Hiện nay, bên cạnh những kiểu động cơ truyền thống trên xe ô tô mà các nhà sản xuất đã cung cấp thì họ còn cho ra mắt thêm một số công nghệ động cơ tăng áp và siêu nạp để nhằm tăng công suất cho xe. Tuy nhiên, đối với siêu nạp thì chắc chắn không còn xa lạ gì đối với mọi người, nhưng còn động cơ tăng áp thì không phải ai cũng nắm rõ được. Vậy hãy cùng tham khảo bài viết Turbo là gì sau đây để nắm rõ hơn nhé!
Turbo là gì?
Turbo là gì?
Xem thêm: Hộp số CVT là gì? Ưu – nhược điểm của hộp số CVT
Turbo được hiểu là động cơ tăng áp, là một hệ thống bao gồm có 2 bộ phận chính đó là: một tuabin và một máy nén khí được sử dụng để nhằm khai thác khí thải ra từ động cơ. Đặc biệt, bộ phận này giúp ép nhiều không khí hơn vào các xi lanh và giúp cho động cơ có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Những điều cần biết về bộ tăng áp động cơ
Khái niệm tăng áp là gì?
Khái niệm tăng áp là gì?
Xem thêm: Esp là gì? Hệ thống cân bằng điện tử Esp trên ô tô
Tăng áp chính là từ được dùng để chỉ các hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức. Hay có thể hiểu đơn giản tăng áp là một hệ thống nén thêm không khí vào các buồng đốt và có thể đưa vào nhiều nhiên liệu hơn thông qua đó giúp làm tăng công suất mỗi khi hỗn hợp đốt nổ trong xy lanh.
Cấu tạo động cơ tăng áp (Turbocharger)
Bộ tăng áp bao gồm có 2 chi tiết máy mang hình dạng như 2 “vỏ ốc sên” được hàn chặt vào với nhau. Đặc biệt, phía trong mỗi “vỏ ốc sên” sẽ có 1 cánh quạt được gọi là máy nén (Turbin) cùng một trục sẽ có trách nhiệm nối “chết” 2 cánh quạt này lại với nhau. Bộ tăng áp sẽ được lắp trực tiếp ở cửa xả động cơ để nhằm lợi dụng luồng khí xả làm quay Turbin số 1 cũng như Turbin số 2 cũng sẽ quay theo và nén không khí sạch đưa qua cổ hút vào lại buồng đốt ban đầu.
Cấu tạo động cơ tăng áp (Turbocharger)
Ngoài ra, để Turbin 2 quay còn tạo ra luồng gió xoáy giúp trộn đều được hỗn hợp không khí với xăng và tạo điều kiện cho chu kỳ nổ được diễn ra tốt hơn. Đặc biệt, tốc độ quay của Turbin có thể lên đến 30.000 vòng/phút ở tốc độ không tải và còn có thể tăng lên 80.000 – 100.000 vòng/phút nếu khi người lái nhấn ga. Ngoài ra, nó còn được nhận trực tiếp khí xả do đó nhiệt độ tỏa ra từ bộ tăng áp là vô cùng nóng và nó làm giãn nở không khí trong khoang máy cũng như làm giảm hiệu năng tăng áp.
Chính vì vậy, các nhà chế tạo đã thiết kế và lắp thêm một lưới tản nhiệt được dành riêng cho bộ tăng áp để nhằm giảm nhiệt độ của không khí trước khi đi vào buồng đốt. Bởi được lắp trên đường xả nên hệ thống Turbo sẽ giúp tạo ra một áp suất ngược lên buồng đốt. Do đó, hệ thống sẽ cần thêm 1 van xả nhỏ để có thể “tống” được lượng hơi dư thừa. Nếu như không có cửa xả này thì động cơ sẽ phát nổ bất cứ lúc nào khi áp suất vượt ngưỡng.
Tóm lại, hệ thống tăng áp được sử dụng năng lượng thừa của động cơ để nhằm sản sinh ra công suất cho xe. Từ đó, giúp xe có thể giảm được dung tích xi lanh và tiêu hao nhiên liệu trong suốt quá trình hoạt động mà vẫn có thể đảm bảo được hiệu suất hoạt động tốt.
