Động cơ Turbo là gì? Ưu nhược điểm của turbo tăng áp (turbocharger)

Động cơ Turbo là gì? Tất cả Chúng ta đều đã nghe nói về động cơ Turbo, nhưng bạn biết bao nhiêu về chúng và cách chúng hoạt động? Trong bài viết này, Daily Auto sẽ giới thiệu đến bạn nguyên lý hoạt động của động cơ Turbo; những ưu và nhược điểm của chúng so với động cơ hút khí thông thường.

Động cơ turbo là gì?

Động cơ Turbo là gì?

Công nghệ Turbo thực chất không phải là một công nghệ mới. Turbo trên ô tô đã được sử dụng từ những năm 1920. Vậy động cơ Turbo là gì? Hay Turbo tăng áp là gì?

Động cơ Turbo còn được gọi là động cơ tăng áp, hay Turbocharger là một bộ phận bao gồm tuabin và máy nén khí, được sử dụng để tăng áp suất không khí vào động cơ. Bằng cách đó, công suất động cơ tăng lên đáng kể.

Động cơ tăng áp khác với động cơ tiêu chuẩn ở chỗ chúng tận dụng lượng khí thải bị lãng phí để kéo thêm không khí vào van nạp. Trong khi động cơ hút khí tự nhiên dựa vào áp suất không khí tự nhiên để hút không khí vào động cơ.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của động cơ Turbo

Động cơ tăng áp được cấu tạo bởi một trục có bánh tuabin ở một đầu và bánh xe nén ở đầu kia. Chúng được bao phủ bởi một vỏ hình ốc có cổng vào, nơi các khí thải lãng phí đi vào với áp suất cao. Khi không khí đi qua tuabin, tuabin quay và máy nén quay theo nó, hút một lượng lớn không khí được nén và đi ra khỏi cửa xả.

Một đường ống cung cấp khí nén này trở lại các xi-lanh thông qua một bộ làm mát không khí trước khi đến các xi-lanh. Khi các Turbo chạy ở tốc độ cao như vậy (lên đến 250.000 vòng/phút), chúng thường có hệ thống làm mát bằng dầu để đảm bảo chúng không bị quá nóng.

Hầu hết các hệ thống cũng có một van được gọi là “cửa xả”, được sử dụng để chuyển hướng khí thừa ra khỏi bộ tăng áp khi động cơ tạo ra quá nhiều công suất, ngăn ngừa hư hỏng cho tuabin bằng cách hạn chế tốc độ quay của nó.

Ưu nhược điểm của động cơ turbo tăng áp (turbocharger)

Xe Ford EcoSport sử dụng động cơ Turbocharger

Ưu điểm

Công suất động cơ tăng

Bộ tăng áp có thể làm tăng đáng kể công suất động cơ mà không tạo thêm trọng lượng dư thừa cho xe. Vì thiết bị Turbo chỉ bao gồm 2 bộ phận chính là tuabin và máy nén. Cả 2 đều có trọng lượng khá nhẹ và không tốn quá nhiều diện tích để đặt.

Động cơ mạnh mẽ hơn

Một động cơ được trang bị Turbo có thể tạo ra nhiều công suất hơn một động cơ không có Turbo ở cùng một dung tích. Đó cũng là lý do vì sao Ford dần thay thế động cơ 1.600cc tiêu chuẩn của họ bằng động cơ Turbo 1.000cc mà hãng gọi là EcoBoost. Bởi vì 2 loại động cơ này sản sinh ra cùng một công suất.

Tiết kiệm nhiên liệu hơn

Do động cơ Turbo không yêu cầu phân khối lớn nên việc sử dụng nhiên liệu có thể được triệt tiêu tương đối tối đa. Mặc dù việc tiêu thụ nhiên liệu ở động cơ tăng áp rất hiệu quả nhưng sức mạnh sản sinh cũng không kém phần khốc liệt so với động cơ không Turbo.

Thân thiện với môi trường hơn

Bởi vì động cơ Turbocharger nhỏ hơn, nhẹ hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn nên lượng khí thải của nó ra môi trường cũng giảm đi đáng kể.

Yên tĩnh hơn

Không khí bên trong động cơ tăng áp được lọc qua nhiều đường ống và thành phần hơn nên tiếng ồn của khí nạp và khí thải được giảm thiểu, tạo ra tiếng ồn động cơ êm ái hơn. Đây là một trong những lợi ích bất ngờ nhất của động cơ Turbocharger.

Nhược điểm

Chi phí sửa chữa động cơ Turbo đắt đỏ

Chi phí sửa chữa đắt đỏ

Bộ tăng áp làm tăng thêm sự phức tạp cho động cơ. Trong trường hợp hỏng hóc hoặc phát sinh lỗi, việc sửa chữa không chỉ tốn kém mà còn có thể ảnh hưởng đến các thành phần khác bên dưới nắp ca-pô.

Độ trễ Turbo

Độ trễ Turbo là một phản ứng chậm trễ ngắn sau khi nhấn ga, có thể xảy ra khi động cơ không tạo ra đủ khí xả để quay tuabin nạp đủ nhanh. Điều này chỉ thực sự xảy ra khi xe đang được đánh lái mạnh hoặc từ vị trí bướm ga đóng.

Ở những chiếc xe hiệu suất cao, các nhà sản xuất ngăn chặn độ trễ Turbo bằng cách bổ sung hai bộ tăng áp có hình dạng khác nhau, thay vì một bộ lớn chỉ có một tuabin duy nhất.

Kinh nghiệm sử dụng động cơ turbo tăng áp được lâu dài nhất

Không cho động cơ hoạt động ở nhiệt độ cao

Bộ tăng áp được chế tạo để chịu được nhiệt độ cao sinh ra trong quá trình hoạt động bình thường. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ của khí thải quá cao, nó có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng.

Thông thường, hư hỏng này nằm xung quanh tuabin của bộ tăng áp. Cụ thể là làm nứt vỏ, gây xói mòn và ăn mòn quá mức, đồng thời gây ra hư hỏng phụ cho các bộ phận khác như cửa xả .

Không rút ga mạnh khi động cơ nguội

Nên cho động cơ chạy ở vòng tua thấp trước để làm nóng động cơ một cách từ từ. Điều này cũng cho phép dầu động cơ ấm dần lên và tạo màng bôi trơn tốt trong Turbo.

Không tắt máy đột ngột

Mục đích là để thời gian trễ cho tuabin quay bình thường và hạ nhiệt sau quá trình vận hành. Bởi lẽ, khi hoạt động, tuabin sẽ quay tới hàng chục nghìn vòng trên 1 phút. Do đó, nó sẽ sinh nhiệt khá cao.

Nếu bạn tắt máy đột ngột, không có dòng dầu làm mát tuabin khi nó vẫn đang chạy có thể làm tuabin bị kẹt cứng và không thể hoạt động sau này.

Lời kết

Điểm mấu chốt là, Turbo tăng cường mã lực và cho phép bạn lái một chiếc xe mạnh mẽ hơn trong khi vẫn duy trì mức tiết kiệm nhiên liệu tốt. Từ mọi thứ Daily Auto thu thập được, động cơ Turbo ngày nay phục vụ một mục đích tuyệt vời và cực kỳ đáng tin cậy, hầu như không cần bảo dưỡng thêm.