Động cơ Turbo là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp

Hiện nay, động cơ tăng áp turbo được sử dụng rộng rãi trên nhiều dòng xe ô tô. Nó thậm chí còn được tìm thấy trong những chiếc xe phổ thông để tăng hiệu suất vận hành của xe. Động cơ turbo là gì và nó hoạt động  như thế nào? Còn chần chừ gì nữa, hãy tham khảo bài viết dưới đây của MMK AUTO nhé. 

Động cơ tăng áp
Động cơ tăng áp

Khái niệm động cơ Turbo tăng áp là gì?

Turbo hay còn gọi bộ tăng áp động cơ (Turbocharger) là một thiết bị, thường được nối với họ xa của động cơ, để bơm các khí xả  vào động cơ nhằm tăng công suất động cơ mà không cần phải tăng số lượng và dung tích xilanh.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ turbo ra sao?

Cấu tạo động cơ turbo

Bộ tăng áp Turbo động cơ thường có hình dạng xoắn ốc, có cấu tạo bên trong bao gồm: Trục Turbo, Cánh quạt Tuabin,Cánh quạt nén khí, Vỏ hút khí, Vỏ nén khí, Ổ bi đỡ, Bộ phận làm mát. 

Cánh tuabin và cánh bơm được đặt trong hai buồng riêng biệt và được nối  với nhau bằng một trục. Cánh tuabin nằm ở mặt bên của khoang nối với cổ góp để lấy lực đẩy của dòng khí xả  của động cơ, còn cánh bơm được nằm ở khoang đối diện. 

Cấu tạo của động cơ tăng áp
Cấu tạo của động cơ tăng áp

Nguyên lý hoạt động của động cơ turbo

Nguyên lý hoạt động của máy tăng áp này khá đơn giản, nhưng hiệu quả nó mang lại rất lớn . Đó là tối ưu hóa nguồn năng lượng của khí xả để dẫn động tuabin làm quay máy và bơm  khí vào buồng đốt. 

Nói cách khác đơn giản hơn chính là động cơ tăng áp turbo này  giúp tối ưu hóa quá trình đốt cháy nhiên liệu, và bộ tăng áp  bao gồm hai thành phần chính là tuabin và bộ nén. 

Khi các khí xả  từ động cơ được dẫn vào tuabin đủ mạnh, để làm quay tuabin. Thì lúc này bộ nén có nhiệm vụ nén  khí vào khoang nạp  không khí (ôxy) Xilanh của động cơ. Nhiều không khí được nén  trong xi lanh, đồng nghĩa với việc nhiên liệu được dẫn vào động cơ nhiều hơn, làm tăng công suất hoạt động của xe.

Nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp
Nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp

Ưu và nhược điểm của động cơ Turbo là gì

Ưu điểm của động cơ tăng áp turbo

Theo nguyên lý hoạt động để công suất động cơ tăng thì dung tích của xy-lanh cũng phải tăng. Trong khi đó đối với những động cơ đốt trong điều này sẽ khiến hãng phải  sản xuất kích thước động cơ to và nặng hơn. Ở trường hợp này, bắt buộc xe phải có khung gầm chắc chắn mới có thể đáp ứng khối động cơ “đồ sộ”. 

Đồng thời, hệ thống phanh lớn cũng sẽ khiến trọng lượng xe tăng lên làm mất đi sự nhanh nhẹn và linh hoạt của xế cưng. Chưa kể, giá thành cũng vì vậy mà tăng theo. Mặt khác, xe ô tô được trang bị động cơ tăng áp turbo không cần điều đó.

Ưu điểm lớn nhất của động cơ tăng áp  là tăng công suất của động cơ, giúp xe hoạt động mạnh mẽ hơn mà không cần tăng số lượng và dung tích xi lanh. Theo các chuyên gia kinh nghiệm mua bán ô tô, động cơ tăng áp turbo có thể tăng  công suất động cơ  từ 30% đến 40% so với động cơ không không sử dụng tăng áp turbo.

Nhược điểm của động cơ tăng áp turbo

Đầu tiên, do khả năng cung cấp sức mạnh cho xe vận hành thì động cơ tăng áp cần có hệ thống pít-tông, thanh đẩy và trục khuỷu mạnh mẽ để đáp ứng các yêu cầu và đặc tính kỹ thuật, vì chúng cung cấp công suất hoạt động gấp rưỡi so với động cơ thường. Để có bộ tăng áp lớn, xe  phải có thêm hệ thống làm mát với lưới tản nhiệt to bản, tích hợp vale chịu nhiệt ở cường độ cao. 

