Turbo là gì? Tại sao chúng lại quan trọng với các loại động cơ xe hơi, xe tải, và các dòng xe chuyên dụng như máy kéo, xe nâng hàng. Phải chăng Turbo chỉ có chức năng tăng sức mạnh động cơ? Trong bài viết này Xenangthienson.com sẽ cùng các bạn tìm hiểu một cách chi tiết và đầy đủ nhất về động cơ Turbo tăng áp, cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của chúng nhé.

I. Tổng quan về Turbo tăng áp

Turbo tăng áp được sử dụng với 2 mục đích chính là tăng sức mạnh và tăng tuổi thọ động cơ. Chúng được tích hợp thêm vào các loại động cơ sử dụng nguyên liệu đốt trong. Turbo được nhắc tới nhiều trong các tài liệu về oto, nhưng ứng dụng của chúng không chỉ dừng lại ở ngành công nghiệp oto, mà còn xuất hiện ở ngành hàng không, tàu biển. Vậy Turbo là gì?

1.1 Turbo là gì

Turbo hay turbo tăng áp (Turbocharger) là một thiết bị cảm ứng cưỡng bức được gắn vào họng xả của động cơ nhằm mục đích đưa thêm không khí nén vào buồng đốt động cơ, từ đó giúp tăng công suất của động cơ mà không cần tăng dung tích xi lanh. Turbo hoạt động như bộ hỗ trợ tăng áp suất nén động cơ, chính vì vậy chúng còn được gọi là Turbo tăng áp. Loại động cơ được trang bị Turbo được gọi là động cơ Turbo tăng áp. 

Hiểu một cách đơn giản, Turbo là một thiết bị gắn thêm vào động cơ, khi hoạt động turbo sẽ giúp nén không khí tạo nên áp suất tăng từ 1,4 đến 1,5 lần, từ đó giúp nhiều nguyên liệu được đốt cháy hơn, trong 1 khoảng thời gian ngắn hơn. Kết quả giúp động cơ tăng hiệu suất làm việc lên từ 30->40% mà không cần tăng thể tích buồng đốt hoặc tăng nhiên liệu đầu vào.

Cấu tạo của Turbo là gì
Cấu tạo của Turbo là gì

1.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ Turbo là gì?

Nguyên lý hoạt động chung của Turbo tăng áp là việc tận dụng luồng khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu của động cơ làm quay cánh quạt của Turbo. Khi cánh quạt của Turbo quay, chúng sẽ buộc máy bơm không khí hoạt động từ đó hút và nén không khi sạch vào buồng đốt (xi lanh). Không khi được nén với áp suất lớn hơn vào 1 diện tích không đổi, đồng nghĩa với việc lượng không khí sử dụng cho hoạt động đốt nhiên liệu sẽ lớn hơn, từ đó hiệu suất hoạt động của động cơ sẽ cao hơn.

Khi turbo hoạt động, chúng làm động cơ hoạt động mạnh mẽ hơn, lượng khí thải ra cũng nhiều hơn, nhanh hơn. Điều đó đồng nghĩa với việc  cánh quạt của turbo sẽ quay nhanh hơn, lượng không khí nạp vào động cơ cũng nhiều hơn, với áp suất lớn hơn. Đương nhiên việc tăng hiệu suất của động cơ và Turbo không phải vĩnh viễn, chúng cũng bị giới hạn ở một mức độ nào đó. Tuy vậy việc giải thích như trên giúp bạn hiểu được cách thức mà Turbo, và động cơ tương tác qua lại lẫn nhau.

Khi động cơ Turbo hoạt động chúng tạo ra một lượng nhiệt khổng lồ, lượng không khí được nén vào với áp suất và nhiệt độ cao sẽ khiến mật đột oxi giảm xuống. Điều này vô tình làm giảm hiệu suất làm việc của Turbo. Chính vì vậy ở các động cơ Turbo, người ta trang bị thêm các bộ phận làm mát để giảm nhiệt cho dòng không khi chuẩn bị được nén vào động cơ.

Turbo được lắp ở ngay cửa xả khí của động cơ, Turbo cũng có thể khiến dòng khí thải bị dội ngược lại vào buồng đốt, vây hư hỏng đông cơ. Vì vậy ngoài việc sử dụng các hệ thống tản nhiệt Turbo còn được trang bị hệ thống van an toàn, chống dội ngược khí thải.

