Bộ siêu nạp (supercharger)VÀ tuốc bin tăng áp (turbocharger)

[khoadongluc]

Một trong những cách năng công suất động cơ là tăng tỉ số nén,nâng cao hệ số nạp khi sử dụng Bộ siêu nạp (supercharger) hoặc tuốc bin tăng áp (turbocharger).Vậy Supercharger là gì? Turbocharger là gì? và phân biệt Supercharger và Turbocharger như thế nào?

Định nghĩa:
Supercharger là một thiết bị (giống như máy quạt gió hoặc là máy nén khí) để điều áp trong buồng lái máy bay hoặc làm tăng áp suất dòng khí nạp vô buồng cháy của động cơ.

Bộ siêu nạp (supercharger)

Turbocharger là một quạt gió ly tâm được dẫn động thông qua tuốc bin sử dụng dòng khí xả của động cơ. Và được dùng để tăng áp dòng khí nạp cho động cơ.

Tuốc bin tăng áp (turbocharger)​

Turbocharger chỉ là một dạng của Supercharger-dạng sử dụng dòng khí xả để tăng áp dòng nạp. Những dạng khác của Supercharger không làm việc như vậy, nó thường được dẫn động bằng trục khuỷu của động cơ thông qua một bộ truyền đai với puly.

Bộ siêu nạp (supercharger)​

Trên thực tế ta thường sai lầm khi coi tất cả Supercharger là Turbocharger. Bởi vì tất cả Turbocharger là Supercharger còn ngược lại thì không chính xác.
Không phải tất cả các loại Supercharger đều được dẫn động trực tiếp bằng động cơ trong khi đó tất cả các loại Turbocharger đều được dẫn động bởi dòng khí xả của động cơ. Do đó nó được đặt ở đường xả của động cơ (trên Ô tô bố trí ngay ống xả).

Tuốc bin tăng áp (turbocharger)​

Nguyên lý làm việc của Supercharger và Turbocharger:

Bộ siêu nạp (supercharger)​

Supercharger được đặt trên động cơ đượcdẫn động bằng trục khuỷu thông qua một bộ truyền đai với puly. Khí nạp qua Supercharger sẽ được nén lại bởi bánh công tác ( kiểu Supercharger ly tâm) hoặc một cặp cánh quạt quay (kiểu Superchar cánh quạt) hoặc là Roto đối lập (kiểu Supercharger chân ren) sau đó khí nạp sẽ được nạp vào buồng bốt. Tốc độ động cơ càng cao thì sự cung cấp khí nạp của hệ thống Supercharger tăng lên. Tốc độ tối thiểu để hệ thống Supercharger bắt đầu hoạt động là 15.000 vòng/phút ( kiểu Supercharger cánh quạt và chân vịt) 40.000 vòng/phút (kiểu Supercharger ly tâm).

Bộ siêu nạp (supercharger)​

Nguyên lý hoạt động của Turbocharger cũng giống như kiểu Supercharger ly tâm. Ngoại trừ nó không được dẫn động bởi trục khuỷu. Tuốc bin được dẫn động bởi dòng khí xả của động cơ khi nó chảy qua cánh của tuốc bin nó sẽ làm quay tuốc bin tạo ra lực quán tính nén dòng khí nạp lại. Tốc độ tối thiểu để hệ thống Turbocharger bắt đầu hoạt động là từ 75.000 – 150.000 vòng/phút.

 

[damtn]

ĐỘNG CƠ TĂNG ÁP - TURBOCHARGER

Khi nói về xe đua, hay xe thể thao, người ta hay nói đến bộ tăng áp đông cơ turbocharger. Turbocharger cũng được trang bị trên những động cơ diesel hạng nặng. Turbocharger có thể đẩy công suất động cơ lên rất cao nhưng không làm cho máy xe “tăng cân” đáng kể chính vì thế ngày nay BTA được sử dụng rộng rãi.

BỘ TĂNG ÁP (BTA) LÀ GÌ?

