Động cơ tăng áp được tích hợp trên nhiều xe ô tô thế hệ mới nhờ khả năng làm tăng sức mạnh động cơ, tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, nếu không may hỏng hóc sẽ tốn kém chi phí sửa chữa hơn những động cơ khác.
1. Động cơ tăng áp là gì?
Quá trình nạp nhiên liệu một cách cưỡng bức gọi là “tăng áp”. Hiểu một cách đơn giản, động cơ tăng áp cho xe ô tô là hệ thống nạp nhiên liệu để nén không khí vào buồng đốt, từ đó làm tăng áp suất mỗi khi hỗn hợp đốt cháy trong xi lanh nhờ nhiên liệu đưa vào nhiều hơn.
Động cơ tăng áp được sử dụng trên nhiều ô tô hiện đại ngày nay. Bên cạnh đó khi khí thải ô tô là mối lo ngại thì động cơ tăng áp đáp ứng tiêu chuẩn nghiêm ngặt về khí thải.
Ngoài lợi ích bảo vệ môi trường, động cơ tăng áp còn có lợi ích với người dùng. Chẳng hạn như động cơ được tăng sức mạnh lên nhưng dung tích xi lanh và số lượng xi lanh không cần tăng lên. Xe sẽ không tiêu hao nhiều năng lượng, lợi xăng và tiết kiệm chi phí đi lại trong khi di chuyển ở quãng đường xa.
Động có tăng áp được sử dụng nhiều trong thiết kế ô tô (Nguồn: xedienxanh.net)
Xem thêm: Camera nghị định 10 là gì? Xe nào cần phải lắp, loại nào tốt và giá bán
2. Các loại động cơ tăng áp xe ô tô
Động cơ tăng áp phân chia theo nguồn cung cấp năng lượng bao gồm 2 loại: Turbocharger (tăng áp) và Supercharger (siêu nạp).
2.1. Động cơ tăng áp Turbocharger
Cấu tạo: Turbocharger gồm 3 bộ phận chính: Trục, tuabin gắn mỗi đầu trục và các vòng bi xoay quanh trục.
Nguyên lý hoạt động: Bằng cách bơm khí thải (không khí) vào buồng đốt để hệ thống này vận hành. Khí thải được bơm vào tuabin và bộ nén (gọi chung là buồng đốt) để làm tăng sức mạnh động cơ. Lúc này áp suất và nhiệt độ tăng lên cao, bộ làm lạnh trung gian được tích hợp vào để khắc phục nhược điểm này. Trước khi đưa vào động cơ, bộ làm lạnh có khả năng làm mát khí đã được nén.
Ưu điểm: Turbocharger giúp tiết kiệm nguồn năng lượng, do động cơ vận hành sử dụng khí thải với mục đích làm tăng sức mạnh động cơ, tăng vòng tua máy quay trong khi số lượng xilanh cũng như dung tích không thay đổi.
Nhược điểm:
- Độ bền của động cơ Turbocharger thường không cao do hoạt động với nhiệt độ và áp suất lớn.
- Sức mạnh vận hành phụ thuộc vào lượng khí thải.
- Gây tốn nhiều nhiên liệu do vòng tua máy có tốc độ quay lớn.
Động cơ Turbocharger làm tăng sức mạnh động cơ giúp tiết kiệm năng lượng (Nguồn: xedienxanh.net)
Xem thêm: Tổng hợp mẫu xe hơi đẹp năm 2024 theo từng phân khúc
2.2. Động cơ tăng áp Supercharger
Cấu tạo: Động cơ Supercharger bao gồm nhiều bộ phận khác nhau:
- Rotors
- Lò xo xoắn
- Puly dẫn động
- Trục đầu vào ổ bi
- Ống lót đầu vào/đầu ra
- Bánh răng đồng bộ.
Cấu tạo động cơ Supercharger (Nguồn: xedienxanh.net)
Nguyên lý hoạt động: Một dây curoa của Supercharger được kết nối với trục khuỷu để cung cấp động lực trực tiếp. Lúc này, tăng áp là hệ thống ký sinh. Động cơ thực tế sẽ mất đi một chút sức mạnh để truyền động lực cho hệ thống nén khí. Kể cả khi xe di chuyển ở tốc độ chậm, Supercharger vẫn luôn hoạt động vì sử dụng năng lượng từ động cơ.
Ưu điểm:
- Không có độ trễ: Do Supercharger có sức mạnh vận hành đến từ động cơ nên khi tăng tốc, ngay lập tức động cơ quay sẽ kéo máy nén quay, đồng thời đẩy không khí đã được nén vào buồng đốt.
