Động cơ Diesel 2 kỳ, với thiết kế gọn nhẹ và khả năng tạo công suất lớn chỉ trong hai hành trình piston, đã trở thành giải pháp tin cậy cho nhiều ứng dụng từ giao thông vận tải đến máy móc công trình. Bài viết này sẽ giúp bạn nắm rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động từng bước của chu trình công tác, sơ đồ phối khí đặc trưng, cũng như so sánh ưu – nhược điểm so với động cơ 4 kỳ truyền thống.
Giới thiệu chung
Động cơ Diesel 2 kỳ (còn gọi là động cơ Diesel hai thì) là giải pháp máy móc cỡ nhỏ gọn, công suất lớn, được ứng dụng rộng rãi trong:
- Giao thông vận tải (xe máy, máy kéo, tàu thuyền)
- Máy công trình (máy xúc, máy ủi)
- Các cơ sở công nghiệp, quốc phòng – an ninh
Với thiết kế đơn giản, quá trình trao đổi khí chỉ qua cửa quét và cửa thải, động cơ Diesel 2 kỳ đạt hiệu suất cao và khả năng đáp ứng yêu cầu công suất lớn mà vẫn giữ trọng lượng nhẹ.
Động cơ Điêden 2 kỳ kiểu quét vòng đặt ngang
Cấu Tạo và Sơ Đồ Phối Khí
Các Thành Phần Chính
- Xy lanh – Piston – Thanh truyền – Trục khuỷu: Tạo nên chuyển động cơ bản.
- Máy nén khí (Blower): Cung cấp khí quét với áp suất cao hơn áp suất khí quyển, hỗ trợ quá trình nạp – thải.
- Cửa quét (Scavenge port) & cửa thải (Exhaust port): Điều khiển lưu thông khí trong xi lanh.
- Vòi phun nhiên liệu (Injector): Phun sớm nhiên liệu vào buồng nén.
Sơ Đồ Phối Khí
- α₁ – Góc mở sớm cửa quét
- α₂ – Góc đóng muộn cửa quét
- β₁ – Góc mở sớm cửa thải
- β₂ – Góc đóng muộn cửa thải
- θ – Góc phun sớm nhiên liệu
Họat động cơ cấu, Đồ thị công và đồ thị tròn phối khí của động cơ Điêden 2 kỳ quét vòng đặt ngang
Diễn Biến Chu Trình Qua Hai Hành Trình Piston
Hành Trình 1: Công Tác (ĐCT → ĐCD)
- Cháy – Giãn nở sinh công:
- Piston chuyển động từ điểm chết trên (ĐCT) → Buồng nén bung nổ, khí giãn nở, đẩy piston đi xuống → quay trục khuỷu.
- Mở cửa thải (β₁):
- Khi piston mở cửa thải, khí cháy thoát ra ngoài do chênh lệch áp suất → Thải tự do.
- Mở cửa quét (α₁) & Quét khí:
- Khoảng piston tiếp tục di chuyển xuống ĐCD, khí quét áp suất cao được nạp vào xi lanh, đẩy khí dư thải ra ngoài.
- Khoảng piston tiếp tục di chuyển xuống ĐCD, khí quét áp suất cao được nạp vào xi lanh, đẩy khí dư thải ra ngoài.
Hành Trình 2: Nén – Chuẩn Bị Cháy (ĐCD → ĐCT)
- Đóng cửa quét (α₂):
- Piston đi lên, đóng kín cửa quét, tiếp tục nén khí mới trong xi lanh.
- Đóng cửa thải (β₂):
- Khi piston đi lên đến vị trí đóng kín cửa thải, buồng đốt kín hoàn toàn, kết thúc pha nạp – thải.
- Nén khí & Phun nhiên liệu (θ):
- Piston tiếp tục nén đến gần ĐCT, ở góc θ thì nhiên liệu được phun sớm vào không khí → hình thành hỗn hợp cháy – kết thúc hành trình thứ hai, bắt đầu chu trình tiếp theo.
So Sánh Động Cơ 2 Kỳ và 4 Kỳ
| Tiêu chí | Động cơ 2 kỳ | Động cơ 4 kỳ |
| Công suất lý thuyết | Gấp 2 lần (thực tế 1,6–1,8×) | 1× |
| Chất lượng nạp – thải | Ít hiệu quả hơn (góc phối khí < 180°) | Cao (góc phối khí ≥ 180°) |
| Kết cấu | Đơn giản, chỉ cần cửa quét và thải + máy nén | Phức tạp hơn (cam, cơ cấu van) |
| Mô-men quay | Ổn định hơn (1 chu trình = 2 hành trình) | Xen kẽ (1 chu trình = 4 hành trình) |
| Tổn hao nhiệt & mòn chi tiết | Cao hơn (nhiều chu trình/phút) | Thấp hơn |
| Điều chỉnh pha phối khí | Khó khăn (phải điều chỉnh blower) | Dễ dàng (di chuyển trục cam – trục khuỷu) |
Ứng Dụng & Lời Kết
Động cơ Diesel 2 kỳ với ưu điểm công suất cao, thiết kế gọn nhẹ và khả năng vận hành mạnh mẽ vẫn giữ vai trò quan trọng trong:
- Máy móc nông nghiệp, cơ giới xây dựng
- Phương tiện giao thông cỡ nhỏ (máy cắt cỏ, máy phát điện)
- Thiết bị quân sự, lực lượng quốc phòng
Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ chu trình công tác động cơ Diesel 2 kỳ, từ cấu tạo, diễn biến hoạt động đến ưu – nhược điểm so với động cơ 4 kỳ. Rất mong nhận được góp ý và chia sẻ thêm từ bạn đọc! Để biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ trường dạy nghề Thanh Xuân qua website https://truongdaotaonghethanhxuan.edu.vn/ hoặc đến địa chỉ 59 Nguyễn Tuân, Thanh Xuân, Hà Nội, hotline: (024) 35 58 95 95 hoặc 0936 98 90 90.