VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ 1.. Trước hết, c
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ TWINPOWER TURBO TRÊN ĐỘNG CƠ BMW-B58
ĐẶT VẤN ĐỀ
Sản xuất ô tô toàn cầu ngày nay tăng vượt bậc, với ô tô trở thành phương tiện quan trọng cho vận chuyển hành khách và hàng hóa trong các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời là phương tiện cá nhân phổ biến ở các quốc gia phát triển Tại Việt Nam, số ô tô tư nhân phát triển cùng với tăng trưởng kinh tế, dẫn đến mật độ xe trên đường ngày càng tăng Mỹ và Nhật Bản là hai nền công nghiệp ô tô lớn nhất thế giới, mỗi năm sản xuất khoảng 12 đến 13 triệu chiếc ô tô Trong giai đoạn phổ cập ô tô, nhu cầu sử dụng xe ngày càng tăng đòi hỏi ngành công nghiệp ô tô đáp ứng tốt hơn Một quốc gia được xem là đã bước vào giai đoạn "ô tô hóa" khi trung bình có trên 50 ô tô trên 1.000 người dân Theo chiều rộng, ô tô ngày càng phổ biến và trở thành thiết bị thiết yếu của người dân khi thu nhập nâng cao, còn theo nghĩa sâu hơn, đó là thời kỳ nhu cầu sở hữu và sử dụng dòng xe du lịch dưới 9 chỗ tăng đột biến.
Nền kinh tế Việt Nam đang trong giai đoạn trước khi vận hành đầy đủ, với sự phát triển kinh tế và tăng trưởng thu nhập bình quân ngày càng tăng cao, đồng thời hạ tầng giao dịch và đô thị hóa diễn ra nhanh chóng Dự kiến, giai đoạn motorization tại Việt Nam sẽ bắt đầu từ năm 2020 đến 2025, khi trung bình có trên 50 xe trên 1.000 dân và GDP per capita trên 3.000 USD Đến năm 2025, số lượng xe ô tô mới đạt mức cao khoảng 800-900 nghìn xe mỗi năm, trong đó dòng xe dưới 9 chỗ ngồi chiếm hơn 70% thị trường, dự kiến sẽ tăng trưởng mạnh mẽ Các loại xe tải và xe ô tô hạng lớn sẽ dần bão hòa, phần thị trường này có xu hướng giảm Những công ty tiên phong trong lĩnh vực ô tô đang dẫn đầu, góp phần thúc đẩy sự phát triển của các công ty liên quan như kim loại, cơ khí, điện tử, hóa chất Khi thu nhập của người dân tăng cao, họ ưu tiên sử dụng các sản phẩm hiện đại, chất lượng cao, dần thay thế xe máy theo xu hướng phát triển của đất nước Đồng thời, ô tô ngày càng trở thành nguồn lực quan trọng trong quy trình vận chuyển hàng hóa và thúc đẩy hoạt động thương mại trong các công ty và lĩnh vực nông nghiệp.
Yếu tố công nghệ hiện đại trong xe đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô trong tương lai Công nghệ tiên tiến giúp nâng cao hiệu suất, an toàn và trải nghiệm người dùng, từ đó tạo đà cho sự cạnh tranh và đổi mới trong thị trường ô tô Việc tích hợp các giải pháp công nghệ mới sẽ góp phần đưa ngành ô tô tiến xa hơn, đáp ứng tốt hơn nhu cầu ngày càng cao của khách hàng.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Hiểu rõ chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các chi tiết và cả hệ thống công nghệ cải tiến twinpower turbo trên xe ô tô
Hiểu rõ các ưu nhược điểm của hệ thống giúp xác định các giải pháp tối ưu như kiểm tra, chuẩn đoán chính xác và sửa chữa hiệu quả Điều này mang lại lợi ích lớn trong việc nâng cao tính kinh tế, tiện nghi sử dụng và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành hệ thống.
