Sáng ngày 30/3/2026, Trường Đại học Tiền Giang đã tổ chức họp đánh giá và nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ Nghiên cứu khoa học cấp trường “Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm hệ thống khởi động cơ khí cho động cơ đốt trong không trục khuỷu” do TS. Nguyễn Huỳnh Thi - Phó Trưởng khoa phụ trách Khoa Kỹ thuật công nghệ  làm chủ nhiệm cùng với sự tham gia của ThS. Trường Hòa Hiệp và ThS. Huỳnh Văn Lộc - Khoa Kỹ thuật công nghệ, Trường Đại học Tiền Giang.

Hội đồng xét duyệt do PGS. TS. Lê Minh Tùng - Phó Hiệu trưởng nhà trường làm Chủ tịch cùng với sự tham gia của các thành viên: ThS. Huỳnh  Hữu  Phước - Nguyên  Phó  Hiệu  trưởng  Trường  Cao  đẳng Tiền Giang; ThS.  Nguyễn  Tấn  Được, ThS. Nguyễn Quang Minh - Khoa  Kỹ  thuật  Công  nghệ; ThS. Phạm Quốc Thịnh - Phó Trưởng Phòng Quản lý Khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế, Trường Đại học Tiền Giang.

Tóm tắt nội dung nghiên cứu của đề tài:

Trong bối cảnh quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa của đất nước, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, nhưng đồng thời kéo theo nhiều tác động đa chiều đến xã hội. Trong số các yếu tố ảnh hưởng, phương tiện giao thông đóng vai trò quan trọng, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế, đồng thời gây ra những vấn đề liên quan đến môi trường và sức khỏe. Một trong những vấn đề nổi bật là cần tìm kiếm giải pháp để nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và bảo vệ môi trường. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh tình hình ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng. Vì thế, việc tìm kiếm những giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và bảo vệ môi trường là một trong những vấn đề bức xúc cần được quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, các nhà khoa học trên toàn cầu đang tập trung nghiên cứu các loại phương tiện giao thông thân thiện với môi trường, bao gồm ô tô điện và ô tô lai (hybrid). Kết quả của các giải pháp tiềm năng này sẽ là các loại phương tiện giao thông mới trong tương lai gần. Tuy nhiên, các phương tiện này còn tồn tại một số hạn chế: Hệ thống pin quá nặng, cồng kềnh, chiếm không gian và cho quãng đường di chuyển còn hạn chế (khoảng 500 km), thời gian nạp: Còn khá dài, ngay cả tại trạm nạp nhanh (khoảng 1 giờ), gây bất tiện cho người sử dụng, hạ tầng số trạm nạp pin còn quá ít (khoảng 2.000 trạm nạp) và phân bố không đều, chủ yếu tập trung ở các đô thị.

Trong bối cảnh đó, động cơ đốt trong không trục khuỷu phát điện tuyến tính (Free Piston Engine Generator – FPEG) nổi lên như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn. Với ưu điểm hiệu suất nhiệt cao, ma sát thấp, kết cấu đơn giản và nhỏ gọn, FPEG rất phù hợp dùng để nạp điện hiệu suất cao cho ô tô điện (tương tự như một máy phát điện dự phòng), qua đó giải quyết được các vấn đề hạn chế về quãng đường và thời gian sạc pin)

Tuy nhiên, một trong những thách thức kỹ thuật lớn nhất của FPEG chính là cơ cấu khởi động. Không giống như động cơ đốt trong truyền thống có trục khuỷu, FPEG yêu cầu một hệ thống đặc biệt để di chuyển piston đến vị trí bắt đầu và tạo ra đủ lực nén cho chu kỳ đốt cháy đầu tiên. Việc thiếu một hệ thống khởi động hiệu quả, tin cậy và nhỏ gọn đang là rào cản lớn trong việc thương mại hóa loại động cơ này.

Để giải quyết bài toán cốt lõi đó, đề tài "Nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm hệ thống khởi động cơ khí cho động cơ đốt trong không trục khuỷu" được đặt ra. Mục tiêu của nghiên cứu là phát triển một giải pháp khởi động mới, khắc phục các nhược điểm của các phương pháp khởi động bằng điện hay thủy lực hiện có, qua đó góp phần hoàn thiện công nghệ FPEG và thúc đẩy ứng dụng của nó trong thực tiễn.

Kết quả thực nghiệm đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của giải pháp: cơ cấu khởi động đã vận hành piston dao động ổn định theo một quỹ đạo cố định là 22 mm với tần số 10 Hz , tạo ra áp suất nén ban đầu đạt 4 bar. Điều kiện này đã cho phép hệ thống thực hiện đánh lửa thành công ở chu kỳ đầu tiên, tạo ra áp suất đỉnh trong xy lanh đạt từ 8 đến 14 bar , đủ lớn để giúp động cơ chuyển giao thành công từ chế độ khởi động cưỡng bức (kéo dài 1,4 giây, vận tốc ≈ 0,7 m/s) sang chế độ hoạt động tự do (vận tốc đạt đến 5 m/s). Như vậy, nghiên cứu đã xác nhận giả thiết ban đầu rằng cơ cấu khởi động cơ khí là một giải pháp khả thi, ổn định và có hệ thống điều khiển đơn giản hơn rõ rệt so với việc sử dụng động cơ điện tuyến tính.

Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng ngay vào cơ cấu khởi động vào mẫu động cơ nhằm phục vụ các bước nghiên cứu thử nghiệm, đánh giá cải tiến đồng thời là nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên và giảng viên về động cơ đốt trong thế hệ mới./.

QUỐC THỊNH

Phòng Quản lý khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế