Động cơ diesel là gì? Cấu tạo, phân loại và ứng dụng của nó

Động cơ diesel là gì? – Động cơ diesel được ra đời vào cuối thế kỷ 19, động cơ này đã có sự phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp. Vậy động cơ diesel là gì? Nó có được hình thành thế nào? Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của nó ra sao? Hãy cũng hangchavn tìm hiểu các thông tin về động cơ diesel qua bài viết dưới đây nhé !

1. Giới thiệu chung về động cơ diesel

Động cơ diesel hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị trong đời sống như máy phát điện, xe nâng hàng, ô tô, xe máy…. Vậy lịch sử hình thành của động cơ diesel là gì? Nó có cấu tạo, nguyên lí và ứng dụng ra sao. Hãy cùng hangchavn tìm hiểu nhé!

1.1. Lịch sử hình thành của động cơ diesel là gì?

Trong hơn một thế kỉ qua, động cơ diesel trở thành động cơ quan trọng không thể thiếu của ngành công nghiệp nặng. Rudolf Diesel, sinh ra ở Paris, Pháp vào năm 1858. Phát minh của ông ra đời trong khi động cơ hơi nước là nguồn năng lượng chủ yếu cho các ngành công nghiệp lớn. Dưới đây là lịch sử hình của động cơ diesel:

  • Năm 1870, động cơ hơi nước cung cấp năng lượng cho các nhà máy, giao thông đô thị chủ yếu phụ thuộc vào ngựa
  • Năm 1872: Dịch cúm ngựa khiến cho các hoạt động tại các thành phố lớn bị trì trệ. Chính vì vậy động cơ nhỏ gọn, hoạt động ổn định có khả năng thay thế ngựa vô cùng cần thiết
  • Năm 1885, Rudolf Diesel thành lập cửa hàng đầu tiên của mình ở Paris để phát triển động cơ đánh lửa nén
  • Năm 1890, Rudolf Diesel đã phát minh ra động cơ đốt trong mang tên ông, hoạt động bằng bằng phương pháp đánh lửa nén, hiệu quả. Ông đã được nhận 1 số bằng sáng chế từ những phát minh của mình.
  • Năm 1897, Rudolf Diesel đã chứng minh hiệu suất của động cơ diesel
  • Năm 1898, động cơ đầu tiên do Sulzer chế tạo được khởi động vào tháng 6
  • Năm 1920, động cơ diesel được ứng dụng cho xe thương mại
  • Năm 1930, động cơ diesel được ứng dụng cho xe du lịch
Lịch sử hình thành của động cơ diesel là gì?
Lịch sử hình thành của động cơ diesel là gì?

1.2. Động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel là gì? – Động cơ Diesel là một loại động cơ đốt trong đang được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại, bao gồm các phương tiện giao thông như ô tô, xe tải, tàu thủy và máy bay. Động cơ Diesel khác với động cơ xăng thông thường bởi vì nó sử dụng nguyên liệu nhiên liệu diesel thay vì xăng để đốt cháy trong buồng đốt và tạo ra năng lượng.

Động cơ Diesel lần đầu được thử nghiệm vào năm 1897. Từ đó, nó đã mở ra cuộc cách mạng lớn trong khoa học kỹ thuật và đã trở thành một phần quan trọng của ngành công nghiệp và giao thông hiện đại. Đặc điểm nổi bật của động cơ Diesel là khả năng hoạt động hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu, đặc biệt trong các ứng dụng đòi hỏi công suất lớn và khả năng vận hành liên tục. Điều này đã làm cho động cơ Diesel trở thành một lựa chọn phổ biến cho các phương tiện và thiết bị đòi hỏi sức mạnh và độ bền.

Động cơ diesel là gì?
Động cơ diesel là gì?

