- Lượt xem: 8
- Theo dõi
Vào tháng 3/2026, hai chuyên gia kỹ thuật người Nga là Valery Urusov và Timur Urusov đã ghi dấu ấn lớn trong ngành cơ khí khi được Cục Sở hữu trí tuệ Nga (Rospatent) chính thức cấp bằng sáng chế.
Sản phẩm của họ là một nguyên mẫu động cơ đốt trong mang tính cách mạng, hứa hẹn khắc phục triệt để những yếu điểm cố hữu của các dòng máy truyền thống.
Mô hình động cơ mới được kỳ vọng sẽ giải quyết bài toán tiêu hao nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại.
Trong các khối động cơ đốt trong thông thường (bao gồm nắp máy và thân máy), mỗi xi-lanh sẽ được trang bị hệ thống van nạp và van xả (xúp-páp) riêng biệt. Tuy nhiên, tiết diện lưu thông của các van này bị giới hạn đáng kể, tạo ra hiện tượng "nghẽn cổ chai" khi hút không khí tươi và đẩy khí thải.
Anh em nhà Urusov đã giải quyết triệt để vấn đề này bằng một thiết kế hoàn toàn khác biệt. Họ chế tạo đỉnh piston dạng gờ nhô tích hợp các rãnh xuyên tâm, đồng thời bố trí cặp xúp-páp nạp và xả đối diện thẳng đứng với nhau.
Bản phác thảo kỹ thuật cơ khí mô tả cấu trúc đỉnh piston hình lược đặc biệt của hai nhà phát minh Nga.
Việc thay đổi hình học sang dạng đĩa lòng chảo (cho van nạp) và hình bán cầu (cho van xả) giúp tổng tiết diện lưu thông khí tăng vọt. Sự cải tiến này không chỉ hút được lượng không khí tươi khổng lồ vào buồng đốt mà còn ép sạch toàn bộ khí thải ra ngoài.
Sự đột phá không dừng lại ở hệ thống xả - nạp. Kết cấu gờ nhô có lỗ trên đỉnh piston tạo ra hiệu ứng lốc xoáy đa chiều cực mạnh bên trong buồng đốt khi piston di chuyển ở kỳ nạp và kỳ nén.
Dòng xoáy này đánh tơi và hòa trộn nhiên liệu với luồng khí tươi một cách hoàn hảo, gia tăng nhiệt độ buồng đốt. Nhờ đó, động cơ sẽ đạt hiệu suất sinh công cao nhất, giảm thiểu lượng nhiên liệu lãng phí và triệt tiêu đáng kể lượng khí thải chưa cháy hết.
Mặc dù xe thuần điện đang phủ sóng mạnh mẽ, nhưng động cơ đốt trong vẫn là "xương sống" không thể thay thế của ngành hàng không, hàng hải và vận tải siêu trường siêu trọng. Việc chế tạo ra các dòng máy xăng/dầu sạch hơn là một yêu cầu cấp bách.
Theo số liệu từ Marketresearchfuture (tháng 9/2026), quy mô thị trường động cơ đốt trong toàn cầu đang ở mức 170,2 tỷ USD. Con số này được dự báo sẽ bùng nổ lên ngưỡng 256,8 tỷ USD vào năm 2035.
Việc kết hợp với các loại nhiên liệu tổng hợp (e-fuels) hay hydro sẽ giúp động cơ đốt trong tiếp tục tồn tại vững chắc.
Sức ép từ các tiêu chuẩn khí thải như Euro 7 của châu Âu (áp dụng từ 2025) đang buộc các hãng xe lớn phải chi ra hàng tỷ euro để tái thiết kế động cơ. Xu hướng chung là loại bỏ các khối máy hút khí tự nhiên cồng kềnh, chuyển sang sử dụng hệ thống tăng áp nhỏ gọn nhằm giảm 20% lượng CO2.
Những phát minh sáng giá như của kỹ sư Valery và Timur Urusov được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng lõi. Khi kết hợp thiết kế này với nhiên liệu sinh học hoặc hydro, ngành công nghiệp vận tải sẽ tiến một bước dài tới mục tiêu Net Zero (phát thải ròng bằng 0).
