Tuabin tăng áp (Phần 2)

Các bộ phận đặc biệt của turbo tăng ápMột trong những vấn đề chính đối với turbo tăng áp đó là chúng không làm tăng công suất ngay lập tức khi bạn đạp ga. Phải mất khoảng vài giây đồng hồ để turbo tăng vận tốc trước khi tác dụng khuyếch đại công suất. Kết quả là một độ trễ xuất hiện khi bạn đạp ga và sau đó chiếc xe bất thình lình chồm lên khi turbo bắt đầu làm việc. ợ tăng cường công suất cho động cơ sớm hơn. Một cách chắc chắn để giảm độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tuabin tăng áp (Phần 2) Tuabin tăng áp (Phần 2)Các bộ phận đặc biệt của turbo tăng ápMột trong những vấn đề chính đối với turbo tăng áp đó là chúng không làm tăngcông suất ngay lập tức khi bạn đạp ga. Phải mất khoảng vài giây đồng hồ để turbotăng vận tốc trước khi tác dụng khuyếch đại công suất. Kết quả là một độ trễ xuấthiện khi bạn đạp ga và sau đó chiếc xe bất thình lình chồm lên khi turbo bắt đầulàm việc.Một cách để làm giảm độ trễ tác dụng của turbo là giảm tác dụng quán tính củacác bộ phận quay, chính là làm giảm trọng lượng bản thân của chúng. Điều nàycho phép cánh turbin và cánh nén khí có thể tăng tốc rất nhanh và hỗ trợ tăngcường công suất cho động cơ sớm hơn. Một cách chắc chắn để giảm độ quán tínhcủa cánh turbin và cánh nén khí là chế tạo chúng có kích thước nhỏ hơn. Mộtturbo có kích thước nhỏ hơn sẽ tác dụng giúp tăng cường công suất cho động cơnhanh hơn ở tốc độ động cơ thấp nhưng có thể không có tác dụng tăng công suất ởtốc độ động cơ cao khi một lượng lớn khí nạp được nén vào trong động cơ. Nócũng nguy hiểm hơn khi tốc độ quay của tuabin quá nhanh ở tốc độ động cơ caokhi có nhiều khí xả đi qua các cánh tuabin.Các turbo tăng áp có kích thước lớn hơn có thể giúp tăng công suất động cơ nhiềuhơn ở tốc độ cao nhưng lại sinh ra một độ trễ tác dụng rất lớn bởi vì nó mất nhiềuthời gian hơn để tăng tốc độ quay của cánh turbin và cánh nén khí do chúng nặnghơn. Để khắc phục được hạn chế này, người ta đã chế tạo một số bộ phận đặc biệtđi kèm với nó.Hầu hết các động cơ có gắn turbo tăng áp để có một mức hao phí nhất định, điềunày bắt buộc phải sử dụng một turbo tăng áp nhỏ hơn để giảm độ trễ trong khingăn nó khỏi quay quá nhanh ở tốc độ động cơ cao. Để ngăn hao tổn, trong turbobố trí một van đặc biệt cho phép khí xả đi tắt qua các cánh turbin. Van này có độnhạy lớn với sự tăng áp đột ngột. Nếu áp suất tăng lên quá cao, nó có thể xác nhậnrằng tuabin quay quá nhanh và mở ra cho phép một lượng khí xả đi vòng qua cánhtuabin và làm giảm tốc độ tuabin.Một số turbo tăng áp sử dụng vòng bi cầu thay vì sử dụng loại ổ đệm chất lỏng đểđỡ lấy trục của tuabin. Nhưng chúng không ph ải là loại ổ bi cầu thông thường,chúng là các ổ bi tự lựa có độ chinh xác rất cao được làm từ loại vật liệu cao cấpđể có thể chịu được tốc độ quay và nhiệt độ sinh ra từ các turbo tăng áp. Chúngcho phép các trục tuabin có thể quay với lực ma sát sinh ra thấp hơn các loại ổ đỡchất lỏng được sử dụng trong hầu hết các turbo tăng áp. Chúng cho phép các trụccó trọng lượng nhẹ hơn và quay chậm hơn có thể làm việc hiệu quả. Đây là điềugiúp các turbo tăng áp có thể tăng tốc nhanh hơn, giảm được độ trễ đến mức thấphơn.Các cách turbin được làm bằng gốm thường nhẹ hơn các cánh turbin được làmbằng kim loại phổ biến trong hầu hết các turbo tăng áp. Trái lại, chúng lại chophép các turbin quay nhanh hơn, và giảm được độ trễ tác dụng.