NỘI DUNG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ TWINPOWER TURBO TRÊN ĐỘNG CƠ BMW-B58
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 3: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT ĐỀ TÀI.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để hoàn thành đề tài, chúng em đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó có phương pháp tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn như sách vở, thầy cô và Internet Ngoài ra, chúng em còn sử dụng các phần mềm hỗ trợ tin học như Word, Office để soạn thảo và trình bày bài viết một cách chuyên nghiệp.
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
THIỆU VỀ XE BMW
Dòng xe BMW là một trong những thương hiệu ô tô nổi tiếng hàng đầu thế giới BMW nổi bật với thiết kế sang trọng và mạnh mẽ, mang lại vẻ đẹp đẳng cấp vượt trội Ngoài hình thức bắt mắt, xe BMW còn sở hữu khả năng vận hành cao, đáp ứng nhu cầu của khách hàng đòi hỏi sự ổn định và mạnh mẽ Chính nhờ đặc điểm này, BMW luôn nằm trong top những thương hiệu ô tô hạng sang được giới thượng lưu ưa chuộng và lựa chọn hàng đầu.
Hình 2 1: Những chiếc xe thuộc dòng xe BMW
2.1.1 Sự ra đời của dòng xe BMW: Đƣợc thành lập vào 07/03/1916, tiền thân của BMW là Rapp Motorenwerke BMW đã từng đạt đƣợc thành tựu lớn trong việc sản xuất động cơ máy bay Chiếc xe hơi đầu tiên của BMW đƣợc ra đời vào năm 1929 Sau Chiến tranh thế giới thứ II, BMW vươn lên nhanh chóng với dòng xe Null Zwei được ra mắt vào năm 1966, và từ đó trở thành một trong những công ty năng động nhất trong ngành công nghiệp xe ô tô
2.1.2 Ý nghĩa logo dòng xe BMW:
Logo của BMW có thiết kế độc đáo nhưng nguồn gốc gây tranh cãi Nhiều người cho rằng logo xe BMW lấy cảm hứng từ cánh quạt máy bay đang quay, thể hiện tính kỹ thuật và hiệu quả Trong khi đó, một số ý kiến lại cho rằng logo của BMW giống với lá cờ vùng Bavaria, màu trắng và xanh da trời, biểu tượng cho nguồn gốc xuất xứ của thương hiệu.
Logo của xe BMW kết hợp cả hai yếu tố quan trọng là biểu tượng của Rapp Motor và lá cờ Bavaria, phản ánh nguồn gốc và lịch sử của hãng Thêm vào đó, hình ảnh cánh quạt máy bay được thêm vào năm 1929, thể hiện sứ mệnh của BMW trong ngành công nghiệp hàng không và xe hơi, góp phần xây dựng hình tượng thương hiệu uy tín và lịch sử phát triển lâu dài.
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ B58- BMW
Dòng động cơ B58 của BMW ra đời từ năm 2015, nhằm thay thế cho động cơ N55 cũ Đây là dòng động cơ 6 xy-lanh thẳng hàng thế hệ mới nhất của BMW, được phát triển để nâng cao hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu B58 đã khẳng định vị thế của mình trong ngành công nghiệp ô tô nhờ vào công nghệ tiên tiến và khả năng vận hành mạnh mẽ, phản ánh cam kết của BMW trong việc đổi mới và phát triển các dòng động cơ chất lượng cao.
4 lần đạt giải “Động cơ tốt nhất thế giới” (2016, 2017, 2019, 2020) do tạp chí Wards
Theo Wards Auto, động cơ B58 của BMW đã đạt mức chất lượng “Gần như hoàn hảo” nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội như phản ứng mạnh mẽ, tăng tốc nhanh, vận hành mượt mà, phát ra ít tiếng ồn và rung động, đồng thời tiết kiệm nhiên liệu Các chuyên gia hàng đầu còn đánh giá cao công suất, mô-men xoắn cùng công nghệ mới được tích hợp trong động cơ này.
