Mình không phải là kỹ sư hay chuyên gia về động lực hay cơ khí công nghệ gì cả, chỉ là một người hay tò mò về mọi thứ. Thấy nhiều bạn thắc mắc về tăng áp và siêu nạp.
MÌnh không biết viết deeptalk nhưng bài này trong phạm vi kiến thức hiểu biết và khả năng ngôn ngữ của mình, mình sẽ cố gắng diễn giải dễ nhất có thể để mọi người cùng biết chút ít.
Vào bài nhé!! Gét gô.
Tạm xa rời mấy cái động cơ to bự chảng kiểu 5.7 của Land Cruiser hay Lexus hoặc những động cơ dung tích lớn thời xưa. Ngày nay chúng ta thường nghe đến những động cơ đâu đó loanh quanh 2.0 hoặc thậm chí nhỏ nhưng có turbo để tăng công suất rồi lại nghe đến Range Rover super charged sport ( kiểu kiểu thế) .Nguyên lý thì đơn giản lắm- Đơn thuần là dùng quạt để bơm nhiều không khí vào buồng đốt hơn mà thôi. Y hệt như ở nhà các bạn mà bếp cháy không lớn các bạn bật quạt điện để quạt cho cái bếp. Như hình trên đây là dùng cho bếp củi, còn trên ô tô thì phức tạp hơn thế này 3.14 lần nhưng nguyên lý thì y hệt vậy. Sự khác biệt duy nhất chính là cách dẫn động cái quạt này mà thôi.
Về cơ bản các bộ turbo ( tăng áp) hoạt động dựa trên áp suất- lưu lượng của dòng khí xả của động cơ.
Nguyên lý chung như sau:
MÌnh không biết viết deeptalk nhưng bài này trong phạm vi kiến thức hiểu biết và khả năng ngôn ngữ của mình, mình sẽ cố gắng diễn giải dễ nhất có thể để mọi người cùng biết chút ít.
Vào bài nhé!! Gét gô.
Tạm xa rời mấy cái động cơ to bự chảng kiểu 5.7 của Land Cruiser hay Lexus hoặc những động cơ dung tích lớn thời xưa. Ngày nay chúng ta thường nghe đến những động cơ đâu đó loanh quanh 2.0 hoặc thậm chí nhỏ nhưng có turbo để tăng công suất rồi lại nghe đến Range Rover super charged sport ( kiểu kiểu thế) .Nguyên lý thì đơn giản lắm- Đơn thuần là dùng quạt để bơm nhiều không khí vào buồng đốt hơn mà thôi. Y hệt như ở nhà các bạn mà bếp cháy không lớn các bạn bật quạt điện để quạt cho cái bếp. Như hình trên đây là dùng cho bếp củi, còn trên ô tô thì phức tạp hơn thế này 3.14 lần nhưng nguyên lý thì y hệt vậy. Sự khác biệt duy nhất chính là cách dẫn động cái quạt này mà thôi.
Turbo
Turbo hay tăng áp thực chất là 2 bộ cánh quạt được nối đồng trục với nhau, đặt trong 2 buồng riêng biệt. Xin phép dùng lại ảnh của mod MaijaaVề cơ bản các bộ turbo ( tăng áp) hoạt động dựa trên áp suất- lưu lượng của dòng khí xả của động cơ.
Nguyên lý chung như sau:
Bộ tăng áp có 2 buồng: Buồng nén và buồng dẫn động.
Khi khí xả từ động cơ được xả ra và dẫn vào buồng dẫn động, khí xả sẽ làm quay cánh quạt dẫn động ( số 1) ( y hệt như hồi bé chơi chong chóng tre, có gió là quay), Cánh dẫn động được gắn liền với cánh nén ở buồng bên cạnh (số 3 và 4) ( buồng nén)
Buồng nén
Cánh nén được dẫn động từ buồng bên sẽ quay và tạo ra dòng khí áp lực cao để đẩy vào buồng đốt ở kỳ nạp của động cơ.
Vấn đề phát sinh ở đây là khi không khí bị nén lại ở buồng nén thì sẽ bị nóng lên nên sẽ làm giảm lượng oxi, dẫn đến giảm hiệu suất động cơ vì ít oxi nên quá trình đốt cháy không đạt hiệu suất cao vì vậy mới có bộ phận gọi là két giải nhiệt khí nạp - Turbo intercooler chính là cái số 5 trên hình.
Turbo cỡ nhỏ rất nhạy với động cơ dung tích nhỏ và vòng tua thấp nhưng khi lên tua cao thì turbo nhỏ lại không đáp ứng nổi. Turbo cỡ lớn thì lại chạy rất dở ở tốc độ thấp do chưa đủ áp lực khí xả để làm quay cánh nén đến áp lực đủ để động cơ phát huy hết tác dụng nên mới sinh ra 2 turbo- Có thể là dạng cuộn đôi Twin Scroll( Merc) hoặc biturbo ( Ford) hoặc là dạng tuần tự( LC-300).