Xem thêm: Động cơ đốt trong là gì? Phân loại và nguyên lí hoạt động

1.3. Cấu tạo của động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel có cấu tạo là:

  • Buồng đốt: Đây là nơi nhiên liệu diesel được phun vào và đốt cháy.
  • Hệ thống phun nhiên liệu: Hệ thống này bao gồm bơm nhiên liệu và các bộ phận khác để phun nhiên liệu diesel vào buồng đốt. Quá trình phun nhiên liệu được kiểm soát chính xác để đảm bảo tỷ lệ nhiên liệu và không khí phù hợp để đạt hiệu suất tối ưu.
  • Hệ thống làm mát: Hệ thống này dùng để làm mát động cơ giúp động cơ không bị quá nóng. Hệ thống làm mát bao gồm bộ tản nhiệt và bộ quạt để điều tiết nhiệt độ hoạt động của động cơ.
  • Hệ thống khởi động: Để khởi động động cơ Diesel, sử dụng pin hoặc động cơ khởi động. Điều này giúp đưa động cơ lên tốc độ hoạt động ban đầu và bắt đầu quá trình đốt cháy.
  • Hệ thống xả: Hệ thống xả được thiết kế để đưa khí thải ra khỏi động cơ và giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường. Nó bao gồm ống xả và bộ lọc khí thải để làm sạch khí thải trước khi thải ra ngoài.
  • Hệ thống điều khiển: Hệ thống này bao gồm các cảm biến và bộ điều khiển để điều chỉnh hoạt động của động cơ Diesel. Các cảm biến đo các thông số như áp suất, nhiệt độ, và tốc độ quay để đảm bảo rằng động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả.

Phía trên chúng ta đã cùng tìm hiểu về cấu tạo của động cơ diesel là gì? Hãy cũng chúng tôi tìm hiểu nguyên lí hoạt động của động cơ diesel là gì trong phần tiếp theo nhé !

1.4. Nguyên lí hoạt động của động cơ diesel là gì?

Để động cơ diesel có thể hoạt động, nhiên liệu diesel được đưa phun vào trong buồng đốt và được nén bởi khí trong buồng đốt. Điều này tạo ra nhiệt độ rất cao trong buồng đốt đốt, đủ để làm nhiên liệu diesel cháy.

Nguyên lí hoạt động của động cơ diesel gồm 4 kỳ đó là: Nạp – nén – nổ – xả.

Kỳ nạp: Hút khí vào xilanh

Kỳ nạp bắt đầu khi pit-tông bắt đầu chuyển động từ Điểm chết trên (DCT) xuống Điểm chết dưới (DCD). Trong quá trình này, pit-tông di chuyển xuống và trục khuỷu quay một góc từ 0-180 độ. Thể tích trong xylanh tăng lên do sự di chuyển của pit-tông tạo ra không gian bổ sung trong buồng đốt.

Khi pit-tông di chuyển xuống, thể tích trong xylanh tăng lên. Điều này dẫn đến giảm áp suất bên trong xylanh, do không khí bên ngoài có áp suất khí quyển cao hơn. Áp suất trong xylanh giảm từ từ trong suốt giai đoạn này.

Xupap nạp sẽ mở ra dưới tác động của cơ cấu phân phối khí (khi đó, xupap xả vẫn đóng). Áp suất bên trong xilanh

Kỳ nén: Nén không khí đạt áp suất và nhiệt độ cao

Kỳ nén bắt đầu khi pit-tông chuyển từ Điểm chết dưới (ĐCD) đến Điểm chết trên (ĐCT), tương ứng với trục khuỷu quay một góc từ 180 độ đến 360 độ. Trong giai đoạn này, pit-tông di chuyển lên và thể tích trong xilanh giảm. Khi pít tông các DCT tương ưng góc quay trục khuỷu khoảng 15-30 độ thì vòi phun có nhiệm vụ phun nhiên liệu vào dưới dạng sương mù, trộn đều với không khí nén, tạo thành hỗn hợp đốt và tự cháy dưới áp suất và nhiệt độ cao.

Kỳ sinh công: Sinh năng lượng

Nhiên liệu được phun vào buồng đốt sau đó được trộn với không khí đã được nén ở áp suất và nhiệt độ cao tự bốc cháy. Hỗn hợp sau khi cháy thì giãn nở và sinh công cho động cơ.

