Bộ tăng áp động cơ là gì

Cho đến một vài thập kỷ trước, động cơ turbo được coi là một yếu tố của những chiếc xe tuyệt vời đến từ tương lai hoặc những trò chơi máy tính đẹp mắt. Và ngay cả sau khi thực hiện ý tưởng khéo léo về một cách đơn giản để tăng công suất động cơ, cơ hội này từ lâu vẫn là đặc quyền của các thiết bị chạy xăng. Giờ đây, hầu hết mọi chiếc ô tô ra khỏi dây chuyền lắp ráp đều được trang bị hệ thống turbo, bất kể nó chạy bằng nhiên liệu gì.

Ở tốc độ cao hoặc leo dốc, động cơ bình thường của xe bị quá tải nghiêm trọng. Để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của mình, một hệ thống đã được phát minh có thể tăng công suất của động cơ mà không can thiệp vào cấu trúc bên trong.

Cùng với việc ảnh hưởng đến tiềm năng của động cơ, nguyên lý "turbo" góp phần làm sạch đáng kể khí thải, thông qua việc tái sử dụng và tái chế chúng. Và điều này rất quan trọng để cải thiện hệ sinh thái, đáp ứng các yêu cầu của nhiều tổ chức quốc tế đấu tranh cho việc bảo tồn môi trường.

Tăng áp có một số nhược điểm liên quan đến việc đánh lửa sớm hỗn hợp dễ cháy. Nhưng tác dụng phụ này - lý do khiến các piston trong xi lanh bị mài mòn nhanh chóng - được xử lý thành công nhờ loại dầu được lựa chọn chính xác, cần thiết để bôi trơn các bộ phận khi động cơ turbo đang chạy.  

Tua bin hoặc bộ tăng áp trên ô tô là gì?

Hiệu suất của một chiếc xe được trang bị "turbo" tăng 30 - 50%, hoặc thậm chí 100% so với khả năng tiêu chuẩn của nó. Và điều này mặc dù thực tế là bản thân thiết bị tương đối rẻ, có trọng lượng và khối lượng không đáng kể và hoạt động đáng tin cậy theo một nguyên tắc đơn giản khéo léo.

Thiết bị này tạo ra áp suất tăng trong động cơ đốt trong do phun nhân tạo một lượng không khí bổ sung, tạo thành thể tích hỗn hợp khí - nhiên liệu tăng lên, khi cháy công suất động cơ tăng 40 - 60%.

Một cơ chế được trang bị turbo sẽ trở nên hiệu quả hơn nhiều mà không cần thay đổi thiết kế của nó. Sau khi lắp đặt một thiết bị khiêm tốn, động cơ 4 xi-lanh công suất thấp có thể cung cấp tiềm năng hoạt động của 8 xi-lanh.

Nói một cách dễ hiểu hơn, tuabin là một bộ phận không phô trương nhưng hiệu quả cao trên động cơ ô tô, giúp tăng hiệu suất cho “trái tim” của ô tô mà không tiêu tốn nhiên liệu không cần thiết bằng cách tái chế năng lượng của khí thải.

Bộ tăng áp được lắp trên động cơ nào

Các thiết bị hiện tại của máy móc có cơ cấu tuabin nhanh hơn nhiều so với sự ra đời ban đầu của chúng vào động cơ xăng. Để xác định chế độ hoạt động tối ưu, các thiết bị này lần đầu tiên được sử dụng trên xe đua, nhờ đó chúng bắt đầu được áp dụng:

· Điều khiển điện tử;

· Làm mát bằng chất lỏng của thành thiết bị;

· Các loại dầu cao cấp hơn;

· Vật liệu chống nóng cho cơ thể.

Những phát triển tiên tiến hơn đã giúp nó có thể sử dụng hệ thống "turbo" trên hầu hết mọi động cơ, dù là khí, xăng hay diesel. Hơn nữa, chu kỳ làm việc của trục khuỷu (trong hai hoặc bốn hành trình) và phương pháp làm mát: với sự trợ giúp của không khí hoặc chất lỏng, không đóng một vai trò nào.

Ngoài ô tô tải và ô tô có công suất động cơ trên 80 kW, hệ thống còn được ứng dụng trong đầu máy diesel, thiết bị làm đường và động cơ tàu thủy với công suất làm việc tăng lên 150 kW.

