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
Kinh nghiệm lựa chọn dầu nhớt cho xe ô tô
Lựa chọn dầu nhớt để sử dụng là một vấn đề khá quan trọng nếu bạn đang sở ...Có cần thiết thay dầu động cơ lần đầu tại 1.000 km?
Đây cũng là băn khoăn của không ít người khi bảo dưỡng ô tô lần đầu. Quan điểm thay nhớt tại 1.000 km có từ rất lâu, tuy nhiên với tiến bộ của kỹ thuật lắp ráp và sản xuất ô tô hiện đại, liệu chúng ta có nhất thiết phải thay nhớt tại 1.000 km đầu.Các hạng mục bảo dưỡng cho xe Toyota sau 80.000 km
Một chiếc ô tô sử dụng theo năm tháng sẽ không tránh khỏi những hao mòn và hư hỏng phụ tùng. Chúng ta cần kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ, kịp thời phát hiện hư hỏng, tiến hành bảo dưỡng và thay thế phụ tùng để đảm bảo tính an toàn của chiếc xe trog suốt quá trình sử dụng.Những điều cần biết khi kiểm tra và sử dụng nước làm mát ô tô
Ngày nay, mọi người sử dụng xe ô tô đều quen với việc sử dụng nước làm mát động cơ (dung dịch có màu xanh lá cây hoặc màu đỏ) cho chiếc xe của mình. Tuy nhiên sử dụng loại nước này thế nào cho đúng và cần lưu ý điều gì, chúng ta cùng tìm hiểu qua các bài viết sau.Tìm hiểu về cửa kính chỉnh điện - khắc phục sự cố kẹt kính
Khi bạn vừa tậu một chiếc ô tô mới thì mọi hệ thống điều khiển đều hoạt động rất trơn tru, nhưng nếu chiếc xe ấy đã chinh chiến lâu năm dưới điều kiện môi trường nhiều bụi bẩn, nắng mưa thất thường dễ gây ra hư hỏng. Có thể kể đến như việc cửa sổ bị kẹt, hoạt động chập chờn hoặc không thể hoạt động rất thường hay gặp phải.Kinh nghiệm xử lý khi động cơ xe ô tô quá nóng (đồng hồ nhiệt tăng cao)
Động cơ xe nóng có thể do thiếu nước làm mát hoặc bị rò rỉ nhưng vẫn có thể kiểm soát tình hình bằng những kỹ năng đơn giản.Nguyên nhân và cách khắc phục khi xe nhả khói
Nếu một buổi sáng trời đông lạnh lẽo, bạn khởi động xe hơi và phía sau xuất hiện làn khói mờ ảo thì hãy khoan vội lo, đó chỉ là do hơi nước đọng lại trong ống xả bị đốt nóng và bốc hơi. Nhưng nếu nơi bạn sinh sống khá nóng bức hay xe đang di chuyển trên đường thì việc khói xuất hiện rõ ràng là không hề ổn.Bảo dưỡng ô tô chính hãng hay gara bên ngoài sẽ tốt hơn?
Đây là băn khoăn của không ít người sử dụng ô tô tại Việt Nam. Thông thường các chủ xe ô tô sẽ phó mặc cho các trung tâm dịch vụ chính hãng vì lo ngại đến các vấn đề về bảo hành. Tuy nhiên đây chưa hẳn là giải pháp hoàn hảo.Cách điều chỉnh đèn pha cho xe ô tô
Đèn pha là bộ phận không thể thiếu với một chiếc xe ô tô, nó giúp tài xế có tầm quan sát rộng và rõ ràng hơn khi lái xe vào ban đêm. Bài viết sẽ giúp bạn nắm được cách điều chỉnh đèn pha của một chiếc ô tô.Cân chỉnh thước lái là gì? Vì sao và khi nào cần cân chỉnh thước lái ô tô?
Hệ thống lái ảnh hưởng lớn đến độ an toàn của một chiếc ô tô, đóng vai trò đặc biệt quan trọng chỉ sau hệ thống phanh. Việc cân chỉnh để hệ thống lái hoạt động chính xác do đó cũng cần được quan tâm.