Hình 2 4: Bên trong nắp Capo
Trong hơn 80 năm qua, động cơ 6 xy-lanh thẳng hàng đã trở thành một trong những dòng động cơ linh hoạt và đáng tin cậy nhất của BMW Hiện nay, động cơ 6 xi-lanh thẳng hàng 3.0 lít (mã B58) đã xuất hiện trên hầu hết các mẫu xe của hãng, mang công suất từ 335 đến 503 mã lực, thể hiện sự kết hợp giữa hiệu suất mạnh mẽ và công nghệ tiên tiến.
Thị trường Việt Nam Thị trường khác
BMW 740Li Pure Excellence M340i (dòng 3 Series)
BMW X5 xDrive40i (xLine và xLine
BMW X6 xDrive40i M Sport X3 M40i (dòng SUV cỡ nhỏ)
BMW X7 xDrive40i Pure Excellence X4 M40i (Crossover)
Động cơ BMW B-58 mang lại vận hành năng động, êm ái cùng hiệu suất ấn tượng nhờ công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp áp suất cao lên tới 5.076 psi và độ chính xác cao Hệ thống cảm biến điều khiển nhiệt độ Double VANOS và Valvetronic độc quyền của BMW được tinh chỉnh kỹ lưỡng để kết hợp hoàn hảo với các bộ phận truyền động khác, tạo nên khả năng vận hành phấn khích đặc trưng của thương hiệu BMW.
Dung tích động cơ (cm³) 2998
Công suất cực đại ((kW / rpm) 265 / 5.000 – 6.500
Mô men xoắn cực đại (Nm / rpm) 400 / 1.550 – 4.550
Hộp số Tự động 8 cấp Steptronic
Thời gian tăng tốc từ 0-100 km/h (s) 6,3
Vận tốc tối đa (km/h) 250
Mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình
Khí xả CO2 trung bình (g/km) 143-150
Động cơ B58 Twinpower của BMW sử dụng công nghệ TwinsPower Turbo, là thành tựu nghiên cứu đáng kể trong ngành công nghệ ô tô Công nghệ này nổi bật như công nghệ EcoBoost của Ford, thể hiện sự sáng tạo và đột phá của BMW TwinsPower Turbo là sự tích hợp của bốn hệ thống điều khiển điện tử hiện đại, giúp tối ưu hiệu suất vận hành của động cơ B58.
● Công nghệ điều khiển thời điểm phối khí VANOS
● Công nghệ thay đổi độ nâng Xupap VALETRONIC
● Công nghệ phun xăng trực tiếp GDI
Hình 2 5: Công nghệ Turbo tăng áp toàn cảnh động cơ.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TWINPOWER TURBO
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ TWINPOWER TURBO
Trong ngành ô tô, xu hướng giảm hơn nửa mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải CO2 đã thúc đẩy phát triển "giảm kích thước động cơ" bằng cách tránh xa động cơ hút khí tự nhiên dung tích lớn, chuyển sang sử dụng các bộ tăng áp nhỏ hơn BMW là một trong những nhà tiên phong trong chiến lược BMW Efficient Dynamics, vừa nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu, vừa giữ được tính năng động và hình thức hấp dẫn Họ đã tiến xa hơn trong việc phát triển bộ tăng áp bằng cách sử dụng bộ sạc đôi cho các turbo công suất cao, giúp nâng cao công suất, tăng mô-men xoắn ở tốc độ thấp và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.
