Phân biệt các loại động cơ ô tô phổ biến: Tại sao I4 là "Giải pháp vàng" cho các nhà sản xuất?

Động cơ là một bộ phận được xem như quan trọng nhất trên một chiếc xe hơi. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ hết cấu tạo cụ thể hay những ưu và nhược điểm của từng loại động cơ. Bài viết này sẽ giải đáp cơ bản cho bạn đọc những điều kể trên về các loại động cơ ô tô phổ biến nhất hiện nay trên thế giới.

1. Động cơ I4 - "Lựa chọn vàng" cho xe dân dụng

Động cơ I4 là loại động cơ ô tô thông dụng và phổ biến nhất hiện nay trên toàn thế giới. Với cấu tạo khá đơn khi chỉ có duy nhất một hàng 4 xy-lanh xếp theo một đường thẳng với bố trí chỉ có một nắp máy và một hàng van xu-páp (Giống hình chữ I), động cơ I4 được thường được ví von như "Lựa chọn vàng" dành cho cả nhà sản xuất lẫn khách hàng. 

Ưu điểm:

1. Động cơ I4 có thiết kế nhỏ gọn, dễ tích hợp trong nhiều loại thiết kế khoang máy khác nhau và đặc biệt thích hợp cho các loại xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước vì yếu tố nhỏ gọn. 

2. Động cơ I4 có khả năng tiết kiệm nhiên liệu rất tốt nhờ vào trọng lượng tổng thể nhẹ với chỉ 1 cổ xả.

3. Cũng nhờ yếu tố chỉ có một nắp máy và ít bộ phận chuyển động hơn so với các dòng có nhiều hàng xy lanh nên động cơ I4 có tỷ số năng lượng bị hao tổn rất nhỏ.

4. Dễ bảo trì, bảo dưỡng.

5. Cuối cùng, với thiết kế đơn giản, trọng lượng động cơ nhẹ dẫn tới việc chi phí sản xuất của động cơ I4 cũng thường khá thấp. Đây là yếu ảnh hưởng trực tiếp tới giá bán của xe. 

Nhược điểm:

1. Động cơ I4 thường bị giới hạn dung tích xy-lanh.

2. Động cơ I4 có thiết kế với trọng tâm đặt cao hơn so với các động cơ khác. Điều này sẽ là một bất lợi nếu áp dụng trên các mẫu xe thể thao.

3. Động cơ I4 có khả năng vận hành không êm ái bằng các loại động cơ nhiều xy-lanh như I6, V6, V8... Lý do là bởi các lực sinh ra bởi chuyển động của Piston tác động lên trục khuỷu không đều và có thể khiến động cơ bị rung lắc. Thực tế, trên một mẫu xe hiện đại, các nhà sản xuất đã sáng chế ra một hệ thống trục cân bằng có tác dụng triệt tiêu sự rung lắc, giúp động cơ được cân bằng hơn.

* Tổng kết: Nhỏ gọn, nhẹ, ổn định về công suất cũng như khả năng tiết kiệm nhiên liệul, giá thành vừa phải nhưng bị giới hạn thể tích xy-lanh.

2. Động cơ I6

Tương tự động cơ I4, động cơ I6 cũng có cấu tạo khá đơn giản với chỉ có duy nhất một hàng xy-lanh xếp theo một đường thẳng với bố trí chỉ có một nắp máy và một hàng van xu-páp. Tuy nhiên, trên động cơ I6 có tổng cộng 6 xy-lanh, nhiều hơn động cơ I4 2 xy-lanh. Tuy vậy, động cơ I6 lại xuất hiện ít hơn rất nhiều so với động cơ I4 và thường chỉ có mặt trên các mẫu xe của BMW hoặc Mercedes-Benz.

Ưu điểm:

1. Động cơ I6 có khả năng vận hành rất êm ái nhờ thiết kế của động cơ đã được tối ưu hoá lại việc bố trí thứ tự kích nổ bên trong xy-lanh.

2. Tương tự động cơ I4, động cơ I6 có chi phí sản xuất thấp.

3. Động cơ I6 có thiết kế đơn giản và dễ bảo trì.

Nhược điểm:

1. Cũng bởi có thêm 2 xy-lanh so với động cơ I4, động cơ I6 có kích thước lớn hơn đáng kể. Điều này đã khiến động cơ I6 trở nên không phù hợp với các loại xe nhỏ và xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước.

2. Động cơ I6 có trọng tâm đặt cao, tương tự động cơ I4.

* Tổng kết: Mạnh mẽ, êm ái, tiết kiệm nhưng kén chọn xe.

3. Động cơ chữ V

Về cấu tạo, có thể một đơn giản động cơ chữ V có thiết kế với 2 hàng xy-lanh thẳng hàng xếp hình chữ V. So với động cơ chữ I, động cơ chữ V có cấu tạo về trục khuỷu phức tạp hơn rất nhiều. Các loại động cơ chữ V phổ biến như: V6, V8, V10 hoặc V12. 

Ưu điểm: 

1. Động cơ chữ V có thiết kế linh hoạt để áp dụng trên cả dòng xe sử dụng hệ dẫn động cầu trước lẫn cầu sau.

2. Động cơ chữ V cho phép xy-lanh có dung tích lớn. Từ đó, cải thiện tối đa được khả năng sinh công của xe.

3. Động cơ chữ V có cấu trúc vuông vắn hơn so với động cơ chữ I. Điều này góp phần giúp hạn chế tối đa lực ly tâm khi xe vào cua ở những dải vận tốc cao.

4. Với thiết kế động cơ hình chữ V, trọng lực được phân bố đều ra 2 bên của động cơ. Điều này làm giảm thiểu tối đa các rung lắc gây ra trong quá trình chuyển động của Piston.