xin mạn phép bác WM dịch bài này từ howstuffworks.com kiến thức còn hạn chế, có gì sai các bác cứ sửa chữa nhé.
----------------
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)
----------------
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)
Chủ đề tương tự
Ngày đăng:
