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
Điều chỉnh gương chiếu hậu ô tô đúng cách
Trên hầu hết các xe, tài xế thường để vùng quan sát của gương chiếu hậu ngoài trùng nhiều với gương chiếu hậu cabin, là nguyên nhân làm giảm khả năng quan sát sau. Bài viết sẽ giúp các "bác" điều chỉnh gương đúng cách.Tư thế ngồi lái xe ô tô chuẩn nhất
Tư thế ngồi lái xe chuẩn - Nhiều tài xế, do tư thế ngồi sai, có cảm giác khó chịu và bất tiện khi lái xe. Rồi khi đã xẩy ra tai nạn thì họ thường đổ lỗi cho một cái gì đó có vẻ như rất "thực tế" và “hợp lý”: đường xấu, lái xe đâm vào mình trình độ kém, tầm nhìn hạn chế, xe của mình lại có trục trặc kỹ thuật… Tuy nhiên, chính tư thế ngồi không đúng đã làm cho người lái xe mất đi những giây đồng hồ quý giá giúp họ có thể kịp thời xử lý trong những trường hợp khẩn cấp.Những trang bị hấp dẫn trên ô tô người Việt ít sử dụng
Trang bị tiện nghi là lợi thế bán hàng lớn trên một chiếc ô tô. Ngày nay, các hãng xe đã hào phóng hơn khi mang nhiều trang bị cao cấp xuống các dòng xe tầm trung. Tuy nhiên, điều kiện thời tiết nhiệt đới và đặc thù giao thông tại Việt Nam khiến nhiều trang bị hấp dẫn trên ô tô trở nên không mấy hữu dụng.Các giải pháp độ đèn tăng sáng ô tô
Hệ thống đèn chiếu sáng là bộ phận quan trọng trên ô tô. Đặc biệt là với những người thường xuyên lái xe vào buổi tối, chạy đường dài. Nếu đèn xe nguyên bản quá tối, hãy tham khảo các giải pháp sau.Ghế ngồi trên xe và những điều nên biết
Để đi một hành trình xa hay đơn giản là có được cảm giác thoải mái khi điều khiển xe thì điều trước tiên bạn cần có là một chiếc ghế êm ái. Với cấu tạo của ghế xe hơi ngày nay, hai phần trên ghế đảm đương chức năng này. Một là các nệm lót xung quanh ở cả trên mặt ghế lẫn phần dựa lưng (còn gọi là loại ghế ngồi ôm). Các dòng xe thể thao thường có những tấm lót khá êm ái, trong khi nhiều xe SUV hầu như không có các tấm đệm này khiến cho khi điều khiển người lái có thể bị lắc lư. Chi tiết này không tác động nhiều tới lái xe trong khoảng thời gian ngắn tuy nhiên trên đoạn đường dài nó sẽ khiến bạn mệt mỏi.Gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù?
Với mong muốn kiểm soát tốt hơn các điểm mù ở vị trí 2 góc phần tư sau xe, nhiều bác đã chọn cách gắn thêm gương cầu lồi 360 độ trên gương chiếu hậu. Vậy gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù hay không?5 Món phụ kiện rất cần thiết cho người mới lái ô tô
Nếu bạn là người mới lái xe, chưa thành thạo xử lý các tình huống trên đường, hãy tham khảo và lắp đặt 5 món phụ kiện sau.Lốp mòn không đều: Nguyên nhân và cách khắc phục
Lốp mòn không đều, đặc biệt là khi có những biểu hiện đáng kể ở mép ngoài và gây ảnh hưởng về mặt cấu trúc sẽ tiềm ẩn nguy cơ tai nạn giao thông do nổ lốp. Vậy nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng lốp mòn không đều? cách khắc phục ra sao?2 cách khắc phục hiệu quả tiếng ồn trong khoang lái
Trên thị trường hiện có khá nhiều phương pháp cách âm được quảng cáo. Tuy nhiên đa số trong đó chỉ là chiêu trò marketing thay vì mang lại giá trị thật cho người sử dụng. Những chia sẻ về những điều cần biết về chống ồn ô tô và 2 phương pháp khắc phục hiệu quả trong bài viết dưới đây sẽ hữu ích cho các bác.Dấu hiệu cần thay lốp và hướng dẫn các bước tự thay lốp cho người mới
Lốp xe là bộ phận rất quan trọng, có vai trò nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, dẫn hướng và kiểm soát tốc độ… Chính vì vậy, việc nhận diện các dấu hiệu cho thấy cần thay mới và các bước tự thay lốp là kỹ năng mà các bác tài mới nên tìm hiểu và thực hành để chăm sóc tốt hơn cho chiếc xe của mình.