Động cơ tăng áp: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản

Động cơ tăng áp: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản

    Người viết: OneAds Digital /

Động cơ tăng áp (turbocharged engine) ngày càng trở nên phổ biến trong ngành ô tô nhờ khả năng cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu. Được trang bị một bộ phận tăng áp (turbocharger), động cơ này có thể tạo ra công suất lớn hơn so với các động cơ truyền thống cùng dung tích. Vậy cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp như thế nào? Hãy cùng Lê Nguyễn Auto tìm hiểu để hiểu rõ hơn về cách nó hoạt động và những ưu điểm mà nó mang lại.

 

1. Động cơ tăng áp là gì?

Động cơ tăng áp hay còn gọi là động cơ turbo, là một loại động cơ sử dụng công nghệ tăng áp để cải thiện khả năng hoạt động và hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu. Khác với động cơ truyền thống, động cơ tăng áp sử dụng một bộ tăng áp (turbocharger) để nén không khí vào buồng đốt, giúp tăng cường lượng không khí và nhiên liệu trong quá trình đốt cháy. Kết quả là động cơ có thể sản sinh ra công suất lớn hơn mà không cần tăng kích thước động cơ. Công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu khí thải, làm cho động cơ tăng áp trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều dòng xe hiện đại.

Sự phổ biến của động cơ tăng áp ngày càng gia tăng, đặc biệt trong bối cảnh các quy định về khí thải ngày càng nghiêm ngặt và nhu cầu về hiệu suất cao hơn từ người tiêu dùng. Động cơ tăng áp thường được sử dụng trong các mẫu xe thể thao, xe SUV và cả trong các mẫu xe gia đình, với mục tiêu mang lại trải nghiệm lái xe tốt hơn mà vẫn tiết kiệm nhiên liệu.

Động cơ tăng áp là gì?

Động cơ tăng áp hay còn gọi là động cơ turbo

 

2. Cấu tạo của động cơ tăng áp

Động cơ tăng áp về cơ bản vẫn bao gồm các bộ phận chính như động cơ đốt trong thông thường, nhưng được bổ sung thêm bộ tăng áp (turbocharger) và một số chi tiết hỗ trợ khác. Cấu tạo chi tiết của động cơ tăng áp bao gồm:

Bộ tăng áp (Turbocharger): Đây là bộ phận quan trọng nhất của động cơ tăng áp, bao gồm 2 cánh quạt được nối với nhau bằng một trục và đặt trong 2 buồng riêng biệt.

  • Cánh quạt tuabin: Nhận năng lượng từ dòng khí thải của động cơ để quay.

  • Cánh quạt nén: Được nối với cánh quạt tuabin, có nhiệm vụ hút và nén khí nạp vào buồng đốt.

Van xả áp (Wastegate): Bộ phận này có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất khí nạp vào động cơ, tránh hiện tượng quá áp gây hư hỏng động cơ.

Bộ làm mát khí nạp (Intercooler): Sau khi được nén bởi turbocharger, khí nạp sẽ có nhiệt độ cao. Bộ làm mát khí nạp có tác dụng hạ nhiệt độ khí nạp trước khi đưa vào buồng đốt, giúp tăng mật độ oxy và hiệu suất đốt cháy nhiên liệu.

Các đường ống dẫn khí: Bao gồm đường ống dẫn khí thải từ động cơ đến turbocharger, đường ống dẫn khí nạp từ turbocharger đến động cơ.

Hệ thống điều khiển điện tử: Giúp kiểm soát hoạt động của bộ tăng áp, van xả áp, bộ làm mát khí nạp... để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và an toàn.

Cấu tạo của động cơ tăng áp

Cấu tạo của động cơ tăng áp
 

3. Nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp

Động cơ tăng áp hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng năng lượng từ khí thải của động cơ để tăng áp suất khí nạp vào buồng đốt. Cụ thể, quá trình hoạt động của động cơ tăng áp diễn ra như sau:

  • Khí thải từ động cơ: Sau khi đốt cháy nhiên liệu sẽ được dẫn qua cánh quạt tuabin của bộ tăng áp, khiến cánh quạt này quay với tốc độ cao.

