Trong khi cả thế giới đang rần rần chuyển sang xe điện và pin, vẫn còn những kỹ sư Nga "cứng đầu" tin rằng động cơ piston truyền thống chưa hết "thời" đâu nhé: Vẫn còn cải thiện được, vừa hiệu quả vừa sạch hơn nữa!
Nghe tên "động cơ đốt trong hình sao" tưởng chỉ có trong phim Marvel, nhưng không đâu — đây là real 100%! Các kỹ sư Nga vừa đăng ký bằng sáng chế cho một con "quái vật" mà trong đó hỗn hợp nhiên liệu-không khí được cuốn thành hai luồng xoáy, rồi cháy "bùm" cùng lúc nhờ hai bugi đặt đối diện nhau trong buồng đốt. Nghe xịn chưa?
Ảnh do AI tạo.
Đây là sản phẩm của Công ty PromService (base tại Moscow), và ý tưởng "tâm huyết" của team này chính là giải quyết "điểm nghẽn" mà cả ngành động cơ toàn cầu vẫn chưa xử được triệt để: Làm sao đốt cháy **hết sạch** nhiên liệu trong một xy-lanh to đùng?
Ai học qua động cơ đều biết: ngọn lửa từ bugi lan ra như sóng tròn. Xy-lanh càng to, lửa phải "chạy" càng xa. Những góc xa bugi nhất? Cháy muộn, cháy kém, thậm chí... không cháy hết luôn! Hậu quả là mất công suất, tốn xăng, khí thải độc hại tăng vùn vụt. Nói chung là "pain" lắm
Theo các dev của dự án này, đây chính là một trong những vấn đề nòng cốt của các xy-lanh cỡ đại: hỗn hợp nhiên liệu-không khí cháy không trọn vẹn, vừa lãng phí năng lượng vừa xả khí độc tùm lum.
Điểm hay nhất của thiết kế này nằm ngay trong buồng đốt. Một bề mặt nghiêng đặc biệt kết hợp bộ chia dòng khiến hỗn hợp khí tự động xoáy thành hai vòng xoáy đối xứng trước khi bắt lửa — cơ chế cực kỳ thông minh!
Bản vẽ kỹ thuật của động cơ mới của Nga. Nguồn ảnh: Viện Sở hữu Công nghiệp Liên bang Nga (FIPS)
Sau đó, hai bugi đặt ở hai phía đối diện cùng "chớp" một lúc, tạo ra hai mặt sóng lửa tiến về phía nhau. Chúng va chạm ở giữa, đảm bảo cháy nhanh hơn và đều tăm tắp!
Hình dung đơn giản thế này nhé: Thay vì một người đốt đuốc ở một đầu hành lang tối dài, giờ có **hai người** cùng đốt từ hai đầu — lửa gặp nhau ở giữa, không còn góc nào tối sót lại nữa. Dễ hình dung chưa?
Thử nghiệm trên mẫu thử cho thấy hiệu ứng "wow" luôn. Động cơ hình sao mới cho công suất và mô-men xoắn cao hơn hẳn so với phiên bản cũ, đồng thời giảm tiêu thụ nhiên liệu nữa chứ. Win-win!
Ảnh minh họa về piston.
Kỹ thuật dùng hai bugi trên một xy-lanh thực ra đã có lịch sử hơn trăm năm rồi, xuất phát từ ngành hàng không đó. Old but gold!
Tuy nhiên, hầu hết động cơ xe hơi dân dụng vẫn chỉ dùng một bugi cho mỗi xy-lanh thôi, vì đơn giản và rẻ hơn mà. Thiết kế hai bugi trên xe thương mại chỉ xuất hiện ở một số "quý tộc" như Alfa Romeo Twin Spark hay vài dòng BMW mô tô.
Bố cục "hình sao" trong động cơ thường chỉ các xy-lanh xếp tỏa ra như tia sao xung quanh trục khuỷu trung tâm — thiết kế kinh điển của máy bay thập niên 1920–1950 như Pratt & Whitney R-2800 hay BMW 801. Chúng nổi tiếng vì tỷ lệ công suất trên trọng lượng cực cao và tản nhiệt bằng không khí hiệu quả ngất ngây!
Trong bằng sáng chế của PromService, tên gọi "hình sao" gắn với hình dạng piston hoặc cấu hình buồng đốt — không nhất thiết là bố cục xy-lanh kiểu máy bay cổ điển đâu nhé. Đây là hướng đi ít người đi trong nghiên cứu động cơ piston hiện đại, nơi mà phần lớn đang đổ tiền vào điện khí hóa và động cơ hydrogen.
Nguồn: soha.vn