Tìm hiểu động cơ turbo điều khiển cánh vgt

[KITHA1416]

Có lẽ rất nhièu bạn trong Chi hội sẩm cu đang dùng chánfe, Tucs, Sor..máy dầu VGT. Vừa rồi tôi sưu tầm được bài viết của bạn Hiếu nguyễn về động co TURBO điều khiển cánh xin đăng trích để các bạn tham khảo và trao đổi :
[FONT=&quot]Trước đây các loại xe trang bị động cơ diesel thường có khả năng tăng tốc rất kém. Vấn đề này đã được giải quyết với công nghệ turbo tăng áp có thể điều chỉnh các ”cánh điều chỉnh” của bánh turbo, như trên mẫu Hyundai Santa Fe được nhập khẩu mới đây. Bài phân tích dưới đây sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về công nghệ này.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]Hiện tượng “ì turbo tăng áp”[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]Với các loại xe sử dụng turbo tăng áp trước đây, khi xe chạy tải nhẹ với số vòng tua thấp, turbo tăng áp chạy cầm chừng, do lưu lượng khí nhỏ nên tuốc bin quay chậm không khí nén nạp không đáng kể.[/FONT]
[FONT=&quot]Cánh bướm ga mở lớn khi bạn ấn bàn đạp ga để tăng công suất và khi đó động cơ sẽ được cung cấp thêm nhiều hỗn hợp và khí thải sẽ thoát ra nhiều hơn dẫn tới bánh turbo quay với tốc độ cao hơn, tăng lượng khí nạp vào động cơ. [/FONT]
[FONT=&quot]Nhưng vấn đề ở đây là khi đạp ga, xe sẽ không đạt công suất kịp thời như ý muốn, tổng thời gian trễ có thể nửa giây hoặc hơn. Tất cả các xe sử dụng turbo tăng áp đều có hiện tượng này và thường được gọi là “tính ì của turbo”. Đây là do quá trình cung cấp trễ từ khi người lái ấn bàn đạp ga tới khi turbo bắt đầu hoạt động nén khí tăng áp cho động cơ. Nó cũng bao gồm thời gian cần thiết cho bộ làm mát trao đổi và làm đầy các ống dẫn, khi có sự thay đổi từ chân không sang áp suất cao.[/FONT]
[FONT=&quot]Để giải quyết vấn đề, ngày nay các nhà sáng chế đưa ra một giải pháp là làm xoay các “cánh điều chỉnh” của bánh turbo mà khí xả sẽ tác dụng vào các cánh này. Cách khác là dùng 2 turbo nhỏ hơn thay thế cho một turbo lớn (các động cơ dùng hai turbo nhỏ hơn gọi là biturbo hay twinturbo). Ở đây chúng tôi sẽ trình bày qua nguyên lý hoạt động của loại turbo tăng áp điều chỉnh làm xoay các “cánh điều chỉnh” của turbo được ứng dụng trên xe Hyundai Santa Fe.[/FONT]
[FONT=&quot]Turbo tăng áp điều khiển cánh[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
Công nghệ turbo tăng áp làm xoay các “cánh điều chỉnh” của bánh turbo (VGT-Variable Geometry Turbocharger ) được sử dụng rộng rãi trong động cơ turbo sử dụng nhiên liệu diesel kể từ những năm 1990. Tuy nhiên, công nghệ này chưa bao giờ được ứng dụng trên động cơ xăng cho tới khi loại Type 997 Porsche 911 Turbo ra đời. Nguyên nhân bởi nhiệt độ khí xả do xe sử dụng VGT trên máy xăng tạo ra lớn hơn rất nhiều so với xe dùng máy dầu, do vậy vật liệu sử dụng để chế tạo VTG không chịu nổi sức nóng đó. Loại Type 997 Porsche 911 Turbo sử dụng kiểu turbo VGT của BorgWarner(+) dùng một loại vật liệu đặc biệt bắt nguồn từ công nghệ chế tạo tàu vũ trụ, do đó giải quyêt được vấn đề nhiệt độ. Từ đó công thức chế tạo loại turbo có hình dạng biến đổi này được nhiều hãng tiếp thu và ứng dụng trong các sản phẩm của mình.[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot](+)BorgWarne; một công ty sản xuất phụ tùng ôtô của Mỹ chuyên sản xuất hộp số tự động, turbo tăng áp, hệ thống điều khiển van thông minh, hộp số phụ...[/FONT]
[FONT=&quot]Turbo tăng áp có thể thay đổi góc quay của cánh ngày càng được sử dụng rộng rãi nhằm giảm “sức ì turbo” ở mức nhỏ nhất. Nguyên lý là làm thay đổi góc quay ở các cánh điều chỉnh của tuốc bin mà khí xả sẽ đập vào các cánh này. Điều này giúp tăng áp ở tốc độ thấp và giảm sức ì turbo. Van xả (tránh áp) thì không cần thiết với turbo tăng áp có hình dạng biến đổi, việc dịch chuyển các cánh sẽ điều khiển tốc độ và sự tăng áp của turbo. Turbo có hình dạng biến đổi có tên gọi VGT (Variable geometry turbocharger) hay còn có gọi cách khác là VNT (Variable Nozzle Turbine).[/FONT]
[FONT=&quot]Kiểu turbo tăng áp có hình dạng biến đổi này thường có một loạt từ 10 tới 15 cánh di động vòng quanh đĩa turbo. ECU sẽ điều khiển mô tơ bước tác động làm xoay các cánh điều chỉnh của turbo cùng lúc, điều này điều khiển tốc độ turbo tăng dần. Do sự gia tốc làm tăng tốc lực cánh điều chỉnh của turbo, nên tạo ra sự tăng áp lúc đầu nhanh hơn.[/FONT]
[FONT=&quot]Khi xe chạy tải nhẹ với số vòng tua thấp, ECU điều khiển mô tơ bước xoay cánh điều chỉnh của turbo, làm mở một phần cánh làm giảm sự cản trở của khí thải, tránh tạo lên sự nạp không cần thiết. Phần trắng mờ được đóng khung là hình ảnh cánh điều chỉnh của turbo chỉ hé mở khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp.[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​