Nguyên lý hoạt động của tuabin ô tô

Bản chất của bộ tăng áp là tăng hiệu suất của động cơ công suất thấp với số lượng xi lanh tối thiểu và lượng nhiên liệu nhỏ bằng cách tái chế khí thải. Kết quả có thể đáng kinh ngạc: ví dụ, động cơ ba xi-lanh lít có khả năng cung cấp 90 mã lực mà không cần thêm nhiên liệu và với chỉ số thân thiện với môi trường cao.

Hệ thống này hoạt động rất đơn giản: nhiên liệu đã qua sử dụng - khí - không thoát ngay vào khí quyển mà đi vào rôto của tuabin gắn với ống xả, đến lượt nó, nằm trên cùng trục với máy thổi khí. Khí nóng làm quay các cánh của hệ thống tuabin, và chúng đặt trục chuyển động, góp phần tạo ra luồng không khí vào lò lạnh. Không khí được nén bởi bánh xe, đi vào bộ phận, tác động lên mô-men xoắn của động cơ và chịu áp suất, làm tăng thể tích khí-nhiên liệu lỏng, góp phần tăng công suất của bộ phận.

Hóa ra là để động cơ hoạt động hiệu quả, bạn không cần thêm xăng, mà cần một lượng khí nén vừa đủ (hoàn toàn miễn phí), khi trộn với nhiên liệu sẽ làm tăng hiệu suất (hiệu suất).

Thiết kế tăng áp

Bộ chuyển đổi năng lượng là một cơ cấu bao gồm hai thành phần: tuabin và máy nén, đóng vai trò quan trọng như nhau trong việc tăng công suất động cơ của bất kỳ loại máy nào. Cả hai thiết bị đều nằm trên một trục cứng (trục), cùng với các cánh (bánh xe) tạo thành hai rôto giống hệt nhau: một tuabin và một máy nén, được đặt trong vỏ trông giống như những con ốc.

Sơ đồ cấu trúc:

· Vòng tua-bin nóng (thân). Nó tiếp nhận khí thải dẫn động rôto. Đối với sản xuất, gang cầu được sử dụng, chịu được nhiệt mạnh.

· Cánh quạt (bánh xe) của tuabin, được cố định cứng trên một trục chung. Thường được san bằng để chống ăn mòn.

· Vỏ hộp mực trung tâm với các ổ trục giữa các bánh rôto.

· Máy nén lạnh volute (thân máy). Sau khi tháo trục, nhiên liệu đã sử dụng (khí) hút vào một lượng không khí bổ sung. Nó thường được làm bằng nhôm.

· Một cánh quạt máy nén (bánh xe) nén không khí và cung cấp cho hệ thống nạp dưới áp suất cao.

· Các kênh cấp và xả dầu để làm mát một phần các bộ phận, ngăn ngừa LSPI (đánh lửa trước tốc độ thấp), giảm tiêu thụ nhiên liệu.

Thiết kế giúp sử dụng động năng từ khí thải để tăng công suất động cơ mà không tiêu tốn thêm nhiên liệu.

Chức năng tuabin (bộ tăng áp)

Hệ thống turbo dựa trên sự gia tăng mô-men xoắn, giúp tăng hiệu suất động cơ của máy. Hơn nữa, việc sử dụng thiết bị không chỉ giới hạn ở xe du lịch và xe tiện ích. Hiện nay, các loại máy tăng áp có kích thước bánh xe từ 220 mm đến 500 mm được sử dụng nhiều trên các loại máy công nghiệp, tàu thủy, đầu máy diesel. Điều này là do một số lợi ích mà kỹ thuật này đạt được:

· Thiết bị turbo, được vận hành chính xác, sẽ giúp sử dụng tối đa công suất động cơ ở chế độ ổn định;

· Công việc hiệu quả của động cơ sẽ được đền đáp trong vòng sáu tháng;

· Việc lắp đặt một đơn vị đặc biệt sẽ tiết kiệm tiền mua một động cơ chiều "ăn" nhiều nhiên liệu hơn;

· Mức tiêu thụ nhiên liệu trở nên hợp lý hơn với khối lượng động cơ không đổi;

· Hiệu suất của động cơ tăng gần gấp đôi.

 Và điều quan trọng - khí thải sau khi sử dụng thứ cấp trở nên sạch hơn nhiều, có nghĩa là nó không có tác động bất lợi đến môi trường.

Các loại và đặc điểm của bộ tăng áp

Bộ phận lắp đặt trên các cơ cấu xăng - riêng biệt - được trang bị hai con ốc, giúp bảo toàn động năng từ khí thải và ngăn chúng xâm nhập trở lại động cơ. Thiết kế xăng yêu cầu một buồng làm mát làm giảm nhiệt độ của hỗn hợp được bơm vào (lên đến 1050 độ) để tránh đánh lửa sớm.

