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

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 04/07/2018

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

  • Widowmaker

    Bài viết: 11

    Android Auto và Apple CarPlay: Ưu - nhược điểm và sự khác biệt

    08:37 AM 31/07/2019
    1719
    Apple Carplay hay Android Auto có khả năng mang giao diện trên điện thoại thông minh của người dùng lên màn hình lớn ở khu vực trung tâm của xe, tuy nhiên, chỉ giữ lại những ứng dụng cơ bản và thường dùng nhất. Mục đích cuối cùng của các công nghệ này là giúp người dùng sử dụng những tính năng cần thiết trên điện thoại một cách thuận tiện nhất mà không bị phân tâm khi lái xe. Qua đó giúp việc lái xe trở nên tiện lợi và an toàn hơn.
  • Widowmaker

    Bài viết: 11

    Tìm hiểu công nghệ phối khí CVVD đầu tiên trên thế giới của Hyundai

    16:17 PM 22/07/2019
    1608
    Các hệ thống van biến thiên hiện tại chỉ cho phép điều chỉnh thời điểm nạp và xả khí. Mới đây, Hyundai đã tiến thêm một bước khi ra mắt công nghệ phối khí CVVD (Continuous Variable Valve Duration) cho phép thay đổi cả khoảng thời gian mở của van nạp ứng với các điều kiện vận hành khác nhau của xe.
  • Widowmaker

    Bài viết: 11

    Tìm hiểu động cơ EQ Boost trên các dòng xe Mercedes mới

    08:37 AM 11/07/2019
    1805
    Với khả năng bổ sung đến 13,5 mã lực và 160 Nm lực kéo cho động cơ cỡ nhỏ 1.5L mà không làm tiêu tốn thêm nhiên liệu, công nghệ EQ Boost đang dần được Mercedes-Benz trang bị trên nhiều dòng xe sang của mình. Vậy EQ Boost là gì và vì sao Mercedes lại quyết định “phổ cập” công nghệ này trên những dòng xe tương lai của hãng?
  • Sơn Vinh

    Bài viết: 75

    Ưu và nhược điểm của hộp số vô cấp trên xe cỡ nhỏ

    07:54 AM 25/06/2019
    5107
    Cùng với sự phát triển của thị trường ô tô, hộp số vô cấp ngày một phổ biến hơn trên các dòng xe cỡ nhỏ. Vậy ưu và nhược điểm của hộp số vô cấp trên những dòng xe này là gì?
  • Khoa NX

    Bài viết: 376

    Có gì 'hot' với các công nghệ hỗ trợ lái xe ban đêm của Mercedes-Benz ?

    04:45 AM 19/05/2019
    1615
    Đèn pha LED thông minh có cường độ sáng siêu mạnh có thể chiếu xa 650m hay hệ thống quan sát Night view chính là những tính năng đột phá của các dòng xe Mercedes-Benz tại Việt Nam. Vậy thì những hệ thống này hoạt động ra sao ?
  • Sơn Vinh

    Bài viết: 75

    Tìm hiểu công nghệ an toàn trên Toyota Camry 2019

    17:32 PM 11/05/2019
    2822
    Với khẩu hiệu “Dẫn lối đam mê”, Toyota Camry thế hệ thứ 8 đã chính thức ra mắt khách hàng Việt Nam. Được xây dựng dựa trên định hướng thiết kế toàn cầu mới, Toyota Camry 2019 nâng cấp các trang bị an toàn hiện đại, tiếp tục duy trì chuẩn an toàn 5 sao ASEAN NCAP.
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    Tìm hiểu hệ thống kiểm soát xe trong cua độc quyền của Mazda G-Vectoring Control

    12:55 PM 17/04/2019
    2271
    G-Vectoring Control là công nghệ kiểm soát lực kéo tiên tiến và độc quyền của Mazda giúp xe ổn định và an toàn hơn khi đánh lái vào và ra cua, góp phần giảm hiện tượng đau đầu và say xe của hành khách.
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    Vì sao ô tô dễ móp đầu khi va chạm?

    14:31 PM 24/03/2019
    3141
    Trong tất cả những vụ va chạm trực diện, đầu xe là bộ phận chịu nhiều thiệt hại nhất. Vậy tại sao nhà sản xuất lại không thiết kế cho bộ phận này cứng và chắc chắn hơn? Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả lời giải đáp cho một trong những thắc mắc phổ biến nhất về an toàn trên ô tô.
  • Quang Thien

    Bài viết: 48

    15 thông tin cơ bản về hệ thống tăng áp Turbocharger trên ô tô

    07:08 AM 28/03/2019
    3825
    Những khái niệm “tăng áp”, “turbo” đã không còn quá xa lạ với người dùng Việt trong mười năm trở lại đây. Trong khi tất cả những mẫu xe diesel thương mại đều đã được trang bị turbo, “làn sóng” tăng áp cũng lan nhanh sang những mẫu xe chạy xăng trải dài khắp các phân khúc của mỗi hãng xe lớn nhỏ. Trong bài viết này, danhgiaXe sẽ mang đến cho độc giả 15 sự thật thú vị để bạn có cái nhìn đơn giản và khái quát nhất về hệ thống turbo tăng áp trên ô tô.
  • Khoa NX

    Bài viết: 376

    Có nên 'thần thánh' thanh cân bằng trên xe ô tô ?

    07:52 AM 21/03/2019
    5264
    Thị trường phụ kiện cho xe ô tô ngày càng phát triển bởi lượng người sử dụng ngày càng tăng. Tuy nhiên, nếu các phụ tùng mang tính trang trí hay làm đẹp thì không ảnh hưởng mấy nhưng các nâng cấp tác động đến hệ thống treo hay khung gầm mà cụ thể là thanh cân bằng đang được khá nhiều người truyền tay nhau. Vậy thì thanh cân bằng thực tế có tác dụng là gì ?