Nguyên lý hoạt động của Turbo là gì
Nguyên lý hoạt động của Turbo là gì

1.3 Cấu tạo của Turbo là gì?

Turbo là bộ phận có cấu tạo tương đối phức đơn giản với hình xoắn ốc. Chúng được thiết kế với nhiều bộ phận như tuabin, cánh bơm, ổ bi, trục dẫn, trục turbo. Cấu tạo cụ thể của Turbo như sau:

Cấu tạo của động cơ Turbo là gì
STT Bộ phận Mô tả Chức năng
1 Trục Turbo Là bộ phận nối liền giữa cánh quạt nén khí và cánh quạt turbine (cánh quạt hứng dòng khí thải động cơ)
Truyền động năng từ quạt Turbine sang quạt nén khí
2 Cánh quạt Turbine Là cánh quạt được gắn trực tiếp vào trục Turbo, và nằm bên trong vỏ nén khí
Là bộ phận tiếp nhận dòng khí thải từ động cơ, từ đó làm quay trục Turbo, tạo ra chuyển động cho cánh quạt nén khí
3 Cánh quạt nén khí Là bộ phận được gắn ở đầu còn lại của trục turbo, nó nằm bên trong vỏ hút khí
Quạt nén khí chuyển động với tốc độ cao giúp hút không khí sạch và nén chúng ở áp suất cao, đưa vào bên trong buồng đốt
4 Vỏ hút khi Là bộ phận có thiết kế hình xoắn ốc bao bọc lấy phần quạt nén khí
Chúng giúp tạo ra, và định hướng cho đường di chuyển của dòng khí nén đi vào động cơ
5 Vỏ nén khí Là bộ phận hình xoắn ốc, bao bọc lấy quạt turbine, với cửa xả hướng ra ngoài
Chúng giúp tiếp nhận luồng khí xả từ động cơ, dẫn động chúng làm quay cánh quạt, và đưa luồng khí thải ra bên ngoài.
6 Ổ bi đỡ Là bộ phận được thiết kế ở 2 đầu của trục Turbo
Chúng vừa là bộ phận nâng đỡ, cố định trục động cơ, vừa là bộ phận giúp giảm ma sát, tăng tốc độ quay của quạt và trục
7 Bộ phận làm mát Là bộ phận thiết kế, và kết nối trực tiếp với turbo
Chúng sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí, làm giảm nhiệt độ của khí nén trước khi đưa vào buồng đốt

1.4 Phân loại động cơ Turbo

Như vậy chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về Turbo là gì, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của chúng. Vậy Turbo có mấy loại, và chúng khác nhau ra sao? Trên thực tế có 3 loại Turbo phổ biến bao gồm Single Turbo, Twin-scroll Turbo và Twin-Turbo/Bi-Turbo, cụ thể như sau:

1. Single Turbo là gì?

Single Turbo là loại Turbo tăng áp đơn, chúng là loại Turbo có cấu tạo truyền thống, và cũng là loại Turbo được sử dụng phổ biến nhất hiện nay đặc biệt với các loại động cơ dầu diesel, động cơ xăng. Chúng có ưu điểm là lắp đặt đơn giản, hiệu suất cao, phù hợp với động cơ nhỏ. Chúng được sử dụng nhiều cho các dòng xe oto 4 chỗ, moto,…

2. Twin-scroll Turbo

Twin-scroll Turbo hay Turbo tăng áp cuộn kép. Chúng là loại Turbo được trang bị cho động cơ đốt trong, nhưng thay vì 1 ống tuabin, thì loại Turbo này được trang bị tới 2 ống. 2 ống Tuabin được nối trực tiếp với 2 ống xả riêng biệt. Loại Turbo này được sử dụng cho các loại động cơ từ 4 xi lanh trở lên. Việc trang bị Turbo tăng áp cuộn kép cho động cơ giúp tận dụng tối đa lượng khí thải ra từ động cơ. Từ đố tăng hiệu suất nén của Turbo, tăng hiệu suất động cơ.

3. Twin-Turbo/Bi-Turbo

Twin-turbo hay còn gọi là Turbo tăng áp kép. Đây là loại động cơ được trang bị cùng lúc 2 bộ Turbo truyền thống. Người ta có thể sử dụng cùng lúc 2 Turbo có cùng kích thước hoặc khác kích thứ nhau. Loại động cơ Turbo tăng áp kép chỉ được sử dụng cho các động cơ V6, V8,…

Các loại Turbo
Các loại Turbo

II. Ưu nhược điểm và ứng dụng của Turbo là gì

Bất kì một thiết bị nào cũng tồn tại ưu và nhược điểm riêng. Với Turbo cũng vậy, chúng ta có thể dễ thấy rằng chúng mang lại lợi ích to lớn trong việc cải thiệt hiệu suất động cơ, tiết kiệm nguyên liệu. Vậy còn những ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng nào của Turbo mà bạn chưa biết, cùng tìm hiểu nhé.