Các động cơ BMW TwinPower Turbo thể hiện phản ứng tức thì vượt trội so với các đơn vị tuabin gió, mang lại trải nghiệm vận hành mượt mà hơn Mặc dù tất cả đều được gọi chung là BMW TwinPower Turbo, nhưng từng loại động cơ sử dụng ba công nghệ tăng áp khác nhau, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
BMW đang tiên phong trong xu hướng giảm kích thước động cơ để giảm hơn nửa mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải CO2, hướng tới các bộ tăng áp nhỏ gọn hơn thay vì các động cơ hút khí tự nhiên dung tích lớn Chiến lược BMW Efficient Dynamics không chỉ nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu mà còn cải thiện tính năng động và thiết kế của xe Hãng xe Đức đã phát triển các bộ tăng áp sử dụng công nghệ sạc đôi cho các động cơ turbo mạnh nhất, giúp khách hàng hưởng lợi từ đầu ra lớn hơn, mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ thấp và khả năng phản ứng tức thì hơn so với các bộ turbo truyền thống Mặc dù đều được gọi là BMW TwinPower Turbo, các động cơ này thực chất sử dụng ba loại công nghệ tăng áp khác nhau để tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả nhiên liệu.
Hình 3 1: Ƣu điểm của công nghệ Twinpower Turbo.
CÔNG NGHỆ TWINPOWER
Hình 3 2: Cấu tạo hệ thống Vanos
1:Cam ba cho hệ thống dẫn động bơm cao áp
4:Bộ truyền động van điện từ, ống xả
5:Bộ truyền động van điện từ vanos, cửa nạp
7:Nhông xích trục cam cửa nạp
Hệ thống VANOS Cơ cấu VANOS đƣợc sử dụng cho cả cam tải xuống và đƣợc gọi là DOPPER
VANOS là hệ thống bánh xích giúp chuyển động từ rung, được kết nối với nhau và hoạt động nhờ dầu bôi trơn từ hệ thống có bơm cao áp nâng áp suất lên tới 100 bar, tạo ra chuyển động dọc trục Bánh răng nghiêng của trục then hoa ăn khớp trong răng của trục nhằm đảm bảo quá trình truyền động chính xác Trong động cơ BMW, VANOS điều chỉnh cam tải và cam xả, với cam tải chuyển dịch 60 độ và cam xả chuyển dịch 45 độ theo góc quay, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành của động cơ.
Trục cam hoạt động từ tung trục đến bánh xích, tạo nên hệ thống truyền động chính trong động cơ BMW Hệ thống VANOS kết hợp giữa thiết bị điều khiển cơ khí và hệ thống thủy lực để điều chỉnh trục cam, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu Các trục quay đối lập ban đầu theo hướng mở sớm, đảm bảo quá trình vận hành linh hoạt và chính xác cho động cơ BMW.
Hệ thống VANOS hoạt động dựa trên nguyên tắc điều khiển các cơ cấu của hệ thống để thay đổi trục cam, giúp điều chỉnh vị trí của trục cam tải phù hợp với các điều kiện hoạt động của động cơ Double VANOS cải thiện khả năng điều chỉnh của van xupap điều khiển cam và van xả, nâng cao hiệu suất vận hành của động cơ VANOS điều chỉnh theo tốc độ động cơ và vị trí bàn đạp ga, đảm bảo hoạt động ổn định ở tốc độ thấp và trung bình Ở tốc độ thấp, VANOS giúp động cơ vận hành mượt mà, giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải, trong khi ở tốc độ trung bình, nó mở sớm hơn để tăng cường lưu thông khí trong xilanh Khi tốc độ cao, VANOS điều chỉnh mở van tải phù hợp để khai thác tối đa công suất và mô-men xoắn, đồng thời tối ưu hóa hiệu quả nhiên liệu Công nghệ VANOS nâng cao hiệu suất động cơ, tăng đầu ra và mô-men xoắn, đồng thời giúp tiết kiệm nhiên liệu một cách hiệu quả.
Hệ thống VANOS được hỗ trợ loại điều chỉnh để phân tích hệ thống điều khiển phân phối không khí tối ưu cho xe Hệ thống này cho phép điều chỉnh tất cả các trục cam, bao gồm trục cam xả và điểm đóng của chúng, cùng với khả năng điều chỉnh mở van nạp và xả để nâng cao hiệu suất động cơ.
