Chủ đề nghiên cứu hệ thống turbo tăng áp trên honda civic 2020

Đây là một biện pháp nhằm nâng cao ápsuất của hỗn hợp hòa khí khi đưa vào buồng đốt hay nói cách khác là dùng Turbo nạpcưỡng bức đẩy nhiều không khí hơn vào các buồng đốt xi lanh, do đó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

-// -KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CHỦ ĐỀ : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TURBO TĂNG

ÁP TRÊN HONDA CIVIC 2020

GVHD: NGUYỄN HẢI TRÂNSVTH: Nguyễn Trương Dương MSSV:21001311 SVTH:Nguyễn Đăng Khang MSSV:21001312

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

-Ý thức thực hiện:

-Nội dung thực hiện:

-Hình thức trình bày:

Vĩnh Long, ngày….tháng…năm 2023

Người hướng dẫn

(Kí và ghi rõ họ, tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập về chuyên nghành ô tô tại trường Đại học SPKT Vĩnh

Long em đã được giao nhiệm vụ làm bài báo cáo về “Quy Trình Dịch Vụ Hãng KIA”.

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Toàn Trung , chúng em đã hoàn thànhnhiệm vụ đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ em hoàn thànhbài báo cáo này

Vì thời gian có hạn, tài liệu còn thiếu và kiến thức còn hạn chế nên không tránhnhững sai sót nhất định, những điều còn chưa hợp lý Vì vậy em mong thầy và các bạnđóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Vĩnh Long, ngày….tháng…năm 2023

Sinh viên thực hiện

(Kí và ghi rõ họ, tên)

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2

1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 3

PHẦN 2: NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TUBO TĂNG ÁP 4

1.1 Tổng quan về Turbo tăng áp 4

1.2 Lịch sử phát triển 5

1.3 Yêu cầu 5

CHƯƠNG 2:CÁC THÔNG KĨ THUẬT VÀ PHÂN LOẠI TURBO 6

2.1.Các thông số trên Honda Civic 2020 6

2.2 Giới thiệu về hệ thống Turbo tăng áp trên Honda Civic 13

2.3 Cấu tạo và nguyên lí của Turbo tăng áp trên Honda Civic 15

2.3.1 Cấu tạo của Turbo 15

2.3 2 Nguyên lí hoạt động của Turbo tăng áp 16

2.4 Ưu và nhược điểm của Turbo tăp áp trên Honda Civic 2020 17

2.4.1 Ưu điểm 17

2.4.2 Nhược điểm 18

2 4.3 Những lưu ý khi sử dụng turbo tăng áp 19

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA TURBO TĂNG ÁP 20

3.1 Quy trình bảo dưỡng và sữa chữa Turbo tăng áp 20

3.2 Các lỗi thường gặp trên Turbo tăp áp 21

3.3 Chuẩn đoán hệ thống Tubo tăng áp 22

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 24

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

PHẦN 1: MỞ ĐẦU1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Do sự phát triển không ngừng của ô tô tính đến thời điểm hiện tại, nhu cầu sửdụng ô tô ngày cằng tăng cao và khách hành có những yêu cầu xe ngày càng phải cao

Và một trong đó những chiếc xe phải được trang bị những động cơ gọn nhẹ, hiệu suất

sử dụng nhiên liệu cao, công suất và mô men xoắn lớn Để đáp ứng các tiêu chuẩnnày, tăng áp là biện pháp phổ biến hiện nay Đây là một biện pháp nhằm nâng cao ápsuất của hỗn hợp hòa khí khi đưa vào buồng đốt hay nói cách khác là dùng Turbo nạpcưỡng bức đẩy nhiều không khí hơn vào các buồng đốt xi lanh, do đó cho phép chúngnạp đầy và đốt cháy nhiên liệu nhanh hơn so với động cơ không tăng áp

Nhưng hệ thống Turbo tăng áp thường có nhược điểm là không đáp ứng được

tốc độ cũng như độ nhạy chân ga “độ trễ Turbo”hay “Turbo lag” Để khắc phục tình

trạng này năm 1987, Porsche chế tạo thành công bộ tăng áp tua-bin kép mang tênbiturbocharger nó giúp giãm độ trễ cũng như tiết kiệm nhiện liệu cho động cơ đặc biệt

là đối với động cơ diesel

Và đó cũng là lý do nhóm em chọn đề tài “ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG

TURBO TĂNG ÁP TRÊN HONDA CIVIC 2020”

- Đối đượng nghiên cứu: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TURBO TĂNG ÁP TRÊN

HONDA CIVIT 1.5L.

- Phạm vi nghiên cứu: Công dụng, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động,

ưu nhược điểm , ứng dụng của hệ thống Turbo tăng áp

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

HỆ THỐNG TURBO TĂNG ÁP TRÊN HONDA CIVIC 2020 là một công

nghệ động cơ mới được phát triển để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu

Động cơ này sử dụng Turbocharger (tăng áp) để tăng áp suất khí vào động cơ, giúp

tăng cường hiệu suất và công suất

Tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu: Nghiên cứu có thể giúp tối ưu hóahiệu suất của hệ thống bi turbo, từ đó cải thiện công suất, mô-men xoắn và tiêu thụ

nhiên liệu của động cơ trên HONDA CIVIC 2020 Điều này có ý nghĩa quan trọngtrong việc giảm tiêu thụ nhiên liệu và tăng cường hiệu suất của xe ô tô.

Ý nghĩa thực tiễn:

Cải thiện hiệu suất xe: Nghiên cứu này có thể đóng góp vào cải thiện hiệu suấtcủa xe HONDA CIVIC 2020, đặc biệt là trong việc tăng cường khả năng tăng tốc vàvượt địa hình Hiệu suất nâng cao sẽ mang lại trải nghiệm lái xe tốt hơn và sự hài lòngcủa khách hàng

Giảm tiêu thụ nhiên liệu: Tối ưu hóa hệ thống bi turbo có thể giúp giảm tiêu thụnhiên liệu trên xe HONDA CIVIC 2020 Điều này có lợi ích về mặt kinh tế với chi phívận hành xe giảm và cũng có lợi cho môi trường với khí thải thấp hơn

Cung cấp thông tin cho kỹ sư và nhà phát triển: Nghiên cứu này cung cấpthông tin và kiến thức quan trọng cho các kỹ sư và nhà phát triển trong ngành côngnghiệp ô tô Các kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để tối ưu hóa hệ thống, cảithiện thiết kế và nâng cao chất lượng của các hệ thống tương tự trên các dòng xe khác

1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

“Nghiên cứu về phần lý thuyết của hệ thống turbo tăng áp trên xe HONDA

CIVIC 2020”.

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TUBO TĂNG ÁP

1.1 TỔNG QUAN VỀ TURBO TĂNG ÁP

Nhìn chung, công suất của động cơ được xác định bởi nhiều yếu tố trong đó cóthể kể đến như lượng hỗn hợp nhiên liệu không khí đốt cháy, đường kính piston, chiềudài thanh truyền đường kính xy lanh, số lượng xy lanh hoặc tăng số vòng quay động

cơ Việc tăng kích thước xy lanh, số lượng xy lanh hay tăng chiều dài thanh truyền thìtrọng lượng động cơ cũng sẽ tăng lên, thành xy lanh mỏng và có nguy cơ nứt vỡ haylúp bê động cơ ngoài ra còn thể gây ra các hiện tượng tổn thất do ma sát , rung động,

có tiếng ồn lớn, việc kéo dài thanh truyền sẽ gây phá vỡ các liên kết của các phân tửkim loại cấu tạo nên thanh truyền, làm cho ứng suất tập trung cao dễ gây nứt gãythanh truyền

Đối với động cơ không tăng áp, không khí sẽ được hút trực tiếp từ khí trời đivào buồng đốt , do đó hạn chế về số lượng không khí vào trong xy lanh nên tiềm năngnâng cao công suất động cơ là không cao Nếu sử dụng một máy nén riêng để nénkhông khí trước vào trong xy lanh sẽ làm tăng mật độ và khối lượng không khí vì vậy

sẽ làm tăng công suất của động cơ và tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu và cách đó gọi

là tăng áp Hiện nay , người ta thường dùng turbin tăng áp nhờ khí thải nên động cơnhỏ gọn, tiết kiệm nhiên liệu, giảm bớt khí thải và tăng công suất động cơ

Tuy nhiên, đối với động cơ xăng sử dụng tăng áp thường dễ gây ra hiện tượng cháykích nổ, tạo ra những khó khăn trong quá trình sử dụng Còn đối với động cơ dieselkhông có khó khăn như động cơ xăng nên tăng áp thường được sử dụng là biện phápcường hóa áp suất nén pe tốt nhất Đặc biệt, do tiến bộ nhanh về kỹ thuật tua – bin vàmáy nén nên phạm vi sử dụng tăng áp ngày càng được mở rộng và áp suất không khínạp ngày một nâng cao làm cho không những tính năng động lực học của động cơ tốthơn động cơ không tăng áp mà còn tăng tính kinh tế nhiên liệu Nếu áp suất có íchtrung bình của động cơ diesel không tăng áp thường trong khoảng 0.7 – 0.9 Mpa thì

áp suất có ích trung bình của động cơ diesel tăng áp có thể lên đến 1.0 – 1.2 Mpa

1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

Turbo tăng áp đã được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô từ những năm 1960 Tuynhiên, công nghệ này chỉ được sử dụng cho các loại xe đua và xe thể thao vì chi phílắp đặt và bảo dưỡng rất đắt đỏ

Đến những năm 1970, các hãng xe ô tô lớn như Porsche, BMW và Saab đã bắt đầu sửdụng Turbo tăng áp cho các dòng xe sản xuất hàng loạt Điều này giúp tăng cườnghiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu cho các loại xe hơi

Hiện nay, Turbo tăng áp đã trở thành công nghệ phổ biến và được sử dụng rộng rãitrên hầu hết các loại xe hơi trên thế giới

1.3 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP

Để hệ thống tăng áp trên động cơ đốt trong hoạt động được êm dịu, có hiệu suất cao

và tăng công suất động cơ triệt để thì hệ thống tăng áp có những yêu cầu sau:

- Kết cấu nhỏ gọn, hiệu suất cao

- Tháo lắp dễ dàng khi bảo dưỡng, sửa chữa

- Ít hao tổn công suất động cơ

- Không gây ra hiện tượng cháy kích nổ đối với động cơ xăng

- Đáp ứng được mọi số vòng quay của động cơ

- Gía thành hợp lý

- Dễ ứng dụng trên nhiều loại động cơ

CHƯƠNG 2:CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT TRÊN HONDA

CIVIC 20202.1.Các thông số kĩ thuật trên Honda Civic 2020

Giới thiệu ô tô Honda Civit 1.5L

Bảng 2.1 Thông số ô tô Honda Civic 2020 qua các đời về động cơ - vận hành

Thông số Civic 1.8 E Civic 1.8 G Civic 1.5 RS

Động cơ & truyền động

Loại động cơ i-Vtec 1.8L SOHC i-Vtec 1.8L SOHC Vtec Turbo 1.5L

Công nghệ động cơ PGM-FI PGM-FI PGM-FI (Phun

nhiên liệu trực tiếp)Công suất cực đại/rpm 139Hp/6.500rpm 139Hp/6.500rpm 170Hp/5/500rpm

Mô-men xoắn tối đa/rpm 174N.m/4.300rpm 174N.m/4.300rpm

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật Honda Civic 2020 về kích thước

điện tử EBD

13 Hỡ trợ khởi hành ngang dốc

HSA

Có

14 Hệ thống phanh khẩn cấp BA Có Có hướng dẫn linh hoạt

Đĩa tản nhiệt/ Đĩa

3 Hệ thống lái Trợ lực điện thích ứng nhanh với chuyển động

Civit 1.8E Civit 1.8G Civit 1.5RS

2 Đèn chiếu gần Halogen LED LED

14 Cửa kính tự động lên xuống

một chạm chống kẹt

Cùng màu xe

Cùng màu xe

Sơn đen thể thao

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật Ford Everest 2019 về trang bị nội thất

Civit 1.8E Civit 1.8G Civit 1.5RS

1 Bản đồng hồ trung tâm Digital

7 inch

Digital

7 inch

Digital 10.2 inch

Hàng ghế 2

Gập 60:40 thông hoàn toàn với khoang chứa đồ

Gập 60:40 thông hoàn toàn với khoang chứa đồ

Gập 60:40 thông hoàn toàn với khoang chứa đồ

6 Gương chiếu hậu trong

xe chống chói tự động

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật Ford Everest 2019 về trang bị thông minh

5 Kết nối Wifi Không Không Có

2.2 Giới thiệu về hệ thống Turbo tăng áp trên xe Honda Civic 2020

Bộ tăng áp động cơ ô tô (Turbo) là một loại thiết bị cảm ứng cưỡng bức, có tác dụngtăng công suất động cơ đốt trong bằng tiếp tiếp thêm không khí nén vào buồng đốt Sovới động cơ hút khí tự nhiên, động cơ nào lắp thêm turbo có thể đưa nhiều không khívào hơn

Công dụng chính của turbo là tăng công suất động cơ mà không cần phải tăng

số lượng hay dung tích xi lanh trong động cơ Áp suất thông thường trong không khí

là 1 at Khi sử dụng turbo tăng áp, áp suất nén sẽ tăng thêm khoảng 0,404 – 0.544 at.Theo như nghiên cứu, turbo tăng áp giúp công suất động cơ tăng lên khoảng 50% Tuynhiên trên thực tế, turbo cũng làm cho công suất động cơ tăng thêm từ 30 – 40%

Các loại Turbo phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại turbo

với các chức năng khác nhau Đối với ô tô,

một số loại turbo được phổ biến như:

Single Turbo cấu tạo đơn giản là một

loại turbo tăng áp có cấu tạo truyền thống

Nó sử dụng một chiếc turbo đơn để nạp

thêm không khí vào động cơ, tạo áp suất

cao hơn để tăng hiệu suất đốt cháy để cung

cấp sức mạnh tăng lên Single Turbo hiện là

loại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

 Ưu điểm: Lắp đặt đơn giản, đem lại hiệu suất tuabin cao, phù hợp sử dụng ở động

cơ cỡ nhỏ giúp tạo ra công suất tương đương động cơ hút khí hậu tự nhiên códung tích lớn hơn

 Nhược điểm: Tuabin đơn có xu hướng bị phạm vi vòng tua máy hạn chế nên có

hiệu suất kém hơn khi di chuyển ở tốc độ thấp và ở chế độ động cơ cầm

Twin-scroll turbo sử dụng hai ống tuabin riêng biệt

Twin-scroll turbo hay còn gọi là tăng áp cuộn kép có cấu tạo tương tự như singleturbo nhưng có đến 2 ống tuabin

Hai ống này sẽ được nối với hai

ống xả khác nhau để tách dòng

khí từ các xi lanh động cơ Điều

này giúp tối ưu hoá việc sử dụng

năng lượng của dòng khí và cải

thiện hiệu suất động cơ

Twin-scroll turbo thường giúp

tăng cường đáng kể khả năng đáp

ứng của động cơ và cải thiện hiệu

suất trong khoảng vùng vòng tua

thấp và trung bình

Về hiệu suất và mô men xoắn, ngay trên những động cơ nhỏ nhất, bộ tăng áp tạo ra nhiều mô men xoắn hơn, đặc biệt là ở dài vòng tua thấp hơn Trong nguyên lí cho thấy quan hệ giữa công suất có ích và các thông số khác nhau như:

p1 – khối lượng riêng của khí nạp mới;

QH – nhiệt trị thấp nhất của nhiên liệu;

Mo – lượng không khí lí thuyết cần để

đốt cháy hoàn toàn mộtđơn vị nhiên liệu;

n - số vòng quay của động cơ;

t – số kì của động cơ;

i – số xi lanh của đông cơ;

nm : Hiệu suất cơ khí

Chúng ta biết rằng QH, Mo phụ thuộc vào loại nhiên liệu nên thay đổi không nhiều

Vậy muốn tăng công suất người ta phải tăng khối lượng nhiên liệu đốt cháy trong một đơn vị thời gian bằng cách thay đổi các thông số còn lại như sau:

- Tăng số chu trình trong một đơn vị bằng cách tăng số vòng quay n của động

cơ Khi tăng số vòng quay của động cơ sẽ gây khó khăn cho việc thực hiện quá

trình cháy Tác hại hơn nữa là làm cho tốc độ trược trung bình của piston tăng lêndẫn đến làm tăng tổn thất ma sát, mài mòn của các chi tiểt của nó và tăng lực quántính.

2.3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TURBO TĂNG ÁP TRÊN HONDA CIVIC 2020

2.3.1 Cấu tạo

Hình 2.9 Cấu tạo Turbo tăng áp

Bộ turbo tăng áp bao gồm 2 phần chi tiết máy có dạng như vỏ con ốc sên đượcghép với nhau Phía bên trong mỗi chi tiết sẽ có một máy nén (tuabin) hình cánh quạt

và một trục nối 2 cánh quạt lại với nhau

Bộ tăng áp này được lắp thẳng vào cửa xả động cơ diesel nhằm lợi dụng luồngkhí thải để quay hai tuabin và nén luồng không khí sạch vào lại bên trong buồng đốt.Quá trình như thế cứ lặp lại liên tục khi động cơ hoạt động

Vì turbo nhận trực tiếp khí xả khiến cho động cơ của bộ tăng áp là cực kì lớn.Điều này làm cho không khí bị giãn nở, khiến cho lượng không khí vào buồng đốt

Để giải quyết vấn đề này, các nhà thiết kế đã lắp thêm tấm lưới tản nhiệt choturbo tăng áp giúp cho luồng không khi đi vào buồng đốt được làm lạnh và co nhỏ lại

Bên cạnh đó, hệ thống còn cần thêm một van xả nhằm giảm bớt lượng hơi dưthừa Nếu không sẽ dẫn đến việc động cơ phát nổ do vượt ngưỡng áp suất chịu đựng

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của Turbo tăng áp

Turbo tăng áp được lắp trên đường ống xả động cơ Khí xả từ động cơ khi thải

ra sẽ làm cánh quạt tuabin của bộ

tăng áp quay cánh tuabin của bộ tăng

áp Do kết nối trên cùng một trục nên

khí cánh tuabin quay thì cánh bơm

khoang đối diện sẽ quay theo Cánh

bơm quay giúp hút không khí sạch

vào và nạp vào động cơ

Kết quả là khi lượng khí xả càng

nhiều thì tốc độ quay của động cơ

càng nhanh hơn, từ đó công suất

động cơ tăng cao hơn Bộ tăng áp

làm cánh tuabin quay Trong trường

hợp lượng khí được hút vào với áp

suất và nhiệt độ quá cao thì thể tích

sẽ tăng lên, mật độ oxy không nhiều

Bộ tăng áp làm cánh tuabin

quay

Trong trường hợp lượng khí được hút vào với áp suất và nhiệt độ quá cao thì thể tích

sẽ tăng lên, mật độ oxy không nhiều Vì vậy các hãng thường lắp thêm một bộ làmmát phía trước xe để giải nhiệt

cho dòng khí nạp này

Khi turbo tăng áp nằm trên

đường ống xả nên áp suất khí

xả tăng cao sẽ dễ tạo ra một áp

suất dội ngược vào buồng đốt,

gây hư hỏng động cơ Để khắc

phục vấn đề này, xe ô tô lắp

thêm một van an toàn giúp dẫn

dòng khí xả dư thừa ra ngoài

2.4 Ưu và nhược điểm của Tubro tăng áp trên Honda Civic 2020

2.4.1 Ưu điểm

Công suất động cơ tăng

Bộ tăng áp có thể làm tăng đáng kể công suất động cơ mà không tạo thêm trọng lượng

dư thừa cho xe Vì thiết bị Turbo chỉ bao gồm 2 bộ phận chính là tuabin và máy nén

Cả 2 đều có trọng lượng khá nhẹ và không tốn quá nhiều diện tích để đặt

Trên những động cơ nhỏ nhất, bộ tăng áp tạo ra nhiều mô men xoắn hơn, đặc biệt là ở dài vòng tua thấp Nghĩa là ô tô sẽ có hiệu suất mạnh mẽ, nhanh nhẹn phù hợp khi di chuyển trong thành phố và giúp động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn trên đường cao tốc

Động cơ mạnh mẽ hơn

Một động cơ được trang bị Turbo có thể tạo ra nhiều công suất hơn một động cơ

kiệm hơn Công suất động cơ khi được tích hợp thêm turbo tăng áp sẽ tăng từ 30 đến 40% so với hệ thống động cơ thông thường

Tiết kiệm nhiên liệu hơn

Do động cơ Turbo không yêu cầu phân khối lớn nên việc sử dụng nhiên liệu có thể được triệt tiêu tương đối tối đa và giảm lượng khí thải Mặc dù việc tiêu thụ nhiên liệu

ở động cơ tăng áp rất hiệu quả nhưng sức mạnh sản sinh cũng không kém phần khốc liệt so với động cơ không Turbo

Thân thiện với môi trường hơn

Bởi vì động cơ Turbocharger nhỏ hơn, nhẹ hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn nên lượng khí thải của nó ra môi trường cũng giảm đi đáng kể