Cả người lái xe và nhà sản xuất đều quan tâm đến sức mạnh. Kể từ thời đại của động cơ đốt trong hiện đại, các kỹ sư đã tìm cách tăng công suất của động cơ. “Supercharger”, một thuật ngữ xe hơi phổ biến mà bạn chắc chắn sẽ gặp, là một thiết bị thực hiện điều này. Nó là gì và làm thế nào để một bộ tăng áp hoạt động?
Bộ tăng áp là một thiết bị khác được thiết kế cho mục đích tương tự. Đọc để hiểu thành phần quan trọng này trong xe của bạn:bộ siêu nạp hoạt động như thế nào và bộ siêu nạp hoạt động như thế nào so với bộ tăng áp.
Để trả lời "bộ tăng áp hoạt động như thế nào?" để làm cho động cơ của ô tô trở nên mạnh mẽ hơn, trước tiên bạn nên hiểu cách hoạt động của động cơ đốt trong.
Động cơ đốt cháy tạo ra năng lượng cho ô tô chạy với đầu vào là hỗn hợp không khí và nhiên liệu. Không khí và nhiên liệu theo một tỷ lệ nhất định đi vào buồng đốt của động cơ sẽ được nén và đốt cháy để tạo ra sự cháy hay còn gọi là nổ.
Quá trình đốt cháy này tạo ra năng lượng mà động cơ sẽ gửi đến tất cả các bộ phận cần thiết để xe chạy. Đây là lý do tại sao động cơ hiện đại được gọi là "động cơ đốt trong".
Có thể thấy rằng không khí đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tạo năng lượng. Tốc độ của luồng không khí vào buồng động cơ ảnh hưởng đến mức năng lượng có thể được tạo ra, tức là nó ảnh hưởng đến mức độ mạnh mẽ của động cơ.
Buộc nhiều không khí hơn vào động cơ đốt cháy làm cho nó hoạt động hiệu quả hơn và một bộ siêu nạp được tạo ra cho mục đích này. Phương pháp này lý tưởng hơn trong việc tăng công suất của động cơ so với việc làm cho động cơ lớn hơn, điều này sẽ làm cho xe nặng hơn và cồng kềnh hơn nhiều.
ĐỌC THÊM
Để giúp động cơ tạo ra nhiều công suất hơn, cần có hai điều:nhiều không khí hơn và nhiều nhiên liệu hơn được hút vào buồng đốt của động cơ. Cần lưu ý rằng một tỷ lệ cụ thể là cần thiết để động cơ hoạt động:14 phần không khí và một phần nhiên liệu.
Không khí được bơm vào buồng đốt là không khí thường xuyên ở áp suất khí quyển. Quá trình nén xảy ra muộn hơn với sự làm việc của pít-tông, pít-tông di chuyển lên để nén không khí và hỗn hợp nhiên liệu, do đó tạo ra “chân không”.
Bộ siêu nạp tăng lượng khí nạp đơn giản bằng cách nén không khí ở trên áp suất khí quyển trước khi bơm vào buồng đốt. Với lượng khí nạp nhiều hơn, có thể bơm nhiều nhiên liệu hơn vào buồng đốt để động cơ đốt cháy tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Một bộ siêu nạp có thể tăng thêm trung bình 46% mã lực, phép đo mà tất cả chúng ta đều quen thuộc và thêm 31% mô-men xoắn, công suất quay hoặc xoắn của một chiếc ô tô (trái ngược với công suất tuyến tính như đẩy hoặc kéo).
Sau khi không khí được nén bởi bộ tăng áp, nó sẽ nóng hơn và do đó trở nên ít đặc hơn. Điều này có nghĩa là nó không thể nở ra nhiều trong quá trình đốt cháy xảy ra trong buồng đốt của động cơ, sau khi bugi trong buồng đốt cháy.
Do đó, để bộ siêu nạp tạo ra lượng không khí tối ưu để động cơ có thể tạo ra nhiều công suất nhất thì khí nén thoát ra bộ siêu nạp phải được làm mát trước khi đi vào động cơ qua đường ống nạp.
Bộ siêu nạp được kết nối với trục khuỷu của động cơ, một trục quay được kết nối với các pít-tông của động cơ bằng một dây đai phụ. Đến lượt dây đai này được quấn quanh ròng rọc. Công suất được lấy từ trục khuỷu qua đai phụ để làm quay puli.
Điều này làm cho bánh răng truyền động, được kết nối với ròng rọc, quay. Đến lượt mình, bánh răng truyền động sẽ quay bánh răng máy nén. Bánh răng máy nén này nén không khí và sau đó được làm mát bằng bộ làm mát liên động để tăng mật độ của không khí. Sau đó, không khí nén, đậm đặc được giải phóng vào ống nạp của động cơ.
Có hai loại máy làm mát:không khí đối không và không khí đối nước. Không khí hoặc nước mát hơn được chạy qua một hệ thống ống. Không khí nén được làm nóng sẽ nguội đi sau khi tiếp xúc với các ống làm mát này.