Cơ sở yêu cầu cho mỗi chế độ hoạt động của động cơ đảm bảo hiệu quả tối ưu Hệ thống điều chỉnh xúp páp van nạp và van xả giúp tiết kiệm khí tự nhiên, giảm lượng nhiên liệu không cháy vào cuối quá trình hoạt động Việc này giúp động cơ vận hành linh hoạt ở các chế độ khác nhau, đồng thời hạn chế khí thải ra môi trường Tăng công suất định mức của động cơ là yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu quả vận hành và đạt hiệu suất năng lượng tối ưu.
Kết quả kinh tế khi sử dụng tăng tính di động:
-Tiết kiệm tính toán độ tối ƣu hóa hỗn hợp -Sản xuất hộp xả tối ƣu hóa sự trùng chữ của xupap ở chế độ chạy không tải ổn định
Thời gian trùng lặp của van ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính của động cơ xăng Động cơ có van chồng chéo nhỏ hơn thường đạt mô-men xoắn cực đại cao hơn ở tốc độ thấp, giúp cải thiện hiệu suất vận hành ở dải tốc độ thấp.
Nhƣng công suất tối đa có thể đạt đƣợc ở tốc độ động cơ cao và thấp
-Mặt khác, đạt đƣợc với một sự chồng chéo van lớn thì cao hơn, những điều này là do mô-men xoắn ở tốc độ động cơ thấp
Hình 3 3: Công nghệ Vanos bên trong động cơ B58
Valvetronic đã được phát triển thêm để phù hợp với các động cơ B58 mới, mang lại hiệu suất tối ưu Một điểm nổi bật của công nghệ VVT4 là việc sử dụng động cơ servo Valvetronic nằm bên ngoài đầu xy lanh, giúp cải thiện khả năng kiểm soát khí nạp và xả, nâng cao hiệu quả vận hành của động cơ.
Hình 3 4: Cấu tạo của hệ thống vanlvetronic
Nguyên lý hoạt động của công nghệ Valvetronic dựa trên sự điều chỉnh của đòn dẫn hướng, giúp thay đổi tác dụng của vấu cam lên đòn gánh, từ đó điều chỉnh độ nâng của xupap một cách linh hoạt Công nghệ này cho phép kiểm soát lượng khí nạp vào động cơ một cách chính xác, nâng cao hiệu suất hoạt động và giảm tiêu thụ nhiên liệu Valvetronic giúp cải thiện khả năng vận hành của xe, đồng thời giảm khí thải, phù hợp với xu hướng bảo vệ môi trường và nâng cao trải nghiệm lái xe.
Xupap đóng hoàn toàn nhờ mô tơ điện quay trục lệch tâm ở vị trí đóng kín, khi đó vấu cam vẫn tác dụng lên đòn dẫn, nhưng đòn dẫn không thể chuyển động ảnh hưởng đến đòn gánh và đuôi xupap Điều này giúp đảm bảo xupap ở vị trí đóng kín hoàn toàn, tránh rò rỉ khí và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống Quá trình đóng xupap là bước quan trọng trong quá trình vận hành động cơ, đảm bảo an toàn và tối ưu công suất.
Vị trí xupap đóng hoàn toàn trong hệ thống xi lanh biến thiên có thể ứng dụng để ngắt một số xi lanh khi không cần thiết, như trong động cơ V6 để điều khiển chế độ hoạt động 3 hoặc 6 xi lanh Khi xe hoạt động ở chế độ tải nhẹ, hệ thống sẽ tự động ngừng hoạt động các xupap hút của các xi lanh phía trước, giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng hiệu quả vận hành.