  • Cánh quạt nén: Được nối với cánh quạt tuabin, do đó cũng quay với tốc độ cao và hút một lượng lớn không khí từ bên ngoài vào.

  • Không khí: Sau khi được cánh quạt nén nén lại sẽ có áp suất cao hơn so với áp suất khí quyển, được dẫn qua bộ làm mát khí nạp để hạ nhiệt độ trước khi đưa vào buồng đốt.

  • Áp suất: Khí nạp cao giúp tăng mật độ oxy trong buồng đốt, từ đó nhiên liệu được đốt cháy triệt để hơn, sản sinh công suất lớn hơn.

Nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp

Nguyên lý hoạt động của động cơ tăng áp

 

4. Ưu và nhược điểm của động cơ tăng áp

Ưu điểm:

  • Công suất lớn: Động cơ tăng áp có thể sản sinh ra công suất lớn tương đương với các động cơ có dung tích xi-lanh lớn hơn, nhưng lại có kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ nhiên liệu ít hơn.

  • Mô-men xoắn lớn ở vòng tua thấp: Động cơ tăng áp cho mô-men xoắn lớn ngay từ vòng tua thấp, giúp xe tăng tốc mượt mà và mạnh mẽ.

  • Hiệu suất cao: Nhờ việc tận dụng năng lượng từ khí thải, động cơ tăng áp có hiệu suất cao hơn so với động cơ hút khí tự nhiên.

Nhược điểm:

  • Giá thành cao: Động cơ tăng áp có giá thành cao hơn so với động cơ hút khí tự nhiên.

  • Yêu cầu bảo dưỡng cao hơn: Động cơ tăng áp cần được bảo dưỡng thường xuyên hơn, đặc biệt là bộ tăng áp.

  • Có thể xảy ra hiện tượng turbo lag: Khi tăng tốc đột ngột, có thể xảy ra hiện tượng turbo lag, tức là có một khoảng thời gian ngắn động cơ chưa đạt được công suất tối đa.

Ưu và nhược điểm của động cơ tăng áp

Ưu và nhược điểm của động cơ tăng áp

 

5. Khi nào nên chọn động cơ tăng áp?

Bạn nên chọn động cơ tăng áp nếu bạn:

  • Ưu tiên công suất và mô-men xoắn: Nếu bạn muốn một chiếc xe có khả năng tăng tốc mạnh mẽ và vận hành linh hoạt, động cơ tăng áp là lựa chọn phù hợp.

  • Quan tâm đến hiệu suất nhiên liệu: Mặc dù ban đầu giá thành cao hơn, nhưng về lâu dài, động cơ tăng áp có thể giúp bạn tiết kiệm nhiên liệu.

  • Thường xuyên di chuyển trong đô thị: Động cơ tăng áp với mô-men xoắn lớn ở vòng tua thấp sẽ giúp bạn dễ dàng vượt qua các đoạn đường đông đúc.

Tuy nhiên, động cơ tăng áp không phải là lựa chọn phù hợp cho tất cả mọi người. Nếu bạn ưu tiên sự đơn giản, dễ bảo dưỡng và chi phí sở hữu thấp, động cơ hút khí tự nhiên có thể là lựa chọn tốt hơn.

Khi nào nên chọn động cơ tăng áp?

Khi nào nên chọn động cơ tăng áp?

Động cơ tăng áp là một bước tiến vượt bậc trong công nghệ chế tạo động cơ ô tô, mang đến nhiều lợi ích thiết thực cho người sử dụng. Lê Nguyễn Auto hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về ưu điểm, nhược điểm và cách thức hoạt động của loại động cơ hiện đại này.

 

TRUNG TÂM CHĂM SÓC - PHỤ KIỆN Ô TÔ LÊ NGUYỄN AUTO

Lê Nguyễn Auto chân thành cảm ơn và hân hạnh được phục vụ Quý Khách

 

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY:

← Bài trước Bài sau →