PHÂN BIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG THEO KIỂU DÒNG KHÍ NẠP

Lượt xem: 1252 - Ngày đăng : 20/07/2021

Căn cứ vào cách thức để đưa dòng khí vào bên trong buồng đốt động cơ đốt trong – ICE (Internal Combustion Engine), chúng ta có thể chia thành 3 loại động cơ khác nhau, bao gồm:

► Động cơ hút khí tự nhiên,

► Động cơ tăng áp,

► Động cơ siêu nạp.

Vậy từng loại động cơ này có cách vận hành như thế nào thì mời các bạn theo dõi tiếp nội dung bản tin này.

Động cơ hút khí tự nhiên

Động cơ hút khí tự nhiên là động cơ hút không khí vào bên trong buồng đốt trong điều kiện bình thường ở áp suất khí quyển. Càng nhiều không khí đi vào buồng đốt động cơ thì càng có nhiều nhiên liệu, từ đó tạo ra công suất hơn. Khi xe tăng tốc, tốc độ dòng khí đi vào động cơ cũng tăng lên, giúp động cơ có khả năng tạo ra công suất cần thiết ở tốc độ cao hơn. Tất nhiên, trước khi dòng khí đi vào bên trong buồng đốt, không khí sẽ phải đi qua bộ lọc gió để đảm bảo không lẫn bụi bẩn hay những tập chất được lọc sạch không làm mài mòn cơ khí lòng xy-lanh và bộ phận vòng găng pittong.

Động cơ hút khí tự nhiên thường có dung tích xy-lanh lớn hơn để bù cho việc thiếu hụt công suất nếu so với các loại động cơ dùng cảm ứng cưỡng bức. Để tăng công suất máy (động cơ), cách giải quyết thông thường sẽ là thêm số lượng xy-lanh. Đây cũng là một trong những nhược điểm của động cơ hút khí tự nhiên, nghĩa là nó gặp vấn đề với việc đảm bảo sự hiệu quả về công suất đầu ra.

**Toyota HIACE 3.5 L hút khí tự nhiên (Natural Air Intake).**

Những ưu điểm của loại động cơ hút khí tự nhiên có thể kể tới như dễ bảo trì và sửa chữa, giảm chi phí bảo trì và sản xuất hay ít có khả năng bị quá nhiệt. Ngoài ra, ưu điểm lớn nhất của động cơ hút khí tự nhiên, điều khiến cho nhiều nhà sản xuất siêu xe vẫn còn tin dùng kiểu động cơ này đó chính là nó không có độ trễ như động cơ sử dụng giải pháp cảm ứng cưỡng bức. Đồng thời, vì không bị tác động bởi hệ thống turbo, hệ thống xả của xe dùng động cơ này cũng tạo ra âm thanh phấn khích và tự nhiên hơn.

Động cơ tăng áp

Tăng áp tận dụng một phần khí thải của động cơ (đưa khí nhiều hơn vào động cơ) quay turbine nén khí và từ đó nó cung cấp được lượng không khí nhiều hơn vào động cơ so với kiểu hút khí tự nhiên truyền thống. Bộ phận tăng áp chỉ bắt đầu hoạt động khi động cơ xe đạt đến 1 vòng tua nhất định, hay chính xác hơn là lượng khí thải đủ nhiều để bắt đầu kéo được turbine nén khí.

Nhược điểm lớn nhất của động cơ tăng áp đó chính là độ trễ. Cho dù các hãng xe ngày nay đã ra sức thu nhỏ độ trễ đến mức thấp nhất nhưng vẫn không tránh khỏi tăng áp luôn đi kèm với độ trễ. Những xe sử dụng động cơ tăng áp luôn có 2 đồ thị biểu diễn công suất và mô men khác nhau, và sự chênh lệch giữa giá trị của 2 biểu đồ này cho biết độ trễ chiếc xe đó ít hay nhiều.

**Toyota HIACE 2.8 L tăng áp (TurboCharger).**

Ferrari khi ra mắt chiếc siêu xe 488 GTB đã tự tin tuyên bố là chiếc xe này không hề có độ trễ (zero turbo lag) và thời gian đáp ứng tức thì (instantaneous response). Tuy nhiên sau đó hãng xe thể thao lừng danh của Ý cũng phải chịu tiết lộ sự thật chiếc siêu xe trang bị động cơ tăng áp kép, V8 4,3 lít cho công suất tối đa 660 mã lực này vẫn có độ trễ và nó ít hơn 1 giây. Con số độ trễ tăng áp chính xác của 488 GTB là 0,7 giây.

Động cơ siêu nạp

Hệ thống siêu nạp gồm một turbin dẫn động bởi chính động năng của động cơ thông qua bánh đai nối trực tiếp với trục khuỷu. Giải pháp siêu nạp vượt trội hơn tăng áp ở chỗ là không có độ trễ. Do hệ thống tăng áp dùng lực từ khí thải của động cơ để kéo turbin nên turbin phải đạt đến 1 tốc độ nhất định thì mới bắt đầu nén khí vào buồng đốt. Và đó là lý do khiến hệ thống tăng áp có độ trễ cũng như không cho ra nhiều công suất bằng siêu nạp ở vòng tua thấp.

Trong khi đó, nhờ dẫn động trực tiếp từ năng lượng của vòng quay trục khuỷu nên hệ thống siêu nạp có khả năng hoạt động và đáp ứng ngay dòng khí nạp khi động cơ ở vòng tua thấp. Cơ chế hoạt động của hệ thống siêu nạp là nó sử dụng một bánh răng chuyển đổi tốc độ lên cao hơn. Ví dụ, ở động cơ xăng, khi trục khuỷu động cơ đạt tốc độ quay tối đa 14.000 vòng/phút, thì những bánh răng chuyển đổi tốc độ này có vai trò đẩy turbin trong hệ thống siêu nạp lên tốc độ 130.000 vòng/phút và tạo ra một lực nén cực lớn có thể lên đến hơn 20 psi.

**Toyota TACOMA 4.0L siêu nạp (SuperCharger).**

Không khí được nén càng nhiều thì sẽ mang theo nhiều oxy hơn và khi đó ECU sẽ điều chỉnh lượng xăng bơm vào nhiều tương ứng để tạo ra một hỗn hợp cháy "giàu" hơn và thế là động cơ cho ra nhiều công suất hơn.

Nhược điểm của siêu nạp là cho động cơ gánh thêm lực kéo phụ tải, thêm sức ép lên các chi tiết hộp số và bộ truyền động. Dễ hiểu hơn thì giải pháp siêu nạp thường gây mất một phần tương đối công suất của động cơ do phải tải thêm hệ thống hút khí cưỡng bức.

AUTO HTM SERVICE