Kỳ xả: Đẩy khí thải ra ngoài

Ở kỳ này, pít tong chuyển động từ DCD đến DCT, tương ứng trục khuỷu quay 540 – 720 độ. Trong quá trình này, xupap nạp thì vấn đóng nhưng xupap xả mở ra, giúp đẩy khí thải ra ngoài.

Quá trình nén khí của động cơ Diesel rất quan trọng. Điều này thúc đẩy nhiên liệu diesel cháy và tạo ra sức mạnh. Do động cơ Diesel cháy tự nguyện nên nó không cần hệ thống điện cực như động cơ xăng để tạo ra tia lửa.

Động cơ Diesel có thể được điều chỉnh để có thể tối ưu hóa hiệu suất và giúp tiết kiệm nhiên liệu. Các động cơ diesel đời mới còn được trang bị thiết bị phụ trợ giúp giảm thiếu khí thải độc hại và giúp cải thiện chất lượng không khí

Bên cạnh đó, động cơ diesel cũng có hạn chế đó là nó tạo ra nhiều tiếng ồn hơn so với động cơ xăng và khó khăn khi khởi động ở nhiệt độ thấp. Ngoài ra, động cơ diesel cũng yêu cầu được bảo trì và bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hiệu quả hoạt động và giúp tăng tuổi thọ cho động cơ.

Nguyên lí hoạt động của động cơ diesel là gì?
Nguyên lí hoạt động của động cơ diesel là gì?

1.5. Ứng dụng của động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel được ứng dụng trong rất nhiều máy móc, thiết bị trong đời sống hiện nay như:

  • Phương tiện giao thông vận tải: Ô tô, xe khách, xe tải và xe thương mại…
  • Ứng dụng trong các thiết bị máy móc: Máy pháy điện, máy công trình…
  • Ứng dụng trong máy công trình: Xe nâng, máy xúc lật…
  • Ứng dụng trong đời sống: Máy bơm, máy nén, máy hút bụi công nghiệp..
Ứng dụng của động cơ diesel trong máy công trình
Ứng dụng của động cơ diesel trong máy công trình

2. Phân loại của động cơ diesel là gì?

Sau khi hiểu rõ các thông tin về động cơ diesel là gì? Nó có cấu tạo và nguyên lí hoạt động ra sao thì cũng có rất nhiều độc giả thắc mắc phân loại của động cơ diesel là gì và cách chọn loại xi lanh phù hợp. Dưới đây là cách phân loại do hangchavn cung cấp

2.1. Phân loại của động cơ diesel là gì? – Phân loại theo xi lanh

Động cơ diesel phân loại theo xi lanh sẽ được phân theo hai loại gồm: Phân loại theo số lượng xi lanh và phân loại theo cách đặt xi lanh.

Phân loại theo số lượng xi lanh

  • Động cơ 1 xi lanh
  • Động cơ nhiều xi lanh

Phân loại theo cách đặt xi lanh

  • Động cơ đặt thẳng hàng
  • Động cơ đặt nằm ngang
  • Động cơ đặt thẳng đứng
  • Động cơ chữ V

2.2. Phân loại của động cơ diesel là gì? – Phân loại theo nguyên tắc hòa khí và cấu tạo buồng đốt

Phân loại theo nguyên tắc hòa khí và cấu tạo buồng đốt thì xi lanh được chia ra làm hai loại:

  • Động cơ chạy dầu với buồng đốt thống nhất: Thể tích buồng đốt là khối thống nhất
  • Động cơ chạy dầu dùng buồng đốt dự bị: Thể tích buồng đốt gồm 2 phần bao gồm buồng đốt chính và buồng đốt dự bị (chiếm 30% – 40% thể tích). Hai buồng đốt này sẽ có lỗ nhỏ thông với nhau.

2.3. Phân loại của động cơ diesel là gì? – Phân loại theo chu trình hoạt động

Phân loại theo chu trình hoạt động thì động cơ diesel được chia ra làm 2 loại:

  • Động cơ dầu diesel 2 kỳ: Động cơ có chu trình hoạt động gồm 2 chu trình pít tông (1 vòng quay trục khuỷu)
  • Động cơ dầu diesel 4 kỳ: Động cơ này có chu trình hoạt động gồm 4 chu trình pít tông (2 vòng quay trục khuỷu.