Nguyên lý ông tuần tự là 1 ông turbo bé cho tua thấp và turbo to cho tua cao.
Những cách làm giảm turbo lag:
- Dùng tăng áp điện- Gắn động cơ điện phụ trợ
- Van điều khiển dòng khí nạp VGT hoặc eVGT ( Huyndai dùng cái này)
- Tái thiết kế tối ưu luồng khí thải Twinscroll Merc và Borg Wagner dùng cái này.
- Kết hợp luôn cả siêu nạp lẫn tăng áp
Quảng cáo
Lưu ý: khi chạy xe turbo phải chăm nhớt kỹ vì tốc độ quay của turbo có thể lên đến 180 ngàn vòng/ phút nên nhớt nhao ko cẩn thận là tắc đường nhớt làm mát và bôi trơn turbo là nó tèo luôn.Vật liệu làm seal lót thường là vitton hoặc là sợi carbon gia cố.
Chất liệu chế tạo động cơ turbo cũng phải khác, chịu được tỉ số nén lớn, nhẹ và phức tạp hơn.1 số turbo còn có thêm bộ van xả áp để tránh trường hợp thổi bay mặt máy do tỉ số nén quá lớn hoặc áp lực turbo quá lớn.
Phân loại turbo
- Twin turbo - Thường dùng cho động cơ V ( có thể là V6 trở lên) có 2 bộ turbo giống nhau ở e bên động cơ chữ V như hình dưới đây.
- Turbo đơn - Cái này đơn giản quá rồi
- Tăng áp cuộn đôi Twin scroll turbo - Khi động cơ I 4 hoạt động, 2 pistong lên xuống cùng lúc nên luồng khí xả sẽ đi theo nhịp. Hệ thống tăng áp này sẽ có 2 dòng khí bắt cặp với các cặp xi lanh hoạt động cùng nhau để áp lực lên cánh dẫn động luôn được duy trì ở mức cao nhất và liên tục nhất.
Siêu nạp - Super Charger - Blower - Beltocharger- Compressor
Nếu như tăng áp được dẫn động bằng khí xả của động cơ thì siêu nạp lại được dẫn động bằng chính trục khuỷu của động cơ thông qua hệ thống dây đai và bi tì.
Người ta sẽ can thiệp, điều chỉnh đặc tính của hệ thống siêu nạp bằng cách điều chỉnh hệ thống bi tì. Đơn giản hoá chính là siết đai căng để hệ thống chạy hết công suất hoặc nới lòng ra để giảm áp lực nạp vào động cơ.
Hệ thống cánh nén của siêu nạp thường có dạng xoắn hình con vít như dưới đây. Tuỳ vào hiệu suất và đặc tính cần có của động cơ mà hệ thống cánh nén có thể xoắn ít hay nhiều.
Siêu nạp li tâm
Ngoài loại siêu nạp như trên hình thì còn 1 loại siêu nạp nữa mà anh em có thể đã nghe qua đến ít nhiều. Đó chính là siêu nạp ly tâm- Kawasaki ninja H2R
Quảng cáo
Đơn giản hoá thì sẽ trông như thế này
Có cấu tạo giống buồng nén của turbo nhưng lại dẫn động bằng chính động cơ. Loại này sẽ cho ra áp lực lớn nhất khi động cơ đạt redline- Nghĩa là phải hết ga hết số thì mới ra gì chứ ga đầu thì thọt thôi rồi.
Ngoài ra còn có loại này Siêu nạp dịch chuyển tích cực (PDS)- Mình không biết tiếng Việt có thuật ngư nào mô tả chính xác nên word by word
Positive Displacement Supercharger là một bộ siêu nạp khá phổ biến, hoạt động theo cơ chế duy trì một mức áp suất không đổi đối với mọi tốc độ động cơ. Phân loại Positive Displacement Supercharger được chia làm ba kiểu chính như sau: kiểu Root, kiểu Twin Screw và kiểu cánh quạt (Vane).
Bổ sung thêm là mấy anh Ả rập hay lắp món siêu nạp này cho Land cruiser lắm. Các bạn cứ gõ trên YTB là ra ngay.
Kết luận
Thôi hôm nay tạm đến đây thôi.
NHiều quá thành ra bài lan man với cả ngộ kiến thức, thẩm không hết.
Ai có comment hay góp ý, muốn mình viết về cái gì, cứ thẳng tay, mình sẽ lên kế hoạch cuối tuần có thời gian rảnh là lên bài.
Cheers