Phân loại động cơ tăng áp - sự khác nhau Biturbo và Twin turbo

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 03/10/2022

Bạn đã hiểu về động cơ tăng áp? Tăng áp là từ chung dùng để chỉ các hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức. Có thể hiểu đơn giản, tăng áp là hệ thống nén thêm không khí vào buồng đốt, và như vậy có thể đưa vào nhiều nhiên liệu hơn qua đó làm tăng công suất mỗi khi hỗn hợp đốt nổ trong xylanh. 

Phân loại động cơ tăng áp

Động cơ tăng áp thông thường gồm hai loại turbocharge và supercharge. Thông thường, áp suất nén tăng thêm của tăng áp vào khoảng từ 6-8 pao/inch vuông (psi) – tương đương với 0,408-0,544 atmosphere (at). Do áp suất thông thường trong không khí là 1 at, điều này có nghĩa là tăng áp đã đưa thêm khoảng 50% lượng không khí nữa vào động cơ. Như vậy, theo lí thuyết công suất của động cơ cũng sẽ tăng lên 50% song do hiệu suất không hoàn hảo, công suất của động cơ chỉ tăng thêm từ 30-40%.
 
Điểm khác biệt chính giữa hai hệ thống turbocharge và supercharge là nguồn cung cấp năng lượng. 

Với supercharge, một dây cua-roa được kết nối với trục khuỷu của động cơ để cung cấp động lực trực tiếp cho tăng áp. Trong trường hợp này, tăng áp là hệ thống kí sinh và trên thực tế động cơ mất đi một chút ít sức mạnh để truyền động lực cho hệ thống nén khí. Tuy nhiên, do được kết nối trực tiếp với trục khuỷu, công suất gia tăng sẽ hiện diện liên tục ở mọi tốc độ tua của động cơ vì thế supercharge không tạo ra hiện tượng “trễ” giống như turbocharge. Supercharge dễ lắp đặt hơn song cũng có giá thành đắt hơn, vì thế, ngày nay các nhà sản xuất ứng dụng turbocharge nhiều hơn. Supercharge có thể xoay với tốc độ lên tới từ 50.000-65.000 vòng/phút (rpm). Ở tốc độ 50.000 rpm, áp suất tăng thêm là từ 6-9 psi.

Phân loại động cơ tăng áp -  sự khác nhau Biturbo và Twin turbo Phân loại động cơ tăng áp - sự khác nhau Biturbo và Twin turbo

Những mẫu xe cơ bắp mỹ thường sử dụng Supercharger

Dừng lại một chút bác ơi!! Deal Hot đang chờ bác.

ƯU ĐÃI MUA BẢO HIỂM Ô TÔ LIBERTY HOÀN PHÍ ĐẾN 35%

Hiện tại danhgiaXe.com kết hợp cùng bảo hiểm Liberty Việt Nam ra mắt chương trình ưu đãi đặc biệt HOÀN PHÍ ĐẾN 35% khi mua bảo hiểm thân vỏ (giúp bác tiết kiệm một số tiền kha khá đấy!) Vì số lượng ưu đãi có hạn nên bác nào quan tâm thì nhanh tay bấm vào nút bên dưới để được tư vấn cụ thể nhé, các bác chỉ mất 30s.

P/s: Liberty (công ty Mỹ) là một trong các công ty Top đầu về bảo hiểm ô tô ở Việt Nam.

Xem thông tin chi tiết TẠI ĐÂY



Với turbocharger
, hệ thống tăng áp này tận dụng sức mạnh của dòng khí thải. Nhờ bố trí một tuốcbin nằm trên ông thoát khí thải, khi khí thải đi qua sẽ làm cho tuốcbin này quay và nhờ thế nó làm quay máy nén khí vào xylanh của động cơ.
 
Theo lí thuyết, turbocharge hiệu quả hơn bởi nó sử dụng năng lượng “thải” trong khí xả làm nguồn cung cấp động năng. Tuy nhiên, nhược điểm của turbocharge là tạo ra một áp suất ngược trong hệ thống xả và tạo ra áp suất nạp thấp hơn cho tới khi động cơ hoạt động ở tốc độ tua cao, đây chính là nguyên nhân dẫn tới động cơ lắp turbocharge ban đầu không “bốc” hay còn gọi là “trễ” - hiện tượng có thể thấy rõ ở động cơ chạy dầu.

Động cơ dung tích lớn thường có đủ lực mômen xoắn để khiến cho hiện tượng trễ của turbo khó nhận thấy, song điều này có thể kiểm chứng dễ dàng với những động cơ dung tích nhỏ. Tuy nhiên, các nhà sản xuất ôtô ngày nay hầu như đã khắc phục được hiện tượng trễ của turbo bằng cách ứng dụng các phương pháp hay vật liệu mới.
 
Một trong những giải pháp đơn giản nhất là lắp hai turbo nhỏ thay cho một tuốcbin nén khí lớn. Hệ thống “Bi-turbo” hay tăng áp kép này có tuốcbin đường kính nhỏ hơn, vì thế chúng có thể tăng tốc nhanh hơn trong khi vẫn nén được lượng không khí tương đương với một tuốcbin đường kính lớn. Hiện tượng trễ sẽ khó cảm nhận thấy hơn do tuốcbin nhỏ tăng tốc nhanh hơn. Bổ xung thêm một tuốcbin nữa nghe ra có vẻ phức tạp tuy nhiên trên thực tế các hệ thống tăng áp kép rất dễ ứng dụng với dòng đồng cơ có thiết kế hình chữ V, như V6 hay V8. Đường xả của các động cơ có thiết kế hình chữ V thường đơn giản hơn, mặc dù BMW sử dụng hệ thống tăng áp kép cho cả đông cơ 6 xylanh xếp thẳng hàng.
 
Một phương pháp khác để khắc phục tình trạng trễ là sử dụng turbocharge có cánh biến đổi. Tuốcbin này có một hệ thống các cánh có thể dịch chuyển nằm bên trong hộp xoắn ốc gắn với ống xả để thay đổi hướng của dòng khí đi vào rôto xoay của tuốcbin. Nhờ sự điều khiển của máy tính, các cánh lái này sẽ mở để cho phép luồng khí xả đi qua tuốcbin khi xe chạy ở tốc độ ổn định song sẽ đổi hướng của luồng khí sao cho chúng hướng vào rôto của tuốcbin trực tiếp hơn khi tăng ga, quá đó giúp tuốcbin xoay nhanh hơn. Turbocharge có cánh lái dịch chuyển hay có thể thay đổi kết cấu hình học giúp tuốcbin nhỏ có khả năng nén tương đương với các tuốcbin lớn.

Audi R8 Twinturbp 


 
Do không khí bị nén, chúng trở nên nóng hơn và giảm bớt tỷ trọng, điều này cũng có nghĩa là không khí sẽ không nở nhiều khi xảy ra phản ứng nổ trong xylanh. Không khí nóng cũng chứa ít ôxy hơn, và vì thế sức mạnh của động cơ cũng sẽ giảm bớt. Để khắc phục nhược điểm này người ta sử dụng một hệ thống làm mát trung gian gọi là Intercooler vốn thường xuyên được kết hợp với tăng áp. Hầu hết Intercooler là các hệ thống làm mát bằng không khí. Ở những hệ thống này, dòng khí nén sẽ buộc phải đi qua một cụm trao đổi nhiệt giống như bộ tản nhiệt và được làm mát nhờ nhiệt độ không khí bên ngoài. Intercooler còn có loại làm mát bằng chất lỏng, theo đó chất lỏng làm mát được bơm qua một phần của hộp trao đổi nhiệt để làm mát luồng không khí nén ở bên trong. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng hoạt động ổn định hơn vì chúng không phụ thuộc vào thay đổi nhiệt độ của môi trường, tuy nhiên hệ thống này lại phức tạp và vì thế hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí.
 
