Kể từ lúc chiếc ô tô đầu tiên ra đời, cung cấp cho các mẫu xe của mình một công suất cao, vượt trội luôn là mục tiêu theo đuổi của mọi nhà sản xuất xe hơi với đủ mọi giải pháp được đưa ra. Trong đó, hướng tiếp cận thường xuyên được xem xét nhất chính là tăng áp suất cho khí nạp thông qua một trong hai công nghệ: tăng áp (Turbocharger) hoặc siêu nạp (Supercharger).
Phân biệt Turbocharger và Supercharger
Sự khác biệt chính, giữa một bộ tăng áp và một bộ siêu nạp là nguồn cung cấp năng lượng của nó.
Trong động cơ siêu nạp, bộ supercharger được kết nối trực tiếp với động cơ qua trục khuỷu. Chúng hoạt động tương tự như máy bơm nước hoặc máy phát điện.
Một bộ tăng áp, turbocharger, mặt khác lấy năng lượng từ dòng khí thải động cơ. Khí thải chạy qua một tuabin, từ đó làm quay cánh quạt máy nén khí.
Tất nhiên là đều có sự đánh đổi trong cả hai hệ thống. Về lý thuyết, một bộ tăng áp sẽ hiệu quả hơn vì nó đang sử dụng năng lượng "lãng phí" trong dòng khí thải cho nguồn năng lượng của nó. Mặt khác, chúng gây ra một áp suất ngược bên trong hệ thống xả và có xu hướng cung tăng áp ít hơn cho đến khi động cơ chạy ở tốc độ cao hơn. Trong khi đó, bộ siêu nạp có ưu thế dễ lắp đặt hơn.
1. Ưu điểm và nhược điểm của bộ tăng áp (Turbocharger)
Ưu điểm
Ưu điểm
Dù hai tên gọi có phần na ná và đều là giải pháp cưỡng bức nạp khí đầu vào, mỗi trong số chúng đều có nguyên tắc vận hành khác biệt. Điều thú vị là trong khi ban đầu, các giải pháp tăng áp thường được sử dụng cho các dòng xe thể thao với yêu cầu cao về công suất vận hành.
Tuy nhiên, khi các đạo luật môi trường ngày càng trở nên khắt nghe, các nhà sản xuất lại tìm đến những giải pháp tăng áp như một công cụ cho phép họ nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ – yếu tố cho phép họ giảm dung tích xy lanh, trọng lượng xe, song song với nhiều lợi ích khác.
Động cơ tăng áp sẽ chiếm ưu thế hơn, vì chúng cải thiện hiệu suất động cơ theo nhiều cách khác nhau.
Trong khi đó, siêu nạp lại tạo thêm tải cho động cơ ngay cả khi chúng giúp động cơ mạnh hơn ở các vòng tua thấp.
Nhưng nếu bạn thấy mình không thể quyết định, bạn vẫn có thể chọn đồng thời cả 2 phương án. Công nghệ này được gọi là Twincharging.
Volkswagen là hãng triển khai công nghệ Twincharging cho các động cơ 1.4 TSI của mình khá triệt để trong khi nhiều hãng độ cũng cung cấp các giải pháp tương tự cho nhiều dòng xe thể thao như Subaru Impreza WRX, Mini Cooper S, Ford Mustang, Toyota MR2…
Công nghệ tăng áp điện - ERS đem lại hiệu quả với việc sinh công lớn hơn ở tua máy thấp, được xem như giải pháp đáng chú ý tiếp theo trong nỗ lực tiết kiệm nhiên liệu và tăng cường công suất máy.
Hệ thống ERS này sử dụng một mô tơ điện để chạy tua bin tăng áp cho phép hệ thống đạt áp suất đủ dùng nhanh hơn rất nhiều. Điều này không chỉ đảm bảo độ nhạy lớn trong việc sinh công tăng cường mà còn cho phép cải thiện hiệu suất ở tua máy thấp nhằm tiết kiệm nhiên liệu.
Ngoài ra một lợi thế khác của hệ thống này là không chiếm nhiều không gian bên dưới nắp ca pô xe và các nhà sản xuất có thể tùy chọn vị trí để đặt hệ thống này một cách tối ưu nhất trên xe của mình.
Hiệu quả đã được kiểm chứng qua các thành tựu trong những giải đua công thức I với hệ thống ERS, giải quyết được bài toán về độ trễ turbo của bộ tăng áp.
Audi Q7, RS5,.. cũng là những mẫu xe sử dụng công nghệ này. Ferrari hay Volvo cũng là những hãng không đứng ngoài cuộc đua công suất động cơ này.
