Chuyên Đề 1 Động cơ Đốt trong thế hệ mới bài báo cáo chuyên Đề nghiên cứu hệ thống tăng Áp dùng tubor

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  Hệ thống tăng áp trên ôtô là một phần quan trọng của động cơ, giúp đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và đủ mạnh để vận hành đượ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CHUYÊN ĐỀ 1: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG THẾ

HỆ MỚI

BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TĂNG ÁP DÙNG

TUBOR

Người hướng dẫn: TS.MAI PHƯỚC TRẢI Nhóm thực hiện: Nhóm 8

Mã lớp học phần: 232_1OT1621_KS2A_06_tructiep Khóa: 46

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 4

1 Diệp Tuấn Kiệt 21001278 1OTO21A1

2 Phan Trường Huy 21001020 1OTO21A1

3 Ôn Hoàng Khang 21001136 1OTO21A1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG

CƠ ĐỐT TRONG

 Hệ thống tăng áp trên ôtô là một phần quan

trọng của động cơ, giúp đảm bảo động cơ hoạt

động hiệu quả và đủ mạnh để vận hành được xe

Không có hệ thống tăng áp, động cơ chỉ hoạt

động ở mức điện áp thấp và không thể cung cấp

đủ công suất cho xe.

1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP

TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

 Hệ thống tăng áp trên động cơ đốt trong đã được phát triển từ rất sớm,

và đã có nhiều sự thay đổi và cải tiến trong quá trình phát triển Ban đầu, các động cơ đốt trong sử dụng Supercharger đã được phát triển nhằm tăng cường sức mạnh của động cơ và cải thiện hiệu suất nhiên liệu.

 Đến những năm 1990, công nghệ tăng áp bắt đầu được áp dụng rộng rãi

trên các loại động cơ xăng và diesel.

1.3 CÔNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

 Công dụng giúp cho công suất của

chiếc xe được lớn hơn, xe hoạt động một

cách hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu

Đồng thời giúp đảm bảo hơn trong tiêu

chuẩn về khí thải ra môi trường,… Với

những lý do trên thì động cơ tăng áp đang

dần trở nên phổ biến trên những chiếc xe

hơi hiện nay.

1.4 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG

CƠ ĐỐT TRONG

 Tăng áp ổn định

 Khả năng điều chỉnh áp suất

 Độ bền và độ tin cậy cao

 Tính an toàn

1.5 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG

CƠ ĐỐT TRONG

 Tăng áp kép (Twin-Turbo hoặc Bi-Turbo)

 Tăng áp cuộn đôi (Twin-scroll turbo)

 Tăng áp cuộn đôi biến thiên

 Động cơ tăng áp điện (Electric turbo)

 Tăng áp VGT (Variable Geometry Turbo)

1.6.1 Ưu điểm của hệ thống Turbor

1.6 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP DÙNG TUBOR TRÊN

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

- Tiêu thụ ít nhiên liệu hơn so với Supercharger.

- Tăng cường sức mạnh ở mức vòng tua động cơ cao hơn.

- Điều chỉnh được áp khiến cho động cơ vận hành linh hoạt hơn.

- Gây ra độ trễ hơn so với Supercharger khi động cơ khởi động nếu vòng tua động cơ quá thấp.

- Cần sử dụng lượng lớn dầu mỡ để bôi trơn cho bộ phận turbo nên cần được bảo trì thường xuyên.

- Gây tăng nhiệt độ của động cơ nếu cài đặt không đúng cách.

1.6.2 Nhược điểm của hệ thống tubor

2.1.1 Turbo tăng áp

• Turbo tăng áp là thiết bị trên xe cơ giới có công dụng đưa thêm

khí nén vào buồng đốt, tăng công suất động cơ mà không cần

phải tăng số lượng hay  dung tích xi lanh  trong động cơ.

• Không khí đi vào khoang nạp khí của động cơ ở một áp lực cao

hơn sẽ cho phép nhiều nhiên liệu được đốt cháy, và kết quả là

cho ra hiệu suất động cơ cao hơn.