Một lợi ích khác của động cơ tăng áp là chúng tạo ra độ xoáy cao khi nén không khí vào xylanh. Chính hiệu ứng xoáy này giúp không khí được trộn đều với nhiên liệu đốt làm tăng khả năng chúng được đốt cháy hoàn toàn. Chính vì thế, các động cơ phun nhiên liệu trực tiếp thường sử dụng tăng áp để cải thiện chu trình đốt trong xylanh.
 
Nói tóm lại, tăng áp cho phép đưa nhiều hỗn hợp nhiên liệu đốt hơn vào xylanh, vì thế tạo ra sức mạnh lớn hơn trong mỗi chu kỳ nổ. Điều này cho phép các nhà sản xuất có thể sử dụng động cơ 4 xylanh để tạo ra công suất của một động cơ 6 xylanh và qua đó tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ. Theo tính toán, turbocharge có thể cải thiện hiệu suất của một động cơ thông thường thêm 20%, và vì thế, hiện nay các nhà sản xuất ôtô trên thế giới đang tích cực ứng dụng công nghệ turbo trong động cơ hiện đại. Tuy nhiên, do động cơ tăng áp tạo ra công suất lớn hơn trên một đơn vị dung tích, các chi tiết trong động cơ vì thế cũng cần phải bền hơn để có thể chịu đựng được ứng suất cao hơn.
 
Cấu tạo của bộ Turbocharge

Turbocharge gồm ba phần chính, ở giữa hệ thống là các vòng bi xoay quanh một trục. Mỗi đầu của trục được gắn với một tuốcbin nằm trong một hộp xoắn ốc (giống như vỏ ốc sên). Một tuốcbin được gắn với ống xả để làm quay trục khi dòng khí xả đi qua. Ngược lại, khi trục quay, sẽ làm quay tuốcbin thứ hai (còn được gọi là máy nén) để nén không khí vào trong cổ góp nạp. Turbocharge có thể xoay rất nhanh. Khi ôtô chuyển động thẳng đều trên đường, tuốcbin của turbocharge có thể “chạy không tải” ở tốc độ 30.000 vòng/phút. Nhấn ga và các tuốcbin này có thể tăng tốc lên từ 80.000- 100.000 vòng/phút do có nhiều khí xả nóng hơn được đẩy qua tuốcbin.

Biturbo và Twin turbo 

Các phương pháp Biturbo và Twin turbo mà bạn quan tâm về bản chất đều dùng hai máy nén khí kiểu tua-bin tăng áp. Tuy nhiên, tùy theo hãng sản xuất các phương án sử dụng tua-bin kép này có thay đổi. Ví dụ, động cơ của hãng BMW dùng 2 turbo có kích thước khác nhau, tua-bin nhỏ hoạt động ở số vòng quay thấp, tua-bin lớn hoạt động ở số vòng quay cao.

Trong khi đó, động cơ của một số hãng như Mercedes hay Toyota lại dùng 2 tua-bin, mỗi tua-bin tăng áp cho một phần hai số xi-lanh.

Ngoài các phương án trên, một số hãng còn dùng phương án kết hợp: Một máy nén cơ khí kết hợp với một tua-bin. Nói chung, tất cả các động cơ tăng áp đều đạt hiệu quả kinh tế cao, đều giảm khoảng 20% lượng nhiên liệu tiêu thụ cho một mã lực so với khi chưa tăng áp.

Liberty

Theo Autonet

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Bài viết mới nhất

  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Cách sử dụng ắc quy hợp lý và các dấu hiệu bất ổn của bình ắc quy

    09:42 AM 20/04/2024
    38576
    Ắc quy là một bộ phận rất quan trọng đối với xe ô tô. Nó cung cấp nguồn điện cho tất cả các hoạt động, hệ thống sử dụng điện áp trên xe. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại ắc quy của các hãng khác nhau, vậy làm sao để lựa chọn được cho xe một bình ắc quy phù hợp và sử dụng chúng thế nào cho hợp lý, kéo dài tuổi thọ cho ắc quy?
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô

    09:41 AM 20/04/2024
    52691
    Không dùng thường xuyên, không tắt điều hòa trước khi tắt máy, bật điều hòa ngay khi lên xe… là những sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô.
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Nguyên nhân khiến xe chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn mờ

    09:26 AM 20/04/2024
    6001
    Xe gặp các hiện tượng như: Chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn xe mờ… cho thấy hệ thống điện đang gặp vấn đề. Vậy cụ thể nguyên nhân của các hiện tượng này là do đâu?
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Ô tô bị giật khi tăng ga: Nguyên nhân do đâu?

