Nhược điểm của máy chạy bằng sức nước là gì?

Máy chạy bộ nước: Những nhược điểm cần biết?

Qua hỏi về nhược điểm máy chạy bộ nước hả? Chắc chắn rồi, cái này mình biết! Lúc nhỏ, ông ngoại mình hay kể chuyện ông ấy từng đọc sách về cái máy này. Thứ nhất, nó phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nước, xây ở đâu phải có sông hồ gần đó. Bất tiện lắm!

Chuyện ông ngoại kể, mình nhớ mãi. Nó giống như cái cối xay gió ấy, không có gió thì bó tay. Năm nào cũng vậy, cứ mùa khô là nghỉ hoạt động.

Năm 1807, Phơn-tơn làm ra tàu chạy bằng hơi nước. Đó là một bước tiến vượt bậc, giải quyết được hạn chế lớn của máy chạy bộ nước. Hơi nước mạnh hơn nước chảy nhiều. Suy ra, máy hơi nước tiện lợi hơn.

Tóm lại, máy chạy bộ nước kén vị trí, dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết, hiệu suất thấp. Nó đã lỗi thời rồi. Thế thôi.

Nhược điểm máy chạy bộ nước: Phụ thuộc nguồn nước, vị trí đặt máy bị hạn chế. Năm phát minh tàu hơi nước: 1807 Người phát minh: Phơn-tơn (Robert Fulton)

Động cơ điện có những ưu điểm gì?

Bậu hỏi khó Qua rồi! Thôi thì Qua lôi hết “bí kíp” ra đây, may ra gỡ gạc được chút đỉnh:

• “Sạch sẽ” hết phần thiên hạ: Động cơ điện “xanh” hơn người yêu cũ của Bậu nhiều! Không khói bụi, không “drama” khí thải.

• Tiết kiệm “xương máu”: Bậu cứ thử đổi từ xe xăng sang xe điện đi, Qua đảm bảo ví tiền sẽ “béo” lên trông thấy. À mà nhớ đừng “béo” quá rồi lại than nhé!

• Êm ru như “mèo con”: Khỏi rung lắc, khỏi ồn ào. Ngồi trong xe điện cứ tưởng đang lơ lửng trên mây. Mà Bậu có biết, “mây” dạo này cũng ô nhiễm lắm đó!

• Hiệu suất cao chót vót: Chạy “bốc” mà ít hao năng lượng, cứ như mấy “idol” vừa xinh đẹp vừa tài năng ấy. Bậu thấy có “gato” không?

(Thông tin thêm: Động cơ điện còn có tuổi thọ cao, ít hỏng vặt, không cần bảo dưỡng nhiều như động cơ đốt trong. Nhưng “đời” mà, chẳng có gì hoàn hảo cả. Động cơ điện cũng có nhược điểm như thời gian sạc lâu, phạm vi hoạt động hạn chế, và giá thành còn cao. Quan trọng là mình biết “chọn mặt gửi vàng” thôi, Bậu nhỉ?)

Động cơ điện làm việc dựa trên nguyên lý gì?

Ôi Qua hỏi khó Bậu quá! Động cơ điện á hả?

• iện từ… đúng rồi, cái này ai cũng biết mà, kiểu nam châm hút nhau đẩy nhau ấy. Mà sao lại điện từ nhỉ? Ờ thì điện sinh ra từ trường, từ trường tác dụng lên cái gì đó…à, cuộn dây! Quay quay!

  • Nhớ hồi cấp 3 học lý chả hiểu gì, toàn chép bài, nghĩ lại thấy hơi hối hận. Giờ lớn rồi mới thấy nó hay.

• Mà khoan… có loại nào khác không ta? À, tĩnh điện! Cái này chắc ít người biết. Hồi bé hay lấy lược chải tóc rồi hút giấy vụn… kiểu vậy hả?

  • Cái này chắc ứng dụng ít lắm, không thấy ai dùng mấy. Mà biết đâu sau này lại thành trend thì sao.

• Hiệu điện thế nữa nè! Cái này thì… hơi mơ hồ. Đại loại là chênh lệch điện áp giữa hai điểm làm điện chạy qua? Vậy thì nó khác gì điện từ?

