Mục lục
Cụm từ “turbo tăng áp” xe đầu kéo đã không còn xa lạ với nhiều người, đặc biệt là dân kỹ thuật. Thế nhưng, với những người không chuyên về xe thì turbo tăng áp còn là khái niệm mới.
Bài viết sau của Ô Tô Hoàng Long xin chia sẻ thông tin turbo tăng áp là gì? Cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của turbo.
Turbo Tăng Áp Là Gì?
Turbo tăng áp là thiết bị trên xe cơ giới có công dụng đưa thêm khí nén vào buồng đốt, tăng công suất động cơ mà không cần phải tăng số lượng hay dung tích xi lanh trong động cơ.
Không khí đi vào khoang nạp khí của động cơ ở một áp lực cao hơn sẽ cho phép nhiều nhiên liệu được đốt cháy, và kết quả là cho ra hiệu suất động cơ cao hơn.
Turbo tăng áp giúp công suất động cơ tăng lên khoảng 50% theo lý thuyết còn trên thực tế thì chỉ được khoảng 30- 40%.
Bộ tubro tăng áp được ứng dụng rất nhiều trong trong xe tải, ô tô, tàu hỏa, máy bay và động cơ thiết bị xây dựng ngày nay, nhưng ít ai biết rằng turbo tăng áp ban đầu được chế tạo từ 1915 để giải quyết tình trạng tổn thất công suất động cơ máy bay gặp phải do mật độ không khí giảm ở độ cao lớn.
Cấu tạo của turbo tăng áp
Đối với bộ tăng áp động cơ thường có hình xoắn ốc với cấu tạo bên trong gồm 2 phần chính là turbin, bộ nén và trục, ổ bi đỡ, đường dẫn đầu bôi trơn trục turbo.
Trong đó, cánh tuabin và cánh bơm nằm ở hai khoang riêng, được nối với nhau thông qua một trục.
Cánh tuabin nằm ở bên khoang kết nối để nhận lực đẩy từ dòng khí xả động cơ.
Còn phần cánh bơm nằm ở khoang đối diện.
Khí xả của động cơ được dẫn tới một quạt, được gọi là turbine với mục đích để quay trục và xoay quạt thứ 2 theo hiệu ứng ngược lại, được gọi là bộ nén, bộ nén này sẽ có nhiệm vụ nén khí vào khoang nạp khí của động cơ.
Turbocharger thường làm việc đi kèm với một bộ làm lạnh trung gian để làm mát khí đã được nén trước khi đưa vào động cơ.
Bộ làm lạnh trung gian được đặt giữa Turbochager và khoang nạp khí.
Nguyên lý hoạt động của turbo tăng áp
Với nguyên lý hoạt động đơn giản, bộ turbo tăng áp được lắp đặt trên đường ống xả thải của động cơ.
Cánh quạt tuabin của bộ tăng áp sẽ quay khi luồng khí xả từ động cơ chạy qua nó.
Và do kết nối trên cùng một trục nên khi cánh tuabin quay thì cánh bơm khoang đối diện sẽ quay theo đồng thời hút không khí sạch và nén lại sau đó đưa vào động cơ.
Kết quả là khi xe tăng tốc, khí xả thải ra 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.
Các loại turbo tăng áp hiện nay
Tùy theo mục đích sử dụng và nhu cầu khách hàng mà hiện nay turbo tăng áp có các loại sau đây:
Single turbo: Là loại turbo tăng áp đơn có cấu tạo truyền thống. Được lắp đặt đơn giản, hiệu suất tuabin cao nên phù hợp sử dụng ở động cơ cỡ nhỏ.
Mặt hạn chế của tuabin đơn là nó có hiệu suất kém ở tốc độ thấp và ở chế độ động cơ cầm chừng và có độ trễ nhất định.
Twin-turbo/Bi-turbo: Đây là loại turbo tăng áp kép có nghĩa là sử dụng cùng lúc 2 bộ turbo truyền thống. Giúp khắc phục được hiện tượng trễ turbo (turbo lag) và cho công suất tối ưu nhất.
Twin-scroll turbo (turbo tăng áp cuộn kép): Có cấu tạo tương tự như single turbo nhưng có hai ống turbin.
Loại turbo này cho hiệu suất tốt cả ở tốc độ thấp – trung bình, nhưng giá đắt và chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao.
Hiên nay có những dòng turbo khác như: Electric turbo (Tăng áp điện), Variable twin-scroll turbo (Tăng áp biến thiên cuộn kép), Variable Geometry Turbocharger (Tăng áp biến thiên)…
Ưu nhược điểm của động cơ turbo tăng áp
Tương tự như những loại thiết bị khác, turbosupercharger có các ưu – nhược điểm sau đây:
Về ưu điểm
- Turbo tăng áp giúp tăng sức mạnh cho động cơ chứ không tăng số lượng xi lanh cũng như dung tích. Qua đó, giúp ít tiêu hao nhiên liệu hơn.
- Ví dụ: Trường hợp sử dụng động cơ turbo, công suất động cơ có thể tăng từ 30% – 40% so với động cơ không sử dụng turbo.
Về nhược điểm
- Động cơ sử dụng turbo tăng áp đòi hỏi các piston, cần đẩy và trục khủy phải khỏe hơn so với các động cơ không sử dụng turbo.
- Các turbo tạo ra nhiệt nên khiến động cơ nóng lên. Do đó, đòi hỏi hệ thống làm mát bộ tản nhiệt cũng lớn hơn.
- Vì các turbin quay khoảng 100,000 – 250,000 vòng/phút nên các động cơ được tăng áp đòi hỏi phải có nguồn cung cấp dầu dồi dào.
Các lưu ý khi đi xe có trang bị động cơ turbo
Khi sử dụng xe có trang bị động cơ turbo tăng áp, bạn cần lưu ý các vấn đề sau:
- Nên hạn chế di chuyển ngay sau khi cho xe nổ máy để tránh ảnh hưởng đến turbo.
- Không tắt máy ngay sau khi dừng xe. Nguyên nhân là do turbocharger sử dụng dầu bôi trơn chung với động cơ. Do đó, khi xe vừa nổ máy, dầu động cơ còn nguội nên lưu chuyển chậm hơn.
- Tuyệt đối tránh chạy xe ở vòng tua máy quá thấp.
- Nên sử dụng xăng có chỉ số octane đúng khuyến cáo.
- Nên chú ý khi xe vào cua để tránh xe bị trượt, mất kiểm soát.
- Cần lưu ý về dầu bôi trơn để tránh tình trạng lượng dầu bị hao hụt.
- Kiểm tra kỹ lưỡng hệ thống đường dẫn khí cao áp định kỳ. Nếu xảy ra trường hợp bất thường, cần tiến hành xử lý kịp thời, nhanh chóng.
- Nên bảo dưỡng hệ thống làm mát định kỳ sau mỗi 160.000 km hoặc có thể sớm hơn tùy theo điều kiện vận hành.
- Nên thay lọc xăng đúng hạn hoặc nếu lọc xăng bị bẩn, xăng bị nhiễm tạp chất,… Cần kiểm tra và thay lọc xăng ô tô theo định kỳ.
Với những thông tin mà Ô Tô Hoàng Long đã tổng hợp bên trên hi vọng giúp mọi người hiểu rõ hơn về turbo tăng áp là gì? Cũng như cấu tạo, nguyên lý và ưu nhược điểm của thiết bị.
