Đa số những người đam mê môtô khi mua xe đều quan tâm đến công suất cũng như số lượng xy-lanh được trang bị trên xe. Nhiều người quan niệm xe càng nhiều xy-lanh thì càng mạnh, thế nhưng có những chiếc môtô địa hình (dirtbike) có dung tích xy-lanh lên đến 600 cc nhưng chỉ có 1 xy-lanh, trong khi chiếc Honda CD125 có dung tích xy-lanh 125 cc lại được trang bị đến 2 xy-lanh. Tại sao lại có sự khác nhau như vậy?

Xy-lanh và piston là 2 bộ phận không thể thiếu của động cơ đốt trong.

Xy-lanh là một bộ phận quan trọng không thể thiếu của động cơ đốt trong, piston sẽ di chuyển lên xuống liên tục trong xy-lanh để sinh ra công suất cho xe. Công suất động cơ tỉ lệ thuận với thể tích xy-lanh, vì thế để tăng công suất cho động cơ các hãng xe thường sử dụng phương pháp tăng kích thước thể tích của 1 xy-lanh hoặc trang bị thêm xy-lanh cho xe.

Xe có cùng phân khối nhưng ít xy-lanh hơn đồng nghĩa với kích thước xy-lanh sẽ lớn hơn. Kích thước lớn cho momen xoắn cao từ những vòng tua thấp, điều này đồng nghĩa với việc xe "bốc" hơn khi tải nặng hoặc leo dốc. Những mẫu xe chuyên chạy off-road như cào cào hay các dòng xe cruiser thường được trang bị động cơ có thể tích mỗi xy-lanh lên đến 600 cc.

Môtô địa hình cần độ "bốc" ở tốc độ thấp nên được trang bị động cơ 1 xy-lanh. Ảnh: Racer X.

Tuy nhiên do được trang bị ít xy-lanh cộng với kích thước piston lớn nên những mẫu xe này khó đạt được vòng tua cao, vì thế tốc độ tối đa của những động cơ này không thật sự ấn tượng.

Để khắc phục tình trạng đó, các kỹ sư đã nghiên cứu và chế tạo ra động cơ 4 xy-lanh. Cùng phân khối, xe có nhiều xy-lanh sẽ giúp piston có khối lượng nhỏ hơn nhờ vào kích thước nhỏ, nhờ đó tốc độ của xe cũng dễ dàng được đẩy lên cao. Đối với động cơ 4 kỳ (nạp - nén - nổ - xả) chỉ có kỳ nổ giúp động cơ sinh công, xe được trang bị động cơ 4 xy-lanh sẽ luôn luôn có 1 xy-lanh ở kỳ nổ giúp xe nhanh chóng đạt được vòng tua máy và công suất cao. 

Hầu hết sport bike được trang bị động cơ 4 xy-lanh. Ảnh: Commons.

Động cơ 4 xy-lanh tuy hoạt động tốt ở tốc độ cao nhưng lại không phù hợp để chạy chậm vì ở những vòng tua thấp khối động cơ này hoạt động yếu cộng với khối lượng nặng. Những mẫu xe được sinh ra với mục đích thiên về tốc độ như Honda CBR1000RR, Yamaha YZF-R1, Suzuki GSX-S1000... thường được trang bị động cơ 4 xy-lanh.

Tóm lại, động cơ 1 xy-lanh phù hợp cho những xe cần momen xoắn cao ở những vòng tua thấp nhưng không yêu cầu tốc độ cao như những xe môtô địa hình. Ngược lại, động cơ 4 xy-lanh chỉ phát huy tác dụng ở dãy vòng tua cao.

Động cơ 3 máy giúp dung hòa momen xoắn cũng như công suất giữa động cơ 2 xy-lanh và 4 xy-lanh. Ảnh: Yamaha.

Ngày nay 1 số mẫu xe được trang bị động cơ 3 xy-lanh. Đây là kiểu động cơ kết hợp được ưu điểm giữa động cơ 2 xy-lanh và 4 xy-lanh với nhau, nghĩa là xe vẫn "bốc" khi chạy chậm đồng thời ở những vòng tua cao xe vẫn không bị yếu. Động cơ 3 xy-lanh dễ bắt gặp trên các mẫu naked bike như Yamaha MT-09, Triumph Street Tripple, MV Agusta Rivale...