Đối với động cơ diesel, nói chung không cần làm mát, điều khiển nhiệt độ và áp suất không khí được cung cấp bởi các thiết bị vòi phun thay đổi hình dạng do các cánh quạt di chuyển có thể thay đổi góc nghiêng. Van rẽ nhánh với dẫn động khí nén hoặc điện trong động cơ diesel công suất trung bình (50-130 HP) điều chỉnh cài đặt của bộ tăng áp. Và các cơ cấu mạnh hơn (từ 130 đến 350 mã lực) được trang bị một thiết bị điều chỉnh quá trình phun nhiên liệu trơn tru (trong hai giai đoạn) phù hợp với lượng không khí đi vào xi lanh.

Tất cả các bộ tăng áp được phân loại theo nhiều đặc điểm cơ bản:

· Bằng giá trị của việc tăng hiệu quả;

· Nhiệt độ làm việc tối đa của khí thải;

· Mô-men xoắn của rôto tuabin;

· Sự khác biệt về áp suất của không khí cưỡng bức tại đầu vào và đầu ra của hệ thống;

· Theo nguyên tắc của thiết bị bên trong (thay đổi hình dạng của vòi phun hoặc thiết kế kép);

· Theo loại công việc: dọc trục (ăn dọc trục đến tâm và đầu ra từ ngoại vi) hoặc xuyên tâm (hành động theo thứ tự ngược lại);

· Theo nhóm, được chia thành động cơ diesel, khí đốt, xăng, cũng như mã lực của các đơn vị;

· Trên hệ thống tăng áp một giai đoạn hoặc hai giai đoạn.

Tùy thuộc vào chất lượng được liệt kê, bộ tăng áp có thể có sự khác biệt đáng kể về kích thước, thiết bị bổ sung và được lắp đặt theo những cách khác nhau.

Độ trễ turbo (turbo pit) là gì?

Hoạt động hiệu quả của bộ tăng áp bắt đầu ở tốc độ xe trung bình, bởi vì ở tốc độ thấp, bộ phận này không nhận đủ khí thải để cung cấp mô-men xoắn rôto cao.

Khi ô tô khởi động đột ngột từ trạng thái dừng lại, hiện tượng giống hệt nhau cũng được quan sát thấy: ô tô không thể tăng tốc tức thì, vì lúc đầu động cơ thiếu áp suất không khí cần thiết. Sẽ mất một khoảng thời gian để tạo số vòng quay trung bình-cao, thường là vài giây. Chính tại thời điểm này xảy ra hiện tượng trễ khởi động, được gọi là độ trễ turbo hay độ trễ turbo.

Để giải quyết vấn đề này, các mẫu xe hiện đại được trang bị không chỉ một mà là hai hoặc ba tua-bin hoạt động ở các chế độ khác nhau. Các lỗ tuabin cũng được xử lý thành công bằng cách chuyển động các cánh quạt làm thay đổi hình dạng của vòi phun. Điều chỉnh góc nghiêng của các cánh bánh xe có thể tạo ra áp suất cần thiết trong động cơ.

Sự khác biệt giữa bộ tăng áp và bộ tăng áp (tăng áp) là gì?

Chức năng của tuabin là tạo ra mômen quay của rôto có trục quay chung với bánh máy nén. Và đến lượt nó, tạo ra một áp suất không khí tăng lên cần thiết để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu hiệu quả. Mặc dù có sự giống nhau về thiết kế, cả hai cơ chế đều có một số khác biệt đáng kể:

· Việc lắp đặt bộ tăng áp đòi hỏi các điều kiện và kỹ năng đặc biệt, vì vậy nó được lắp đặt tại nhà máy hoặc dịch vụ chuyên biệt. Bất kỳ trình điều khiển nào cũng có thể tự cài đặt máy nén.

· Giá thành của hệ thống turbo cao hơn nhiều.

· Bảo trì máy nén dễ dàng hơn và rẻ hơn.

· Tua bin thường được sử dụng trên các động cơ mạnh hơn, trong khi máy nén với dịch chuyển nhỏ là đủ.

· Hệ thống turbo liên tục yêu cầu dầu để làm mát các bộ phận quá nhiệt. Máy nén không cần dầu.

· Bộ tăng áp góp phần tiết kiệm nhiên liệu tiêu thụ, trong khi ngược lại, máy nén làm tăng mức tiêu thụ.