  • Phải tìm hiểu thêm mới được. Lên Google search “động cơ điện hiệu điện thế” xem sao. Biết đâu lại vỡ ra nhiều điều thú vị.

• Tóm lại, điện từ là chính, còn lại là phụ thôi. Mà sao Qua lại hỏi câu này nhỉ? Qua định chế tạo động cơ điện hả?

  • Nếu vậy thì Bậu xin rút lui, Bậu dốt kỹ thuật lắm. Chỉ giỏi ăn với ngủ thôi hà.

Động cơ đốt trong có ưu điểm gì?

Bậu hỏi về ưu điểm của động cơ đốt trong à, Qua nghĩ ngợi một chút…

• Hiệu suất cao: Động cơ đốt trong biến đổi năng lượng hóa học thành cơ năng khá hiệu quả.

  • Qua từng đọc tài liệu kỹ thuật, hiệu suất có thể đạt tới 40% với động cơ diesel, cao hơn nhiều so với động cơ hơi nước cổ điển.

• Công suất lớn: So với kích thước và trọng lượng, động cơ đốt trong cho ra công suất đáng kể.

  • Qua nhớ hồi nhỏ hay thấy mấy chú độ xe, tăng công suất động cơ lên ghê lắm.

• Khởi động nhanh: Động cơ đốt trong có thể khởi động và sẵn sàng hoạt động trong thời gian ngắn.

  • Nhất là xe máy bây giờ, đề cái là nổ máy ngay, tiện lợi vô cùng.

• Nguồn nhiên liệu đa dạng: Có thể sử dụng xăng, dầu diesel, khí đốt tự nhiên, hoặc nhiên liệu sinh học.

  • Qua thấy giờ người ta nghiên cứu nhiều về nhiên liệu sạch để bảo vệ môi trường.

• Cấu tạo tương đối đơn giản: So với một số loại động cơ khác, cấu tạo và nguyên lý hoạt động dễ hiểu hơn.

  • Qua học cơ khí nên cũng có chút kiến thức về cái này.

• Ứng dụng rộng rãi: Sử dụng trong nhiều lĩnh vực như giao thông, công nghiệp, nông nghiệp.

  • Từ xe máy, ô tô đến tàu thuyền, máy phát điện, đâu đâu cũng thấy động cơ đốt trong.

Đó là vài điều Qua nghĩ ra được. Động cơ đốt trong có nhiều ưu điểm nhưng cũng có nhược điểm, như ô nhiễm môi trường.

Động cơ đốt trong gồm những gì?

Qua tóm lược, động cơ đốt trong:

• Cơ cấu: Trục khuỷu-thanh truyền, phân phối khí.

• Hệ thống: Bôi trơn, làm mát, nhiên liệu-khí, khởi động.

  • Bôi trơn giảm ma sát, tăng tuổi thọ động cơ.
  • Làm mát duy trì nhiệt độ tối ưu, tránh quá nhiệt.
  • Nhiên liệu-khí tạo hỗn hợp cháy, sinh công.
  • Khởi động ban đầu, đưa động cơ vào hoạt động.

Có bao nhiêu loại động cơ đốt trong?

Qua hỏi có bao nhiêu loại động cơ đốt trong hả? Bậu nghĩ thế này nhé… Chắc chắn không chỉ có ba loại đâu. Phân loại dựa trên nguyên liệu là cách đơn giản nhất, nhưng thực tế phức tạp hơn nhiều.

Có rất nhiều cách phân loại động cơ đốt trong, tùy thuộc vào tiêu chí. Thực ra, ba loại kia chỉ là nhóm chính dựa trên nhiên liệu thôi. Nhưng mà, để hiểu sâu hơn, cần xem xét thêm nhiều yếu tố khác. Ví dụ, suy nghĩ về hiệu quả năng lượng đi, rồi lại nghĩ tới độ bền. Thật thú vị.

