Tìm hiểu hệ thống Tăng áp điện cực mới trên xe ô tô

TÌM HIỂU HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐIỆN CỰC MỚI TRÊN XE Ô TÔ

Thay vì sử dụng các dạng tăng áp truyền thống ( Turbocharge) ,các hãng sản xuất xe hơi đang đầu tư nghiên cứ công nghệ tăng áp điện( Turbocharger Electric )

Hệ thống tăng áp điện có nguyên lý giống như cây guitar điện. Thay vì guitar thùng bình thường cho âm thanh nhỏ. Thì guitar điện cho âm thanh,động cộng hưởng và tần số lớn hơn nhiều.
Ap suất và thời lượng đáp ứng luồng không khí áp suất cao đúng nhu cầu mỗi kỳ động cơ vào từng thời điểm được tối ưu. Do đó hiệu suất động cơ được tăng lên 15-20%
Khi khí thải được thoát ra ngoài sẽ làm quay turbin,nó sẽ tạo ra điện năng để làm chạy turbo điện tăng áp. Một điểm đáng chú ý là hệ thống này loại trừ được thời gian trễ,có nghĩa là thời gian tính từ lúc đạp chân ga cho đến khi động cơ nhận được khí tăng áp từ turbo để tăng tốc. thời gian trể này được tính toán trong hệ thống tăng áp điện chỉ là 1/4 giây.

​

Hiện tại hệ thống này đang đươc thử nghiệm trên 2 dòng xe mới của hãng là Audi A6 và Audi RS5 và sẽ được sản xuất thương mại trong năm này trên SQ7. Nó cũng là chiếc xe đầu tiên trên thế giới được áp dụng công nghệ tiên tiến này.

Phân biệt turbo tăng áp điện với turbo tăng áp và siêu nạp điện
Hiện thời để tăng hệ số nạp và oxy cho phản ứng cháy nổ nhằm tăng hiệu suất động cơ, các nhà sản xuất ô tô sử dụng turbo tăng áp (turbocharger) hoặc siêu nạp còn được gọi là siêu tăng áp (supercharger).
- Turbocharger (turbo tăng áp): Gồm 2 cánh quạt ly tâm đồng trục được thiết kế đặc biệt được gọi là turbin và turbo.Trục turbin quay khi tiếp nhận động năng của khí xả và làm quay trục turbo. Turbo có nhiệm vụ của một máy nén khí, hút khí trời cung cấp không khí áp suất cao cho động cơ. Nhược điểm của turbocharger là thời gian trễ, không cung cấp không khí nén kịp thời khi mới tăng ga. Gây tổn hao nhiên liệu.

-  Supercharger (siêu nạp): Khác với động cơ Turbocharge thông thường. Hệ thống siêu nạp Super Charger không sử dụng khí thải mà dùng momen xoắn của trục khuỷu,thông qua dây curoa và puly để kéo động cơ tăng áp. Bên cạnh đó do thiết kế đặc biệt về đường kính puly nên công suất của hệ thống này rất mạnh. Nó khắc phục được nhược điểm àm hệ thống Turbocharge thông thường mắc phải.

- Supercharger Electric ( Siêu nạp điện ) : Thay vì supercharger chạy bằng lực của trục khuỷu ,thì các nhà sản xuất đã thiết kế hệ thống nạp chạy bằng động cơ điện.
- Electric turbocharger (turbo tăng áp điện) còn được gọi là hybrid turbocharger (turbo tăng áp lai) tích hợp cả công nghệ của turbocharger lẫn supercharger electric.
Cấu tạo và nguyên lý vận hành Hệ thống Electric turbocharger có 2 phần tách biệt. Một là turbin phát điện và phần thứ 2 là turbo nén khí chạy điện (supercharger electric).

​

Turbin phát điện cấu tạo tương tự như turbin thủy lực của các nhà máy thủy điện hay turbin gió phát điện. Nhưng máy phát điện trong hệ thống Electric turbocharger sử dụng nam châm vĩnh cửu và có thể đạt vòng quay cực nhanh 120.000 vòng /phút. Với vận tốc quay này, 98,5 % động năng từ turbin sẽ được biến thành điện năng.
Tuy nhiên nam châm vĩnh cửu của máy phát điện không hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao, do vậy không thể kết nối trực tiếp máy phát điện với turbin khí vốn luôn bị nung nóng bởi luồng khí xả. Để hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ cao từ turbin, các nhà nghiên cứu đã kéo dài trục kết nối turbin với máy phát điện. Audi và một số nhà sản xuất chọn giải pháp đặt giữa turbin và máy phát điện một turbo nén khí. Turbo nén khí này vừa làm nhiệm vụ cách nhiệt vừa cung cấp thêm không khí áp suất cao cho động cơ.

turbin turbo generator​

Như vậy hệ thống Electric turbocharger có thể có đến 2 turbo nén khí, một turbo chạy bằng động lực của turbin, một turbo nằm tách biệt chạy bằng điện (supercharger electric).
Khi tăng tốc, nhờ nguồn điện từ pin sạc, supercharger electric có thể tăng từ 40 vòng lên 120.000 vòng/phút trong thời gian không đến nửa giây.

​

Khi xe chạy ở tốc độ ổn định, nguồn điện cung cấp cho turbo nén khí dư thừa sẽ được nạp vào pin sạc để sử dụng khi cần thiết.

​

Theo Audi, những xe trang bị động cơ TDI V6 với turbo tăng áp thông thường sản sinh 240 mã lực và 428 lb-ft mô men xoắn tăng tốc từ 0-96 km/h trong vòng 5,5 giây. Khi trang bị hệ thống electric turbocharger, chiếc A6 đã sản sinh công suất cực đại 326 mã lực và 479 lb-ft mô men xoắn. Còn chiếc RS5 sử dụng turbo kép tương đương electric turbo giúp xe tăng tốc từ 0-100 km/h chỉ trong vòng 4 giây.
Audi cũng tiết lộ để phát huy tối đa ưu điểm của hệ thống Electric turbocharger điện 12 V được chuyển thành hệ thống điện 48 V. Nguồn điện 48 V phù hợp với nhiều thiết bị của hệ thống động cơ hybrid. Nếu máy nén khí điện của Electric turbocharger sử dụng điện áp 12 Volt thì cường độ dòng điện đòi hỏi là 583 Ampere nhưng nếu nâng điện áp hoạt động lên 48 volt thì cường độ dòng điện chỉ còn 145 Ampere. Audi không nâng hiệu điện thế vận hành cao hơn mức này vì có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng nếu bị rò rỉ.

Hầu như tất cả các nhà sản xuất ô tô toàn cầu đều có mặt trong cuộc đua công nghệ Electric turbocharger và đều đã có những phiên bản xe thử nghiệm. Nhưng chỉ mới có Audi tuyên bố chắc chắn thời hạn ra mắt xe thương mại trang bị công nghệ này vào năm 2016.​

(theo autoblog – wikipedia)

Mọi thông tin cần hỗ trợ,vui lòng liên hệ :

CÔNG TY CỔ PHẦN OBD VIỆT NAM

Hotline: 0913.92.75.79 ( Mr Cường )

Biên soạn : 0911.140.141 (Mr Lân )

Tel: 08.62.864.999 - 0913.92.75.79

Chúc các bạn thành công !