Động cơ là gì? Các loại động cơ phổ biến nhất hiện nay

Động cơ là một thiết bị quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Tuy nhiên, nhiều người còn băn khoăn không biết động cơ là gì, các loại động cơ phổ biến nhất hiện nay là gì? Câu trả lời sẽ được bật mí chi tiết trong bài viết dưới đây.

Động cơ là gì?

Động cơ là một thiết bị có khả năng tạo tiêu thụ năng lượng để sản xuất ra cơ năng, nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế và gia dụng. Nó được ví là “trái tim” để vận hành thiết bị trong lĩnh vực sản xuất ô tô, tàu thủy, máy bay, máy móc công nghiệp và thiết bị gia dụng. Ứng dụng để tạo ra sự chuyển động, điều khiển các thiết bị. Trong các nhà máy điện, động cơ được sử dụng để sản xuất ra năng lượng điện.

Lịch sử hình thành của động cơ

Động cơ đã được con người phát minh và sử dụng từ bao nhiêu đời nay, nó không ngừng được cải tiến, mang đến nhiều lợi ích cho cuộc sống. Quá trình phát triển được thể hiện qua các giai đoạn sau:

• Ở thời cổ đại: Con người đã biết sử dụng cáp tời, trục quay hay ròng rọc để chuyển hóa năng lượng thành động năng để phục vụ các công việc trong đời sống hàng ngày. Các tàu chiến trước đây đã sử dụng năng lượng nhân tạo từ các động cơ dạng đòn bẩy để tạo ra động năng có thể tự chèo thuyền. Sau đó, nhiều phát minh dựa trên nguyên lý hoạt động đó đã được ứng dụng vào sinh hoạt hàng ngày.
• Thời trung đại: Con người đã bắt đầu nghiên cứu và phát minh ra bánh răng để phục vụ trong máy xay xát, tên lửa và đây cũng là bước tiến đưa động cơ lên tầm cao mới.
• Thời hiện đại: Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, con người đã phát minh ra các loại động cơ khác nhau như động cơ điện, động cơ đốt trong, động cơ tua bin, động cơ hơi đốt và được sử dụng rộng rãi trong đời sống cực kỳ hữu ích.

Cấu tạo chung của động cơ

Sau khi hiểu rõ động cơ là gì, đa số mọi người sẽ muốn biết thêm về cấu tạo của thiết bị này. Mỗi loại động cơ sẽ có cấu tạo và đặc điểm riêng biệt, tuy nhiên chúng sẽ có chung những bộ phận sau đây:

• Xi lanh: Đây là bộ phận chính của động cơ, nó có thiết kế dạng hình trụ, mỗi motor có từ 1 đến nhiều xi lanh tùy thuộc vào từng loại. Bộ phận này là nơi đốt cháy nhiên liệu để tạo ra năng lượng.
• Piston: Được thiết kế dạng chiếc đĩa chuyển động, đặt ở bên trong xi lanh và có thể di chuyển lên xuống với nhiệm vụ nén hỗn hợp khí nhiên liệu và không khí hoặc đẩy khí thải ra.
• Hệ thống ban: Đóng vai trò điều khiển lưu lượng không khí và khí nhiên liệu ra vào khỏi xi lanh.
• Bình nhiên liệu: Đây là vị trí chứa các loại nhiên liệu để cho động cơ hoạt động, nó có thể là một bình xăng hoặc một bình dầu.
• Bộ chế hòa khí: Có nhiệm vụ pha trộn nhiên liệu và không khí trước khi hỗn hợp này được đốt cháy.
• Hệ thống làm mát: Đây là bộ phận quan trọng giúp Motor duy trì nhiệt độ tốt, hạn chế hư hải và cháy nổ.
• Hệ thống đánh lửa: Có nhiệm vụ điều khiển sự pha trộn nhiên liệu và không khí, đồng thời đánh lửa để tạo ra lực đẩy.

Các loại động cơ phổ biến hiện nay

Tại Việt Nam và trên thế giới hiện đang có 2 loại động cơ được sử dụng phổ biến nhất với các cấu tạo và đặc tính ứng dụng riêng biệt. 

1. Động cơ điện (motor điện)

Động cơ điện là một thiết bị dùng để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ khí để thực hiện các công việc. Động cơ điện được cấu tạo từ bộ cảm ứng bao gồm cụm nam châm nằm trong ống dẫn điện được gắn vào trục quay. Cùng với đó là bộ từ bao gồm các dây dẫn điện chạy xung quanh bộ cảm ứng. Một khi nguồn điện được chạy qua các dây dẫn của bộ từ, nó sẽ tạo ra một trường từ mạnh khiến cho bộ cảm ứng này quay theo động lực giữa trường từ và nam châm.

1.1. Phân loại động cơ điện

Hiện nay có hai loại động cơ điện phổ biến đó là: Motor điện xoay chiều và Motor điện một chiều. 

