Lịch sử động cơ Ôtô

Lịch sử động cơ ô tô

Động cơ chữ V, động cơ thẳng hàng, động cơ rô-tô hay động cơ điện…đều không còn xa lạ với nhiều người. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết động cơ được ra đời như thế nào? Ý tưởng về động cơ được hình thành từ năm 1506, từ những bức vẽ của danh họa nổi tiếng Leonardo de Vinci. Hơn một thế kỉ sau, nhà vật lý học người Đức Christian Huygens tiếp tục phát triển ý tưởng của Leonardo de Vinci khi thiết kế loại động cơ chạy bằng thuốc súng đầu tiên vào năm 1673. Tuy nhiên, loại động cơ này đã không được đưa vào sản xuất. Vào năm 1807, Francois Isaac De Rivaz, người Thụy Điển, đã phát minh ra loại động cơ đốt trong dùng hỗn hợp khí Hydro và Oxi làm nhiên liệu. Rivaz cũng thiết kế riêng một chiếc xe sử dụng động cơ này. Tuy nhiên, thiết kế của ông đã không thành công như mong đợi. Năm 1823, dựa trên ý tưởng của Leonardo, Samual Brown cho ra đời một loại động cơ được cải tiến từ động cơ hơi nước. Được chạy thử thành công trên một chiếc xe ở khu đồi Shooter (Anh) nhưng loại động cơ này đã không trở nên phổ biến vì nó khá lạc hậu so với tình hình giao thông lúc bấy giờ. Mãi tới năm 1860, lịch sử ngành động cơ xe hơi mới được chính thức bắt đầu khi chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong đầu tiên được cấp bằng sáng chế. 1. Động cơ đốt trong Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, tạo ra công cơ học bằng cách đốt nhiên liệu bên trong động cơ. Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đốt trong xy lanh của động cơ đốt trong. Khi đốt cháy, nhiệt độ tăng, làm cho khí đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên một pít tông, đẩy pít tông này di chuyển đi. Chuyển động tịnh tiến của pittông làm quay trục cơ, sau đó làm bánh xe chuyển động nhờ xích tải hoặc trục truyền động. Động cơ đốt trong được phát minh vào năm 1860 bởi kỹ sư người Pháp có tên Jean Joseph Etienne Lenoir . Chiếc động cơ đầu tiên mà Lenoir chế tạo sử dụng nhiên liệu khí than và được trang bị một xy-lanh nằm ngang. Sau đó, vào năm 1864, Siegfried Marcus, người Áo, đã cải tiến động cơ đốt trong của Lenoir từ sử dụng nhiên liệu khí than sang sử dụng gas. Chiếc động cơ này được gắn vào một một chiếc xe có thể vận hành với vận tốc 16km/h. 2. Động cơ chữ V Động cơ chữ V là loại động cơ đốt trong mà piston được xếp theo hình chữ V khi nhìn từ trục khuỷu. Cấu hình chữ V giúp giảm chiều dài và trọng lượng của động cơ so với động cơ 1 hàng xy-lanh có cùng công suất. Động cơ chữ V đầu tiên ra đời vào năm 1888, là sản phẩm của Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach. Động cơ có góc V (góc giữa 2 hàng xy-lanh) bằng 170C, dung tích 1050 cc, tạo công suất 4 mã lực tại 900 vòng/phút. 3. Động cơ V4   Động cơ V4 là loại động cơ chữ V có 4 xy-lanh. Ra đời vào năm 1922 trên xe hơi của Lancia. Động cơ V4 đầu tiên có khoảng chạy piston dài 120 mm, với trục cam đơn được lắp trên đầu xi-lanh. Sau đó, loại V4 cải tiến với hai lựa chọn dung tích 1633 cc và 1996 cc đã được Ford trang bị cho mẫu xe Ford Essex. Vào năm 1962, Ford giới thiệu mẫu động cơ V4 một trục cân bằng trên mẫu xe Ford Taunus. Từ đó trở đi, động cơ V4 ngày càng trở nên phổ biến trên nhiều mẫu xe của các hãng khác nhau.

 

4. Động cơ V6 Động cơ V6 là loại động cơ đốt trong với 6 xy lanh xếp theo hình chữ V. Đây là loại động cơ được dùng phổ biến thứ hai trong tất cả các mẫu xe hiện đại, sau động cơ 4 xy lanh thẳng hàng. Nó rất phù hợp với các mẫu xe dẫn động cầu trước hiện nay, và ngày càng trở nên phổ biến hơn khi xe hơi có xu hướng có trọng lượng lớn hơn. Động cơ của xe Lancia Aurelia Động cơ V6 đầu tiên được công ty Lancia giới thiệu năm 1924, nhưng không để lại ấn tượng gì đặc biệt. Đến năm 1950, động cơ này lại xuất hiện với mẫu xe Lancia Aurelia, dần dần V6 càng trở nên phổ biến hơn. Thiết kế của V6 cũng được cải tiến nhanh chóng, đặc biệt sau khi mẫu Buick Special được tung ra thị trường năm 1962. Đây là lần đầu tiên, động cơ V6 được sản xuất hàng loạt. Năm 1983, Nissan sản xuất động cơ V6 đầu tiên tại Nhật cho dòng VG series. 5. Động cơ V8 Động cơ V8 là động cơ V có 8 xy lanh, rất phổ biến trong các mẫu xe hơi công suất lớn. Động cơ V8 thường có dung tích từ 4 đến 8.5 lít. Động cơ V8 đầu tiên do Rolls Royce phát triển, đó là động cơ 3.5 lít dành cho mẫu Rolls Royce Legalimit. Tuy nhiên, động cơ này được sản xuất hàng loạt lần đầu tiên bởi hãng Cadillac. Cho đến nay, hãng này đã sản xuất 8 thế hệ động cơ V8, trong đó thế hệ động cơ Cadillac V8 đầu tiên là Type 51. Type 51 được sản xuất năm 1914, là động cơ tiêu chuẩn cho các mẫu xe Cadillac của năm 1915. So với động cơ L-head, V8 Type 51 có những điểm mới mẻ riêng như hệ thống làm mát bằng nước được điều khiển nhiệt tĩnh hay phần động cơ, ly hợp và hộp số hợp lại thành một khối riêng. Trong chiến tranh thế giới I, Ủy ban Chiến tranh của Mỹ đã mua hơn 2000 động cơ V8 tiêu chuẩn của Cadillac để sử dụng tại châu Âu.     Động cơ V8 phát triển bởi một hãng xe hơi Pháp, Count De Dion Bouton. Tại thị trường Mỹ. nó được coi như một sự đổi mới, nhưng về nguyên lý hoạt động vẫn không có gì mới mẻ. Động cơ V8 mới của Cadillac nhẹ hơn so với động cơ 4 xy lanh thế hệ trước đó. Xe có gắn động cơ này có thể đạt tốc độ 90-100km/h. Tới năm 1923, động cơ này được phát triển thêm với công suất lớn hơn, 83,5 mã lực. Khi đó, động cơ L-head được đánh giá là một trong 10 động cơ tốt nhất của thế kỷ 20. Cadillac sản xuất loại động cơ V8 mới, động cơ 341 cho năm 1928 có công suất 90 mã lực. Cùng năm đó, hộp số đồng bộ ra đời. Động cơ 341 được trang bị cho các mẫu xe thuộc series 341 và 341B năm 1928 và 1929. Trong 5 năm, từ năm 1930 đến 1935, Cadillac lại tung ra phiên bản động cơ mới với dung tích 5,8lít. 6. Động cơ V10 Động cơ V10 gồm 10 xy lanh xếp thành hai hàng, mỗi hàng 5 chiếc. Về hình dáng, 10 xy lanh của động cơ không được thiết kế cân bằng như động cơ V6. 10 xy lanh chỉ cân bằng với đối trọng trục khuỷu như động cơ Vee 90 độ (của mẫu BMW M5 hay Dodge Viper), hoặc với một trục thăng bằng như động cơ 72 độ.     Tuy nhiên, V10 không được sử dụng phổ biến cho xe hơi như động cơ V12, tuy hơi phức tạp nhưng chạy êm hơn. Còn động cơ V8 không quá phức tạp nhưng tiết kiệm nhiên liệu hơn. Từ năm 1994, động cơ V10 đã được đưa vào sử dụng trong mẫu Dodge Ram. 7. Động cơ V12 Về cơ bản, V12 là động cơ có 12 xy lanh, cũng giống như động cơ V6 với 6 xy lanh thẳng hàng, cấu trúc của loại động cơ này vốn tự cân bằng nên không cần dùng đến trục thăng bằng.     Động cơ V12 đầu tiên được sử dụng vào năm 1912 cho model Packard “Double Six”, nhưng trước chiến tranh thế giới II, nó đã được trang bị cho nhiều mẫu xe hơi đắt tiền của Cadillac, Packard, Lincoln, Franklin, Rolls Royce và Hispano Suiza. Sau chiến tranh thế giới II, khi động cơ V8 trở nên phổ biến hơn thì V12 không còn được ưa chuộng tại Mỹ nhiều như trước nữa. Những chiếc xe thể thao của các hãng xe Ý như Ferrari và Lamborghini lại chỉ sử dụng động cơ V12 cho các mẫu xe công suất cao của họ. Hãng xe Jaguar đã phát triển động cơ V12 và liên tục sử dụng động cơ này từ năm 1971 đến 1997. Phương Thanh-Thegioioto