Nguyên lí hoạt động của Turbo tăng áp
Hầu hết tất cả các turbo tăng áp chính là một kiểu hệ thống sinh áp lực một cách cưỡng bức, chúng giúp nén khí vào bên trong các động cơ. Đặc biệt, lợi ích của việc nén không khí đó chính là không khí được nén ép vào trong xilanh được nhiều hơn. Hơn nữa, nhiều không khí hơn sẽ được nén vào trong xilanh và đồng nghĩa với việc nhiên liệu sẽ được đưa vào động cơ nhiều hơn.
Do đó, mỗi kỳ nổ ở xilanh sẽ lại sinh ra nhiều công suất hơn. Ở một khía cạnh nào đó thì mỗi một động cơ sẽ được trang bị turbo tăng áp giúp sản sinh ra nhiều công suất hơn so với các động cơ có cùng kích thước. Tuy nhiên, việc này sẽ không có turbo tăng áp bởi nó đã được cải thiện một cách đáng kể cùng với tỷ lệ công suất được sinh ra trên cùng một đơn vị có trọng lượng không khí nén vào động cơ.
Nguyên lí hoạt động của Turbo tăng áp
Vào những năm trước đây thì Turbo tăng áp đã tạo ra thành công một cuộc cách mạng về hiệu suất động cơ đốt trong vô cùng ấn tượng. Nhờ vào turbo tăng áp mà loại xe diesel đã có thể tiết kiệm được tới 40% và xe xăng giúp tiết kiệm được khoảng 20% nhiên liệu. Để tăng khả năng nạp khí thì các turbo tăng áp đã sử dụng dòng lưu lượng khí xả từ các động cơ để làm quay cánh turbin, khi đó các cánh tuabin của turbo tăng áp sẽ quay ở tốc độ lên đến 150.000 vòng/phút. Chính vì vậy, có thể cao hơn gấp 30 lần so với hầu hết tất cả các động cơ xe khác có thể làm được. Và đặc biệt, với phương pháp được bố trí nối với ống xả như vậy sẽ giúp cho nhiệt độ trong các turbo rất cao.
Cánh tuabin của turbo tăng áp sẽ quay ở tốc độ lên đến 150.000 vòng/phút
Nhìn chung, với công suất của động cơ được xác định bởi một lượng hỗn hợp không khí – nhiên liệu đốt cháy nhất định trong một quãng thời gian và nếu lượng hỗn hợp không khí – nhiên liệu đó càng tăng thì đồng nghĩa với việc công suất động cơ sẽ càng lớn. Điều này còn có nghĩa là nếu muốn làm tăng công suất động cơ thì người dùng cần phải tăng đường kính xilanh lên và tăng số lượng xilanh hay thậm chí là cần phải tăng tốc độ của động cơ. Vấn đề được quan tâm là ở chỗ, nếu khi tăng đường kính xilanh hoặc số lượng xilanh lên thì trọng lượng của động cơ cũng sẽ phải tăng lên. Đặc biệt, các yếu tố ví dụ như là tổn thất do ma sát, rung động hay tiếng ồn lại bị hạn chế khả năng tăng tốc độ của động cơ khá nhiều.
Hơn nữa, Turbo tăng áp có thể đáp ứng được cả hai yêu cầu mâu thuẫn: tăng công suất động cơ lên mà vẫn giữ được cho động cơ gọn nhẹ, bằng các cách cung cấp khối lượng hỗn hợp không khí – nhiên liệu lớn hơn mà lại không thay đổi kích thước động cơ.
Như vậy, trên đây là một số thông tin hữu ích về Turbo là gì và những điều cần biết về bộ tăng áp động cơ. Hy vọng với những thông tin này sẽ giúp bạn đọc thêm phần nắm rõ hơn để có thể rút ra được những kinh nghiệm sâu sắc cho bản thân. Cảm ơn bạn đã quan tâm!