Nhìn chung, không thể phủ nhận một thực tế rằng xe điện sẽ ngày càng chiếm tỉ lệ lớn hơn trong những năm tới đây. Tuy nhiên, các loại động cơ đốt trong sẽ vẫn là giải pháp chủ đạo ít nhất là qua giai đoạn 2020. Với kích thước động cơ ngày càng nhỏ gọn nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn thân thiện môi trường, những công nghệ như tăng áp điện sẽ là thành tố quan trọng trong việc đưa động cơ tăng áp trở thành chuẩn mực của các dòng xe hiện đại.
Theo: Carthrottle
Phân biệt Turbocharger và Supercharger
Sự khác biệt chính, giữa một bộ tăng áp và một bộ siêu nạp là nguồn cung cấp năng lượng của nó.
Trong động cơ siêu nạp, bộ supercharger được kết nối trực tiếp với động cơ qua trục khuỷu. Chúng hoạt động tương tự như máy bơm nước hoặc máy phát điện.
Một bộ tăng áp, turbocharger, mặt khác lấy năng lượng từ dòng khí thải động cơ. Khí thải chạy qua một tuabin, từ đó làm quay cánh quạt máy nén khí.
Tất nhiên là đều có sự đánh đổi trong cả hai hệ thống. Về lý thuyết, một bộ tăng áp sẽ hiệu quả hơn vì nó đang sử dụng năng lượng "lãng phí" trong dòng khí thải cho nguồn năng lượng của nó. Mặt khác, chúng gây ra một áp suất ngược bên trong hệ thống xả và có xu hướng cung tăng áp ít hơn cho đến khi động cơ chạy ở tốc độ cao hơn. Trong khi đó, bộ siêu nạp có ưu thế dễ lắp đặt hơn.
1. Ưu điểm và nhược điểm của bộ tăng áp (Turbocharger)
Ưu điểm
- Tăng công suất động cơ vượt trội
- Tỉ lệ công suất/kích thước tốt: cho phép các động cơ với dung tích xy lanh nhỏ hơn tạo ra công suất lớn hơn nhiều so với kích thước của chúng.
- Tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn: động cơ nhỏ hơn sẽ tiêu hao ít nhiên liệu hơn ở trạng thái nổ cầm chừng, có khối lượng quay và chuyển động ít hơn, giúp cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
- Bảo vệ môi trường: chính việc sử dụng lại nguồn khí thải của động cơ được xem như một giải pháp xanh và giúp cải thiện đáng kể hiệu suất sử dụng nhiên liệu của bất kì động cơ đốt trong nào (mức cải thiện cao nhất vào khoảng 35%).
- Độ trễ turbo: bộ tăng áp, đặc biệt là bộ tăng áp lớn, cần có thời gian để tăng tốc và cung cấp hiệu suất cho động cơ tốt hơn.
- Ngưỡng tăng áp: đối với các bộ tăng áp truyền thống, các nhà sản xuất thường tính toán kích thước sao cho hiệu quả mang lại được sinh ra trong một khoảng tua máy định sẵn. Chính vì thế, xe thường mất một khoảng thời gian chờ nhất định trước khi đạt đủ áp suất trong bộ tăng áp để có thể tăng công suất động cơ. Quãng thời gian này dù nhỏ nhưng có thể cảm nhận rất rõ bởi lái xe và thường dài hơn trên các hệ thống tăng áp cỡ lớn. Đây là điểm yếu của tăng áp so với siêu nạp – giải pháp cho phép cải thiện công suất ở mọi ngưỡng tua máy.
- Sốc công suất: đặc biệt với các tuabin lớn hơn, khi đạt đến ngưỡng tăng, turbocharger có thể cung cấp sức mạnh gần như tức thời, khiến lốp xe bị kéo đi với tải trọng lớn và có thể gây một một số bất ổn trong việc kiểm soát xe.
- Yêu cầu về dầu bôi trơn: bộ tăng áp dễ trở nên rất nóng. Điều này đòi hỏi hệ thống đường ống dầu bổ sung, và đòi hỏi người dùng thường xuyên phải bổ sung dầu vào xe – điều không cần thiết ở các hệ thống siêu nạp.
Ưu điểm
- Tăng mã lực: thêm một bộ siêu nạp cho bất kỳ động cơ nào là một giải pháp nhanh chóng để tăng công suất.
- Không có hiện tượng trễ: ưu điểm lớn nhất của động cơ siêu nạp so với động cơ tăng áp là nó không có độ trễ. Chúng hầu như cung cấp năng lượng ngay lập tức vì bộ siêu nạp được điều khiển bởi trục khuỷu động cơ.
- Hiệu suất cải thiện ở cả vòng tua thấp: đây là một lợi thế rất hữu ích đối với các mẫu xe đô thị, SUV… do thường xuyên di chuyển hoặc đòi hỏi lực kéo lớn tại tua máy thấp
- Giá: được xem như một phương pháp cải thiện công suất động cơ “ngon, bổ, rẻ”.