Hình 3 5: Xupap đóng hoàn toàn
Khi tốc độ động cơ thấp, cảm biến tốc độ, tải và nhiệt độ nước làm mát gửi dữ liệu về hệ thống điều khiển Hệ thống sau đó tính toán và điều chỉnh mô tơ điện quay, làm trục lệch tâm quay theo thời điểm phù hợp Lúc này, vấu cam tác dụng vào đòn gánh, kéo xupap mở với hành trình nhỏ, tạo ra lưu lượng khí nhỏ qua xilanh Kết quả là khí hỗn hợp vào xilanh ít hơn, gây ra công suất động cơ giảm và hoạt động không tối ưu.
Khi tốc độ động cơ cao hoặc tải nặng, mô tơ quay trục lệch tâm ở vị trí mở lớn nhất, gây ra độ nâng xupap tối đa và mở rộng tiết diện lưu thông qua các xupap, giúp hòa khí nạp vào xilanh nhiều hơn Điều này dẫn đến thời gian nạp dài hơn, tăng công suất và mô men động, từ đó cải thiện khả năng đáp ứng nhanh các chế độ hoạt động của động cơ.
Hình 3 6: Hoạt động ở tốc độ thấp và tốc độ cao
Độ nâng xupap có thể điều chỉnh từ 0 đến 9,7 mm, phù hợp với nhiều chế độ hoạt động của động cơ Cơ cấu nâng xupap phản ứng nhanh, chính xác giúp tối ưu hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu Việc điều chỉnh độ nâng xupap linh hoạt đảm bảo động cơ vận hành mạnh mẽ và ổn định trong từng điều kiện hoạt động khác nhau.
Động cơ Valvetronic của BMW là công nghệ động cơ đầu tiên trên thế giới không sử dụng bướm ga, giúp tiết kiệm khoảng 10% nhiên liệu so với các loại động cơ truyền thống Công nghệ này loại bỏ bộ bướm ga để nâng cao hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu, đặc biệt ở dải tốc độ thấp của động cơ Theo kiểm tra khí thải của EU, một động cơ Valvetronic 1.8L có thể tiết kiệm khoảng 5,3 lit nhiên liệu trên 100 km, góp phần giảm thiểu lượng khí thải độc hại và nâng cao hiệu quả vận hành.
Hệ thống nhiên liệu phổ biến nhất hiện nay) không cần thiết phải sử dụng loại xăng có hàm lượng lưu huỳnh thấp
Valvetronic hoạt động hiệu quả nhất đối với các động cơ có vòng tua thấp nhưng không phù hợp khi vận hành ở tốc độ cao trên 6000 vòng/phút, do yêu cầu dùng lò xo xupap cứng hơn để đảm bảo độ đàn hồi Tuy nhiên, lò xo cứng gây ra tổn thất năng lượng do ma sát lớn hơn, khiến nó không phù hợp với các mẫu xe có tính năng vận hành cao như BMW M-series, vốn không cần sử dụng Valvetronic để tối ưu hiệu suất.
3.2.3 Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp:
SO SÁNH HIỆU NĂNG CỦA TWINPOWER TURBO CỦA
So sánh TOYOTA (Toyota Fortuner 2018 Động cơ 2KD-FTV bộ tăng áp vòi
-ƢU ĐIỂM : Giảm hơn nửa mức tiêu thụ nhiên liệu và lƣợng khí thải CO2 trong các phương tiện có động cơ
+Tăng công suất động cơ, giảm trọng lƣợng xe, giảm dung tích xi lanh, giảm cả mức tiêu hao nhiên liệu
+Tối ƣu hoá giữa công suất và mức tiêu hao nhiên liệu ĐIỂM KHÁC NHAU:
+Công nghệ van biến thiên
+Phun nhiên liệu trực tiếp
+Tăng áp tầng nối tiếp Twin-scroll turbo
Hệ thống tăng áp gồm một Turbo tăng áp lớn và một Turbo tăng áp nhỏ hoạt động nối tiếp nhau, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ Nhờ nắp điều khiển, dòng khí sạch và khí thải được kích hoạt chính xác, đảm bảo phản ứng nhanh hơn với sự biến đổi của tốc độ quay và tải trọng của động cơ Điều này mang lại khả năng vận hành linh hoạt, tăng tốc mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả hơn.