2.4. Phân loại của động cơ diesel là gì? – Phân loại theo phương pháp nạp

Dựa theo phương pháp nạp, động cơ diesel được phân thành hai loại là:

  • Động cơ không tăng áp
  • Động cơ tăng áp
Một số tiêu chí phân loại động cơ diesel
Một số tiêu chí phân loại động cơ diesel

3. Ưu điểm và nhược điểm của động cơ diesel là gì?

Mỗi động cơ đều có ưu và nhược điểm riêng. Ngoài các thông tin được nêu trên thì ưu và nhược điểm của động cơ cũng là một đặc điểm qua trọng, nắm được ưu và nhược điểm sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn phù hợp hơn.

3.1. Ưu điểm của động cơ diesel là gì?

Động cơ diesel có những ưu điểm quan trọng, bao gồm:

  • Hiệu suất cao: Trong tất cả các loại động cơ đốt trong, động cơ diesel có hiệu suất cao nhất. Nó có khả năng chuyển đổi nhiên liệu thành công suất cơ học một cách hiệu quả, giúp tiết kiệm nhiên liệu và tạo ra nhiều công suất hơn cho cùng lượng nhiên liệu so với các loại động cơ khác.
  • Nhiên liệu đa dạng: Động cơ diesel có khả năng đốt cháy nhiều loại nhiên liệu khác nhau. Điều này làm cho chúng phù hợp cho nhiều ứng dụng và giúp đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
  • Chi phí nhiên liệu thấp: Động cơ diesel thường tiêu thụ ít nhiên liệu hơn so với các loại động cơ khác trong cùng điều kiện làm việc. Điều này dẫn đến chi phí vận hành thấp hơn và sự tiết kiệm nhiên liệu đáng kể trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp.
  • Lực kéo cao và tính bôi trơn tốt: Động cơ diesel cung cấp lực kéo mạnh mẽ, đặc biệt ở mức thấp và trung bình. Điều này làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh, như xe tải và máy móc công trình. Động cơ diesel cũng thường có tính bôi trơn tốt, giúp tăng tuổi thọ và độ bền của động cơ.
  • Nguy cơ bắt lửa thấp: Động cơ diesel không sử dụng hệ thống đánh lửa như các động cơ xăng, do đó nguy cơ bắt lửa khá thấp. Điều này giúp cho chúng an toàn hơn trong môi trường có nguy cơ cháy nổ.
  • Sử dụng turbo tăng áp: Động cơ diesel được trang bị hệ thống turbo tăng áp để tăng công suất. Điều này giúp tăng hiệu suất và sức mạnh của động cơ mà không cần tăng dung tích động cơ, giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải.

Động cơ diesel có nhiều ưu điểm bao gồm hiệu suất cao, khả năng sử dụng nhiều loại nhiên liệu, chi phí nhiên liệu thấp, lực kéo mạnh mẽ, tính bôi trơn tốt, nguy cơ bắt lửa thấp và khả năng sử dụng turbo tăng áp để tăng công suất. Những ưu điểm này giúp chúng phù hợp với nhiều ứng dụng từ giao thông vận tải đến công nghiệp và nhiều ứng dụng khác.

3.2. Nhược điểm của động cơ diesel là gì?

Bên cạnh những nhược điểm thì động cơ diesel cũng có nhược điểm đó là:

  • Khối lượng nặng: Loại động cơ diesel thường có khối lượng lớn hơn so với các loại động cơ khác có cùng công suất. Điều này gây khó khăn trong việc tích hợp vào các phương tiện hoặc thiết bị có hạn chế về trọng lượng.
  • Giá thành cao: Động cơ diesel thường có giá thành cao hơn so với các loại động cơ khác. Hơn nữa, chi phí sửa chữa và bảo dưỡng của chúng cũng có thể tương đối đắt do các linh kiện cần phải đáp ứng được yêu cầu đặc biệt và chịu được áp lực và nhiệt độ cao.
  • Tốc độ thấp: Động cơ diesel thường có tốc độ chạy thấp so với động cơ xăng. Điều này có thể làm cho chúng không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao như các phương tiện thể thao hoặc các thiết bị công nghiệp có yêu cầu tốc độ cao.
  • Tiếng ồn và khí thải: Hoạt động của động cơ diesel thường gây ra tiếng ồn lớn hơn so với các loại động cơ khác. Ngoài ra, chúng cũng thải ra khí thải có hàm lượng các chất gây ô nhiễm môi trường như hạt bụi và khí NOx cao hơn so với các động cơ xăng.

