Dung tích xi lanh động cơ là gì?
Dung tích xi lanh động cơ (hay còn gọi là dung tích công tác) là tổng thể tích mà tất cả các piston quét qua bên trong xi lanh khi chúng di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Đây là một trong những thông số quan trọng nhất phản ánh "kích cỡ" của động cơ, thường được biểu thị bằng centimét khối (cc, tức phân khối), lít (L) hoặc inch khối (ci). Nói chung, dung tích càng lớn thì động cơ càng nạp được nhiều khí và nhiên liệu trong mỗi chu kỳ, đồng nghĩa với tiềm năng sinh công suất cao hơn.
Cách sử dụng công cụ
Bạn chỉ cần nhập ba giá trị: đường kính xi lanh (đường kính lòng mỗi xi lanh, tính bằng milimét), hành trình piston (quãng đường piston di chuyển, tính bằng milimét) và số xi lanh. Công cụ sẽ trả về tổng dung tích theo cc, sau đó tự động quy đổi sang lít và inch khối, đồng thời hiển thị cả thể tích quét của một xi lanh.
Giải thích công thức
Mỗi xi lanh được xem như một hình trụ tròn. Thể tích của nó bằng diện tích mặt cắt tròn nhân với chiều dài hành trình piston. Diện tích hình tròn là \(\pi r^{2}\), và vì đường kính xi lanh chính là đường kính (bore) nên \(r = \text{bore}/2\), suy ra diện tích \(= (\pi/4)\cdot\text{bore}^{2}\). Nhân với hành trình piston ta được thể tích một xi lanh, rồi nhân tiếp với số xi lanh sẽ ra tổng dung tích:
$$V = \frac{\pi}{4} \cdot \text{đường kính}^{2} \cdot \text{hành trình} \cdot \text{số xi lanh}$$
Vì đường kính xi lanh và hành trình piston được nhập theo milimét, kết quả thô sẽ tính bằng milimét khối, nên ta chia cho 1000 để đổi sang cc.
Ví dụ minh họa
Hãy xét một động cơ 4 xi lanh có đường kính xi lanh 86 mm và hành trình piston 86 mm (một động cơ "vuông" kinh điển). Một xi lanh:
$$\frac{\pi}{4} \times 86^{2} \times 86 = 0{,}7854 \times 7396 \times 86 \approx 499\,565 \text{ mm}^{3} \approx 499{,}6 \text{ cc}$$
Bốn xi lanh \(\approx 1998\) cc, tức khoảng 2,0 lít — đúng bằng dung tích của một động cơ 2.0L điển hình.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao đường kính được bình phương còn hành trình thì không? Đường kính xi lanh xác định một diện tích tròn (diện tích này tỉ lệ với bình phương đường kính), trong khi hành trình piston chỉ là một quãng đường thẳng nên giữ nguyên.
Đổi cc sang lít như thế nào? Lấy cc chia cho 1000. Ví dụ \(1998\) cc \(= 1{,}998\) L.
Động cơ "vuông" là gì? Là động cơ có đường kính xi lanh bằng hành trình piston. Nếu hành trình dài hơn thì gọi là động cơ "kém vuông" (undersquare — cho mô-men xoắn tốt ở vòng tua thấp); nếu đường kính rộng hơn thì gọi là động cơ "siêu vuông" (oversquare — phù hợp với vòng tua cao).