Tua bin có thể quay với tốc độ trên 100.000 vòng / phút (lên đến 250.000 vòng / phút), vì vậy động cơ tăng áp cần có nguồn cung cấp dầu dồi dào và bơm dầu công suất lớn hơn và có thể có thêm  bộ làm mát dầu. 

Nhiệt là kẻ thù của dầu, vì vậy động cơ tăng áp yêu cầu khoảng thời gian thay dầu ngắn thường xuyên hơn động cơ không  tăng áp.

Cuối cùng, rõ ràng là công nghệ này sẽ làm tăng giá thành  của xe sử dụng động cơ tăng áp so với  động cơ đốt trong thông thường, ngoài việc bảo dưỡng và sửa chữa xe, việc sử dụng động cơ tăng áp cũng phải chịu chi phí cao hơn do nguyên vật liệu thay thế và sửa chữa đắt hơn.

Có các loại turbo tăng áp nào?

Single turbo

Tăng áp đơn(Single turbo ) là loại  tăng áp có thiết kế và cấu tạo truyền thống, dây được xem là loại thông dụng  nhất hiện nay.

Động cơ tăng áp Single turbo
Động cơ tăng áp Single turbo

Twin-scroll turbo

Twin scroll turbo  có cấu tạo tương tự như single turbo, nhưng có  hai ống tuabin loại truyền thống chỉ có một, hai ống này được nối với hai ống xả khác nhau. 

Chẳng hạn nếu động cơ là loại 4-thẳng hàng xi lanh  theo thứ tự 1-3-4-2, xi lanh 1 và 4  dùng chung một  ống xả và được kết nối với ống tuabin thứ nhất, xi lanh 2 và 3 dùng chung một  ống xả và kết nối được nối với ống tua Twin-turbo hoặc bi-turbo (tăng áp kép) sử dụng cùng lúc hai bộ  tăng áp truyền thống thông thường.

 Kích thước của hai bộ  tăng áp này có thể khác nhau. Thiết kế cũng có nhiều dạng, chẳng hạn như: mỗi bộ tăng áp được dùng cho mỗi dãy xi lanh V6, V8 .., một bộ dùng cho vòng tua thấp – một bộ dùng cho vòng tua cao. 

Vì bộ tăng áp có hai ống tuabin lấy khí xả vào, nên nó được gọi là bộ tăng áp ống xả cuộn kép. 

Động cơ tăng ápTwin-scroll turbo
Động cơ tăng áp Twin-scroll turbo

Twin-turbo hoặc bi-turbo (tăng áp kép)

Sử dụng cùng lúc hai bộ  tăng áp truyền thống thông thường. Kích thước của hai bộ  tăng áp này có thể khác nhau. Thiết kế cũng có nhiều dạng, chẳng hạn như: mỗi bộ tăng áp được dùng cho mỗi dãy xi lanh  V6, V8 ..,một bộ dùng cho vòng tua thấp – một bộ dùng cho vòng tua cao …

Ngoài những loại thông dụng trên, còn có nhiều loại  tăng áp khác như: Variable Geometry Turbocharger (Tăng áp biến thiên), Electric turbo (Tăng áp điện), hay Variable twin-scroll turbo (Tăng áp biến thiên cuộn kép).

Động cơ tăng áp Twin-turbo hoặc bi-turbo (tăng áp kép)
Động cơ tăng áp Twin-turbo hoặc bi-turbo (tăng áp kép)

Lời kết

Nếu như trước đây thì động cơ turbo thường chỉ được lắp trên các dòng xe hạng sang hoặc thể thao để tăng khả năng vận hành, nhưng gần đây loại động cơ này cũng đã được sử dụng trên các dòng xe phổ thông Tucson, Hyundai Elantra hay Honda Civic,…

Hi vọng qua bài viết trên của MMK AUTO có thể hiểu hơn về động cơ turbo. Và đừng quên theo dõi những bài viết trên trang của chúng tôi nhé. 

MMKAUTO.VN – HỆ THỐNG CHĂM SÓC VÀ ĐỘ XE TOÀN QUỐC

Địa Chỉ: 552 Phạm Văn Chiêu, Phường 16, Quận Gò Vấp, TP.HCM

Điện thoại: 08 1800 5522

Email: mmkvietnam@gmail.com

Tìm kiếm MMKAUTO.VN qua: