Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

Nguyễn Trọng Hữu 7 ngày

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

boxer-engine-animation_2798.jpg
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.

in-line-piston_5097.jpg

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?

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.

Động cơ Boxer trong quá trình hoạt động thực tế

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.

in-line-boxer-engine_6844.jpg
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.

Xét về nguyên tắc vật lý, động cơ Boxer ít dao động và rung lắc hơn, do đó sẽ có tuổi thọ cao hơn

3. Trọng tâm thấp hơn

third-generation-subaru-four-cylinder-boxer-engine_262.jpg
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.
 

subaru-boxer-engine-1_3260.jpg
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:

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:

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.

Chi tiết về công nghệ động cơ Boxer độc đáo của Subaru
Xem quá trình lắp ráp động cơ Boxer của Subaru

Theo www.danhgiaxe.com

Nguồn: DailyXe

Tin cùng chuyên mục

Công nghệ này trên Ford Focus 2019 sẽ khiến người dùng bớt lo ngại về ổ gà hơn

Autopro 22 giờ 9

Công nghệ này trên Ford Focus 2019 sẽ khiến người dùng bớt lo ngại về ổ gà hơn

Ford lần đầu công bố công nghệ phòng tránh ổ gà vào đầu năm 2016 với chiếc Mondeo và cho tới nay vẫn một mình một ngựa trong cuộc đua giảm thiểu thiệt hại do ổ gà gây ra trên thế giới.

Bảo dưỡng ắc quy xe ô tô thế nào mới đúng cách?

DailyXe 22 giờ 6

Bảo dưỡng ắc quy xe ô tô thế nào mới đúng cách?

Nhiều người nghĩ đơn giản rằng ắc quy chỉ giúp xe ô tô khởi động, nhưng ngay sau khởi động là một chuỗi hoạt động cơ học phức tạp. Vì vậy, bình ắc quy chất lượng cao đóng vai trò rất quan trọng vào hiệu suất hoạt động của xe, đặc biệt là khi bạn sống trong môi trường có thời tiết và nhiệt độ khắc nghiệt.

Tính năng đỗ xe tự động - xu hướng mới của xe hơi hiện đại

BanXeHoi 2 ngày 12

Tính năng đỗ xe tự động - xu hướng mới của xe hơi hiện đại

Nhằm hướng tới mục tiêu phục vụ tốt hơn cho người dùng, các nhà sản xuất xe hơi trên thế giới đang dần phổ cập các công nghệ đỗ xe tự động cho những mẫu xe sản xuất mới của họ.

Hàng loạt xe Ford mới sẽ an toàn hơn với công nghệ Co-Pilot360

DailyXe 2 ngày 10

Hàng loạt xe Ford mới sẽ an toàn hơn với công nghệ Co-Pilot360

Với hệ thống an toàn Ford Co-Pilot360 sẽ tăng đáng kể khả năng an toàn cho các dòng xe của Ford.

Tìm hiểu về gói công nghệ an toàn Safety Shield 360 trên Nissan X-Trail

BanXeHoi 5 ngày 15

Tìm hiểu về gói công nghệ an toàn Safety Shield 360 trên Nissan X-Trail

Cùng điểm qua những nét đặc trưng của gói an toàn Nissan X-Trail mà Nissan vừa công bố phổ cập trên Nissan X-Trail và Altima vào năm 2021.

10 nguyên nhân khiến đèn báo lỗi động cơ sáng ở ô tô, tài xế cần biết

DailyXe 5 ngày 16

10 nguyên nhân khiến đèn báo lỗi động cơ sáng ở ô tô, tài xế cần biết

Khi đèn báo lỗi động cơ (check-engine) sáng mà không tắt đi trên bảng táp-lô, đó là lúc bạn nên kiểm tra động cơ hoặc mang xe đến gara để sửa chữa.

Động cơ SkyActiv-X của Mazda 3 2019 có gì độc đáo?

Xe360 6 ngày 21

Động cơ SkyActiv-X của Mazda 3 2019 có gì độc đáo?

Loại động cơ xăng Mazda SkyActiv-X thế hệ mới với cơ cấu đốt cháy hỗn hợp khí-nhiên liệu tương tự như máy diesel sẽ có hiệu năng và mức tiêu thụ nhiên liệu ấn tượng.

Ngắt động cơ tạm thời - xu hướng mới trên ôtô

DailyXe 6 ngày 14

Ngắt động cơ tạm thời - xu hướng mới trên ôtô

Công nghệ ngày càng phổ biến giúp tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ môi trường nhưng nó có ảnh hưởng ít nhiều đến tuổi thọ động cơ.

Màn hình cảm ứng bề mặt 3D sắp xuất hiện trên xe hơi

BanXeHoi 7 ngày 22

Màn hình cảm ứng bề mặt 3D sắp xuất hiện trên xe hơi

Giải pháp màn hình cảm ứng bề mặt 3D của công ty Canatu (Phần Lan) vừa thắng giải danh giá Automotive Brand Contest 2018 trong danh mục “concept xe”.

Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

DailyXe 7 ngày 37

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.

Vì sao xe dùng hộp số tự động ngày càng được ưa chuộng?

DailyXe 7 ngày 16

Vì sao xe dùng hộp số tự động ngày càng được ưa chuộng?

Hộp số tự động đang là loại hộp số được ưa chuộng trên các mẫu xe hơi hiện nay nhờ các thao tác vận hành đơn giản.

Tesla Roadster có thể được trang bị động cơ đẩy của tên lửa SpaceX

XeHay 8 ngày 16

Tesla Roadster có thể được trang bị động cơ đẩy của tên lửa SpaceX

Tháng trước, CEO của Tesla, Elon Musk đã cho biết dòng Model 3 sẽ được bổ sung một biến thể AWD dẫn động bốn bánh toàn thời gian hiệu suất cao, có khả năng tăng tốc nhanh hơn và xử lý tốt hơn so với BMW M3.

Thắng tay trên ôtô sắp biến mất

Zing.vn 8 ngày 16

Thắng tay trên ôtô sắp biến mất

Đó là kết luận do công ty nghiên cứu thị trường xe hơi trực tuyến CarGurus (Anh) đưa ra gần đây khi khảo sát 32 hãng sản xuất ôtô lớn.

Hyundai Elantra 2019 trình làng với diện mạo sắc nét, cá tính và an toàn hơn

XeHay 8 ngày 22

Hyundai Elantra 2019 trình làng với diện mạo sắc nét, cá tính và an toàn hơn

Hyundai Elantra 2019 là một cuộc cải tổ quy mô lớn so với thế hệ trước, mặc dù Elantra 2011 vốn đã rất hấp dẫn với kiểu dáng đẹp mắt và trẻ trung.

'Giải mã' các thông số kỹ thuật trên lốp xe ô tô

DailyXe 8 ngày 17

'Giải mã' các thông số kỹ thuật trên lốp xe ô tô

Khi thay lốp xe ô tô người dùng thường chỉ quan tâm đến kích cỡ lốp, hãng sản xuất, giá thành mà ít quan tâm đến các thông số kỹ thuật có phù hợp với nhu cầu sử dụng. Vì thế, đã có không ít các sự cố liên quan đến lốp như nổ lốp khi chạy ở tốc độ cao, lốp xe quá ồn, dễ bị "đá chém"...

Những công nghệ làm nên sức mạnh của BMW

Xe360 9 ngày 19

Những công nghệ làm nên sức mạnh của BMW

Thế mạnh tạo nên sức hút cho hãng xe này là công nghệ BMW EfficientDynamics tích hợp những điểm tiên tiến, hiện đại.

Maybach 57S vàng đồng độc nhất Việt Nam đeo biển số TP. Hồ Chí Minh

XeHay 13 ngày 24

Maybach 57S vàng đồng độc nhất Việt Nam đeo biển số TP. Hồ Chí Minh

Đây là chiếc Maybach 57S màu đồng độc nhất Việt Nam. Ban đầu, xe thuộc sở hữu của một đại gia Sài thành, sau đó xe được bán ra Hà Nội. Mới đây, Maybach 57S đã xuất hiện trên đường phố Sài Gòn với biển số mới, được biết xe hiện thuộc sở hữu của ông chủ Công ty nhập khẩu siêu xe quận 5, TP. Hồ Chí Minh.

Những câu hỏi lớn sau màn ra mắt hào nhoáng của VinFast ở Paris

Zing.vn 13 ngày 27

Những câu hỏi lớn sau màn ra mắt hào nhoáng của VinFast ở Paris

Thiết kế thiếu đột phá, tỷ lệ nội địa hóa và phân khúc khách hàng chưa rõ ràng... VinFast gây hoài nghi về khả năng thành công ở Việt Nam.

VinFast là một "người chơi mới" nhưng sẽ sớm có vị thế trong ngành công nghiệp ô tô toàn cầu

XeHay 14 ngày 27

VinFast là một người chơi mới nhưng sẽ sớm có vị thế trong ngành công nghiệp ô tô toàn cầu

Sự kiện ra mắt hai chiếc xe mẫu đầu tiên của VinFast tại Paris Motor Show 2018 chỉ sau chưa đầy một năm công bố kế hoạch, đã thu hút sự chú ý của tất cả khán giả nước nhà cũng như truyền thông quốc tế.

Soi nội thất 2 mẫu xe VinFast vừa ra mắt

Zing.vn 14 ngày 18

Soi nội thất 2 mẫu xe VinFast vừa ra mắt

Nội thất của 2 mẫu VinFast được đánh giá là đẹp mắt, có nhiều nét giống với các mẫu xe của BMW nhưng được tùy biến.