Có ba loại bộ tăng áp, khác nhau về cách chúng xả khí vào ống nạp của động cơ. Tùy thuộc vào mức độ tăng công suất mà bạn muốn cung cấp cho chiếc xe của mình, bạn có thể chọn trong số các kích cỡ khác nhau của từng loại bộ tăng áp.
Bộ siêu tăng áp Roots là thiết kế lâu đời nhất, có từ năm 1860 và được đặt theo tên của những người phát minh ra nó, Philander và Francis Roots.
Máy tăng áp Roots về mặt kỹ thuật là máy thổi khí. Luồng không khí đi vào bộ tăng áp và bị giữ lại trong một hệ thống các thùy chia lưới. Các thùy chia lưới quay để “dồn” không khí vào đường ống nạp của động cơ để nén nó, sau đó sẽ di chuyển vào đường ống nạp.
Do thiết kế các thùy dạng lưới này, một bộ tăng áp Roots rất to và nặng, và sẽ nhô ra khỏi mui xe ô tô. Thiết kế này cũng làm cho nó hoạt động kém hiệu quả nhất, vì quá trình này không thể tạo ra dòng khí nén và dày đặc liên tục vào động cơ. Cách không khí được “dồn lại” vào đường ống nạp của động cơ bằng cách quay các thùy chia lưới để tạo thêm áp suất chỉ tạo ra các đợt không khí rời rạc.
Một bộ siêu tăng áp trục vít đôi hút không khí vào thông qua một cặp thùy chia lưới giống như một bộ bánh răng sâu. Bộ này được thiết kế và sản xuất với độ chính xác và phức tạp hơn các thùy chia lưới của bộ siêu tăng áp Roots.
Không khí được nén bên trong bộ tăng áp trục vít đôi, do đó rõ ràng là nó hiệu quả hơn Roots vì nó có thể cung cấp một dòng khí nén liên tục vào động cơ. Do thiết kế của nó, nó đắt hơn nhiều để sản xuất.
Một bộ tăng áp ly tâm quay một cánh quạt ở tốc độ rất cao, lên đến 50.000 đến 60.000 vòng / phút, để hút không khí vào một vỏ máy nén nhỏ. Nó được thiết kế với các bộ phận phụ để đảm bảo tốt hơn rằng không khí được nén một cách hiệu quả và đáng tin cậy.
Cho đến nay, bộ tăng áp ly tâm là hiệu quả nhất. Chúng cũng nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ, cộng với việc chúng nằm phía trước động cơ nên không nhô ra khỏi mui xe. Những ưu điểm này khiến chúng trở thành bộ tăng áp được sử dụng phổ biến nhất.
Bộ tăng áp thực hiện công việc tương tự như bộ siêu nạp. Trên thực tế, “turbo tăng áp” hay “turbo” là viết tắt của “turbo-supercharger”. Họ khác nhau như thế nào?
Sự khác biệt chính nằm ở nơi chúng nhận được sức mạnh từ chức năng. Một bộ siêu tăng áp lấy công suất từ trục khuỷu của động cơ ô tô để cung cấp năng lượng cho máy nén trong khi bộ tăng áp lấy công suất từ khí thải được tạo ra bởi quá trình đốt cháy trong buồng động cơ. Nói cách khác, bộ tăng áp không được kết nối trực tiếp với động cơ.
Sự khác biệt này tạo ra khoảng cách về tốc độ quay của chúng. Bộ siêu nạp sẽ quay với tốc độ lên đến 50.000 RPM hoặc số vòng quay mỗi phút.
Bộ tăng áp có thể quay nhanh hơn nhiều vì tốc độ của chúng không phụ thuộc vào chuyển động của trục khuỷu của động cơ. Chúng có thể đạt tới 150.000 RPM hoặc nhanh gấp ba lần so với bộ siêu nạp.
Một điểm khác biệt nữa khiến turbo thân thiện với môi trường hơn so với siêu tăng áp là turbo có một thiết bị thay đổi để giảm lượng khí thải carbon thải ra ngoài.
Nói chung, một turbo là êm hơn. Tuy nhiên, một bộ tăng áp ít phức tạp hơn, giúp nó hoạt động ổn định hơn và việc bảo trì sẽ dễ dàng hơn.
ĐỌC THÊM
Bây giờ, bạn đã học những kiến thức cơ bản về động cơ ô tô của mình và cách thức hoạt động của bộ siêu nạp, bạn muốn tìm hiểu thêm về động cơ ô tô của mình và cách giữ cho nó ở trạng thái tốt nhất? Bạn có thể quan tâm đến hướng dẫn của chúng tôi "Dầu nhớt dành cho động cơ ô tô có khả năng tiết kiệm nhiên liệu cao:có đáng phải trả thêm chi phí không?" và các mẹo bảo trì hữu ích từ thư viện toàn diện của chúng tôi.
Vòng đệm hoạt động như thế nào trong xe của tôi?
Chống gỉ hoạt động như thế nào?
Điều hòa nhiệt độ hoạt động như thế nào?
Bộ điều nhiệt ô tô hoạt động như thế nào? (&Cách kiểm tra)