Trong ngành công nghiệp ô tô, bộ tăng áp (turbocharger) đã trở thành một công nghệ quan trọng để tăng cường hiệu suất và công suất của động cơ ô tô. Bằng cách tăng áp suất khí nạp, bộ tăng áp cho phép động cơ nhận được lượng khí nạp nhiều hơn và đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá chi tiết về bộ tăng áp ô tô, nguyên lý hoạt động và lợi ích mà nó mang lại.
Khái niệm về bộ tăng áp ô tô
Bộ tăng áp ô tô (turbocharger) là một thành phần quan trọng trong hệ thống động cơ ô tô, được sử dụng để tăng áp suất khí nạp đến động cơ. Bộ tăng áp hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng từ khí thải động cơ để làm quay một bánh xe turbine, từ đó tăng áp suất khí nạp trước khi nạp vào động cơ. Kết quả là, bộ tăng áp giúp động cơ đạt được lượng khí nạp nhiều hơn, cải thiện hiệu suất và công suất.
Các thành phần chính của bộ tăng áp ô tô
Các thành phần chính của bộ tăng áp ô tô (turbocharger) bao gồm
Bánh xe tuabin (Turbine wheel)
Đây là một bánh xe được gắn trên trục chính của bộ tăng áp và được đặt trong vỏ bộ tăng áp. Bánh xe tuabin được quay bởi dòng khí thải từ động cơ ô tô. Năng lượng từ khí thải giúp quay bánh xe tuabin và tạo ra sức xoắn.
Bánh xe nén (Compressor wheel)
Bánh xe nén cũng gắn trên cùng trục chính với bánh xe tuabin. Khi bánh xe tuabin quay, bánh xe nén cũng quay theo. Bánh xe nén nén khí từ môi trường bên ngoài và đẩy nó vào hệ thống khí nạp của động cơ ô tô.
>>> Xem thêm: Tất tần tật về chăm sóc vô lăng ô tô
Vỏ bộ tăng áp (Housing)
Vỏ bộ tăng áp chứa bánh xe tuabin và bánh xe nén. Nó có các lối vào và lối ra để khí thải và khí nén đi qua.
Trục chính (Shaft)
Trục chính là một trục kết nối giữa bánh xe tuabin và bánh xe nén. Nó truyền năng lượng từ bánh xe tuabin đến bánh xe nén.
>>> Xem thêm: Tất tần tật về chăm sóc vô lăng ô tô
Van wastegate
Van wastegate là một van điều khiển áp suất được sử dụng để điều chỉnh áp suất trong hệ thống khí nạp. Nó giúp điều chỉnh lưu lượng khí thải qua bánh xe tuabin để đảm bảo áp suất khí nạp ổn định và an toàn cho động cơ.
Hệ thống làm mát (Cooling system)
Bộ tăng áp cũng đi kèm với hệ thống làm mát để làm mát nhiệt độ của nó. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng dầu nhờn hoặc hệ thống làm mát nước.
Hệ thống dẫn dầu (Oil system)
Hệ thống dẫn dầu bôi trơn đảm bảo rằng các bộ phận quay trong bộ tăng áp được bôi trơn đầy đủ và làm mát.
Các loại bộ tăng áp ô tô
Bộ tăng áp động cơ xảy ra (Conventional Turbocharger)
Loại bộ tăng áp này sử dụng một bánh xe tuabin duy nhất và một bánh xe nén duy nhất.
Bánh xe tuabin được quay bởi dòng khí thải từ động cơ và truyền năng lượng cho bánh xe nén để nén khí nạp trước khi đưa vào động cơ.
Bộ tăng áp động cơ xảy ra được sử dụng phổ biến trong các động cơ ô tô để cải thiện hiệu suất và công suất.
Bộ tăng áp động cơ siêu nạp (Sequential Turbocharger)
Loại bộ tăng áp này sử dụng hai bánh xe tuabin và hai bánh xe nén được xếp theo cấu trúc tuần tự.
Bánh xe tuabin nhỏ hơn được sử dụng để tăng áp trong vòng tua động cơ thấp, cung cấp áp suất nạp ban đầu.
Khi động cơ hoạt động ở vòng tua cao hơn, bánh xe tuabin lớn hơn được kích hoạt để tăng áp tiếp theo và cung cấp áp suất nạp mạnh hơn.
Bộ tăng áp động cơ siêu nạp được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất và đáp ứng của động cơ ô tô ở cả vòng tua thấp và vòng tua cao.
Bộ tăng áp đôi (Twin Turbocharger)
Loại bộ tăng áp này sử dụng hai bộ tăng áp hoạt động độc lập, mỗi bộ tăng áp có một bánh xe tuabin và bánh xe nén riêng.
Mỗi bộ tăng áp có thể được kích hoạt bởi một nhóm xi lanh trong động cơ.
Sự kết hợp của hai bộ tăng áp cho phép tăng áp suất nạp mạnh mẽ và cung cấp công suất tăng cao cho động cơ.
Bộ tăng áp đôi thường được sử dụng trong các động cơ hiệu suất cao để cung cấp mức công suất và đáp ứng tốt nhất.
