Động cơ xăng 2 kì là một loại động cơ đốt trong đặc biệt, nổi tiếng với cấu trúc đơn giản và hiệu suất cao trong một số ứng dụng cụ thể. Chu trình hoạt động của động cơ này diễn ra chỉ trong hai hành trình của piston, khác biệt so với động cơ 4 kì truyền thống. Để hiểu rõ hơn, chúng ta sẽ đi sâu vào từng giai đoạn của chu trình này.
Kì 1: Cháy – Dãn Nở, Thải Tự Do, Quét và Thải Khí
Trong kì đầu tiên, piston di chuyển từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD).
- Cháy – Dãn Nở: Piston bắt đầu hành trình từ ĐCT, áp suất cao từ quá trình đốt cháy nhiên liệu đẩy piston xuống, làm trục khuỷu quay và sinh công. Giai đoạn này kết thúc khi piston bắt đầu mở cửa quét.
Alt text: Piston di chuyển trong xi lanh động cơ xăng 2 kì, thể hiện giai đoạn giãn nở và sinh công.
-
Thải Tự Do: Từ khi piston mở cửa thải đến khi bắt đầu mở cửa quét, khí thải áp suất cao trong xi lanh thoát ra ngoài qua cửa thải. Đây là giai đoạn thải tự do, giúp giảm áp suất trong xi lanh trước khi quá trình quét diễn ra.
-
Quét và Thải Khí: Piston tiếp tục di chuyển xuống, mở cửa quét. Hỗn hợp khí (hoà khí) từ cacte (crankcase) với áp suất cao, thông qua đường thông và cửa quét, đi vào xi lanh, đẩy khí thải còn lại ra ngoài qua cửa thải. Mục tiêu là làm sạch xi lanh để chuẩn bị cho kì nén tiếp theo.
-
Nén Hoà Khí trong Cacte: Đồng thời, khi piston đi xuống và đóng cửa nạp, hỗn hợp khí trong cacte bị nén, làm tăng áp suất và nhiệt độ của nó. Việc bố trí đóng cửa nạp trước khi mở cửa quét đảm bảo áp suất cao trong cacte, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quét khí hiệu quả.
Kì 2: Quét – Thải Khí, Lọt Khí, Nén và Cháy – Dãn Nở
Trong kì thứ hai, piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, hoàn thành chu trình.
- Quét – Thải Khí (Tiếp Tục): Khi piston bắt đầu đi lên từ ĐCD, cửa quét và cửa thải vẫn còn mở. Hỗn hợp khí từ cacte tiếp tục được đưa vào xi lanh, đẩy khí thải ra ngoài. Quá trình này chỉ kết thúc khi piston đóng cửa quét.
Alt text: Quá trình quét và thải khí diễn ra trong động cơ xăng hai kì, với hòa khí đi vào và khí thải thoát ra.
-
Lọt Khí: Sau khi piston đóng cửa quét nhưng chưa đóng cửa thải, một phần hỗn hợp khí trong xi lanh có thể bị lọt ra ngoài qua cửa thải. Đây là một nhược điểm của động cơ 2 kì, gây lãng phí nhiên liệu và tăng lượng khí thải.
-
Nén: Khi piston đóng cửa thải và tiếp tục di chuyển lên ĐCT, quá trình nén hỗn hợp khí trong xi lanh diễn ra. Áp suất và nhiệt độ tăng cao, chuẩn bị cho quá trình đốt cháy.
-
Cháy – Dãn Nở (Bắt Đầu): Gần cuối kì nén, bugi tạo ra tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp khí nén. Quá trình cháy tạo ra áp suất cao, đẩy piston xuống và bắt đầu kì 1 của chu trình tiếp theo.
-
Nạp Hoà Khí vào Cacte: Khi piston đi từ ĐCD lên, đóng cửa quét và cửa nạp vẫn đóng, áp suất trong cacte giảm. Piston tiếp tục đi lên và mở cửa nạp, hỗn hợp khí từ đường ống nạp được hút vào cacte nhờ sự chênh lệch áp suất.
Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của động Cơ Xăng 2 Kì giúp chúng ta nắm bắt được ưu điểm và nhược điểm của loại động cơ này, từ đó có những ứng dụng và cải tiến phù hợp. Mặc dù có cấu tạo đơn giản, động cơ 2 kì đòi hỏi sự tối ưu trong thiết kế và vận hành để đạt hiệu suất cao nhất và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