• Theo chu trình hoạt động: Có chu trình Otto (xăng), chu trình Diesel (diesel), chu trình Atkinson (cả xăng và diesel cải tiến), và thậm chí cả chu trình Miller nữa. Mỗi loại lại có ưu nhược điểm riêng. Lại phải xem xét cả độ phức tạp của thiết kế nữa chứ. Ôi, nhiều thứ phải nghĩ quá.

• Theo số xi lanh: Từ 1 xi lanh cho tới V12, thậm chí còn có động cơ quay kiểu W nữa chứ. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến công suất và mô-men xoắn. Điều này liên quan đến cả độ ổn định vận hành của xe, cái này mình đã nghiên cứu khá kỹ hồi học đại học.

• Theo phương thức đánh lửa: Có đánh lửa bằng bugi (xăng) và đánh lửa tự cháy (diesel). Mỗi loại đều có đặc tính riêng biệt. Thật sự, nhiên liệu quyết định rất nhiều đến hiệu suất và độ bền của động cơ. Nghĩ kỹ thì lại thấy, cái này phức tạp hơn tưởng tượng nhiều.

• Theo phương thức làm mát: Làm mát bằng không khí hay bằng nước? Cái này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ động cơ. Mình nhớ hồi làm đồ án tốt nghiệp, đã nghiên cứu khá kỹ về vấn đề này.

Tóm lại, không thể chỉ nói có ba loại động cơ đốt trong. Số lượng loại động cơ đốt trong thực tế rất nhiều, tùy thuộc vào cách phân loại. Cái này, mình cũng chỉ nói sơ sơ thôi, chứ muốn hiểu hết thì phải dành cả đời để nghiên cứu đấy.

Quá trình chuyển hóa năng lượng trọng động cơ đốt trong là gì?

Bậu hỏi hay lắm! Qua xin phép “múa rìu qua mắt thợ” về cái quá trình chuyển hóa năng lượng trong động cơ đốt trong nhé. Nó không đơn thuần chỉ là biến đổi năng lượng hóa học thành cơ năng đâu Bậu ạ.

• Đầu tiên, năng lượng hóa học của nhiên liệu (ví dụ xăng, dầu) được “giải phóng” thông qua quá trình đốt cháy.

• Tiếp theo, nhiệt năng sinh ra từ vụ nổ này làm tăng áp suất trong xi-lanh. Áp suất này tác động lên piston.

• Piston chuyển động tịnh tiến, và nhờ cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, nhiệt năng gián tiếp chuyển hóa thành cơ năng.

• Cuối cùng, cơ năng này được truyền đến bánh xe, giúp xe di chuyển.

Quá trình này không phải lúc nào cũng hiệu quả 100% đâu nha. Một phần năng lượng bị mất do ma sát, nhiệt truyền ra môi trường,… “Đời là thế, Bậu nhỉ, chẳng có gì là hoàn hảo cả!”

Sử dụng động cơ điện có ưu điểm gì vượt trội so với động cơ hơi nước?

Qua nhớ cái hồi Qua còn bé, tầm 7-8 tuổi gì đó, hay theo ba ra xưởng mộc ở đầu hẻm đường Nguyễn Trãi. Cái xưởng nhỏ xíu à, mà lúc nào cũng ồn ào mùi gỗ, mùi sơn.

• Ba Qua hay kể về mấy cái máy cưa, máy bào thời xưa, toàn chạy bằng hơi nước thôi.
• Ba bảo nó cồng kềnh, lại tốn than, mà hiệu suất thì chán lắm.

Sau này lớn lên, Qua mới hiểu rõ hơn. Động cơ điện nó khác bọt thiệt:

• Hiệu suất cao hơn hẳn, đỡ tốn điện (dù giá điện cũng chát!).
• Gọn nhẹ hơn, dễ lắp đặt ở mọi nơi.
• Quan trọng là không khói bụi, đỡ ô nhiễm hơn cái cảnh xưởng mộc ngày xưa khói mù mịt.

Hồi đó, ba Qua còn hay nói: “Mai mốt người ta dùng điện hết, than đá bỏ xó cho rồi.” Giờ nghĩ lại, thấy ba mình cũng có tầm nhìn phết đó chớ!