Nga chế tạo động cơ không thanh truyền với "piston thông minh"
Các nhà khoa học tại Đại học Kỹ thuật Quốc gia Donetsk (DonNTU) vừa được cấp bằng sáng chế cho một loại động cơ đốt trong kiểu piston hoàn toàn mới - không có thanh truyền - với tỷ số nén có thể tự động điều chỉnh.
Thiết kế đột phá này cho phép giảm đáng kể kích thước và trọng lượng của động cơ. Viện Sở hữu Công nghiệp Liên bang Nga (FIPS) tiếp nhận và cấp bằng sáng chế cho phát minh này.
Ảnh minh họa do AI thực hiện.
Nguyên lý hoạt động
Các kỹ sư DonNTU cho biết, thiết kế dựa trên cơ cấu tay quay và thanh nối. Thanh piston được nối với một thanh nối, truyền lực đến trục khuỷu thông qua các khớp nối chữ thập. Cơ cấu điều khiển tỷ số nén nằm trong xi lanh bên dưới piston và là một cấu trúc dạng ống lồng gồm hai piston với các buồng dầu có thể tích thay đổi.
Bằng cách chuyển dầu từ buồng này sang buồng khác thông qua hệ thống van và khóa thủy lực, tỷ số nén của động cơ thay đổi linh hoạt theo thời gian thực - đây chính là điểm "thông minh" của công trình này.
Việc điều khiển được thực hiện tự động thông qua một bộ điều khiển, sử dụng tín hiệu từ cảm biến áp suất.
Bản vẽ kỹ thuật chi tiết của động cơ đốt trong kiểu piston mới của Nga. Nguồn ảnh: Viện Sở hữu Công nghiệp Liên bang Nga (FIPS)
Sức mạnh "sạch, xanh" từ thế hệ động cơ mới
Trước khi hiểu phát minh của kỹ sư Nga đóng vai trò quan trọng như thế nào, hãy tìm hiểu tỷ số nén trong động cơ là gì.
Hãy tưởng tượng bạn dùng tay bóp một quả bóng bay nhỏ. Trước khi bóp, quả bóng chiếm một khoảng không gian nhất định. Sau khi bóp hết cỡ, không khí bên trong bị dồn vào một không gian nhỏ hơn nhiều.
Tỷ số nén chính là con số so sánh hai thể tích đó.
Ví dụ tỷ số nén = 10:1 có nghĩa là không khí ban đầu chiếm 10 đơn vị thể tích, sau khi piston nén lại chỉ còn 1 đơn vị. Tức là bị ép chặt gấp 10 lần.
Phát minh động cơ mới của Nga giống như bạn có thể điều chỉnh lực bóp quả bóng tùy tình huống, thay vì chỉ bóp một mức cố định suốt đời.
Đó chính là lý do người ta gọi đây là "piston thông minh" - nó không chỉ chuyển động lên xuống, mà còn tự điều chỉnh cường độ nén tùy theo tín hiệu từ cảm biến áp suất, hoàn toàn tự động.
Khả năng tự điều chỉnh tỷ số nén trong động cơ mới mang lại lợi ích rất lớn:
Với ngành ô tô: động cơ tự tối ưu hóa đốt cháy nhiên liệu tùy từng chế độ - kẹt xe trong thành phố hay chạy tốc độ cao trên cao tốc - giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải.
Với ngành đóng tàu và các trạm phát điện cố định: Thiết kế nhỏ gọn, nhẹ hơn và hiệu quả cao là những ưu điểm then chốt.
Tổng thể, phát minh này hứa hẹn mở ra một thế hệ động cơ mới: Mạnh hơn, sạch hơn và nhỏ gọn hơn so với những công nghệ hiện có trên thị trường.
Trang Ly