[FONT=&quot]Hình dưới là trường hợp khi xe chạy tải nhỏ, số vòng tua máy thấp, cánh điều chỉnh của turbo hé mở một phần cho gió qua. Gió lùa qua các cánh điều chỉnh bên ngoài tới các cánh của bánh turbo phía trong, làm quay cánh turbo.[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​

[FONT=&quot]
Khi người lái cần tăng tốc, đạp ga các cánh bướm ga mở, các cánh di động ở turbo sẽ mở hoàn toàn, khí thải sẽ di chuyển tự do vào trong cánh điều chỉnh của turbo, khi đó tốc độ động cơ và công suất tăng. Trong hình là các cánh điều chỉnh của turbo hé mở hoàn toàn khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao.[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​

[FONT=&quot]
Hình dưới đây là trường hợp khi xe chạy ở tốc độ cao, cánh điều chỉnh của turbo mở hoàn toàn cho luồng khí qua. Khí thải lùa qua các cánh điều chỉnh bên ngoài tới các cánh của bánh turbo phía trong, làm quay cánh turbo với tốc độ cao.[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​

[FONT=&quot]Phương pháp tăng áp turbo này cho phép động cơ có thể thay đổi lưu lượng khí nạp vào động cơ, gia tăng công suất nhanh chóng, loại bỏ sức ì turbo như trên các xe sử dụng turbo thông thường.[/FONT]
[FONT=&quot]Do hoạt động của turbo tăng áp loại VGT ở một khoảng nhiệt độ rất cao nên khi lái xe có sử dụng turbo VGT bạn phải thật thận trọng khi vận hành. Với các loại xe sử dụng turbo tăng áp kiểu VGT như Hyundai Santa Fe...khi xe bạn chạy ở tốc độ cao hoặc chạy đường dài, cần để cho động cơ chạy không tải vài phút trước khi tắt máy. Khi xe khởi động ở chế độ động cơ “nguội”, các ổ trục chưa bôi trơn đây đủ, không nên tắt máy đột ngột.[/FONT]
[FONT=&quot]Người Việt khi sử dụng xe thường có thói quen không chú ý tới chu kỳ bảo dưỡng mà nhà sản xuất quy định, điều này sẽ làm tuổi thọ xe nhanh chóng giảm sút. Khi sử dụng xe bạn nên cẩn thân tuân thủ đúng những gì mà nhà sản xuất đã hướng dẫn.[/FONT]

 

[hiennx2k4]

Cám ơn bác. Thông tin rất bổ ích. KIA Sportage phiên bản mới có sử dụng động cơ này (Diesel R2.0 VGT). Cuối năm nay về VN, chắc phải làm một em quá.

 

[DT-HM]

Thanks cụ. Em có thêm kiến thức bổ ích

 

[dungbacauto]

Cũng như các bộ phận khác trên xe ô tô, Turbo cũng thường xuyên gặp phải các vấn đề hư hỏng và phiền toái không mong muốn khi sử dụng trong thời gian dài. Việc vệ sinh và bảo dưỡng động cơ turbo thường xuyên sẽ giúp xe hoạt động hiệu quả và kéo dài tuổi thọ của động cơ hơn rất nhiều.

