Động cơ boxer cho hiệu suất mạnh mẽ hơn, êm ái hơn, tuổi thọ cao nhưng cũng có một số nhược điểm.
Động cơ boxer là gì?
Động cơ Boxer (còn gọi là động cơ đốt trong dạng phẳng) là loại động cơ ô tô có piston và xi lanh được bố trí nằm ngang đối xứng nhau. Các piston được đặt trên cùng một mặt phẳng nên khi chúng di chuyển sẽ tương tự như các tay đấm boxing, do đó loại động cơ này được gọi là Boxer.
Xem thêm:
- Công nghệ VVT-i của Toyota là gì?
- Công nghệ VTEC và i-VTEC của Honda là gì?
- 4Matic Mercedes có gì đặc biệt?
Trong động cơ đốt có nhiều kiểu bố trí xi lanh khác nhau như thẳng hàng hình chữ I, hai hàng hình chữ V, ba hàng hình chữ W… Các kiểu bố trí này đều ở dạng đứng với piston và xi lanh được đặt vuông góc so với mặt đất (nằm đứng). Nếu từ hai hàng trở lên thì sẽ đối xứng với nhau một góc 60 độ. Tuy nhiên riêng với động cơ Boxer thì piston và xi lanh lại nằm ngang, song song với mặt đất. Đây chính là điểm khác biệt của động cơ Boxer so với các loại động cơ đốt trong thông thường.
Động cơ Boxer được phát minh vào năm 1896 bởi Karl Benz. Ông chính là đã người sáng lập ra tập đoàn Daimler và thương hiệu xe sang Mercedes-Benz. Sau khi phát minh, Karl Benz gọi mô hình động cơ mới của mình là “Contra Engine” – ý chỉ động cơ có hai piston di chuyển ngược chiều nhau.
Về sau, mô hình động cơ này đã được phát triển và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hàng không, sản xuất mô tô và đặc biệt là sản xuất ô tô. Subaru và Porsche là hai hãng xe sử dụng động cơ Boxer nổi tiếng. Trong đó, gần như tất cả các xe của Subaru đều dùng động cơ Boxer. Subaru và Porsche đều có những nghiên cứu riêng của mình nhưng nhìn chung vẫn dựa trên nền tảng mô hình “Contra Engine” ban đầu của Karl Benz.
Nguyên lý hoạt động động cơ Boxer
Nguyên lý hoạt động của động cơ Boxer cũng giống với hầu hết nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong ô tô nói chung với 4 thì: nạp – nén – nổ – xả. Tuy nhiên do có kết cấu nằm ngang đối xứng nên cơ chế truyền động của động cơ Boxer mang tính trực tiếp và tối giản hơn, không phức tạp như các loại động cơ khác.
Cụ thể các piston sẽ di chuyển tịnh tiến và ngược chiều nhau tạo nên lực đẩy truyền đến trục khủy một cách đối xứng thông qua thanh truyền. Từ đó khiến trục khuỷu chuyển động quay tròn.
Xem thêm:
- Tìm hiểu về các công nghệ SkyActiv của Mazda
- Turbo tăng áp là gì?
- Ý nghĩa ký hiệu i4, V6, V12, W12 trên động cơ ô tô là gì?
Ưu nhược điểm động cơ Boxer
Ưu điểm
Hiệu suất động cơ cao hơn
Động cơ Boxer có thể dễ dàng đặt thẳng hàng với trục dẫn động và hộp số. Bởi Boxer có cấu tạo dạng phẳng và hoạt động theo phương ngang. Điều này giúp lực sinh ra từ sự chuyển động của piston truyền đến trục khuỷu qua hộp số tới bánh xe một cách trực tiếp hơn, ít qua các trung gian truyền động như kết cấu động cơ chữ I hay V. Nhờ đó mà động cơ Boxer sẽ có hiệu suất cao hơn do ít bị thất thoát hao phí khi đi qua các thành phần truyền thống.
Êm ái hơn, tuổi thọ cao hơn
Do có kết cấu nằm ngang đối xứng nên khi động cơ Boxer hoạt động, hai dãy piston sẽ tạo ra lực dao động ngược chiều nhau từ đó tự triệt tiêu nhau. Vì thế động cơ Boxer thường có êm ái, ít rung động hơn những loại kết cấu khác. Và dao động ít hơn cũng đồng nghĩa với tuổi thọ cao hơn.
Xem thêm:
- Ưu nhược điểm các loại hệ thống treo ô tô và lỗi thường gặp
- Thân vỏ ô tô làm bằng gì?
- Xe tự lái có mấy cấp độ?
Trọng tâm xe có thể hạ thấp hơn
Với kết cấu nằm ngang, động cơ Boxer sẽ chiếm ít không gian (về chiều cao) hơn các loại động cơ nằm đứng. Nhờ đó mà trọng tâm xe có thể hạ thấp hơn, giúp xe vận hành ổn định hơn ở dải tốc cao.
Nhược điểm
Phải chế tạo khung xe riêng
Động cơ Boxer có kết cấu nằm ngang nên sẽ như một khối chữ nhật dài và rộng nhưng lại dẹp về chiều cao. Điều này gây không ít khó khăn trong việc bố trí động cơ. Để lắp đặt động cơ Boxer, nhà sản xuất phải chế tạo khung xe riêng với các tính toán phức tạp hơn.
Chi phí sản xuất cao
Cũng như động cơ chữ V, động cơ Boxer cần đến hai hàng xi lanh nên chi phí sản xuất cũng sẽ cao hơn.
Dũng Phạm