Lợi ích của bộ tăng áp ô tô
Bộ tăng áp ô tô (turbocharger) mang lại nhiều lợi ích quan trọng cho động cơ ô tô. Dưới đây là một số lợi ích chính của bộ tăng áp:
Tăng công suất và hiệu suất
Bộ tăng áp tăng áp suất khí nạp đến động cơ, điều này cho phép động cơ đạt được lượng khí nạp nhiều hơn. Khi có lượng khí nạp nhiều hơn, động cơ có thể đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn, tạo ra công suất và hiệu suất tăng lên. Bởi vậy, bộ tăng áp giúp tăng công suất và cải thiện hiệu suất toàn bộ hệ thống.
Cải thiện đáp ứng và tăng tốc
Với bộ tăng áp, động cơ có thể nhận được khí nạp mạnh mẽ hơn từ ban đầu, giúp cải thiện đáp ứng khi tăng tốc và giảm độ trễ của động cơ. Khi bộ tăng áp được kích hoạt, áp suất khí nạp tăng nhanh, cung cấp một lượng lớn khí nạp để động cơ phản ứng nhanh chóng và cung cấp sức mạnh tăng tốc.
Tiết kiệm nhiên liệu
Với khí nạp nhiều hơn và quá trình đốt cháy hiệu quả hơn, bộ tăng áp giúp tăng hiệu suất nhiên liệu của động cơ. Điều này đồng nghĩa với việc tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải gây ô nhiễm ra môi trường. Đặc biệt trong các động cơ diesel, bộ tăng áp ô tô có thể cải thiện hiệu quả nhiên liệu đáng kể.
Cải thiện độ bền và tuổi thọ động cơ
Bộ tăng áp giúp giảm công suất cần thiết từ động cơ để đạt được cùng mức công suất đầu ra. Điều này giúp giảm tải trọng và áp lực trên các bộ phận của động cơ, kéo dài tuổi thọ và độ bền của chúng.
Tăng sức mạnh và hiệu năng leo dốc
Với khả năng tăng áp suất khí nạp, bộ tăng áp giúp động cơ vượt qua địa hình leo dốc hoặc tải trọng nặng một cách dễ dàng. Nó cung cấp sức mạnh cần thiết để vượt qua khó khăn và đảm bảo hoạt động mạnh mẽ trong điều kiện khắc nghiệt.
Tổng quát, bộ tăng áp ô tô mang lại lợi ích lớn về công suất, hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và độ bền của động cơ ô tô. Nó cải thiện đáng kể trải nghiệm lái xe và cho phép động cơ hoạt động mạnh mẽ hơn trong nhiều tình huống khác nhau.
Dấu hiệu bộ tăng áp ô tô bị hỏng
Một số dấu hiệu cho thấy bộ tăng áp ô tô có thể bị hỏng bao gồm:
Mất áp suất khí nạp
Một trong những dấu hiệu chính của bộ tăng áp hỏng là mất áp suất khí nạp. Bạn có thể cảm nhận rõ ràng sự giảm công suất và hiệu suất của động cơ ô tô khi bộ tăng áp không còn hoạt động hiệu quả. Xe có thể có động cơ chậm hơn, khó khăn trong việc tăng tốc và không đủ sức mạnh khi vượt xe khác.
Tiếng ồn lạ
Nếu bạn nghe thấy tiếng ồn lạ hoặc kêu lớn từ phía bộ tăng áp, có thể là dấu hiệu của vấn đề. Tiếng ồn này có thể do các bạc đạn, trục quay hoặc các bộ phận trong bộ tăng áp bị hỏng hoặc mòn.
Dầu nhờn chảy ra từ bộ tăng áp
Nếu bạn thấy dầu nhờn chảy ra từ bộ tăng áp hoặc phần quanh nó, có thể có rò rỉ dầu nhờn từ các phần bị hỏng trong bộ tăng áp. Điều này cần được kiểm tra và khắc phục ngay để tránh hỏng hơn cho bộ tăng áp và động cơ.
Khói đen hoặc nhiều khói từ ống xả: Một bộ tăng áp hỏng có thể gây ra hiện tượng đốt cháy không đủ sạch và tạo ra khói đen hoặc nhiều khói từ ống xả. Điều này có thể là dấu hiệu của sự cản trở trong hệ thống khí nạp và cần được xem xét để khắc phục.
Tiêu thụ dầu tăng cao
Nếu bạn thấy tiêu thụ dầu của ô tô tăng lên đáng kể mà không có lý do rõ ràng, bộ tăng áp có thể bị hỏng. Rò rỉ dầu hoặc hao mòn bộ phận bên trong bộ tăng áp có thể dẫn đến mất dầu và tiêu thụ dầu cao hơn.
Máy nổ sau khi tắt động cơ
Khi tắt động cơ, bạn có thể nghe thấy âm thanh máy nổ từ phía bộ tăng áp. Điều này có thể là dấu hiệu của vấn đề về van wastegate hoặc hệ thống giữ áp suất không hoạt động đúng cách.