- Ít hiệu quả hơn: nhược điểm lớn nhất của siêu nạp là chúng hút công suất động cơ để tạo ra công suất động cơ. Bộ siêu nạp kết nối với trục khuỷu động cơ, do đó, về cơ bản tương tự như việc chúng ta cung cấp năng lượng cho một máy bơm không khí bằng một máy bơm không khí khác. Chính vì điều này, siêu nạp có hiệu suất thấp hơn đáng kể so với tăng áp.
- Độ tin cậy: với tất cả các hệ thống cảm ứng cưỡng bức (bao gồm cả bộ tăng áp), các chi tiết bên trong động cơ sẽ phải chịu áp suất và nhiệt độ cao, điều này tất nhiên sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ. Xem xét tổng thể mọi thành phần của động cơ trước thay vì chỉ đơn thuần lắp thêm hệ thống siêu nạp mà vẫn giữ nguyên bản các phụ tùng gốc. Trong số các loại động cơ hiện nay, siêu nạp được xem là bạn đồng hành lý tưởng với các loại V8 dung tích lớn bởi hiệu suất tăng thêm là rất đáng kể.
Dù hai tên gọi có phần na ná và đều là giải pháp cưỡng bức nạp khí đầu vào, mỗi trong số chúng đều có nguyên tắc vận hành khác biệt. Điều thú vị là trong khi ban đầu, các giải pháp tăng áp thường được sử dụng cho các dòng xe thể thao với yêu cầu cao về công suất vận hành.
Tuy nhiên, khi các đạo luật môi trường ngày càng trở nên khắt nghe, các nhà sản xuất lại tìm đến những giải pháp tăng áp như một công cụ cho phép họ nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ – yếu tố cho phép họ giảm dung tích xy lanh, trọng lượng xe, song song với nhiều lợi ích khác.
Động cơ tăng áp sẽ chiếm ưu thế hơn, vì chúng cải thiện hiệu suất động cơ theo nhiều cách khác nhau.
Trong khi đó, siêu nạp lại tạo thêm tải cho động cơ ngay cả khi chúng giúp động cơ mạnh hơn ở các vòng tua thấp.
Nhưng nếu bạn thấy mình không thể quyết định, bạn vẫn có thể chọn đồng thời cả 2 phương án. Công nghệ này được gọi là Twincharging.
Volkswagen là hãng triển khai công nghệ Twincharging cho các động cơ 1.4 TSI của mình khá triệt để trong khi nhiều hãng độ cũng cung cấp các giải pháp tương tự cho nhiều dòng xe thể thao như Subaru Impreza WRX, Mini Cooper S, Ford Mustang, Toyota MR2…
Công nghệ tăng áp điện - ERS đem lại hiệu quả với việc sinh công lớn hơn ở tua máy thấp, được xem như giải pháp đáng chú ý tiếp theo trong nỗ lực tiết kiệm nhiên liệu và tăng cường công suất máy.
Hệ thống ERS này sử dụng một mô tơ điện để chạy tua bin tăng áp cho phép hệ thống đạt áp suất đủ dùng nhanh hơn rất nhiều. Điều này không chỉ đảm bảo độ nhạy lớn trong việc sinh công tăng cường mà còn cho phép cải thiện hiệu suất ở tua máy thấp nhằm tiết kiệm nhiên liệu.
Ngoài ra một lợi thế khác của hệ thống này là không chiếm nhiều không gian bên dưới nắp ca pô xe và các nhà sản xuất có thể tùy chọn vị trí để đặt hệ thống này một cách tối ưu nhất trên xe của mình.
Hiệu quả đã được kiểm chứng qua các thành tựu trong những giải đua công thức I với hệ thống ERS, giải quyết được bài toán về độ trễ turbo của bộ tăng áp.
Audi Q7, RS5,.. cũng là những mẫu xe sử dụng công nghệ này. Ferrari hay Volvo cũng là những hãng không đứng ngoài cuộc đua công suất động cơ này.
Nhìn chung, không thể phủ nhận một thực tế rằng xe điện sẽ ngày càng chiếm tỉ lệ lớn hơn trong những năm tới đây. Tuy nhiên, các loại động cơ đốt trong sẽ vẫn là giải pháp chủ đạo ít nhất là qua giai đoạn 2020. Với kích thước động cơ ngày càng nhỏ gọn nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn thân thiện môi trường, những công nghệ như tăng áp điện sẽ là thành tố quan trọng trong việc đưa động cơ tăng áp trở thành chuẩn mực của các dòng xe hiện đại.
Theo: Carthrottle
Chỉnh sửa cuối:
Chủ đề tương tự
