Khi nhắc đến công nghệ tăng áp, nhiều người đam mê xe hơi đã quen thuộc với nguyên lý hoạt động của nó. Nó sử dụng khí thải của động cơ để điều khiển các cánh tuabin, từ đó dẫn động máy nén khí, làm tăng lượng khí nạp của động cơ. Điều này cuối cùng giúp cải thiện hiệu suất đốt và công suất đầu ra của động cơ đốt trong.
Công nghệ tăng áp cho phép động cơ đốt trong hiện đại đạt được công suất đầu ra thỏa đáng đồng thời giảm dung tích động cơ và đáp ứng các tiêu chuẩn về khí thải. Khi công nghệ phát triển, nhiều loại hệ thống tăng áp khác nhau đã xuất hiện, chẳng hạn như tăng áp đơn, tăng áp kép, tăng áp và tăng áp điện.
Hôm nay, chúng ta sẽ nói về công nghệ tăng áp nổi tiếng.
Tại sao siêu nạp tồn tại? Lý do chính cho sự phát triển của tăng áp là để giải quyết vấn đề "độ trễ turbo" thường thấy ở các bộ tăng áp thông thường. Khi động cơ hoạt động ở tốc độ vòng/phút thấp, năng lượng khí thải không đủ để tạo áp suất dương trong turbo, dẫn đến khả năng tăng tốc chậm và phân phối điện không đồng đều.
Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư ô tô đã đưa ra nhiều giải pháp khác nhau, chẳng hạn như trang bị cho động cơ hai tuabin. Turbo nhỏ hơn cung cấp khả năng tăng tốc ở tốc độ RPM thấp và khi tốc độ động cơ tăng lên, nó sẽ chuyển sang turbo lớn hơn để có nhiều công suất hơn.
Một số nhà sản xuất ô tô đã thay thế bộ tăng áp dẫn động bằng khí thải truyền thống bằng bộ tăng áp điện, giúp cải thiện đáng kể thời gian phản hồi và loại bỏ độ trễ, mang lại khả năng tăng tốc nhanh hơn và mượt mà hơn.
Các hãng ô tô khác đã kết nối trực tiếp turbo với động cơ, tạo ra công nghệ tăng áp. Phương pháp này đảm bảo rằng khả năng tăng tốc được cung cấp ngay lập tức vì nó được điều khiển bằng cơ học bởi động cơ, loại bỏ độ trễ liên quan đến turbo truyền thống.
Công nghệ tăng áp huy hoàng một thời có ba loại chính: siêu tăng áp Roots, siêu tăng áp Lysholm (hoặc trục vít) và siêu tăng áp ly tâm. Trong xe chở khách, phần lớn các hệ thống tăng áp đều sử dụng thiết kế bộ tăng áp ly tâm do tính hiệu quả và hiệu suất của nó.
Nguyên lý của bộ tăng áp ly tâm tương tự như nguyên lý của bộ tăng áp xả truyền thống, vì cả hai hệ thống đều sử dụng các cánh tuabin quay để hút không khí vào máy nén để tăng áp. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính là, thay vì dựa vào khí thải để dẫn động tuabin, bộ tăng áp ly tâm được cung cấp năng lượng trực tiếp từ chính động cơ. Miễn là động cơ đang chạy, bộ siêu nạp có thể cung cấp khả năng tăng áp liên tục mà không bị giới hạn bởi lượng khí thải có sẵn. Điều này giúp loại bỏ vấn đề "độ trễ turbo" một cách hiệu quả.
Ngày xưa, nhiều hãng ô tô như Mercedes-Benz, Audi, Land Rover, Volvo, Nissan, Volkswagen, Toyota đều cho ra đời những mẫu xe có công nghệ tăng áp. Tuy nhiên, không lâu sau, việc tăng áp phần lớn bị loại bỏ, chủ yếu vì hai lý do.
Nguyên nhân đầu tiên là bộ tăng áp tiêu tốn công suất động cơ. Vì chúng được dẫn động bởi trục khuỷu của động cơ nên chúng cần một phần công suất riêng của động cơ để hoạt động. Điều này làm cho chúng chỉ phù hợp với động cơ phân khối lớn hơn, nơi mà tổn thất điện năng ít được chú ý hơn.
Ví dụ, động cơ V8 có công suất định mức 400 mã lực có thể được tăng lên 500 mã lực thông qua tăng áp. Tuy nhiên, động cơ 2.0L công suất 200 mã lực sẽ khó đạt được công suất 300 mã lực khi sử dụng bộ siêu nạp, vì mức tiêu thụ điện năng của bộ siêu nạp sẽ bù đắp phần lớn mức tăng. Trong bối cảnh ô tô ngày nay, nơi động cơ phân khối lớn ngày càng trở nên hiếm do các quy định về khí thải và nhu cầu về hiệu suất, không gian dành cho công nghệ tăng áp đã giảm đi đáng kể.
Nguyên nhân thứ hai là tác động của việc chuyển dịch sang điện khí hóa. Nhiều loại xe ban đầu sử dụng công nghệ tăng áp nay đã chuyển sang sử dụng hệ thống tăng áp điện. Tăng áp điện cung cấp thời gian đáp ứng nhanh hơn, hiệu quả cao hơn và có thể hoạt động độc lập với sức mạnh của động cơ, khiến chúng trở thành một lựa chọn hấp dẫn hơn trong bối cảnh xu hướng ngày càng tăng đối với xe hybrid và xe điện.
Ví dụ, những chiếc xe như Audi Q5 và Volvo XC90, và thậm chí cả Land Rover Defender, từng được giữ nguyên phiên bản tăng áp V8, đã loại bỏ dần hệ thống tăng áp cơ học. Bằng cách trang bị động cơ điện cho turbo, nhiệm vụ dẫn động các cánh tuabin được chuyển giao cho động cơ điện, cho phép toàn bộ công suất của động cơ được truyền trực tiếp tới các bánh xe. Điều này không chỉ đẩy nhanh quá trình tăng tốc mà còn loại bỏ việc động cơ phải hy sinh công suất cho bộ siêu nạp, mang lại lợi ích kép là phản ứng nhanh hơn và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.
không có gì đặc biệt
Hiện nay, xe siêu nạp đang ngày càng trở nên hiếm hoi trên thị trường. Tuy nhiên, có tin đồn rằng Ford Mustang có thể được trang bị động cơ V8 5,2L với tính năng tăng áp có thể sẽ quay trở lại. Mặc dù xu hướng đã chuyển sang công nghệ điện và tăng áp, nhưng vẫn có khả năng tính năng tăng áp cơ học sẽ quay trở lại trên các mẫu xe hiệu suất cao cụ thể.
Tăng áp cơ học, từng được coi là dành riêng cho các mẫu xe cao cấp, dường như là điều mà ít hãng xe hơi sẵn sàng nhắc đến nữa, và với sự sụp đổ của các mẫu xe phân khối lớn, tăng áp cơ học có thể sẽ sớm không còn nữa.
Thời gian đăng: Sep-06-2024
