Tại sao động cơ dầu tiết kiệm nhiên liệu hơn động cơ xăng?
Một chiếc xe ô tô sử dụng động cơ dầu (diesel) có thể đi được một quãng đường lớn hơn khoảng 25% so với một chiếc xe tương tự sử dụng động cơ xăng. Để minh họa, chúng ta có thể sử dụng mẫu xe Hyundai Creta 2015, một chiếc xe phổ biến tại thị trường nước ta. Được trang bị động cơ 1.6L, có sẵn cho cả hai phiên bản xăng và dầu (diesel). Phiên bản sử dụng động cơ xăng của Hyundai Creta có mô-men xoắn chỉ 153 Nm và tiêu thụ nhiên liệu trung bình là 7,3L/100 km. Trong khi đó, phiên bản sử dụng động cơ dầu lại có mô-men xoắn lên đến 250 Nm và chỉ tiêu thụ nhiên liệu trung bình ở mức 5,5L/100km
Để hiểu tại sao động cơ dầu (diesel) thường tiết kiệm nhiên liệu hơn so với động cơ xăng có cùng dung tích xi lanh, chúng ta cần đi sâu vào các đặc tính và nguyên lý hoạt động của cả hai loại động cơ.
1.Dầu diesel tích tụ nhiều năng lượng hơn so với xăng
Được thể hiện qua hệ số chuyển đổi năng lượng 38,6 MJ/lít cho dầu diesel và 34,8 MJ/lít cho xăng, tương đương với sự khác biệt khoảng 12-15%. Điều này dẫn đến việc động cơ diesel hoạt động ở mức nhiệt độ cao hơn và có lực nổ mạnh mẽ hơn so với xăng. Do đó, các nhà sản xuất ô tô có thể sử dụng động cơ diesel nhỏ hơn nhưng vẫn đạt được công suất đầu ra tương đương với động cơ xăng.
2.Dầu diesel không cần tia lửa để cháy
Dầu diesel không đòi hỏi hệ thống tia lửa để kích hoạt quá trình cháy như xăng. Thay vào đó, nó hoạt động dựa trên nguyên tắc tự bốc cháy ở nhiệt độ cao. Trong động cơ diesel, không khí được nén với tỷ lệ cao trong xi-lanh, tạo ra nhiệt độ đủ cao để kích thích quá trình cháy dầu diesel.
Khi nhiệt độ bên trong xi-lanh đạt đến mức cao hơn 210 độ C, một lượng nhỏ dầu diesel được phun vào xi-lanh và cháy mà không cần tia lửa. Tuy nhiên, ở điều kiện nhiệt độ thấp, việc khởi động động cơ diesel có thể mất nhiều thời gian hơn do cần phải tạo nhiệt độ đủ cao cho quá trình cháy xảy ra. Điều này thường được giải quyết bằng cách sử dụng bộ sấy để làm nóng không khí trước khi vào xi-lanh, giúp tăng hiệu suất khởi động trong điều kiện thời tiết lạnh.
3.Động cơ diesel yêu cầu sự chính xác cao ở các bộ phận cơ khí
Điều này làm tăng giá thành. Vì dầu diesel được phun trực tiếp vào xi lanh một cách tỉ mỉ, nó sử dụng ít nhiên liệu hơn. Đặc tính cháy chậm và hoàn toàn của dầu diesel cũng giúp tối ưu hóa hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu.
4.Động cơ diesel có nhiều mô-men xoắn hơn động cơ xăng
Do tỷ số nén cao hơn. Dẫn đến việc cần các bộ phận nặng hơn để nén không khí, nhưng cũng tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn trong mỗi chu kỳ đốt cháy so với động cơ xăng. Phần lớn lực này xuất hiện ở dải vòng tua thấp, cải thiện hiệu suất trong các điều kiện lái xe khác nhau.
Giá dầu diesel rẻ hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu ít hơn làm cho chi phí vận hành của các xe sử dụng động cơ diesel thường kinh tế hơn so với các xe sử dụng động cơ xăng. Tuy nhiên, động cơ diesel cũng đem theo những vấn đề như tiếng ồn cao và chi phí sửa chữa, sản xuất cao hơn so với động cơ xăng. Sự lựa chọn giữa hai loại động cơ này phụ thuộc vào nhu cầu và sở thích cá nhân của người dùng cũng như điều kiện sử dụng của từng người.
