Turbocharger (bộ siêu nạp) là hệ thống khí nạp cưỡng bức, được dẫn động bởi dòng khí xả và không kết nối trực tiếp với động cơ. Nó sử dụng 2 cánh đúc được liên kết với 1 trục chung. Một cánh được gọi là cánh turbin được nối qua đường ống với hệ thống xả, cánh còn lại là cánh nén (compressor) được kết nối với hệ thống nạp của động cơ.
Khí xả chạy qua cánh turbin sẽ làm quay cánh nạp. Cánh turbin có thể quay ở tốc độ tối đa 150,000 rpm (vòng/phút), tức nhanh hơn 30 lần so với tốc độ vòng quay của động cơ.
Turbocharger hay còn gọi là động cơ tăng áp Turbo sử dụng khí thải làm tăng sức mạnh động cơ mà không cần tăng số lượng xy lanh cũng như dung tích. Điều này dẫn đến việc ít tiêu hao nhiên liệu hơn.
Theo tìm hiểu news.ecocar.com.vn qua các thông tin Web kỹ thuật hiện nay đã có 7 loại động cơ tăng áp
1/ Single turbo – Động cơ tăng áp đơn
Single Turbo là động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng với 16 van, là động cơ Turbo kết hợp với động cơ Intercooler. Đây là động cơ giúp cung cấp sức mạnh và mô-men xoắn ấn tượng và giúp bạn tiết kiệm nhiên liệu. Khi cân nhắc giữa turbo ống đôi và turbo ống đơn, điều đáng chú ý là động cơ này giúp cải thiện tiếng ồn và tăng cao thời lượng vận hành.
2/ Twin turbo hay Bi turbo – Động cơ tubor tăng áp kép
a/ Động cơ diesel Bi-Turbo của chúng tôi là một thiên tài. Bạn có thể tìm thấy công nghệ diesel tiên tiến này trong các dòng xe Ford Ranger Bi-Turbo và Ford Everest Bi-Turbo. Hai động cơ tăng áp hoạt động độc lập ở các tốc độ khác nhau để cung cấp thêm mô-men xoắn theo nhu cầu lái, cùng với hiệu quả nhiên liệu tốt nhất từng thấy. Như các dòng xe Ford hiện nay Wildtrak 4×4, Raptor 4×4, Everest 4×4 (Dẫn nguồn: Ford)
Hình ảnh: Cấu tạo của động cơ diesel 2.0L bi-turbo của Ford Everest
Cách thức hoạt động của động cơ 2.0L Bi-Turbo trên Ford Everest như sau:
– Ở tốc độ động cơ khoảng 1.500 vòng/phút – Chỉ có tăng áp nhỏ hoạt động.
– Ở tốc độ động cơ trong khoảng 1.500 – 2500 vòng/phút – Cả hai tăng áp nhỏ và lớn cùng hoạt động.
– Ở tốc độ động cơ trên 3.000 vòng/phút – Chỉ có tăng áp lớn hoạt động.
b/ Động cơ Twin tubor
Động cơ tăng áp Bi-turbo có 2 bộ tăng áp, trong đó có một cái lớn và một cái nhỏ. Còn Twin-turbo thì cả 2 bộ tăng áp có kích cỡ bằng nhau. Trong Động cơ Twin Turbo, một động cơ cải thiện thời gian điều khiển của van bằng cách giảm bất kỳ độ trễ nào khi bắt đầu tăng tốc. Điều này làm cho phản ứng của bướm ga nhanh hơn, vì vậy cảm giác bay có thể diễn ra trong vài giây
Hình ảnh: Twin tubor hãng AMG sản xuất
3/ Twin-scroll turbo – Động cơ tăng áp cuộn đôi
Tăng áp kép cuộn loại bỏ những bất thường của một tuabin thông thường. Các xi lanh trong ngọn lửa ICE cháy theo khoảng thời gian không đều, giải phóng khí cháy theo xung không đều. Sự can thiệp của khí thải này không cho phép ICE khai thác toàn bộ sức mạnh của nó. ICEs với turbo cuộn đôi, đốt cháy các xi lanh luân phiên tại một thời điểm (1-4 và 2-3 trong bốn động cơ nồi), cho phép khí thải thoát ra theo một trình tự luân phiên đồng bộ. Kết quả là, các xung khí xả không đều được loại bỏ và có nhiều năng lượng và hiệu quả hơn. Các BMW 330i M Sport sử dụng loại động cơ.