Theo Rospatent, tạp chí khoa học Science và Marketresearchfuture.
Sản phẩm của họ là một nguyên mẫu động cơ đốt trong mang tính cách mạng, hứa hẹn khắc phục triệt để những yếu điểm cố hữu của các dòng máy truyền thống.
Mô hình động cơ mới được kỳ vọng sẽ giải quyết bài toán tiêu hao nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại.
Thiết kế van nạp và xả đối đỉnh độc đáo
Trong các khối động cơ đốt trong thông thường (bao gồm nắp máy và thân máy), mỗi xi-lanh sẽ được trang bị hệ thống van nạp và van xả (xúp-páp) riêng biệt. Tuy nhiên, tiết diện lưu thông của các van này bị giới hạn đáng kể, tạo ra hiện tượng "nghẽn cổ chai" khi hút không khí tươi và đẩy khí thải.
Anh em nhà Urusov đã giải quyết triệt để vấn đề này bằng một thiết kế hoàn toàn khác biệt. Họ chế tạo đỉnh piston dạng gờ nhô tích hợp các rãnh xuyên tâm, đồng thời bố trí cặp xúp-páp nạp và xả đối diện thẳng đứng với nhau.
Bản phác thảo kỹ thuật cơ khí mô tả cấu trúc đỉnh piston hình lược đặc biệt của hai nhà phát minh Nga.
Việc thay đổi hình học sang dạng đĩa lòng chảo (cho van nạp) và hình bán cầu (cho van xả) giúp tổng tiết diện lưu thông khí tăng vọt. Sự cải tiến này không chỉ hút được lượng không khí tươi khổng lồ vào buồng đốt mà còn ép sạch toàn bộ khí thải ra ngoài.
Tạo ra dòng xoáy hòa trộn nhiên liệu tối ưu
Sự đột phá không dừng lại ở hệ thống xả - nạp. Kết cấu gờ nhô có lỗ trên đỉnh piston tạo ra hiệu ứng lốc xoáy đa chiều cực mạnh bên trong buồng đốt khi piston di chuyển ở kỳ nạp và kỳ nén.
Dòng xoáy này đánh tơi và hòa trộn nhiên liệu với luồng khí tươi một cách hoàn hảo, gia tăng nhiệt độ buồng đốt. Nhờ đó, động cơ sẽ đạt hiệu suất sinh công cao nhất, giảm thiểu lượng nhiên liệu lãng phí và triệt tiêu đáng kể lượng khí thải chưa cháy hết.
Bước đệm quan trọng cho kỷ nguyên vận tải "xanh"
Mặc dù xe thuần điện đang phủ sóng mạnh mẽ, nhưng động cơ đốt trong vẫn là "xương sống" không thể thay thế của ngành hàng không, hàng hải và vận tải siêu trường siêu trọng. Việc chế tạo ra các dòng máy xăng/dầu sạch hơn là một yêu cầu cấp bách.
Theo số liệu từ Marketresearchfuture (tháng 9/2026), quy mô thị trường động cơ đốt trong toàn cầu đang ở mức 170,2 tỷ USD. Con số này được dự báo sẽ bùng nổ lên ngưỡng 256,8 tỷ USD vào năm 2035.
Việc kết hợp với các loại nhiên liệu tổng hợp (e-fuels) hay hydro sẽ giúp động cơ đốt trong tiếp tục tồn tại vững chắc.
Sức ép từ các tiêu chuẩn khí thải như Euro 7 của châu Âu (áp dụng từ 2025) đang buộc các hãng xe lớn phải chi ra hàng tỷ euro để tái thiết kế động cơ. Xu hướng chung là loại bỏ các khối máy hút khí tự nhiên cồng kềnh, chuyển sang sử dụng hệ thống tăng áp nhỏ gọn nhằm giảm 20% lượng CO2.
Những phát minh sáng giá như của kỹ sư Valery và Timur Urusov được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng lõi. Khi kết hợp thiết kế này với nhiên liệu sinh học hoặc hydro, ngành công nghiệp vận tải sẽ tiến một bước dài tới mục tiêu Net Zero (phát thải ròng bằng 0).
Theo Rospatent, tạp chí khoa học Science và Marketresearchfuture.
