Các nhà sản xuất ô tô luôn không ngừng tìm cách tối ưu hiệu suất hoạt động của xe. Trong đó, hệ thống siêu nạp là “mắt xích” quan trọng.
Lịch sử ra đời của hệ thống siêu nạp ô tô
Vào năm 1860, hai anh em Philander và Francis Marion Roots đã phát minh ra hệ thống siêu nạp để phát triển ngành luyện kim và các ngành công nghiệp nặng khác. Sau hơn một thập kỷ sau, Dugald Clerk đã áp dụng thành công hệ thống siêu nạp cho một động cơ 2 thì, và đó đã đặt nền tảng cho việc áp dụng hệ thống này vào xe để tăng công suất cho một hệ động cơ dung tích có sẵn.
Chiếc xe áp dụng hệ thống siêu nạp đầu tiên
Vào năm 1908, chiếc xe hơi đầu tiên được áp dụng hệ thống siêu nạp ở Pennsylvania (Mỹ) đã đạt được tốc độ 160km/h. Cũng kể từ đó, mà việc đạt công suất cao trở thành một mục tiêu theo đuổi của những nhà sản xuất ô tô và động cơ trên thế giới. Và việc sử dụng hệ thống siêu nạp để tối ưu xe cũng trở nên phổ biến hơn.
Tham khảo thêm: Thảm lót sàn ô tô cao cấp
Hệ thống siêu nạp ô tô là gì?
Nếu nói đơn giản thì hệ thống siêu nạp là một thiết bị giúp tăng hiệu suất làm việc cho xe ô tô. Bộ siêu nạp bao gồm một máy nén khí hình chữ nhật. Phía trong của máy nén có cánh quạt để hút khí vào buồng đốt. Nguyên lý hoạt động của hệ thống siêu nạp khá đơn giản, đầu tiên cụm máy nén sẽ được lắp trên động cơ và nối trực tiếp vào trục khủy máy bằng dây curoa. Khi xe nổ máy, thì dây curoa giúp kết nối hệ thống siêu nạp hoạt động và hút nén không khí vào buồng đốt.
Cấu tạo của hệ thống siêu nạp
Lúc ấy, hệ thống supercharger (siêu nạp) sẽ có trách nhiệm đẩy luồng khí áp lực cao vào buồng đốt. Khi khí bị nén lại, nó sẽ trở nên nóng lên và cộng với tốc độ quay 70.000 vòng/phút của hệ thống siêu nạp sẽ đẩy nhiệt độ không khí lên cao.
Ưu nhược điểm của hệ thống siêu nạp ô tô
Ưu điểm
Do được kết nối trực tiếp với động cơ nên có thể tận dụng năng lượng từ động cơ. Và từ đó, hệ thông có thể hoạt động cả khi xe đi với vận tốc thấp. Khi tăng tốc, động cơ sẽ quay sẽ kéo máy nén quay lập tức và đấy khí nén ngay vào buồng đốt. Vì thế, hệ thống siêu nạp giúp khắc phục hiện tượng trễ tăng áp trên dải vòng tua. Ngoài ra, do siêu nạp có cấu tạo khá đơn giản (chỉ cần máy nén) nên bạn không cần phải lắp thêm những chi tiết như tản nhiệt, 2 bộ tăng áp, van xả, nắp xả và hệ thống ống dẫn.
Chỉ cần một máy nén là đủ
Nhược điểm
Do sử dụng trục khủy để kéo máy nén nên hệ thống siêu nạp lại tạo ra một áp lực đáng kể lên động cơ xe. Vì thế, hệ thống này thường chỉ sử dụng ở xe có dung tích xi lanh lớn để đảm bảo hiệu suất tốt. Như đã nói ở trên, việc tạo áp lực cho động cơ nên các chi tiết như xú pắp, piston, phải hoạt động ở vận tốc và áp suất cao hơn thông thường, nên tuổi thọ của các chi tiết này sẽ bị giảm nhiều sau một thời gian dài.
Mỗi hệ thống đều có ưu và nhược điểm riêng của mình, điều quan trọng là mình phải tìm được hệ thống nào là thích hợp cho xe. Một số nhà sản xuất đã trang bị cả tăng áp (một loại hệ thống tăng hiệu suất xe khác) và siêu áp, để tương tác hỗ trợ nhau. Như động cơ TSI của Volkswagen của dòng xe VW Golf GTI, xe sử dụng cả hai loại động cơ để tăng công suất cho toàn dải vòng tua.
Giải pháp của tương lai – tăng áp điện
Nhiều năm qua, các nhà sản xuất luôn tìm một giải pháp có thể khắc phục các nhược điểm của các hệ thống tăng công suất động cơ. Và giải pháp đã được ra đời mang tên tăng áp điện ERS – một giải pháp khắc phục hoàn toàn các hệ thống. Được xem là một giải pháp tốt cho nỗ lực tiếp kiệm nhiên liệu và tăng cường công suất máy. ERS sinh công lớn cả ở vòng tua máy thấp. Hệ thống sẽ sử dụng một mô tơ điện riêng để có thể chạy tua bin tăng áp. Điều này giúp đảm bảo cho hiệu quả sinh công và cải thiện cả hiệu suất máy dù có ở tốc độ thấp.
Ngoài ra thì với hệ thống tăng áp điện, xe của bạn có thể tăng công suất ngắn để vượt qua một số chướng ngại mà vẫn giữ cac xi lanh ở hoạt động nghỉ, nếu bạn đang di chuyển trong thành phố và phải tắt nghỉ liên tục.
Minh Tân
