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

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 20/09/2017

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.

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: Đánh giá xe Subaru Outback 2017
Xem thêm: Mua bán xe ô tô Subaru

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.

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 ngắn gọn, hay, đầy đủ các chi tiết thống số k/t. Không giống mấy tờ báo lá cải, chả biết lượm lặt đc mấy anh viết bài ở đâu ra mà đến cả hãng xe củng đăng cái hình xài bét (bao lao động). Thanks!

01:01:55 14/05/2016


Ưu điểm thứ 4 là an toan, may dang phẳng sẽ không lao vào buồn lai đè chân và ngực người lai khi va cham hay tông trực dien vì khi đó máy boxer sẽ đổ xuống mặt đường thân xe sẽ trượt lên trên

22:24:44 29/01/2016


sao k thấy công suất cho ra bao nhiêu HP ở từng dung tích nhỉ

23:55:42 13/10/2015


up lên cho bác

10:35:29 17/08/2015


hơi ảo nhỉ :D

10:46:56 15/08/2015


bài viết rất hay,

09:24:38 15/08/2015


Bài viết rất bổ ích

23:06:36 17/07/2015


https://www.youtube.com/watch?v=xz8or6xCMUc

17:57:12 08/06/2015

có cái này người viết chư đề cập nhé. khó bôi trơn vì bị hiện tượng nhớt cản pistong. các bác tự hình dung

20:51:43 16/04/2016


Mấy chiếc Subaru mà chạy thì còn phê hơn cả Merc hay Bim. Giá tại VN cao chứ ở nước ngoài thì cũng tầm ngang ngữa với mấy anh Toy, GM, Honda này nọ thôi. :D

08:31:06 27/05/2015

Bạn chỉ mới đúng 1 phần. Bạn thử so với Toy hay Honda nhập Japan nguyên chiếc thì sẽ thấy giá cũng tầm ngang ngữa như bạn nói thôi.
Theo tôi bỏ tiền ra mua Su sẽ ko hề hối tiếc, riêng full Awd và turbo đã hơn hẳn về công nghệ và giá trị. 

22:04:03 05/06/2016


Và cũng vì vậy 1 chiếc Subaru xét về công năng thì khỏi chê,nên Trang bị thì giống xe cỏ mà giá bán thì giống xe sang là vậy.

23:55:27 26/05/2015


Loading...

Bài viết mới nhất

  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian đối xứng của Subaru

    12:10 PM 20/09/2017
    10147
    Subaru là nhà sản xuất xe hơi của Nhật đứng thứ 22 trên thế giới. Hãng xe này là công ty con ...
  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

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

    12:01 PM 20/09/2017
    38120
    Động cơ Boxer (hay còn gọi là động cơ dạng phẳng - Flat Engine) là một loại động cơ đốt trong (cả ...
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 373

    Ford thử nghiệm hệ thống cảnh báo đèn đỏ từ xa dành cho ô tô

    10:14 AM 23/08/2017
    964
    Ford đang thử nghiệm công nghệ giúp người lái xe ô tô tránh được các điểm dừng đèn đỏ để tiết kiệm tới 20% thời gian tham gia giao thông mỗi ngày...
  • Mai Trâm

    Bài viết: 26

    Sẽ ra sao khi xế hộp sở hữu những chiếc loa “tàng hình”?

    15:26 PM 09/08/2017
    1158
    Hãy tưởng tượng chiếc xe với hệ thống loa âm thanh “đồ sộ”, đắt tiền của bạn sẽ biến mất hoàn toàn vào một ngày nào đó. Nhưng điều đó không có nghĩa rằng tiện ích này sẽ bị cắt giảm hoặc buộc bị cấm sử dụng, chỉ là nó đã được đưa lên một tầm cao mới…
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tìm hiểu hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA

    12:08 PM 14/05/2017
    4926
    Trong thực tế, khi di chuyển trên đường chúng ta hoàn toàn không thể tránh khỏi những tình huống giảm tốc đột ngột để tránh tai nạn có thể xảy đến. Và để đảm bảo an toàn cho hành khách ở mức cao nhất, hệ thống phanh khẩn cấp BA - Brake Assist đã được ra đời. Vậy BA (hay BAS) là gì?, hãy cùng Danhgiaxe tìm hiểu tính năng an toàn này nhé.
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tại sao lại có nút ESP OFF trên ô tô?

    10:15 AM 09/05/2017
    10561
    Ngày nay, hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program) không còn chỉ xuất hiện trên những mẫu xe hạng sang, mà chúng dần trở thành một trong những tính năng an toàn “không thể thiếu” cho hầu hết các mẫu xe phổ thông...
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 373

    Tìm hiểu động cơ tăng áp turbocharge cùng Honda Civic 2017

    15:11 PM 08/04/2017
    9682
    Ngoài ưu điểm về khả năng vận hành mạnh mẽ thì động cơ turbocharge còn mang đến những ưu, nhược điểm nào khác? Hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu vấn đề này cùng Honda Civic 2017 nhé.
  • Tuan Nguyen

    0933566080

    Bài viết: 73

    Tìm hiểu cấu tạo vi sai trên các mẫu xe bán tải

    23:38 PM 15/01/2017
    18417
    Tìm hiểu cấu tạo, công dụng, ưu - nhược điểm của hệ thống vi sai đang trang bị trên các dòng xe bán tải như Mitsubishi Triton, Ford Ranger và Chevrolet Colorado.
  • Hải Đăng

    Bài viết: 44

    Công nghệ tiết kiệm nhiên liệu trên động cơ Suzuki

    23:51 PM 12/01/2017
    4629
    Với bề dày lịch sử hơn 100 năm hình thành và phát triển, hai yếu tố luôn được bàn luận khi nhắc đến hãng xe Suzuki tại thị trường Việt Nam đó là giá cả phải chăng và động cơ bền bỉ đồng thồi rất tiết kiệm nhiên liệu.