loại động cơ khác ra sao?

Xem thêm: Tìm hiểu về động cơ tăng áp xe ô tô

Dừng lại một chút bác ơi!! Deal Hot đang chờ bác.

ƯU ĐÃI MUA BẢO HIỂM Ô TÔ LIBERTY HOÀN PHÍ ĐẾN 35%

Hiện tại danhgiaXe.com kết hợp cùng bảo hiểm Liberty Việt Nam ra mắt chương trình ưu đãi đặc biệt HOÀN PHÍ ĐẾN 35% khi mua bảo hiểm thân vỏ (giúp bác tiết kiệm một số tiền kha khá đấy!) Vì số lượng ưu đãi có hạn nên bác nào quan tâm thì nhanh tay bấm vào nút bên dưới để được tư vấn cụ thể nhé, các bác chỉ mất 30s.

P/s: Liberty (công ty Mỹ) là một trong các công ty Top đầu về bảo hiểm ô tô ở Việt Nam.

Xem thông tin chi tiết TẠI ĐÂY

Cơ chế hoạt động của động cơ Boxer

Như đã nói ở trên, động cơ Boxer có cách sắp xếp xy-lanh nằm ngang đối xứng, trên cùng một mặt phẳng. Khi các piston di chuyển tịnh tiến và ngược chiều nhau, lực đẩy sẽ được truyền đến trục khuỷu một cách đối xứng thông qua thanh truyền, tạo ra chuyển động quay tròn của trục khủy. Cơ chế truyền động này mang tính trực tiếp và tối giản, không cầu kỳ như các loại động cơ khác.

Động cơ Boxer trong quá trình hoạt động thực tế

Ưu-nhược điểm của động cơ Boxer

Động cơ Boxer có 3 ưu điểm so với các loại động cơ khác:

1. Có thể 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.

Động cơ Boxer được đặt thẳng hàng với hộp số và trục dẫn động trong thực tế

2. Tạo ra ít dao động hơn, tuổi thọ cao hơn

Kết cấu nằm ngang đối xứng của động cơ Boxer và chuyển động ngược chiều, đồng phẳng của 2 dãy Piston tạo ra lực dao động ngược chiều, do đó tự bản thân động cơ sẽ triệt tiêu rung động tốt hơn những kết cấu khác. Bạn hãy tưởng tượng, khi hoạt động trong thực tế, số vòng tua máy lên đến hàng nghìn vòng/phút thì chỉ cần một rung lắc nhỏ ở mỗi vòng quay cũng có thể làm cho động cơ bị "rung" lên rất nhiều.

Các loại động cơ dạng I hay V đều phải có thêm nhiều thành phần và cơ cấu khác để "chống rung" cho động cơ. Dao động ít hơn đồng nghĩa với độ bền sẽ cao hơn, thêm nhiều kết cấu phức tạp thì đồng nghĩa chi phí chế tạo và bảo dưỡng cũng sẽ cao hơn.

Xét về nguyên tắc vật lý, động cơ Boxer ít dao động và rung lắc hơn, do đó sẽ có tuổi thọ cao hơn

3. Trọng tâm thấp hơn

Động cơ Boxer khi lắp thực tế trên xe

Với kết cấu dạng phẳng và xy-lanh nằm ngang, động cơ Boxer về cơ bản là "mỏng" hơn các loại khác như chữ I hoặc chữ V. Chính vì thế, trọng tâm của nó sẽ thấp hơn, đồng nghĩa với việc trọng tâm của toàn bộ chiếc xe cũng sẽ được hạ thấp xuống, vì động cơ là một trong những bộ phận nặng nhất của chiếc xe. Trọng tâm thấp hơn thì xe sẽ ổn định hơn khi vận hành ở tốc độ cao, đây là nguyên tắc vật lý cơ bản.

Kết cấu và trọng tâm của động cơ Boxer so với các loại khác

Nhược điểm của động cơ Boxer

Tuy có nhiều ưu điểm nổi trội nhưng không hẳn là động cơ Boxer lại không có nhược điểm. Những điểm hạn chế của loại động cơ này thường là về mặt kỹ thuật:

  • Vì có kiểu sắp xếp xy-lanh nằm ngang nên động cơ Boxer có kiểu dáng rộng về chiều ngang và thấp về chiều cao. Nói nôm na là nó sẽ mang hình khối chữ nhật "dẹp lép" như thùng mì tôm (nếu bạn đã xem video rồi thì sẽ hiểu rõ). Với kết cấu như vậy, nó đòi hỏi quá trình chế tạo khung xe khác biệt và phức tạp hơn để có thể bố trí động cơ gọn gàng trong khoang máy.
  • Tương tự như động cơ dạng chữ V, động cơ Boxer cần đến 2 dàn đầu xy-lanh, đồng nghĩa với việc tăng linh kiện, chi phí sản xuất cũng sẽ tăng theo.
  • Chi phí sản xuất loại động cơ này cao hơn dạng chữ I vì nó có kết cấu tổng thể phức tạp hơn, các chi tiết máy phải nhỏ gọn để tiết kiệm tối đa chiều ngang của động cơ.v.v... Đó là lý do vì sao hầu hết các mẫu xe giá rẻ đều sử dụng động cơ dạng chữ I với các xy-lanh thẳng hàng.
  • Xem thêm: Động cơ xăng và động cơ dầu có gì khác nhau?