Nếu được làm việc trong điều kiện lý tưởng, thay dầu động cơ đúng định kỳ, động cơ turbo tăng áp sẽ có độ bền rất cao, có thể lên tới 200.000 – 300.000km hoặc hơn thế tùy vào điều kiện vận hành. Do đó, những người sử dụng xe bình thường có thể yên tâm suốt hàng chục năm.
Tuy nhiên sau nhiều năm hoạt động, turbo tăng áp có thể bị mòn bạc hoặc bi và phát ra tiếng kêu, làm giảm sức nén, giảm công suất động cơ, hoặc tệ hơn là turbo bị thiếu dầu bôi trơn hoặc dầu bôi trơn có cặn bẩn, khiến turbo hư hỏng nhanh chóng. Đó là lúc cần thay thế turbo mới.
Lưu ý rằng, giá thành thay thế hệ thống turbo không rẻ. Nó thường rơi vào khoảng 20 – 30 triệu đồng với xe của Hàn Quốc hay Nhật Bản, và từ 40 triệu đến hàng trăm triệu đồng với các dòng xe sang.
Kinh nghiệm sử dụng giúp đảm bảo tuổi thọ của động cơ Turbo
- Không cho động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn tốc độ cầm chừng sau khi khởi động động cơ 5 giây. Bởi sau khi khởi động động cơ, áp suất nhớt bôi trơn chưa đạt đến mức cho phép. Việc hoạt động của turbo tăng áp sẽ làm hỏng các ổ đỡ.
- Không rú ga mạnh khi động cơ còn nguội. Bởi động cơ hoạt động khi còn nguội có thể gây kẹt ổ đỡ vì màng nhớt bôi trơn dễ bị phá vỡ.
- Trước khi dừng máy, nên để động cơ hoạt động ở chế độ cầm chừng từ 1 đến vài phút nhằm giúp turbo tăng áp giảm dần nhiệt độ, đặc biệt là sau khi xe chạy tốc độ cao. Lưu ý không tắt máy đột ngột khi động cơ đang chạy ở số vòng quay lớn.
Vì sau khi tắt máy, bộ Turbo còn quay thêm vài giây nữa và phát sinh nhiệt. Ở nhiệt độ cao nếu động cơ không hoạt động, áp suất nhớt bôi trơn giảm dẫn tới các chi tiết ổ đỡ dễ bị kẹt và hư hỏng.

- Khi động cơ không sử dụng trong thời gian dài, cần phải quay trục khuỷu động cơ để tạo áp suất nhớt bôi trơn đều khắp các chi tiết động cơ. Vì trong suốt quá trình động cơ không hoạt động, nhớt bôi trơn sẽ bị đặc lại sẽ không đủ điều kiện bôi trơn điều này dẫn tới việc làm hỏng ổ đỡ và các chi tiết Turbo. Sau khi thay nhớt động cơ cần quay trục khuỷu động cơ bằng tay quay một vài lần sau đó để chạy ở tốc độ cầm chừng trong vài phút.
- Nhớt bôi trơn cho Turbo rất quan trọng, do đó các bạn phải sử dụng đúng loại nhớt có cấp độ cao và chuyên dùng cho động cơ sử dụng Turbo.

 

[BH2H]

Turbo ra đời để tăng hiệu suất động cơ và giảm lượng khí thải. Nhiều hãng có công nghệ riêng, các chỉ số thông qua công suất máy. Nhà cháu xin mô tả Turbo theo hiểu biết của mình:
- Turbo là bổ sung lượng khí nạp vào buồng đốt giúp cho gia tăng công suất nhanh chóng.
- Turbo thường là bộ phận có 2 quạt gió, 1 bên lắp ở đường xả khí - bên đối diện là quạt gió vào động cơ. Như vậy khi xả khí càng lớn, tức là ga to thì phần quạt gió vào động cơ cũng quay theo tỉ lệ thuận để tăng thêm lượng gió.
- Thường có 2 loại Turbo, loại lắp vào chỗ ra của khí thải sử dụng lượng gió ra để quay bánh xe Turbo. Loại này có nhược điểm là phải ga to, hay chạy nhanh mới hiệu quả. Loại thứ 2 là lắp vào dây đai của xe, như vậy thì tốc độ nào cũng có thể cung cấp lượng gió vào động cơ. Loại này hay có trong xe Mercedes.
- SantaFe giờ có eVGT, tức là điều chỉnh điện tử mở cánh của bánh xe thay đổi theo tốc độ. Để tốc độ thấp cũng có khả năng gia tốc lớn, k bị trễ. Ford có Bi-Turbo cũng làm 1 cái cho tốc độ cao, 1 cái cho tốc độ thấp.
Tuy công nghệ Tubro đã ra đời những năm 1990 nhưng các hãng áp dụng khác nhau. Ví dụ: CRV 1.5 cho 188hp, STF 2.2 cho 202hp, Fortuner 2.8 cho 174hp...