Động cơ turbo tăng áp là gì? Vì sao nó lại trang bị phổ biến trên nhiều loại xe hơi mà nó còn được áp dụng cho tàu thuyền, xe tải hiện nay? Cùng VATC tìm hiểu về nguyên lý làm việc của turbo tăng áp cũng như cấu tạo từng bộ phận và ưu nhược điểm của loại động cơ này qua bài viết dưới đây.
Động cơ turbo tăng áp là gì?
Bộ tăng áp động cơ ô tô Turbocharger – gọi tắt là turbo là một loại thiết bị cảm ứng cưỡng bức, giúp tăng công suất động cơ đốt trong bằng cách đưa thêm không khí nén vào buồng đốt. So với động cơ hút khí tự nhiên, động cơ lắp thêm turbo ô tô có thể đưa nhiều không khí hơn.
Nói một cách dễ hiểu, công dụng của turbo tăng áp là tăng công suất động cơ mà không cần phải tăng số lượng hay dung tích xi lanh trong động cơ. Áp suất thông thường trong không khí là 1 at. Với turbo tăng áp, áp suất nén sẽ tăng thêm khoảng từ 0,408 – 0,544 at. Như vậy theo lý thuyết, turbo tăng áp giúp công suất động cơ tăng lên khoảng 50%. Còn trên thực tế, tuy hiệu suất không hoàn hảo nhưng công suất động cơ cũng được tăng thêm từ 30 – 40%.
Turbo tăng áp cho động cơ ô tô có hai loại chính: Supercharger và Turbocharger. Vì Turbocharger có giá thành rẻ nên phần lớn các xe hơi hiện nay đều dùng loại động cơ này. Trong bài viết này VATC sẽ đề cập đến loại tăng áp Turbocharger.
Nguyên lý làm việc của turbo tăng áp là gì
Bộ turbo tăng áp được lắp trên đường ống xả động cơ. Khí xả từ động cơ khi thải ra sẽ làm quay cánh tuabin của bộ tăng áp. Do kết nối trên cùng một trục nên khi cánh tuabin quay thì cánh bơm khoang đối diện sẽ quay theo. Cánh bơm quay giúp hút không khí sạch vào và nạp vào động cơ. Kết quả là khi lượng khí xả càng nhiều thì tốc độ quay của turbo sẽ càng nhanh, đồng nghĩa lượng khí được nạp vào động cơ nhiều hơn, từ đó công suất động cơ tăng cao hơn.
Nguyên lý làm việc và vận hành của turbo tăng áp
- Động cơ Turbo tăng áp là kiểu động hoạt động dựa trên cơ chế nén khí vào trong các động cơ.
- khí sinh ra đó là không khí được nén vào xilanh nhiều hơn, kéo theo là nhiên liệu được đưa vào động cơ nhiều hơn.
- Từ đó mỗi kỳ nổ của xylanh diễn ra, công suất được sản sinh ra nhiều hơn.
- Nếu so sánh với một động cơ có cùng kích cỡ dung tích xilanh, thì động cơ sử dụng tăng áp Turbo ô tô sẽ sản sinh ra công suất lớn hơn.
- Theo nguyên lý trên, để có thể tăng khả năng nạp khí, các Turbo tăng áp sử dụng một dòng lưu lượng khí xả từ động cơ để làm quay trục Turbo.
- khi hệ thống turbo quay, khí được nén và nạp vào buồn đốt nhiều hơn. điều này làm tăng công suất động cơ lên rất nhiều so với động cơ thường
Cấu tạo turbo tăng áp trên ô tô bao gồm những gì?
Turbo là bộ phận có cấu tạo tương đối phức đơn giản với hình xoắn ốc. Chúng được thiết kế với nhiều bộ phận như tuabin, cánh bơm, ổ bi, trục dẫn, trục turbo. Cấu tạo cụ thể của Turbo ô tô như sau:
| Cấu tạo của động cơ Turbo là gì | |||
| STT | Bộ phận | Mô tả | Chức năng |
| 1 | Trục Turbo | Là bộ phận nối liền giữa cánh quạt nén khí và cánh quạt turbine (cánh quạt hứng dòng khí thải động cơ) |
Truyền động năng từ quạt Turbine sang quạt nén khí
|
| 2 | Cánh quạt Turbine | Là cánh quạt được gắn trực tiếp vào trục Turbo, và nằm bên trong vỏ nén khí |
Là bộ phận tiếp nhận dòng khí thải từ động cơ, từ đó làm quay trục Turbo, tạo ra chuyển động cho cánh quạt nén khí
|
| 3 | Cánh quạt nén khí | Là bộ phận được gắn ở đầu còn lại của trục turbo, nó nằm bên trong vỏ hút khí |
Quạt nén khí chuyển động với tốc độ cao giúp hút không khí sạch và nén chúng ở áp suất cao, đưa vào bên trong buồng đốt
|
| 4 | Vỏ hút khi | Là bộ phận có thiết kế hình xoắn ốc bao bọc lấy phần quạt nén khí |
Chúng giúp tạo ra, và định hướng cho đường di chuyển của dòng khí nén đi vào động cơ
|
| 5 | Vỏ nén khí | Là bộ phận hình xoắn ốc, bao bọc lấy quạt turbine, với cửa xả hướng ra ngoài |
Chúng giúp tiếp nhận luồng khí xả từ động cơ, dẫn động chúng làm quay cánh quạt, và đưa luồng khí thải ra bên ngoài.