2.1 Ưu điểm của Turbo là gì?

Ưu điểm của Turbo mà ai cũng biết tới đó là tăng hiệu suất của động cơ và giảm tiêu hao nguyên liệu. Theo các nghiên cứu cho thấy khi sử dụng turbo, người ta có thể tăng hiệu suất động cơ lên từ 30 -> 40 % tùy theo thiết kế và công nghệ sản xuất Turbo. Các ưu điểm của Turbo như sau:

  1. Tăng sức mạnh động cơ: Để tạo ra cùng 1 công suất, xe được trang bị Turbo sẽ cần một động cơ với dung tích buồng đốt nhỏ hơn. Ví dụ: Động cơ EcoBoost 1.0 lít của Ford có thể thay thế cho động cơ 1.6 lít cùng loại của hãng.
  2. Tiết kiệm nguyên liệu: Turbo giúp tạo ra công suất lơn hơn khi sử dụng cùng 1 lượng nhiên liệu. Điều đó động nghĩa với việc để tạo ra công suất cần thiết, thì lượng nhiên liệu tiêu hao của động cơ Turbo sẽ ít hơn so với động cơ thường.
  3. Giúp xe nhẹ hơn: Động cơ nhỏ hơn, lượng nhiên liệu ít hơn, có nghĩa rằng trọng lượng, thiết kế khung gầm của xe cũng được tối ưu hơn, từ đó giúp xe nhanh nhẹn, linh hoạt hơn.
Turbo tăng áp

2.2 Nhược điểm của Turbo là gì?

Bên cạnh những ưu điểm của Turbo chúng cũng tồn tại những nhược điểm cố hữu mà bạn cần biết. Trong đó, nhiệt lượng, chi phí, là những vấn đề lớn nhất ở động cơ Turbo, cụ thể như sau:

  1. Chi phí cao hơn: Các dòng xe được trang bị công nghệ động cơ Turbo tăng áp sẽ có giá thành cao hơn đáng kể so với động cơ thông thường
  2. Thiết kế động cơ chắc chắn hơn: Áp suất buồng đốt lớn hơn, có nghĩa rằng hệ thống piston, trục khuỷu, cần bền bỉ hơn, khỏe hơn.
  3. Động cơ nóng hơn: Turbo tạo ra lượng nhiệt đáng kể khi nhận lượng nhiệt tự tiếp từ luồng khí thải động cơ. Chính vì vậy xe được trang bị Turbo phải có bộ tản nhiệt lớn hơn, mạnh mẽ hơn.
  4. Tốn dầu hơn: Turbo có khả năng quay tới 250.000 vòng/phút, chính vì vậy chúng cần lượng dầu dồi dào, liên tục. Điều này khiến cho xe cần trang bị máy bơm dầu lớn hơn, hệ thống tản nhiệt dầu riêng, và việc thay đầu cũng thường xuyên hơn.
Xe nâng HangCha được ưa chuộng tại Kiên Giang
Xe nâng HangCha được ưa chuộng tại Kiên Giang

2.3 Ứng dụng của Turbo là gì?

Trong thực tiễn Turbo tăng áp được sử dụng rộng rãi và trang bị trên nhiều loại phương tiện, máy móc chuyên dụng. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp Turbo tăng áp trên các dòng xe oto, moto, xe nâng dầu , máy kéo, máy ủi, tàu thuyền,… Tuy vậy đặc điểm chung của các phương tiện trang bị Turbo tăng áp là điều sử dụng động cơ đốt trong. Các phương tiện chạy bằng điện không được trang bị Turbo tăng áp.

Với các dòng xe nâng dầu bạn có thể lựa chọn option động cơ tăng áp hoặc động cơ thường. Tại xe nâng Thiên Sơn, chúng tôi cung cấp đầy đủ các dòng xe nâng với tải trọng từ 1 tấn tới 50 tấn chạy dầu, điện Gas. Là đơn vị ủy quyền duy nhất và chính hãng của tập đoàn Hangcha tại Việt Nam. Xe nâng Thiên Sơn là đơn vị tiên phong và số 1 tại Việt Nam trong việc cung cấp các giải pháp toàn diện về xe nâng hàng như: Bán các dòng xe nâng hàng, thiết bị kho, cung cấp phụ tùng xe nâng, dịch vụ cho thuê xe nâng, sửa chữa xe nâng 24/7. Khi bạn có nhu cầu sử dụng xe nâng hàng, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua hotline: 0869285225 Để được tư vấn và hỗ trợ kịp thời.

Trả lời