Tăng áp động cơ
Tăng áp là từ chung dùng để chỉ các hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức. Có thể hiểu đơn
giản, tăng áp là hệ thống nén thêm không khí vào buồng đốt, và như vậy có thể đưa vào
nhiều nhiên liệu hơn qua đó làm tăng công suất mỗi khi hỗn hợp đốt nổ trong xylanh.
Tăng áp của động cơ ôtô thông thường gồm hai loại turbocharge và supercharge.
Thông thường, áp suất nén tăng thêm của tăng áp vào khoảng từ 6-8 pao/inch
vuông (psi) – tương đương với 0,408-0,544 atmosphere (at). Do áp suất thông
thường trong không khí là 1 at, điều này có nghĩa là tăng áp đã đưa thêm khoảng
50% lượng không khí nữa vào động cơ. Như vậy, theo lí thuyết công suất của động
cơ cũng sẽ tăng lên 50% song do hiệu suất không hoàn hảo, công suất của động cơ
chỉ tăng thêm từ 30-40%.
Điểm khác biệt chính giữa hai hệ thống turbocharge và supercharge là nguồn cung
cấp năng lượng. Ở supercharge, một dây cua-roa được kết nối với trục khuỷu của
động cơ để cung cấp động lực trực tiếp cho tăng áp. Trong trường hợp này, tăng áp
là hệ thống kí sinh và trên thực tế động cơ mất đi một chút ít sức mạnh để truyền
động lực cho hệ thống nén khí. Tuy nhiên, do được kết nối trực tiếp với trục khuỷu,
công suất gia tăng sẽ hiện diện liên tục ở mọi tốc độ tua của động cơ vì thế
supercharge không tạo ra hiện tượng “trễ” giống như turbocharge. Supercharge dễ
lắp đặt hơn song cũng có giá thành đắt hơn, vì thế, ngày nay các nhà sản xuất ứng
dụng turbocharge nhiều hơn. Supercharge có thể xoay với tốc độ lên tới từ
50.000-65.000 vòng/phút (rpm). Ở tốc độ 50.000 rpm, áp suất tăng thêm là từ 6-9
psi.
Với turbocharger, hệ thống này tận dụng sức mạnh của dòng khí thải. Nhờ bố trí
một tuốcbin nằm trên ông thoát khí thải, khi khí thải đi qua sẽ làm cho tuốcbin này
quay và nhờ thế nó làm quay máy nén khí vào xylanh của động cơ.
Theo lí thuyết, turbocharge hiệu quả hơn bởi nó sử dụng năng lượng “thải” trong khí
xả làm nguồn cung cấp động năng. Tuy nhiên, nhược điểm của turbocharge là tạo
ra một áp suất ngược trong hệ thống xả và tạo ra áp suất nạp thấp hơn cho tới khi
động cơ hoạt động ở tốc độ tua cao, đây chính là nguyên nhân dẫn tới động cơ lắp
turbocharge ban đầu không “bốc” hay còn gọi là “trễ” - hiện tượng có thể thấy rõ ở
động cơ chạy dầu.

chất lỏng, theo đó chất lỏng làm mát được bơm qua một phần của hộp trao đổi
nhiệt để làm mát luồng không khí nén ở bên trong. Hệ thống làm mát bằng chất
lỏng hoạt động ổn định hơn vì chúng không phụ thuộc vào thay đổi nhiệt độ của môi
trường, tuy nhiên hệ thống này lại phức tạp và vì thế hầu hết các nhà sản xuất đều
sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí.
Một lợi ích khác của tăng áp là chúng tạo ra độ xoáy cao khi nén không khí vào
xylanh. Chính hiệu ứng xoáy này giúp không khí được trộn đều với nhiên liệu đốt
làm tăng khả năng chúng được đốt cháy hoàn toàn. Chính vì thế, các động cơ phun
nhiên liệu trực tiếp thường sử dụng tăng áp để cải thiện chu trình đốt trong xylanh.
Nói tóm lại, tăng áp cho phép đưa nhiều hỗn hợp nhiên liệu đốt hơn vào xylanh, vì
thế tạo ra sức mạnh lớn hơn trong mỗi chu kỳ nổ. Điều này cho phép các nhà sản
xuất có thể sử dụng động cơ 4 xylanh để tạo ra công suất của một động cơ 6 xylanh
và qua đó tiết kiệm lượng nhiên liệu tiêu thụ. Theo tính toán, turbocharge có thể cải
thiện hiệu suất của một động cơ thông thường thêm 20%, và vì thế, hiện nay các
nhà sản xuất ôtô trên thế giới đang tích cực ứng dụng công nghệ turbo trong động
cơ hiện đại. Tuy nhiên, do động cơ tăng áp tạo ra công suất lớn hơn trên một đơn vị
dung tích, các chi tiết trong động cơ vì thế cũng cần phải bền hơn để có thể chịu
đựng được ứng suất cao hơn.
Cấu tạo của bộ Turbocharge
Turbocharge gồm ba phần chính, ở giữa hệ thống là các vòng bi xoay quanh một
trục. Mỗi đầu của trục được gắn với một tuốcbin nằm trong một hộp xoắn ốc (giống
như vỏ ốc sên). Một tuốcbin được gắn với ống xả để làm quay trục khi dòng khí xả
đi qua. Ngược lại, khi trục quay, sẽ làm quay tuốcbin thứ hai (còn được gọi là máy
nén) để nén không khí vào trong cổ góp nạp. Turbocharge có thể xoay rất nhanh.
Khi ôtô chuyển động thẳng đều trên đường, tuốcbin của turbocharge có thể “chạy
không tải” ở tốc độ 30.000 vòng/phút. Nhấn ga và các tuốcbin này có thể tăng tốc
lên từ 80.000- 100.000 vòng/phút do có nhiều khí xả nóng hơn được đẩy qua
tuốcbin.
10 xe lắp tăng áp turbocharge nổi tiếng mọi thời đại
1. Porsche Turbo Carrera 1976