· Turbo chạy bằng cơ học thuần túy, trong khi máy nén cần năng lượng.

· Khi máy nén đang hoạt động, không có hiện tượng "trễ turbo", sự chậm trễ hoạt động của ổ đĩa (bộ phận) chỉ được quan sát thấy trong turbo.

· Tăng áp được kích hoạt bởi khí thải, và máy nén được kích hoạt bằng chuyển động quay của trục khuỷu.

Không thể nói hệ thống nào tốt hơn hay tệ hơn, nó phụ thuộc vào kiểu lái xe của người lái đã quen: đối với một hệ thống hung hãn, một thiết bị mạnh hơn sẽ làm được; đối với một loại yên tĩnh - một máy nén thông thường là đủ, mặc dù bây giờ chúng thực tế không được sản xuất ở dạng riêng biệt.

Tuổi thọ của bộ tăng áp

Các thiết bị tăng sức mạnh đầu tiên đáng chú ý vì thường xuyên bị hỏng hóc và không có danh tiếng đáng tin cậy nhất. Bây giờ tình hình đã được cải thiện rất nhiều, nhờ vào sự phát triển thiết kế sáng tạo hiện đại, việc sử dụng vật liệu chống nóng cho thân xe, sự xuất hiện của các loại dầu mới, đòi hỏi sự lựa chọn đặc biệt cẩn thận.

Hiện tại, vòng đời hoạt động của một thiết bị bổ sung có thể tiếp tục cho đến khi động cơ sử dụng hết nguồn lực. Điều quan trọng chính là vượt qua các cuộc kiểm tra kỹ thuật đúng hạn, điều này sẽ giúp xác định các trục trặc nhỏ nhất ở giai đoạn đầu. Điều này sẽ tiết kiệm đáng kể thời gian cho các sự cố nhỏ và tiền sửa chữa.

Việc thay lọc không khí và dầu động cơ kịp thời và có hệ thống sẽ ảnh hưởng tích cực đến sự vận hành trơn tru của hệ thống và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Vận hành và bảo dưỡng tuabin ô tô

Bản thân bộ tăng công suất không yêu cầu bảo dưỡng riêng biệt mà khả năng sử dụng của nó phụ thuộc trực tiếp vào trạng thái hiện tại của động cơ. Sự xuất hiện của các vấn đề đầu tiên được chỉ ra bởi:

· Sự xuất hiện của tiếng ồn bên ngoài;

· Mức tiêu thụ dầu động cơ đáng chú ý;

• khói hơi xanh hoặc thậm chí đen thoát ra từ vòi phun;

· Công suất động cơ giảm mạnh.

Thông thường, các tác dụng phụ liên quan trực tiếp đến việc sử dụng dầu chất lượng thấp hoặc thiếu dầu liên tục. Để không phải lo lắng về việc "cơ quan chính" và "bộ phận kích thích" của nó bị hỏng ngay, bạn nên làm theo lời khuyên của chuyên gia:

· Vệ sinh bộ giảm thanh, bộ lọc và kiểm tra tình trạng của chất xúc tác kịp thời;

· Thường xuyên duy trì mức dầu cần thiết;

· Thường xuyên kiểm tra tình trạng của các kết nối được niêm phong;

· Làm nóng động cơ trước khi bắt đầu hoạt động;

· Sau khi lái xe tích cực trong 3-4 phút, sử dụng tốc độ không tải để làm mát tuabin;

· Tuân thủ các khuyến nghị của nhà sản xuất về việc sử dụng bộ lọc và cấp dầu phù hợp;

· Thường xuyên bảo dưỡng và theo dõi tình trạng của hệ thống nhiên liệu.

Tuy nhiên, nếu có vấn đề cần sửa chữa nghiêm trọng thì chỉ nên tiến hành trong xưởng chuyên môn. Dịch vụ phải có các điều kiện lý tưởng để duy trì sự sạch sẽ, vì sự xâm nhập của bụi vào hệ thống là không thể chấp nhận được. Ngoài ra, cần có thiết bị cụ thể để sửa chữa.

Làm thế nào để kéo dài tuổi thọ của bộ tăng áp?

Ba điểm chính đảm bảo hoạt động chính xác và lâu dài của tuabin:

1. Thay thế bộ lọc gió kịp thời và duy trì lượng dầu cần thiết trong động cơ. Hơn nữa, bạn chỉ nên sử dụng những vật liệu được nhà sản xuất khuyến cáo. Bạn có thể mua sản phẩm chính gốc từ các đại lý / đại diện được ủy quyền của công ty để tránh mua phải hàng giả.