Động cơ sử dụng hai turbo và nhiều turbo.Một số động cơ sử dụng hai turbo tăng áp với kích thước khác nhau. Turbo có kíchthước nhỏ hơn quay với tốc độ nhanh hơn, giảm được độ trễ tác dụng trong khiturbo có kích thước lớn hơn có thể đạt khả năng tăng công suất nhanh hơn ở tốc độđộng cơ cao.Khi hai tuabin cùng làm việc ở điều kiện tải nhẹ hoặc tốc độ thấp, tính thích ứngcủa động cơ được cải thiện, ví dụ thích ứng với tăng tốc. Khi hai tuabin cùng làmviệc ở điều kiện tải nặng hoặc tốc độ cao, động cơ có thể sản ra công suất cao. Khichỉ có một tuabin thì động cơ khó đạt được hiệu quả cao ở cả hai chế độ làm việcvới tải trọng nặng và tải trọng nhẹ. Trong trường hợp này chỉ có thể đạt được hiệuquả cao ở một trong hai chế độ. Tuy nhiên, tuabin kép sử dụng van điều khiển khíxả và van phân dòng. Nó điều khiển cho một tuabin làm việc ở chế độ tải nhẹ vàhai tuabin làm việc ở chế độ tải nặng hoặc tốc độ cao, để tăng tính thích ứng củađộng cơ ở mọi tốc độ và đạt được công suất cao.Khi không khí được nén lại, nó được hâm nóng lên và khi không khí nóng lên, nósẽ giãn nở. Bởi vậy áp suất trong turbo tăng lên một cách đáng kể và kết quả làkhông khí nóng lên trước khi đi vào động cơ. Để tăng công suất của động cơ, phảiđạt được một mục tiêu là đưa thêm nhiều phân tử khí vào trong xilanh mà khônglàm tăng áp suất khí. A Mazda RX-8 tăng công suất nhờ hệ thống turbo kép.Để đạt được điều này, một bộ làm mát trung gian hay một bộ làm mát khí nạpđược lắp thêm vào hệ thống, nó được xem như là một két làm mát nhưng chỉ kháclà không khí được thổi đi vào và đi ra khỏi bộ làm mát trung gian này. Có hai kiểubộ làm mát trung gian: Kiểu làm mát bằng không khí và kiểu làm mát bằng nước.Hiện nay chỉ có kiểu làm mát bằng không khí là được sử dụng. Tuỳ theo kiểu độngcơ mà vị trí lắp bộ làm mát trung gian có khác nhau. Khí nạp được thổi qua mộtđường ống dẫn kín bên trong bộ làm mát trong khi đó không khí từ bên ngoàiđược đẩy cưỡng bức qua các cánh tản nhiệt của nó bằng quạt làm mát động cơ.*Bộ làm mát khí nạp giúp tăng công suất của động cơ bằng cách làm mát khí nén đira từ cánh nén khí của turbin trước khi đi vào trong động cơ. Điều này có nghĩa lànếu turbo tăng áp tạo ra một áp suất nén khoảng 7 PSI, hệ thống lám mát khí nạpsẽ làm nguội không khí có áp suất 7 PSI này, có nghĩa là nó trở nến đậm đặc hơnvà chứa nhiều phân tử khí hơn một khối không khi nóng.Một turbo tăng áp cũng giúp tăng mật độ khí nén khi càng lên cao sự đậm đặc củakhông khí càng bị giảm đi. Động cơ bình thường thực tế bị giảm công suất khicàng lên cao so với mực nước biển bởi vì mỗi hành trình nén của piston, động cơsẽ nén được ít không khí hơn về khối lượng. Một động cơ có turbo tăng áp cũng bịgiảm công suất nhưng sự giảm công suất này sẽ ít ảnh hưởng hơn bởi vì không khíloãng hơn dễ được đẩy qua các cánh nén khí của turbo hơn.Các loại xe cũ với động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu kiểu cacbuarato, tự độngtăng tỷ lệ nhiên liệu để phù hợp hơn với sự tăng lưu lượng khí nạp đi vào trong cácxilanh. C ...