• Turbo tăng áp giúp công suất động cơ tăng lên khoảng 50%

theo lý thuyết còn trên thực tế thì chỉ được khoảng 30- 40%.

2.1 Turbo Tăng Áp Là Gì?

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỘNG CƠ HỆ

THỐNG TĂNG ÁP DÙNG TURBO

2.1 Turbo Tăng Áp Là Gì?

2.1.2 Ứng dụng của Turbo tăng áp

• Bộ tubro tăng áp được ứng dụng rất nhiều trong trong xe tải, ô tô, tàu hỏa, máy

bay và động cơ thiết bị xây dựng ngày nay, nhưng ít ai biết rằng turbo tăng áp ban đầu được chế tạo từ 1915 để giải quyết tình trạng tổn thất công suất động

cơ máy bay gặp phải do mật độ không khí giảm ở độ cao lớn.

2.2 Cấu tạo động cơ tăng áp

 Đối với bộ tăng áp động cơ thường có hình xoắn ốc với cấu tạo bên trong gồm 2 phần chính

là turbin, bộ nén và trục, ổ bi đỡ, đường dẫn đầu bôi trơn trục turbo.

 Trong đó, cánh tuabin và cánh bơm nằm ở hai khoang riêng, được nối với nhau thông qua

một trục Cánh tuabin nằm ở bên khoang kết nối để nhận lực đẩy từ dòng khí xả động cơ Còn phần cánh bơm nằm ở khoang đối diện.

 Khí xả của động cơ được dẫn tới một quạt, được gọi là turbine với mục đích để quay trục

và xoay quạt thứ 2 theo hiệu ứng ngược lại, được gọi là bộ nén, bộ nén này sẽ có nhiệm vụ nén khí vào khoang nạp khí của động cơ.

 Turbocharger thường làm việc đi kèm với một bộ làm lạnh trung gian để làm mát khí đã

được nén trước khi đưa vào động cơ Bộ làm lạnh trung gian được đặt giữa Turbochager và khoang nạp khí.

Hình 2.2.1 Hình cắt turbo

2.2 Nguyên lý hoạt động, động cơ tăng áp turbo

2.2 Nguyên lý hoạt động, động cơ tăng áp turbo

 Và do kết nối trên cùng một trục nên khi cánh tuabin quay

thì cánh bơm khoang đối diện sẽ quay theo đồng thời hút

không khí sạch và nén lại sau đó đưa vào động cơ.

 Với nguyên lý hoạt động đơn giản, bộ turbo tăng

áp được lắp đặt trên đường ống xả thải của động cơ

Cánh quạt tuabin của bộ tăng áp sẽ quay khi luồng khí

xả từ động cơ chạy qua nó.

Hình 2.3.1 Hình nguyên lý hoạt động

 Kết quả là khi xe tăng tốc, khí xả thải ra càng nhiều thì tốc độ quay

của turbo sẽ càng nhanh, đồng nghĩa lượng khí được nạp vào động

cơ nhiều hơn, từ đó công suất động cơ tăng cao hơn

2.2 Nguyên lý hoạt động, động cơ tăng áp turbo

2.2 Nguyên lý hoạt động, động cơ tăng áp turbo

Hình 2.3.2 Cách làm mát luồng khí

2.4.1 Tùy theo mục đích sử dụng và nhu cầu khách hàng mà hiện

nay turbo tăng áp có các loại sau đây:

2.4 Các loại turbo tăng áp hiện nay

Hình 2.4.1 Single turbo

 Single turbo: Là loại turbo tăng áp đơn có cấu tạo

truyền thống Được lắp đặt đơn giản, hiệu suất tuabin cao nên phù hợp sử dụng ở động cơ cỡ nhỏ Mặt hạn chế của tuabin đơn là nó có hiệu suất kém ở tốc độ thấp

và ở chế độ động cơ cầm chừng và có độ trễ nhất định.