- Tiết kiệm nhiên liệu: Nhờ động cơ Supercharger hoạt động tốt ở tốc độ tua máy thấp.
- Tiết kiệm chi phí lắp đặt: Động cơ supercharger không cần lắp thêm bộ tản nhiệt hay bộ tăng áp nắp xả động cơ, ống dẫn hay van như Turbocharger nên tiết kiệm được chi phí lắp đặt.
Nhược điểm:
- Supercharger sẽ ảnh hưởng đến độ bền do cần vận hành ở áp suất lớn và nhiệt độ cao.
- Hệ thống vận hành bằng lực truyền của trục khuỷu động cơ qua dây đai, vì thế Supercharge cần sử dụng năng lượng có sẵn nhằm sinh công cho động cơ.
Xem thêm: Top 10 thiết bị định vị GPS Việt Nam trên thị trường: Giá bán, địa chỉ lắp đặt uy tín
3. Ưu điểm động cơ tăng áp
- Sản xuất nhiều năng lượng: Động cơ tăng áp tạo ra nhiều sức mạnh hơn động cơ hút khí tự nhiên, giúp sản xuất nhiều năng lượng hơn dù có cùng kích thước trong cùng một động cơ.
- Tiết kiệm nhiên liệu: Do có công suất lớn tương đương các động cơ khác dù dung tích xi lanh nhỏ hơn, động cơ tăng áp giúp tiết kiệm nhiên liệu. Khi nhiên liệu đốt và hỗn hợp không khí được đốt cháy hoàn toàn, lúc này thì động cơ sẽ tăng thêm hiệu suất. Đồng thời khí thải sẽ giảm thiểu và giúp tiết kiệm nhiên liệu hoàn hảo.
- Hiệu suất mạnh mẽ: Mặc dù kích thước nhỏ song động cơ Turbo vẫn giữ được hiệu suất mạnh mẽ. Chúng tạo ra nhiều mô-men xoắn thấp hơn phạm vi vòng quay.
- Giảm thiểu tiếng ồn: Trong quá trình nén khí, động cơ tăng áp có khả năng sử dụng lại một phần nguồn khí thải nên lọc được nhiều không khí vào đường ống và linh kiện hơn động cơ hút khí tự nhiên. Theo đó, tiếng ồn hút/xả giảm bớt và được lọc nên tiếng động cơ êm mượt hơn.
Động cơ tăng áp được các hãng xe nổi tiếng trên thế giới ưa chuộng (Nguồn: xedienxanh.net)
Xem thêm: Momen xoắn là gì? Ý nghĩa, công thức tính momen xoắn
4. Nhược điểm động cơ tăng áp
Mặc dù có những ưu điểm đáng kể, động cơ tăng áp vẫn có những nhược điểm:
- Phản ứng chậm (có độ trễ): Khi đạt được vòng tua lớn để lượng khí xả để động cơ hoạt động, hệ thống tăng áp có độ trễ nhất định. Độ trễ này xảy ra khi nhấn van tiết lưu vì hệ thống tăng áp không có khả năng tạo đủ lượng khí thải để quay tuabin nạp của turbo.
- Tốn kém chi phí sửa chữa: Do động cơ tăng áp hoạt động phức tạp, yêu cầu chất liệu tốt, bền hơn nhằm đảm bảo tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống. Do vậy khi gặp sự cố hỏng hóc, quá trình sửa chữa động cơ có chi phí tốn kém hơn.
- Không đảm bảo an toàn nếu thiếu điều tiết: Khi người sử dụng lái xe với tốc độ cao, bộ tăng áp được tăng tốc. Điều này khiến các xi lanh sẽ thực hiện hoạt động đốt cháy nhiên liệu nhanh hơn. Vì thế hiệu quả kém hơn. Nếu người lái không đảm bảo an toàn, lái xe thiếu quan sát, thiếu điều tiết thì sẽ làm quá trình vận hành xảy ra nguy hiểm. Người sử dụng không được nhấn vào máy gia tốc quá mạnh và cần kiểm soát tốt bướm ga.
Động cơ tăng áp được các hãng xe nổi tiếng trên thế giới ưa chuộng. Động cơ tăng áp không chỉ có hiệu suất mạnh mẽ mà còn giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu tiếng ồn cực hiệu quả. Người lái vẫn cần chú ý quan sát và điều tiết khi tham gia giao thông nhằm bảo đảm an toàn cho bản thân và gia đình.