• Động cơ điện xoay chiều (AC) bao gồm: Động cơ đồng bộ 3 pha đòi hỏi tốc độ và chính xác cao, động cơ không đồng bộ sử dụng cho nhu cầu cần độ bền cao.
• Động cơ điện một chiều (DC): Động cơ đồng hồ đòi hỏi tốc độ và độ chính xác cao, động cơ ngược chiều kim đồng hồ phù hợp cho các ứng dụng cần một lực đẩy mạnh mẽ.

1.2. Đặc điểm nổi bật của động cơ điện

• Hiệu suất làm việc cao: Động cơ điện hoạt động với hiệu suất cao, khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cao khí cực kỳ tốt.
• Tốc độ: Mỗi loại motor điện sẽ có tốc độ quay khác nhau, nó còn tùy thuộc vào điều kiện hoạt động. 
• Điện áp và dòng điện: Mỗi loại động cơ điện sẽ cần có nguồn điện phù hợp để hoạt động sao cho điện áp và dòng điện đủ để đáp ứng các yêu cầu hoạt động của chúng.
• Tuổi thọ: Động cơ điện có thể hoạt động trong một thời gian dài, tuy nhiên còn phụ thuộc vào cách bảo quản và sử dụng của chủ quản.

1.3. Ứng dụng của động cơ điện

• Trong công nghiệp: Nó được sử dụng trong sản xuất, đóng tàu, khai thác mỏ và năng lượng
• Trong giao thông vận tải: Có mặt trong hầu hết các phương tiện giao thông như ô tô, tàu hỏa, máy bay, xe máy, xe đạp điện.
• Trong lĩnh vực điện tử: Là một bộ phận của máy tính, máy giặt, quạt, máy hút bụi, điều hòa… 
• Trong lĩnh vực y tế: Động cơ có mặt trong các thiết bị y tế như máy siêu âm, máy chụp X quang…

2. Động cơ đốt trong 

Động cơ đốt trong là tất cả các loại motor sử dụng nhiên liệu đốt cháy để tạo ra sức mạnh cơ học. Những loại nhiên liệu này có thể là xăng, dầu, gam, ethanol… Nó được cấu tạo bao gồm các bộ phận chính: Buồng đốt, hệ thống cấp nhiên liệu, hệ thống tạo lửa và hệ thống làm mát. Khi nhiên liệu được nạp vào buồng đốt, quá trình đốt cháy được thực hiện để tạo ra năng lượng và áp lực, từ đó tạo ra lực đẩy piston di chuyển trong xi lanh và tạo ra sức mạnh cơ học.

2.1 Phân loại động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong được phân loại thành các nhóm sau đây:

• Động cơ đốt trong xăng: Sử dụng xăng làm nhiên liệu đốt cháy, sử dụng phổ biến trong các loại xe hơi hay các phương tiện vận tải cá nhân.
• Động cơ đốt trong dầu Diesel: Sử dụng dầu Diesel làm nhiên liệu đốt cháy, ứng dụng trong các loại xe tải, xe nâng hàng, máy móc công trình.
• Động cơ đốt trong gas: Sử dụng khí đốt làm nhiên liệu đốt cháy, được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng năng lượng và công nghiệp.
• Động cơ đốt trong ethanol: Nhiên liệu đốt cháy là ethanol, sử dụng phổ biến trong các loại xe thể thao và các phương tiện giải trí.

2.2. Đặc điểm nổi bật của động cơ đốt trong

• Hiệu suất cao: Hầu hết các loại motor đốt trong có khả năng chuyển đổi năng lượng đốt cháy sang năng lượng cơ cao hơn so với động cơ điện.
• Tốc độ: Tùy thuộc vào cấu tạo, kích thước mà các loại motor sẽ có tốc độ quay khác nhau.
• Công suất hoạt động mạnh mẽ: Động cơ đốt trong luôn có công suất vượt trội hơn các loại động cơ khác.
• Độ bền bỉ: Có thể hoạt động liên tục, tuổi thọ cao và bền bỉ hơn.

2.3. Ứng dụng của động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong có ứng dụng đa dạng từ các phương tiện cá nhân, máy móc công nghiệp cho đến sản xuất năng lượng. Các ứng dụng phổ biến có thể kể đến như sau:

• Sử dụng làm động cơ cho xe hơi, xe tải, tàu thủy, máy bay và các phương tiện giao thông khác.
• Là một bộ phận của các loại máy móc công trình, máy phát điện, các thiết bị công nghiệp khác. 
• Ứng dụng trong hệ thống năng lượng, nhà máy sản xuất nhiên liệu, nhà máy điện, các hệ thống điện mặt trời.

Nguyên lý hoạt động chung của động cơ là gì?

1. Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Hỗn hợp nhiên liệu và không khí được được thực hiện đốt trong trong xi lanh của động cơ. Khi nhiệt độ tăng lên cao, khí đốt sẽ giãn nở và tạo ra áp suất để tạo lực đẩy khiến piston di chuyển lên xuống.

Mỗi loại động cơ đốt trong sẽ có nguyên lý làm việc riêng biệt, nhưng nó sẽ đều trải qua 4 bước cơ bản Nạp - Nén - Nổ - Xả. Xả và nạp chính là công đoạn thay thế khí xả ra bằng một loại khí mới. Bước nén và nổ có tác dụng biến đổi thế năng và năng lượng hóa học thành năng lượng cơ.

2. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện

Đối với động cơ điện, khi nguồn điện xoay chiều được đưa vào stator sẽ tạo ra một trường từ điện trong stator. Lúc này, các nam châm hoặc ổ đĩa được tạo ra từ một nguồn năng lượng khác. 

Sau đó, các lực từ được tạo ra trong stator sẽ tương tác với nam châm hoặc ổ đĩa để tạo ra một lực xoay giúp cho rotor chuyển động. Từ đó, nó sẽ khiến các bộ truyền động, cụm bánh răng và hệ thống lái xe chuyển động.

Vai trò, ứng dụng của động cơ

Trong đoạn giải đáp động cơ là gì chúng tôi có nhấn mạnh, động cơ có vai trò cực kỳ quan trọng và nó có mặt ở hầu hết các thiết bị, máy móc trong cuộc sống hiện nay từ đời sống sinh hoạt, sản xuất công nghiệp cho đến ngành giao thông vận tải. Bên cạnh đó, động cơ điện còn được ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt là các ổ cứng, ổ quang với kích thước siêu nhỏ.

Hiệu suất của động cơ là gì?

Hiệu suất của động cơ được tính là tỷ lệ giữa năng lượng hoạt động thực tế và năng lượng tiêu thụ. Nếu hiệu suất càng cao thì động cơ hoạt động càng tốt, tiết kiệm năng lượng và ngược lại. Do đó, tùy vào ứng dụng mà tầm quan trọng của động cơ sẽ khác nhau. Dưới đây là các thang đo hiệu suất của động cơ:

• Công suất: Đại lượng đo lường năng lượng hoạt động trong một đơn vị thời gian, kí hiệu là Watts.
• Momen xoắn: Đây là đại lượng đo lường lực xoắn tác động lên trục quay có đơn vị là N.m hoặc Ib.ft.
• Năng lượng tiêu thụ: Đây chính là đại lượng đo lường năng lượng tiêu thụ để hoạt động có đơn vị là Calo.
• Hiệu suất chuyển đổi năng lượng: Được tính là tỷ lệ giữa năng lượng hoạt động thực tế và năng lượng tiêu thụ. 

So sánh động cơ điện và động cơ đốt trong

Ngoài việc tìm hiểu động cơ là gì, bạn cũng cần phân biệt được giữa động cơ điện và động cơ đốt trong để lựa chọn cho mình một sản phẩm phù hợp, Dưới đây là bảng so sánh chi tiết:

Từ bảng so sánh trên, chúng ta có thể những ưu nhược điểm của từng loại động cơ là gì. Tùy vào nhu cầu sử dụng, chi phí đầu tư, môi trường làm việc mà các doanh nghiệp lựa chọn cho mình một loại động cơ phù hợp.

Cách bảo trì, bảo dưỡng động cơ

Bảo trì, bảo dưỡng là việc làm cần thiết để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ và ít hư hỏng trong quá trình sử dụng. Dưới đây là một số mẹo bảo dưỡng động cơ đơn giản thường áp dụng:

• Thường xuyên kiểm tra, bôi dầu, lọc dầu, lọc gió của motor để đảm bảo nó hoạt động được trơn tru.
• Điều chỉnh độ căng của dây đai cùng với chuỗi chuyển động motor đảm bảo chúng không quá lỏng hoặc không quá chặt.
• Thực hiện thay thế bộ đánh lửa và điều chỉnh hệ thống điện của motor để đảm bảo lửa được đánh chính xác, đem đến hiệu suất tối ưu.
• Kiểm tra và thay thế các bộ phận nếu hư hỏng nặng như piston, bạc đạn, van, xi lanh để đảm bảo không ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc.
• Hãy kiểm tra hệ thống làm mát của motor xem có hư hỏng gì không, chức năng làm mát có ổn định không.
• Điều chỉnh hệ thống nạp nhiên liệu cùng với hệ thống chế hòa khí để đảm bảo nhiên liệu được đưa vào động cơ một cách hiệu quả.

Lưu ý: Trong trường hợp động cơ bị hỏng và bạn không có khả năng khắc phục được thì hãy liên hệ ngay trung tâm sửa chữa chuyên nghiệp để được kiểm tra và sửa chữa nhanh chóng và hiệu quả.

Hy vọng rằng với những chia sẻ vừa rồi sẽ giúp bạn hiểu rõ về động cơ là gì, vai trò cũng như các loại động cơ được sử dụng phổ biến hiện nay. Nếu bạn đang muốn tìm hiểu sâu hơn về từng loại động cơ hãy truy cập website doosan-iv.vn hoặc liên hệ HOTLINE để được tư vấn trực tiếp.

>>> Xem thêm:

• Cấu tạo của động cơ điện 1 pha & Nguyên lý làm việc
• Phanh tang trống là gì? Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại phanh tang trống
• Turbo là gì? Lưu ý khi sử dụng xe động cơ Turbo tăng áp