Hình 4 1: Tăng áp tần nối tiếp
+Tốc độ động cơ từ 800 – 1500:
+Phía khí thải: Nắp điều khiển Turbo & van vòng đóng Dòng khí thải dẫn động Turbo nhỏ nhƣng không đủ sức dẫn động Turbo lớn
+Phía không khí: Nắp vòng của bộ phận nén đƣợc đóng Không khí chảy xuyên qua Turbo lớn và đƣợc nén trong Turbo tăng áp nhỏ
+ Tốc độ động cơ từ 1500 – 2500:
+Phần khí thải: Nắp điều khiển Turbo mở 1 ít, van dòng vẫn đóng à Dòng khí thải mạnh dần & Dẫn động cả 2 Turbo
+Phần không khí: Nắp vòng của bộ phận nén vẫn đóng Trong Turbo tăng áp lớn, không khí được nén trước & tiếp tục nén khi vào tăng áp nhỏ
So với Turbo tăng áp thông thường, turbo tăng áp giúp áp suất nén tăng nhanh hơn ở tốc độ thấp, nhờ khả năng cung cấp lượng khí nhỏ và dễ đạt tốc độ quay cao, từ đó hạn chế turbo lag Turbo lớn hơn cũng cho phép lưu lượng khí nạp nhiều hơn, nâng cao hiệu suất động cơ Xe được trang bị động cơ diesel theo công nghệ BMW BluePerformance, giúp giảm tối đa khí thải ô-xy hóa và các hạt lọc diesel, đồng thời tích hợp bộ xúc tác lưu lượng NOx nhằm giảm thiểu khí Nitơ oxit trong hệ thống xả Quá trình này không ảnh hưởng đến quá trình đốt nhiên liệu thực tế hoặc hiệu suất vận hành của động cơ diesel.
Nhược điểm của hệ thống tăng áp là do tính phức tạp cao, dẫn đến chi phí sửa chữa đắt đỏ Ngoài ra, độ trễ turbo là hiện tượng phản ứng chậm sau khi nhấn ga, xảy ra khi động cơ không tạo đủ khí xả để quay tuabin nạp đủ nhanh Tình trạng này thường xảy ra khi xe đang đánh lái mạnh hoặc từ vị trí bướm ga đóng, gây ảnh hưởng đến khả năng tăng tốc của xe.
*TURBOCHANGER FORTUNER( 2KD-FTV VNT)
-Cấu tạo: Variable nozzle turborcharger
Hình 4 2: Chi tiết turbochanger fortuner.
-Nguyên lý: hệ thống tăng áp VNT này cũng tương tự như hệ thống VGT (Variable Geometry Turbo)
Khí thải động cơ tác dụng lên bánh Turbine trong hệ thống tăng áp turbo, góp phần nâng cao hiệu suất động cơ Turbine và bánh nén được lắp trên cùng một trục, giúp chuyển đổi năng lượng khí thải thành sức đẩy cơ học Khi Turbine quay, nó sẽ kéo bánh nén quay để nén khí tạp, từ đó tăng áp suất khí nạp vào buồng đốt Quá trình này giúp cải thiện khả năng nạp khí, tối ưu công suất và hiệu quả vận hành của động cơ xe.
-Ƣu điểm: loại Turbo có khả năng hạn chế độ trễ
-Tăng tốc, độ ồn bên trong khoang xe đƣợc cải thiện
-Về hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu và công suất đang dần chiếm đƣợc sự ƣa chuộng của thị trường xe con
-Nhƣợc điểm : máy ồn, công suất thấp, hiệu năng sử dụng không cao.