Khái niệm
Turbo hay bộ tăng áp động cơ (Turbocharger) là thiết bị thường được gắn vào họng xả động cơ làm nhiệm vụ bơm khí xả vào động cơ nhằm tăng sức mạnh cho động cơ mà không phải tăng số lượng và dung tích xy-lanh.
2. Nguyên lý hoạt động của động cơ turbo
Nguyên lý hoạt động của bộ tăng áp turbo là tối ưu hóa nguồn năng lượng từ khí xả để dẫn động turbin quay máy, bơm không khí vào buồng đốt. Hay nói đơn giản, động cơ turbo giúp tối ưu quá trình đốt nhiên liệu và không khí.
Bộ tăng áp turbo bao gồm hai thành phần chính: turbin và bộ nén. Khi khí xả của động cơ được dẫn tới turbin đủ mạnh để làm quay turbin, bộ nén làm nhiệm vụ nén khí vào khoang nạp khí (xy-lanh) của động cơ. Nhiều không khí hơn được nén vào trong xy-lanh đồng nghĩa nhiên liệu được đưa vào động cơ nhiều hơn, tăng công suất hoạt động cho xe.
3. Ưu điểm của động cơ turbo
Theo nguyên lý hoạt động, để công suất của động cơ tăng thì cần phải tăng dung tích xy-lanh. Với động cơ đốt trong, điều này sẽ khiến nhà sản xuất phải kích thước động cơ to hơn và nặng hơn. Trong trường hợp này, để đáp ứng được khối động cơ này, xe buộc phải có khung gầm chắc chắn và hệ thống phanh lớn khiến trọng lượng tăng lên, mất đi sự nhanh nhẹn và linh hoạt của xe, chưa kể giá thành cũng sẽ tăng theo.
Trong khi đó, động cơ tăng áp turbo không cần điều này. Ưu điểm lớn nhất cũng động cơ turbo là tăng công suất cho động cơ, giúp xe vận hành mạnh mẽ hơn mà không cần tăng số lượng và dung tích xy-lanh. Theo các chuyên gia kinh nghiệm mua bán xe, với động cơ turbo, công suất động cơ có thể tăng từ 30% đến 40% so với động cơ không sử dụng turbo.
Theo nguyên lý hoạt động, để công suất của động cơ tăng thì cần phải tăng dung tích xy-lanh.
4. Nhược điểm của động cơ turbo
Bên cạnh những ưu điểm đã kể trên, động cơ sử dụng turbo cũng có một số nhược điểm sau:
Đầu tiên, do khả năng cung cấp sức mạnh vận hành cho xe gấp rưỡi động cơ thông thường, động cơ turbo đòi hỏi các piston, cần đẩy và trục khuỷu cũng phải khỏe hơn để đáp ứng đúng yêu cầu và tính chất kỹ thuật. Bên cạnh đó, lượng nhiệt bổ sung sinh ra từ bộ tăng áp động cơ khá lớn, do đó xe bắt buộc phải trang bị hệ thống làm mát với bộ tản nhiệt lớn cùng các valve có khả năng chịu nhiệt tốt.
Khi sử dụng turbo động cơ, các turbin có thể quay 100.000 vòng/phút lên đến 250.000 vòng/phút, vì vậy xe cần có khoảng thời gian thay dầu ngắn hơn động cơ không được tăng áp. Thêm vào đó, một bơm dầu có dung tích cao hơn động cơ thông thường đi kèm bộ làm mát dầu cũng là trang bị cần thiết để đáp ứng nguồn cung cấp dầu cao.
Cuối cùng, hiển nhiên với kỹ thuật như vậy thì chi phí của xe sử dụng động cơ turbo sẽ đắt đỏ hơn xe dùng động cơ đốt trong thông thường. Ngoài ra, quá trình bảo dưỡng và sửa chữa xe sử dụng động cơ turbo cũng đòi hỏi chi phí do đó cao hơn do vật liệu thay thế và sửa chữa đắt đỏ hơn.
Trước đây động cơ turbo thường chỉ được trang bị trên các dòng xe sang hoặc xe thể thao nhằm mục đích tăng hiệu suất vận hành nhưng gần đây, các dòng xe phổ thông cũng đã sử dụng động cơ này. Tại thị trường Việt Nam, một số mẫu xe có sử dụng động cơ turbo có thể kể đến như Honda Civic, Hyundai Tucson, Huyndai Elantra,...
5. Tuổi thọ của Turbo tăng áp:
Bộ tăng áp này có tuổi thọ khá cao nhưng đôi khi cũng có thể bị hư hỏng nếu xe chạy quá tải trong thời gian dài, trục bộ tăng áp không được bôi trơn.
Nguyên nhân hư hỏng: Trục bộ tăng áp không được bôi trơn, dẫn đến hư hỏng các ổ bi đỡ và làm cánh tuabin cũng như cánh bơm không quay theo quỹ đạo mong muốn.
Khi đó, bộ tăng áp sẽ phát ra tiếng kêu khi hoạt động, công suất động cơ giảm xuống.