Các loại động cơ Boxer của Subaru

Như đã nói ở trên, Subaru hiện nay 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" gần 50 năm trong việc chế tạo loại động cơ đặc biệt này. Người khởi thủy (hay còn gọi là ông tổ) của những động cơ Boxer mang logo Subaru chính 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:

  1. Động cơ 2.0L 4 xy-lanh
  2. Động cơ 2.0L 4 xy-lanh tăng áp
  3. Động cơ 2.5L 4 xy-lanh
  4. Động cơ 2.5L 4 xy-lanh tăng áp
  5. Động cơ 3.6L 6 xy-lanh
  6. Động cơ 2.0L 4 xy-lanh dạng lai (Hybrid)

Hy vọng những chia sẻ về ưu - nhược điểm cũng như đặc tính của động cơ boxer trên đây sẽ phần nào giúp bạn hiểu rõ hơn về loại động cơ này.

>> Xem thêm:

Chi tiết về công nghệ động cơ Boxer độc đáo của Subaru

Xem quá trình lắp ráp động cơ Boxer của Subaru

Bài viết liên quan:

Tìm hiểu về chức năng của các loại cảm biến trên ô tô

Tìm hiểu về hệ thống treo trên ô tô
 

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Bài viết mới nhất

  • danhgiaXe

    Bài viết: 947

    Xử lý như thế nào khi đổ nhầm nhiên liệu cho xe

    17:41 PM 28/04/2024
    81394
    Với sự phát triển mạnh mẽ của các dòng xe sử dụng dầu Diesel thì việc bơm nhầm nhiên liệu giữa xăng và dầu không phải là hiếm gặp. Không may trường hợp này xảy ra, bạn phải làm sao?
  • Khoa NX

    Bài viết: 2171

    Những cảnh báo không nên bỏ qua trên xe Mercedes-Benz

    17:41 PM 28/04/2024
    23677
    Tùy vào dòng xe và các trang bị, một chiếc Mercedes có thể phát ra từ 100 đến gần 300 loại thông điệp khác nhau trên màn hình đa năng. Các thông điệp này có thể chỉ là những thông tin mang tính tra cứu, tham khảo, những lời nhắc nhở khi người dùng thao tác sai, hoặc thông báo về lịch bảo dưỡng… Nhưng đôi khi các thông điệp trên màn hình này lại rất quan trọng, cảnh báo tới người dùng về các mối nguy hiểm, các sự cố hoặc lỗi phát sinh.
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Điều hòa ô tô không mát: Nguyên nhân và cách khắc phục

    17:35 PM 28/04/2024
    65052
    Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng điều hòa ô tô không mát hoặc làm mát kém. Trong trường hợp này lọc gió, gas, dàn nóng, lạnh, lốc điều hòa... là những bộ phận cần kiểm tra.
  • vodkablue

    Bài viết: 35

    Những quan niệm sai lầm khi bảo dưỡng ô tô

    17:35 PM 28/04/2024
    133073
    Không phải những gì mình không biết sẽ làm hại mình, mà là những điều bạn tưởng chừng như đúng đắn lại phản tác dụng. Những lầm tưởng về bảo dưỡng xe, kể cả với những người cẩn trọng nhất cũng có thể khiến bạn phải chi nhiều tiền hơn cần thiết, thậm chí là khiến độ an toàn của xe giảm sút.
  • Sơn Vinh

    Bài viết: 176

    Các hạng mục bảo dưỡng xe tại mốc 10.000 km

    17:12 PM 27/04/2024
    26257
    Mốc 10.000 km là một trong những điểm quan trọng, đánh dấu một quá trình hoạt động đủ lâu của một chiếc xe. Vậy các hạng mục bảo dưỡng xe tại mốc 10.000 km gồm những gì và chi phí hết bao nhiêu?
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Những tiếng ồn động cơ và hệ truyền động cần lưu ý

    17:12 PM 27/04/2024
    70843
    Một ngày nào đó khi lái xe đi làm và bạn bỗng nghe thấy những tiếng như gió rít, tiếng cốc cốc như gõ cửa hoặc gầm gừ... phát ra từ động cơ thì đó chính là những triệu chứng cho thấy xe cần được sửa chữa.
  • danhgiaXe

    Bài viết: 947

    Những lưu ý khi thay ắc quy ô tô

    08:31 AM 27/04/2024
    66989
    Ắc quy ô tô là một trong những bộ phận đóng vai trò quan trọng trọng việc vận hành. Ắc quy ô tô cung cấp năng lượng cho thiết bị khởi động , hệ thống đánh lửa giúp khởi động động cơ và còn có vai trò cung cấp điện năng trong trường hợp phụ tái sử dụng dòng điện vượt quá dòng định mức của máy phát.
  • xomnhala

    Bài viết: 2

    Những lưu ý khi không sử dụng ô tô lâu ngày

    08:31 AM 27/04/2024
    58000
    Xe hơi là phương tiện để ta di chuyển để đi làm, du lịch… Đối với đa số người dùng còn là tài sản lớn hay thành viên trong gia đình luôn được chăm sóc và bảo quản tốt để giữ giá trị và bền vững theo thời gian. Bài viết sẽ cho bạn biết cách bảo quản và bảo dưỡng xe tại nhà.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống làm mát trên xe ô tô

    06:03 AM 26/04/2024
    65733
     Hệ thống làm mát giữ vai trò quan trọng đối với một chiếc ô tô. Nó giúp giải nhiệt động cơ và giữ cho động cơ làm việc ở nhiệt độ ổn định. Bài viết nêu những hư hỏng thường gặp ở hệ thống làm mát giúp bạn nhận biết và khắc phục kịp thời để việc sử dụng xe hiệu quả hơn.
  • Blue

    Bài viết: 542

    Cách kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh

    06:16 AM 25/04/2024
    16995
    Việc kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống phanh cần được thực hiện thường xuyên nhằm đảm bảo sự an toàn cho người cầm lái và những người xung quanh.