4/ Variable Geometry Turbo – Động cơ tubor hình học biến thiên(VTG)
VGT chủ yếu được sử dụng trong động cơ diesel. Không giống như các tuabin thông thường, VGT sử dụng các cánh gạt có hình dạng khí động học làm thay đổi tỷ lệ diện tích trên bán kính (diện tích của cửa vào và bán kính của tuabin) để giảm độ trễ. Tỷ lệ A: R thấp được sử dụng để làm mát các turbo ở vòng tua thấp trong khi tỷ lệ A: R mở rộng khi vòng quay tăng lên, cho phép lượng khí nạp lớn hơn. Đây là một trong những hình thức tăng áp sáng tạo nhất cho phép đường cong mô-men xoắn phẳng và độ trễ turbo tối thiểu. Nhiều xe hơi ở Ấn Độ sử dụng động cơ diesel VGT, đáng chú ý là Toyota Fortuner và các phiên bản 90hp của FCA có nguồn động cơ diesel 1,3 lít (hiện đã ngừng sản xuất) trong Maruti Suzuki Vitara Brezza, Ciaz và S-Cross.
5/ Variable Twin Scroll Turbo – Bộ tubor tăng áp cuộn đôi biến thiên
Các tuabin cuộn kép có thể thay đổi kết hợp công nghệ của VGT và tuabin cuộn kép. Nó sử dụng cùng một nguyên tắc về tỷ lệ A: R cao và thấp cho rpms cao hơn và thấp hơn. Tuy nhiên, việc xả khí thải hiện được điều khiển bởi một van biến thiên. Ở rpms thấp hơn, van xả khí vào turbo nhỏ hơn thông qua một cuộn duy nhất để có hiệu suất cuối tốt hơn. Khi xe tăng tốc, van dần dần mở ra cuộn thứ hai cho phép không khí vào bộ tăng áp lớn. Về mặt lý thuyết, công nghệ này loại bỏ độ trễ turbo tốt hơn so với phần còn lại của các thiết lập turbo cho phép ngưỡng công suất cực đại rộng hơn. Tuy nhiên, chi phí và độ phức tạp là hai nhược điểm đáng kể
6/ Quad Turbo – Động cơ tăng áp 4 tubor
Hình ảnh: Bugatti Chiron and Veyron’s W16 quad turbocharged engine
7/ Electric Turbo – Động cơ tubor tăng áp điện
Vài năm trở lại đây đã nâng tầm khả năng của động cơ điện lên hàng đầu. Sau đó, điện tử có thể được sử dụng để loại bỏ độ trễ turbo không? Một turbo kết hợp với một máy nén điện có thể cung cấp khả năng tăng tốc tức thì cho động cơ, loại bỏ độ trễ trong khi turbo thực tế hoạt động. Tuy nhiên, việc tích hợp động cơ điện và pin của nó có thể phức tạp và chỉ một số thương hiệu mới áp dụng công nghệ này trên ô tô của họ. Audi SQ7 là chiếc xe sản xuất đầu tiên sử dụng công nghệ này trong khi Volvo S90, V90 và XC90 cũng được trang bị công nghệ này dưới bộ trang bị D5 Powerpulse trên toàn thế giới
Hình ảnh: Audi V6 SQ7
Nguồn: evoindia, AMG, Ford, Audi
Trang thông tin news.ecocar.com.vn sẽ có những bài tìm hiểu chi tiết cho mỗi loại bộ siêu nạp và ứng dụng vào thực tiễn như thế nào?