Tuy có nhược điểm, động cơ diesel vẫn được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng do ưu điểm của nó trong việc tiết kiệm nhiên liệu và cung cấp sức hoạt động mạnh mẽ.

4. Giá của động cơ diesel là bao nhiêu? 

Giá của động cơ diesel phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: Thời điểm mua, loại động cơ diesel bạn mua, hãng sản xuất và chiết khẩu của nhà sản xuất… Dưới đây là bảng giá tham khảo của động cơ diesel, hi vọng nó sẽ giúp ích cho bạn!

Mã hiệu Mã sản phẩm Xuất xứ Đơn giá (Mát nước) Đơn giá (Mát gió)
Đầu nổ D6 R175 Trung Quốc 6.500.000 7.000.000
Đầu nổ D8 R180 Trung Quốc 7.000.000 7.500.000
Đầu nổ D10 R190 Trung Quốc 8.500.000 9.000.000
Đầu nổ D12 ZS195 Trung Quốc 9.500.000 10.500.000
Đầu nổ D15 ZS1100 Trung Quốc 10.000.000 11.000.000
Đầu nổ D20 ZS1100 Trung Quốc 10.800.000 11.800.000
Đầu nổ D24 ZS1115 Trung Quốc 12.500.000 13.500.000
Đầu nổ D28 ZS1120 Trung Quốc 13.500.000 15.500.000
Đầu nổ D30 ZS1130 Trung Quốc 16.500.000 18.500.000
Đầu nổ D33 ZS1133 Trung Quốc 19.500.000
Đầu nổ D35 ZS1135 Trung Quốc 23.000.000
Đầu nổ D42 ZS1142 Trung Quốc 30.000.000

5. So sánh động cơ diesel và động cơ xăng

Dưới đây là bảng so sánh động cơ diesel và động cơ xăng:

Đặc điểm so sánh Động cơ diesel Động cơ xăng
Nhiên liệu Dầu Diesel Xăng
Đặc điểm nhiên liệu Đặc Loãng
Độ ảnh hưởng Ảnh hưởng bởi thời tiết lạnh Không bị ảnh hưởng bởi thời tiết
Quá trình đốt cháy
  • Chỉ dùng lực nén tạo nhiệt, không dùng bugi
  • Quá trình đánh lửa được tạo ra bên trong nhiên liệu
  • Động cơ xăng bơm nhiên liệu vào buồng đốt ròi sau đó trộn với không khí
  • Bugi đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu
  • Pít tông làm quay trục khuỷu
  • Thao tác trên lặp lại nhiều lần giúp xe chuyển động
Điều kiện đốt cháy Nhiệt độ & áp suất Nhiệt độ
Số kỳ động cơ Động cơ có 2 kỳ hoặc 4 kỳ Không
Tốc độ Nhỏ Lớn
So sánh động cơ diesel và động cơ xăng
So sánh động cơ diesel và động cơ xăng

Phía trên là các thông tin về động cơ diesel là gì, cấu tạo của động cơ diesel là gì, nguyên lí hoạt động của động cơ diesel là gì, ứng dụng của động cơ diesel là gì, phân loại của động cơ diesel là gì, ưu và nhược điểm của động cơ diesel là gì. Để biết thêm các thông tin khác về các loại động cơ, phụ tùng hay vật liệu xây dựng hoặc có nhu cầu tìm hiểu và mua xe nâng hàng thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua số hotline 0975 645 225 hoặc truy cập vào website hangchavn để được hỗ trợ !