2. Việc dừng đột ngột sau khi truyền động tốc độ cao làm cho hệ thống làm việc mà không cần bôi trơn, vì bánh tuabin tiếp tục quay theo quán tính, và dầu từ động cơ đã tắt không còn chảy nữa. Điều này không kéo dài, khoảng nửa phút, nhưng thực hành liên tục này dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng của tổ hợp ổ bi. Vì vậy, bạn cần giảm dần tốc độ hoặc để động cơ chạy không tải một chút.

3. Không tạo áp suất khí đột ngột. Tốt hơn là nên tăng tốc dần dần để dầu động cơ có thời gian bôi trơn cơ cấu quay.

Các quy tắc rất đơn giản, nhưng tuân theo chúng cùng với khuyến nghị của nhà sản xuất sẽ kéo dài đáng kể tuổi thọ của xe. Theo thống kê cho thấy, chỉ có khoảng 30% tài xế tuân thủ các thủ thuật hữu ích, do đó có khá nhiều phàn nàn về tính kém hiệu quả của thiết bị.

Điều gì có thể bị hỏng trong bộ tăng áp của ô tô?

Các sự cố thường xuyên nhất liên quan đến dầu động cơ kém chất lượng và bộ lọc gió bị tắc.

Trong trường hợp đầu tiên, nên thay thế kịp thời bộ phận bị nhiễm bẩn, và không nên làm sạch nó. Việc “tiết kiệm” như vậy có thể dẫn đến cặn bẩn lọt vào giữa hệ thống, điều này sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng bôi trơn ổ trục.

Dầu sản xuất đáng ngờ cũng có tác dụng tương tự. Bôi trơn kém dẫn đến các bộ phận bên trong bị mài mòn nhanh chóng, và không chỉ bộ phận bổ sung mà toàn bộ động cơ có thể bị ảnh hưởng.

Nếu phát hiện các dấu hiệu trục trặc đầu tiên: rò rỉ chất bôi trơn, rung động không mong muốn, âm thanh lớn đáng ngờ - bạn nên liên hệ ngay với dịch vụ để được chẩn đoán hoàn chỉnh động cơ.

Có thể sửa chữa tuabin trên ô tô không

Việc mua mỗi thứ mới, và thậm chí liên quan đến cơ chế, đi kèm với việc phát hành một thẻ bảo hành, trong đó nhà sản xuất tuyên bố một thời hạn nhất định của dịch vụ không có sự cố của thiết bị. Nhưng những người lái xe trong các bài đánh giá thường chia sẻ sự thất vọng của họ liên quan đến sự chênh lệch giữa thời gian bảo hành đã nêu. Rất có thể, lỗi không nằm ở nhà sản xuất mà do chính chủ sở hữu, người chỉ đơn giản là không tuân thủ các quy tắc vận hành được khuyến nghị.

Nếu sự cố tuabin trước đó có nghĩa là chi phí của một thiết bị mới, thì tại thời điểm này, tổ máy phải được khôi phục một phần. Điều chính là chuyển đến các chuyên gia kịp thời với các thiết bị thích hợp và các thành phần gốc được chứng nhận. Trong mọi trường hợp, bạn không nên tự sửa chữa, nếu không, bạn sẽ không phải thay một vài bộ phận, mà là toàn bộ động cơ, và điều này đã tốn kém hơn nhiều.

Câu hỏi và trả lời:

Sự khác biệt giữa tuabin và bộ tăng áp là gì? Các cơ cấu này có một kiểu truyền động khác nhau. Tua bin được quay lên nhờ dòng khí thải. Máy nén được kết nối trực tiếp với trục động cơ.

Bộ tăng áp hoạt động như thế nào? Bộ truyền động tăng áp được kích hoạt ngay lập tức khi động cơ khởi động, do đó lực tăng áp phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ động cơ. Cánh quạt có khả năng vượt qua lực cản cao.

Sự khác biệt giữa bộ tăng áp và bộ tăng áp là gì? Tăng áp không có gì khác hơn là một tuabin thông thường được cung cấp bởi lực của dòng khí thải. Một bộ tăng áp là một bộ tăng áp. Mặc dù dễ cài đặt hơn nhưng nó lại đắt hơn.

Bộ tăng áp để làm gì? Cơ chế này, giống như một tuabin cổ điển, sử dụng năng lượng của chính động cơ (chỉ trong trường hợp này là động năng của trục chứ không phải khí thải) để tăng luồng không khí trong lành đi vào.