Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?
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.
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.
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:
- 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)
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:
Bài viết liên quan:
Bài viết nổi bật
Bài viết mới nhất
Làm quen với chế độ lái Eco trên các dòng xe đời mới
Thời gian gần đây, trên một số dòng xe đời mới được giới thiệu tới khách hàng Việt Nam có chế độ lái Eco, được giới thiệu là chế độ lái tiết kiệm nhiên liệu nên thu hút sự quan tâm của nhiều người, nhất là khi giá xăng cứ leo thang. Vậy chế độ lái Eco là gì và hiệu quả thực sự từ việc tiết kiệm nhiên liệu của nó như thế nào?Cách xử lý sự cố xăng, nhớt bị nhiễm nước
Khi ô tô đổ phải xăng nhiễm nước, xe sẽ khó khởi động, không khởi động được hoặc đang chạy bị chết máy. Khi ô tô vào vùng ngập nước và bị nước lọt vào động cơ làm nhớt bị nhiễm nước cũng dẫn đến chết máy, thậm chí phá huỷ động cơ xe bạn. Bài viết sau đây sẽ chia sẻ kinh nghiệm giúp bạn biết cách xử lý sự cố khi gặp những tình huống không mong muốn này.Phủ nano cho kính xe hơi - ưu và nhược điểm cần lưu ý
Ngày nay xe hơi ngày càng trở nên thông dụng hơn, các dịch vụ bảo dưỡng, chăm sóc và làm đẹp xe ô tô cũng ngày càng được mở rộng, trong đó có dịch vụ phủ nano cho kính xe ô tô cũng đang rất được ưa chuộng.Những điều cần lưu ý khi chọn mua bơm lốp ô tô
4 chiếc lốp cao su đang cõng trên lưng tính mạng và sự an toàn của tất cả những người ngồi trên xe. Vì thế, việc giữ cho lốp luôn đủ hơi là rất quan trọng. Một chiếc máy bơm lốp cầm tay để sẵn ở cốp xe là vật dụng vô cùng cần thiết.Xe bị khóa vô lăng và cách xử lý
Thông thường vô lăng được thiết kế xoay trên trục lái và chỉ khóa cứng khi chìa khóa ở vị trí LOCK hay tắt động cơ bằng nút bấm Start/stop. Tuy nhiên, nhiều người lái mới thường sẽ không biết cách xử lý và cho rằng xe bị khóa vô lăng. Vậy hướng xử lý đối với các trường hợp trên như thế nào?Những lưu ý khi phải kéo xe do gặp sự cố
Xe bị chết máy, bị tai nạn và cần phải nhờ đến xe cứu hộ giao thông là điều không ai muốn. Tuy nhiên, bạn cũng cần trang bị kiến thức cần thiết về vấn đề này để giúp việc "tưởng khó hoá ra khá dễ" trong những chuyến du lịch đầu năm.Hướng dẫn tự thay má phanh cho xe ô tô
Bạn không cần phải tốn nhiều chi phí khi phải đến garage để thay thế má phanh mới cho chiếc xe. Thay vào đó bạn cũng có thể làm công việc này khá dễ dàng.Dấu hiệu hỏng máy phát điện trên xe
Bởi máy phát điện kết nối với nhiều hệ thống khác, bất kỳ vấn đề cơ khí nào cũng có thể ảnh hưởng tới chức năng cũng như đến việc chuẩn đoán hư hỏng của xe. Dưới đây là năm dấu hiệu giúp cho việc chuẩn đoán hư hỏng liên quan tới máy phát điện trở nên dễ dàng hơn.Kiểm tra và bảo dưỡng xe ô tô trước chuyến chơi xa
Những ngày nghỉ lễ dài là lúc mọi người lên kế hoạch đưa cả gia đình đi về quê, đi chơi xa sau những tháng ngày làm việc căng thẳng. Để đảm bảo chuyến đi được an toàn, không gặp những sự cố hư hỏng xe ngoài ý muốn, các bác tài cần đưa xế yêu của mình đến các trung tâm và gara bảo dưỡng xe ô tô để kiểm tra tổng thể và thay thế các bộ phận đã hao mòn nhiều.Những yếu tố làm nên một người lái xe giỏi
Có thể bạn đã cảm thấy mình là “tay lái lụa”, nắm vững các kỹ thuật điều khiển xe. Tham khảo những trắc nghiệm dưới đây để biết thêm bạn có trở thành tài xế giỏi chưa nhé!