    06:05 AM 19/04/2024
    6953
    Ô tô bị giật khi tăng ga là một trong những dấu hiệu cho thấy động cơ xe đang gặp vấn đề nghiêm trọng. Khi nhận thấy hiện tượng này, các bác nên kiểm tra, tìm hiểu nguyên nhân để khắc phục sớm nhất có thể.
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Dấu hiệu nhận biết thước lái ô tô bị hỏng

    06:05 AM 19/04/2024
    28450
    Thước lái ô tô bị hỏng cần phải được phát hiện sớm và sửa chữa kịp thời để không làm ảnh hưởng các bộ phận khác trên xe hoặc dẫn tới nguy cơ gây tai nạn. Dưới đây là các dấu hiệu giúp các bác nhận biết thước lái đang gặp vấn đề, hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu ngay!
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Lốp mòn không đều: Nguyên nhân và cách khắc phục

    06:15 AM 18/04/2024
    4202
    Lốp mòn không đều, đặc biệt là khi có những biểu hiện đáng kể ở mép ngoài và gây ảnh hưởng về mặt cấu trúc sẽ tiềm ẩn nguy cơ tai nạn giao thông do nổ lốp. Vậy ngyuyên nhân nào dẫn đến hiện tượng lốp mòn không đều? cách khắc phục ra sao?
  • Believe

    Bài viết: 2459

    “Bắt bệnh” cho ô tô qua 4 loại mùi cháy lạ

    06:13 AM 18/04/2024
    3192
    Khi ô tô xuất hiện 4 loại mùi cháy khét bất thường như trong bài viết dưới đây, các bác không nên chủ quan mà nên mang xe đi sửa ngay để phòng trừ nguy cơ hỏng hóc nặng hơn hoặc gây tai nạn.
  • Believe

    Bài viết: 2459

    2 cách khắc phục hiệu quả tiếng ồn trong khoang lái

    06:14 AM 18/04/2024
    4581
    Trên thị trường hiện có khá nhiều phương pháp cách âm được quảng cáo. Tuy nhiên đa số trong đó chỉ là chiêu trò marketing thay vì mang lại giá trị thật cho người sử dụng. Những chia sẻ về những điều cần biết về chống ồn ô tô và 2 phương pháp khắc phục hiệu quả trong bài viết dưới đây sẽ hữu ích cho các bác.
  • Believe

    Bài viết: 2459

    Dấu hiệu cần thay lốp và hướng dẫn các bước tự thay lốp cho người mới

    09:01 AM 17/04/2024
    3711
    Lốp xe là bộ phận rất quan trọng, có vai trò nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, dẫn hướng và kiểm soát tốc độ… Chính vì vậy, việc nhận diện các dấu hiệu cho thấy cần thay mới và các bước tự thay lốp là kỹ năng mà các bác tài mới nên tìm hiểu và thực hành để chăm sóc tốt hơn cho chiếc xe của mình.
  • Vu Quang Viet

    0907 741 14

    Bài viết: 23

    Các chi tiết nhỏ thường bị lãng quên trong việc bảo dưỡng xe ô tô

    09:04 AM 16/04/2024
    26128
    Có những chi tiết rất nhỏ bên trong xe, nhưng công năng và tính năng mà chúng đem lại vô cùng hữu ích. Việc bảo dưỡng cho chúng lại khá quan trọng, tuy nhiên rất ít chủ sở hữu xe chú ý đến chúng.