Tìm hiểu các hệ thống tăng áp pptx

Tìm hiểu các hệ thống tăng áp [06/12/2009]
Để tăng hiệu suất đốt, nâng công suất động cơ, tăng áp luôn là sự lựa chọn hàng đầu.
Tăng áp cho động cơ đốt trong được chia làm 2 loại: turbocharger và supercharger.
>> Nguồn gốc hệ thống tăng áp

Có thể hiểu turbocharge như một chiếc bơm không khí vận hành nhờ năng lượng của khí thải từ
động cơ. Khi hỗn hợp khí thải nóng bị đẩy ra khỏi động cơ, chúng sẽ được dẫn tới một tuốc-bin
cánh quạt có tốc độ quay rất nhanh (từ 30.000 – 120.000 vòng/phút). Tuốc-bin cánh quạt này sẽ
truyền động lực qua trục tới một tuốc-bin cánh quạt khác, được gọi là máy nén khí để nén hỗn
hợp khí và nhiên liệu đốt vào động cơ

Sơ đồ tăng áp turbocharger
Ưu điểm của turbocharge: tận dụng được năng lượng khí thải, tiếng động phát ra từ ống bô êm
hơn và không cần tới bộ giảm thanh lớn.
Nhược điểm của turbocharge: giá thành chế tạo cao hơn động cơ không tăng áp do bổ sung
thêm các chi tiết; phải cải tiến vật liệu trong xy-lanh, buồng đốt…vv, để chịu được áp suất lớn
hơn. Và nhược điểm lớn nhất của turbocharge là “độ trễ”, nghĩa là khoảng thời gian từ khi đạp ga
cho tới khi động cơ bắt đầu “tăng tốc”. Nguyên nhân chính gây ra điều này là do áp suất tăng áp
phụ thuộc vào tốc độ luân chuyển của khí thải nên turbocharge không tạo ra nhiều lực nén khi
động cơ có tốc độ tua thấp do đó phải mất thời gian để có đủ áp suất.
Trong những chiếc xe cũ trước đây, độ trễ này có thể tạo ra cảm giác như xe đang dừng lại.
Ngược lại, vận tốc tua của động cơ càng nhanh thì áp suất mà tăng áp tạo ra sẽ càng lớn và
trong thường hợp này, turbocharge lại phải cần tới một chiếc van gọi là “cửa xả” (wastegate) để
xả lượng khí vượt mức qui định.
Nhờ sử dụng turbocharger nhỏ hơn, turbocharger có thể thay đổi thiết diện cánh quạt hoặc kết
hợp cả hai giải pháp này với nhau, các động cơ hiện đại ngày nay hầu như đã loại bỏ được tình
trạng trễ này. Động cơ 6 xylanh tăng áp kép của BMW là dẫn chứng điển hình, nó có thể tạo ra
sức mạnh ngay lập tức ở bất kỳ thời điểm hay tốc độ nào.
Supercharge cũng nén khí, nhưng thông qua một hệ thống cơ khí. Nó thường vận hành nhờ một
dây cua-roa liến kết với trục khuỷu của động cơ. Dây cuaroa này làm quay hai rôto nằm trong
hộp supercharge để nén không khí vào cổ góp nạp. Supercharge cần ít hệ thống ống dẫn hơn

turbocharge, nhưng lại làm tăng đáng kể tải trọng lên trục khuỷu và dây cuaroa.
Bánh răng trụ truyền lực
Ở động cơ hiện đại ngày nay, máy tính sẽ kiểm soát các van “tránh” của động cơ để supercharge
chỉ nén hỗn hợp khí khi cần tăng công suất. Khi không cần tăng công suất, van tránh sẽ mở ra
để supercharge có thể hoạt động không tải, qua đó không tạo ra bất cứ tải trọng nào lên trục
khuỷu. Supercharge thường giúp động cơ tăng từ 30-50% công suất so với động cơ thông
thường cùng loại
Động cơ lắp thêm hệ thống supercharger
Chiếc Chevrolet Corvette ZR-1 mới sử dụng hệ thống supercharge kết hợp với một bộ làm mát
trung gian bằng chất lỏng và không khí để đạt tới công suất 620 mã lực. Mặc dù công nghệ
supercharge đã được ứng dụng cho ôtô trong một thời gian dài song mãi tới tận gần đây các kỹ
sư mới tìm ra cách tăng hiệu suất của supercharge bằng cách thay đổi góc của các vấu cam trên
rôto supercharge. Những thay đổi nhỏ này đôi khi có thể tạo ra khác biệt rất lớn.
autopro.channelvn.net