|
| 6 | Ổ bi đỡ | Là bộ phận được thiết kế ở 2 đầu của trục Turbo |
Chúng vừa là bộ phận nâng đỡ, cố định trục động cơ, vừa là bộ phận giúp giảm ma sát, tăng tốc độ quay của quạt và trục
|
| 7 | Bộ phận làm mát | Là bộ phận thiết kế, và kết nối trực tiếp với turbo |
Chúng sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí, làm giảm nhiệt độ của khí nén trước khi đưa vào buồng đốt
|
Đánh giá ưu nhược của động cơ Turbo tăng áp
Bất kì một thiết bị nào cũng tồn tại ưu và nhược điểm riêng. Với Turbo ô tô cũng vậy, chúng ta có thể dễ thấy rằng chúng mang lại lợi ích to lớn trong việc cải thiệt hiệu suất động cơ, tiết kiệm nguyên liệu. Vậy còn những ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng nào của Turbo mà bạn chưa biết, cùng tìm hiểu nhé.
Ưu điểm Turbo tăng áp
Ưu điểm Turbo là gì
- Tăng sức mạnh cho động cơ, tiết kiệm nhiên liệu
- So với động cơ nạp khí tự nhiên, quá trình đốt cháy nhiên liệu thì khoảng 40% nhiệt năng sinh ra sẽ được thải ra theo ống xả một cách lãng phí. Chính vì thế hệ thống tăng áp được sẽ sử dụng nguồn năng lượng khí xả này nhằm tăng lượng khí nạp vào xilanh động cơ.
- Bộ tăng áp làm tối ưu hóa nhiệt năng từ khí xả để dẫn động tuabin quay máy tăng áp thông qua trục dẫn động.
Nhược điểm Turbo tăng áp
- Động cơ được trang bị turbo tăng áp phải sử dụng các piston và các trục khuỷu khỏe hơn so với các động cơ không trang. Vì thế khi sản xuất động cơ này cần đòi hỏi tính kỹ thuật và chi phí chế tạo hơn.
Thiết kế piston và các trục khuỷu động cơ tăng áp khỏe hơn
- Vì các tuabin quay trên 100.000 vòng/phút, có khi lên tới 250.000 vòng/phút. Vậy nên, động cơ tăng áp cần phải có một nguồn cung cấp dầu dồi dào cùng với một bơm dung dung tích lớn.
- Mà nhiệt độ cao sẽ khiến dầu giảm tuổi thọ, vậy nên thời gian thay dầu của các động cơ tăng áp sẽ sớm hơn so với động cơ thường.
- Loại động cơ Turbo ô tô thông thường sẽ có độ trễ, và sinh ra nhiều khí độc NOX khi hoạt động ở tố độ cao.
- Để khắc phục tình trạng này, Công nghệ Turbor biến thiên ( VGT-Turbo) ra đời để khắc phục 2 yếu điểm của động cơ Turbor thông thường.
Tìm hiểu thêm: Khóa học kỹ thuật viên chẩn đoán sửa chữa điện ô tô chuyên nghiệp
Những lưu ý khi đi xe có trang bị động cơ turbo hiện nay
Khi sử dụng xe có trang bị động cơ turbo tăng áp, bạn cần lưu ý các vấn đề sau:
- Sử dụng xăng có chỉ số octane đúng khuyến cáo.
- Nên thay lọc xăng đúng hạn hoặc xăng bị nhiễm tạp chất, xăng bị bẩn,,…
- Khi vừa nổ máy, bạn nên hạn chế di chuyển ngay để tránh ảnh hưởng đến turbo.
- Do turbocharger sử dụng dầu bôi trơn chung với động cơ vì thế không tắt máy ngay sau khi dừng xe
- Bảo dưỡng hệ thống làm mát định kỳ sau
- Hạn chế chạy xe ở vòng tua máy quá thấp
- Nên chú ý khi xe vào cua để tránh xe bị trượt, mất kiểm soát.
- Chú ý về dầu bôi trơn để tránh tình trạng dầu bị hao hụt.
- Kiểm tra kỹ hệ thống dẫn khí cao áp định kỳ. Nếu xảy ra trường hợp bất thường, cần tiến hành xử lý kịp thời, nhanh chóng.
Trên đây là những thông tin về Động cơ turbo tăng áp là gì? nguyên lý hoạt động của động cơ cũng như những ưu điểm, nhược điểm của loại động cơ này. cùng theo dõi trang VATC để đón đọc những bài viết hay về kiến thức ô tô. Nếu còn thắc mắc cần giải đáp vui lòng liên hệ theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất.
Xem thêm:
- Động cơ Turbo tăng áp là gì? Ưu và nhược điểm của loại động cơ này
- Nghề điện ô tô là gì? Học nghề điện ô tô có khó không?
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