Bộ tăng áp (BTA) là hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức. Lợi điểm của việc nén nhiên liệu là xy lanh được nạp nhiều nhiên liệu hơn, vì thế công suất máy sẽ tăng. Động cơ tăng áp luôn mạnh hơn động cơ không tăng áp có cùng dung tích xy lanh.

Bộ tăng áp họat động dựa vào luồng khí thải tạo ra khi động cơ hoạt động. Khí thải được dẫn qua bộ tăng áp làm quay một tuốc bin, tuốc bin này quay máy nén khí. Tuốc bin quay với tốc độ rất cao, lên đến 150,000 vòng phút (gấp 30 lần tốc độ của hầu hết các động cơ ô tô hiện nay) Bộ tăng áp gắn với họng xả động cơ (exhaust) nên nhiệt độ làm việc của tuốc bin rất cao.

một trong những cách “chắc ăn” để tăng công suất động cơ là nạp thêm nhiên liệu vào động cơ. Có nhiều cách để thực hiện điều này, tăng số lượng xy lanh hoặc “xóay nòng”, điều này đôi khi không thể thực hiện được, khi đó bộ tăng áp là lựa chọn khả thi.

Bộ tăng áp giúp động cơ đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn bằng cách nén thêm nhiên liệu vào xy lanh trong mỗi chu kỳ nổ. Một bộ tăng áp có thể tăng áp suất hút nhiên liệu lên 6 đến 8 psi (đơn vị đo áp suất: cân Anh trên mỗi phân vuông) Vì áp suất không khí khỏang 14.7 psi nên động cơ sẽ nạp thêm 50% nhiên liệu. Công suất động cơ sẽ tăng khỏang 30-40%.

Tăng 50% nhiên liệu nhưng công suất chỉ tăng 30-40% vậy 10-20% hao phí đi đâu? Năng lượng đó dùng để quay tuốc bin của bộ tăng áp


BTA Ở NHỮNG VÙNG CAO

Trên những vùng cao, không khí loãng hiệu suất động cơ thường kém đi do lượng nhiên liệu nạp vào xy lanh ít đi trong mỗi chu kỳ nổ. ngay cả các động cơ tăng áp cũng có vấn đề nhưng hiệu suất động cơ không giảm rõ rệt như ở động cơ thông thường đơn giản vì không khí loãng làm BTA bơm mạnh hơn.

Trong những động cơ kiểu cũ, bộ chế hòa khí tự động tăng tỉ lệ xăng cho phù hợp với lượng không khí hút vào. Trong các động cơ hiện đại, hệ thống phun xăng điện tử cũng tự điều chỉnh tỉ lệ xăng. Tuy nhiên, nếu trang bị BTA có công suất quá lớn cho các động cơ phun xăng điện tử, động cơ có thể không được nạp đủ nhiên liệu vì 2 lí do: chượng trình điều khiển hạn chế lượng nhiên liệu tối đa, hoặc các đầu phun nhiên liệu không đáp ứng được. Trong trường hợp này, người ta phải thực hiện thêm một số điều chỉnh cần thiết cho động cơ để phù hợp với BTA.

BTA LÀM VIỆC NHƯ THẾ NÀO?

BTA được gắn vào họng xả động cơ, khi động cơ họat động, khí xả làm quay tuốc bin BTA, tuốc bin này vận hành máy nén (lắp giữa bộ lọc gió và họng nạp nhiên liệu) máy nén nạp nhiên liệu cho động cơ

khí xả thóat ra từ động cơ thổi vào các cánh tuốc bin làm quay tuốc bin, vì thế lượng khí thải càng đi qua tuốc bin càng nhiều tuốc bin quay càng nhanh.

Ở đầu kia thanh truyền máy bơm ly tâm nén nhiên liệu vào xy lanh

Với tốc độ lên đến 150.000 vòng phút, tuốc bin phải được chế tạo đặc biệt vì hầu hết các loại bạc đạn thông thường đều vỡ tan ở tốc độ đó. Đa số BTA dùng bạc đạn dầu (fluid bearing). Dầu (nhớt) sẽ được bơm liên tục tạo thành một màng dầu mỏng quanh thay truyền nhằm giảm thiểu lực ma sát và “làm mát” thanh truyền

NHỮNG ĐIỀU CẦN LƯU Ý KHI TRANG BỊ BTA

“Quá tay”

Nhiên liệu được nén với áp suất cao vào xy lanh và được piston nén thêm lần nữa, động cơ sẽ bị “gõ” (tiếng lóc cóc). Xảy ra hiện tượng này vì không khí sẽ nóng lên khi bị nén ở áp lực cao. Nhiệt độ cao gây hiện tượng tự kích nổ trước khi bu gi phát tia lửa điện. Vì vậy người ta thường dùng xăng có chỉ số ôc tan cao cho động cơ tăng áp để tránh hiện tượng này.

Độ Trễ (Lì máy)

Một trong những nhược điểm của động cơ tăng áp là khi bạn nhấn ga động cơ không thể đáp ứng ngay mà phải mất vài giây “lưỡng lự”. Làm ta có cảm giác xe không “vọt” ngay lập tức mà phải vài giây sau mới tăng tốc. Để giảm thiểu hiện tượng này người ta thường cố gắng giảm trọng lượng BTA. Giảm trọng lượng đồng nghĩa với giảm sức ì quán tính làm BTA đáp ứng nhanh hơn.

Dùng BTA nhỏ hay lớn.

Một cách giảm độ “lì” của BTA là thiết kế BTA nhỏ và nhẹ. Những BTA nhỏ đáp ứng nhanh hơn ngay cả khi số vòng quay động cơ thấp, nhưng bù lại chúng không đủ công suất và có nguy cơ quay quá nhanh ở số vòng quay động cơ cao.

BTA lớn có thể đáp ứng công suất cho động cơ ở số vòng quay lớn lại dễ bị “lì”.

Đau đầu!

Một số nhà chế tạo đưa ra giải pháp dùng 2 BTA liên tiếp một lớn một nhỏ. Cái nhỏ đáp ứng nhanh khi dộng cơ quay ở tốc độ thấp, cái lớn dùng cho tốc độ cao.

Bạc đạn bi (Ball bearings)

Cũng có BTA dùng bạc đạn bi chứ không dùng bạc đan dầu như đa số thường thấy. Những bạc đạn này được chế tạo đặc biệt (gọi là bạc đan siêu chính xác) với chất liệu tiên tiến, có chỉ số lực cản ma sát thấp còn hơn cả bạc đạn dầu. Sử dụng lọai bạc đạn này cũng giảm trọng lượng và kích cỡ của trục tuốc bin dẫn đến độ “lì”ít hơn.

Cánh tuốc bin bằng sứ

Sứ cũng được dùng trong việc chế tạo các cánh tuốc bin để giảm khối lượng vì sứ nhẹ hơn thép.

Bộ giải nhiệt khí nạp (Intercoolers)

Khi không khí bị nén, nhiệt độ sẽ tăng. Để tăng công suất động cơ, vấn đề là làm sao đưa nhiều đơn vị nhiện liệu hơn vào xy lanh, không nhất thiết phải là nhiên liệu nén.

Bộ giải nhiệt khí nạp (BGNKN) là một chọn lựa thêm khi trang bị BTA. Nó trông giống như bộ giải nhiệt máy bình thường (Radiator). BGNKN giúp tăng công suất động cơ qua việc “làm mát” dòng không khí nén vào xy lanh qua BTA từ đó tăng số lượng đơn vị nhiên liệu trong từng chu kỳ nổ.

(Nguồn: www.howstuffworks.com)

 

[thanhvy]

Hầu hết những xe phun dầu điện tử, EDC và một số xe xăng có sử dụng turbo nhằm tăng công suất động cơ, tuy nhiên lại gây ra khó khăn về bảo dưỡng và hao nhiên liệu. Nói chung chỉ sử dụng cho xe tải và xe thể thao

 

[vinamech]

Ý em thấy bộ tăng áp hiện nay cũng được mấy bác ofzoat chơi nhiều mà!

 

[thanhvy]

mấy pác offroad chế thêm để tăng công suất đấy công nhận mấy pác ấy chịu chơi thật, két nước mà cắt ra lắp trên nóc xe lun mới ghê :dl