 Được áp dụng trên một số loại xe như: BMW E92, GTR

R34

2.4.1 Tùy theo mục đích sử dụng và nhu cầu khách hàng mà hiện

nay turbo tăng áp có các loại sau đây:

2.4 Các loại turbo tăng áp hiện nay

Hình 2.4.1 Twin-turbo/Bi-turbo

 Twin-turbo/Bi-turbo: Đây là loại turbo tăng áp kép có

nghĩa là sử dụng cùng lúc 2 bộ turbo truyền thống

Giúp khắc phục được hiện tượng trễ turbo (turbo lag)

và cho công suất tối ưu nhất.

Được áp dụng trên một số loại xe như: Audi R8, Ford Ranger, Lamborghini,…

2.4.1 Tùy theo mục đích sử dụng và nhu cầu khách hàng mà hiện

nay turbo tăng áp có các loại sau đây:

2.4 Các loại turbo tăng áp hiện nay

Hình 2.4.1 Twin-scroll turbo (turbo tăng áp cuộn kép)

 Twin-scroll turbo (turbo tăng áp cuộn kép): Có cấu tạo

tương tự như single turbo nhưng có hai ống turbin Loại turbo này cho hiệu suất tốt cả ở tốc độ thấp – trung bình, nhưng giá đắt và chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao.

Được áp dụng trên một số loại xe như: Mercedes CLA45 AMG,….

2.4.1 Tùy theo mục đích sử dụng và nhu cầu khách hàng mà hiện nay turbo tăng áp có các loại sau đây:

2.4 Các loại turbo tăng áp hiện nay

 Hiên nay có những dòng turbo khác như: Electric turbo

(Tăng áp điện), Variable twin-scroll turbo (Tăng áp biến thiên cuộn kép), Variable Geometry Turbocharger (Tăng áp biến thiên)…

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TRÊN HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ

3.1.Quy trình bảo dưỡng hệ thống tăng áp động cơ

Khi đến kì bảo dưỡng, chúng ta cần phải bảo

dưỡng đúng thời gian và thực hiện theo đúng quy

trình Dưới đây là bảng quy trình bảo dưỡng hệ

thống tăng áp động cơ

1 Kiểm tra sơ bộ Quan sát các bộ phận bên ngoài để

phát hiện nhanh các hư hỏng của

hệ thống tăng áp

2 Tháo turbo tăng áp Dùng dụng cụ tháo rời turbo để tiến

hành vệ sinh, sửa chữa hoặc thay thế.

3 Vệ sinh các chi tiết được tháo rời Sử dụng dung dịch đặc biệt để làm

sạch, loại bỏ bụi bẩn, xỉ than, gỉ,

4 Thay thế các chi tiết bị hư hỏng như bi vòng đệm,

ống lót,

Cần thay thế các chi tiết được xác định là đã hư hỏng để đảm bảo hệ thống hoạt tốt hơn

5 Lắp ráp turbo vào động cơ và kiểm tra lại bộ phận

turbo

Sử dụng thiết bị kiểm tra lại bộ phận turbo để hệ thống hoạt động hiệu quả

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TRÊN HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ

3.2 Các hư hỏng và biện pháp sửa chửa hệ thống tăng áp động cơ

Các hệ thống có vật liệu bằng kim loại và hoạt

động ở số vòng quay cao khi hoạt động lâu dài sẽ

phát sinh những hư hỏng và cần phải bảo dưỡng

Hệ thống tăng áp động cơ cũng không ngoại lệ

Dưới đây là bảng các hư hỏng thường gặp ở hệ

và máy nén

- Thay ống lót và bi vòng đệm

2 Phát ra tiếng kêu - Thiếu dầu bôi trơn đến

trục turbo, dẫn đến ma sát giữa vỏ turbo và trục turbo

- Cánh tuabin và máy nén quay không đồng trục hoặc va chạm vào

- Thay ống dẫn khí nén mới

CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TRÊN HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ 3.3 kết luân

bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống tăng áp turbo đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc, kỹ năng chuyên môn và sự chú ý đến từng chi tiết nhỏ Chăm sóc đúng cách hệ thống này không chỉ giúp duy trì hiệu suất cao cho động cơ mà còn kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí vận hành

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ XEM BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA

NHÓM 8