Thêm SOHA trên Google
Hai anh em kỹ sư người Nga là Valery Urusov và Timur Urusov, đến từ thành phố Cherkessk, đã được Cục Sở hữu trí tuệ Nga (Rospatent) cấp bằng sáng chế cho một thiết kế động cơ đốt trong hoàn toàn mới, vào tháng 3/2026.
Phát minh của họ có đặc điểm là đỉnh piston có rãnh với các lỗ và van nạp, van xả được bố trí đối diện nhau. Theo các tác giả, điều này giúp tăng công suất, tiết kiệm nhiên liệu và hiệu quả so với các mẫu truyền thống.
Hình ảnh do AI thực hiện.
Phát minh động cơ đốt trong "xanh hơn, hiệu quả hơn"
Theo mô tả của hai tác giả, phát minh thuộc lĩnh vực động cơ đốt trong được ra đời nhằm mục tiêu nâng cao hiệu suất nạp không khí tươi vào xi-lanh, đồng thời tối ưu hóa khả năng quét sạch khí thải ra ngoài so với các động cơ đốt trong truyền thống.
Như đã biết, các loại động cơ đốt trong bao gồm thân máy (bloc-cylindre), nắp máy, trong đó mỗi xi-lanh có một xúp-páp nạp và một xúp-páp thải với thân xúp-páp gắn lò xo, trang bị cơ cấu dẫn động và có các đường nạp, đường thải.
Nhược điểm của các động cơ đốt trong hiện có và cơ cấu phân phối khí của chúng là tiết diện lưu thông của xúp-páp nạp bị giới hạn khi cấp luồng khí tươi, và tiết diện lưu thông của xúp-páp thải cũng bị giới hạn khi xả khí thải.
Bản vẽ kỹ thuật của động cơ đốt trong với piston hình lược của anh em nhà Urusov. Nguồn: Urusov
Điểm đột phá của phát minh đến từ anh em nhà Urusov là khai tử "điểm nghẽn" của loại truyền thống bằng cách tăng lượng không khí tươi nạp vào xi-lanh nhờ tăng tổng tiết diện lưu thông của các xúp-páp nạp; nâng cao hiệu quả xả khí thải khỏi xi-lanh nhờ tăng tổng tiết diện lưu thông và thiết kế đĩa xúp-páp thải hình bán cầu.
Đồng thời tạo ra chuyển động xoáy trộn đa chiều và tăng nhiệt độ của hỗn hợp khí tươi và nhiên liệu bên trong xi-lanh nhờ bề mặt bên ngoài và bề mặt các lỗ của gờ nhô trên đỉnh pít-tông ở kỳ nạp và kỳ nén, từ đó nâng cao hiệu suất, tăng công suất và độ tiết kiệm nhiên liệu của động cơ đốt trong.
Ảnh minh họa: Dubicars
Động cơ đốt trong này bao gồm xi-lanh, nắp máy tích hợp khoang cháy bố trí thẳng đứng ngay phía trên xi-lanh - với các thành khoang mở rộng nhẹ về phía xi-lanh - cùng hệ thống vỏ xúp-páp, các đường nạp, đường thải, trục cam, lò xo xúp-páp và bộ xúp-páp đôi (hai nạp, hai thải) cho mỗi xi-lanh.
Điểm cải tiến cốt lõi của động cơ đốt trong này nằm ở việc bố trí vỏ xúp-páp ngay trong nắp máy; khoang cháy sở hữu hai bề mặt đối diện - nơi xúp-páp nạp (nằm trong vỏ xúp-páp) và xúp-páp thải đối đỉnh hoàn toàn với nhau; kết hợp cùng đĩa xúp-páp thải hình bán cầu, đĩa xúp-páp nạp dạng lòng chảo và đỉnh pít-tông dạng gờ nhô có lỗ xuyên tâm.
"Trái tim xanh" của lĩnh vực trăm tỷ USD
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và cuộc khủng hoảng ô nhiễm không khí tại các đô thị lớn, việc phát triển các dòng động cơ đốt trong (ĐCĐT) xanh hơn đóng vai trò vô cùng then chốt.
Dù xe điện đang phát triển mạnh mẽ, ĐCĐT vẫn là "trái tim" của ngành vận tải hạng nặng, đường thủy, hàng không và máy móc công nghiệp.
Do đó, chuyển dịch sang ĐCĐT thế hệ mới không chỉ là bước đệm quá độ mà còn là giải pháp thực tế, có tác động tức thì đến mục tiêu giảm phát thải carbon.
Trong báo cáo mới nhất hồi tháng 9/2026 của Marketresearchfuture, thị trường động cơ đốt trong toàn cầu được định giá 170,2 tỷ USD vào năm 2025 và dự kiến sẽ đạt 177,3 tỷ USD vào năm 2026 trước khi tăng lên 256,8 tỷ USD vào năm 2035, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 4,2% trong giai đoạn dự báo 2026–2035.
Ảnh minh họa: Accelleron
Theo Marketresearchfuture, một sự chuyển đổi công nghệ quan trọng đang định hình lại cách thiết kế, sản xuất và sử dụng động cơ đốt trong. Các cấu hình hút khí tự nhiên truyền thống đang nhường chỗ cho các kiến trúc tăng áp tiên tiến, thu nhỏ kích thước, giúp tạo ra nhiều công suất hơn trên mỗi lít nhiên liệu đồng thời giảm lượng khí thải CO2 từ 15-20%.
Chính phủ các nước thuộc EU, Trung Quốc và Nhật Bản đã ban hành các quy định về khí thải ngày càng nghiêm ngặt hơn - riêng tiêu chuẩn Euro 7 của Ủy ban châu Âu, có hiệu lực từ năm 2025, đã buộc các nhà sản xuất ô tô phải đầu tư ước tính 12 tỷ euro vào việc thiết kế lại hệ thống truyền động.
Việc thế giới xuất hiện những phát minh liên quan động cơ đốt trong hướng xanh hơn - nhằm tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu; giảm đáng kể lượng CO2, NOx và bụi mịn PM; tích hợp nhiên liệu sinh học (biodiesel, ethanol), nhiên liệu tổng hợp (e-fuels) hay hydro... chính là gạch nối bền vững, giúp thế giới vừa duy trì đà phát triển kinh tế, vừa tiến gần hơn đến tương lai phát thải bằng "0".
Tham khảo: Science, Marketresearchfuture
