-1-
M« t¶ Sù cÇn thiÕt cña Tuabin t¨ng ¸p vµ M¸y nÐn t¨ng ¸p
Tuabin t¨ng ¸p vµ m¸y nÐn khÝ t¨ng ¸p lµ nh÷ng thiÕt bÞ ®Ó
nÐn kh«ng khÝ vµo xy-lanh, víi ¸p suÊt cao h¬n ¸p suÊt khÝ
quyÓn, ®Ó t¨ng c«ng suÊt cña ®éng c¬.
Nh×n chung, c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®Jîc x¸c ®Þnh bëi lJîng
hçn hîp kh«ng khÝ-nhiªn liÖu ®èt ch¸y trong mét qu·ng thêi
gian nhÊt ®Þnh vµlJîng hçn hîp kh«ng khÝ-nhiªn liÖu cµng
t¨ng th× c«ng suÊt ®éng c¬ cµng lín.
§iÒu ®ã cã nghÜa lµ, ®Ó t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ th× ph¶i t¨ng
dung tÝch ®éng c¬ hoÆc t¨ng tèc ®é cña ®éng c¬.
VÊn ®Ò lµ ë chç, khi t¨ng dung tÝch ®éng c¬ th× träng lJîng
cña ®éng c¬ còng t¨ng lªn, vµ c¸c yÕu tè nhJ lµ tæn thÊt do
ma s¸t, rung ®éng, vµ tiÕng ån l¹i h¹n chÕ kh¶ n¨ng t¨ng
tèc ®é cña ®éng c¬.
Tuabin t¨ng ¸p ®¸p øng ®Jîc c¶ hai yªu cÇu m©u thuÉn
nhau nµy: t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ mµ vÉn gi÷ cho ®éng c¬
gän nhÑ, b»ng c¸ch cung cÊp khèi lJîng hçn hîp kh«ng
khÝ-nhiªn liÖu lín h¬n mµ kh«ng thay ®æi kÝch thJíc ®éng
c¬.
ThiÕt bÞ t¨ng ¸p ®Jîc dÉn ®éng b»ng hai phJ¬ng ph¸p:
Tuabin t¨ng ¸p ®Jîc dÉn ®éng b»ng khÝ x¶, cßn m¸y nÐn
t¨ng ¸p th× ®Jîc dÉn ®éng tõ ®éng c¬.
Toyota ®· sö dông Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p tõ n¨m 1980 vµ
M¸y nÐn t¨ng ¸p tõ n¨m 1985 ë NhËt B¶n. GÇn ®©y, trong
n¨m 2002, chØ cã c¸c Tuabin t¨ng ¸p ®Jîc sö dông trong
c¸c kiÓu ®éng c¬ ë nJíc ngoµi.
(1/1)
§Æc ®iÓm cña Tuabin t¨ng ¸p vµ M¸y nÐn t¨ng ¸p
Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p còng nhJ m¸y nÐn t¨ng ¸p ®Òu lµ
nh÷ng m¸y b¬m kh«ng khÝ, dïng ®Ó nÐn khÝ vµo xy-lanh
nh»m t¨ng lJîng khÝ n¹p. C¸c ®éng c¬ th«ng thJêng hót khÝ
vµo xy-lanh nhê cã ¸p suÊt ch©n kh«ng ®Jîc t¹o ra khi
pitt«ng ®i xuèng.
Nhê cã Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p mµ
kh«ng khÝ ®Jîc nÐn vµo xy-lanh víi ¸p suÊt cao h¬n ¸p suÊt
khÝ quyÓn. Nhê thÕ, lJîng kh«ng khÝ n¹p vµo xy-lanh còng
t¨ng lªn.
-2-
Tham kh¶o
HiÖu suÊt n¹p khÝ
1. HiÖu suÊt n¹p khÝ
Kh¶ n¨ng n¹p khÝ cña ®éng c¬ ®Jîc gäi lµ hiÖu suÊt n¹p khÝ. C¸c ®éng c¬ th«ng thJêng cã hiÖu suÊt n¹p
khÝ kho¶ng 65-85%, do søc c¶n trong hÖ thèng n¹p vµ do khÝ x¶ chØ qua hÖ thèng x¶. NhJng ®èi víi ®éng
c¬ cã trang bÞ Tuabin n¹p khÝ hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p th× hiÖu suÊt n¹p cã thÓ ®¹t trªn 100%.
2. Tû sè nÐn
Khi ¸p suÊt nÐn t¨ng lªn th× ®éng c¬ x¨ng cµng cã nguy c¬ ph¸t sinh tiÕng gâ.
V× kh«ng khÝ ®Jîc nÐn vµo xy-lanh víi ¸p suÊt lín h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn nªn c¸c ®éng c¬ cã trang bÞ
tuabin t¨ng ¸p hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p sÏ cã ¸p suÊt cao h¬n c¸c ®éng c¬ th«ng thJêng, vµ v× thÕ cµng dÔ
xuÊt hiÖn tiÕng gâ.
Bëi vËy, tû sè nÐn cña ®éng c¬ cã trang bÞ Tuabin t¨ng ¸p hoÆc M¸y nÐn t¨ng ¸p phi ®Jîc ®Æt thÊp h¬n
®éng c¬ th«ng thJêng ®Ó ng¨n ngõa tiÕng gâ.
LJîng kh«ng khÝ thùc tÕ ®Jîc n¹p vµo
HiÖu suÊt n¹p khÝ (%) = X100
LJîng kh«ng khÝ trong xy-lanh ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn
* §iÒu kiÖn tiªu chuÈn: ¸p suÊt khÝ quyÓn tiªu chuÈn ë 20 o C
(1/1)
Tuabin t¨ng ¸p M« t¶
Tuabin t¨ng ¸p lµ thiÕt bÞ sö dông n¨ng lJîng
cña khÝ x¶ ®Ó lµm quay b¸nh tuabin víi tèc ®é
cao. B¸nh nÐn khÝ (r«to) ®Jîc l¾p trªn cïng mét
trôc víi b¸nh Tuabin, nã cã t¸c dông nÐn kh«ng
khÝ vµo xy-lanh.
Nhê thÕ, c«ng suÊt cña ®éng c¬ t¨ng lªn. Van
cöa x¶ vµ bé ®iÒu khiÓn cã t¸c dông ng¨n ngõa
¸p suÊt n¹p t¨ng lªn qu¸ cao.
Mét sè kiÓu ®éng c¬ cã trang bÞ bé lµm m¸t
trung gian ®Ó lµm gi¶m nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ
n¹p vµ t¨ng hiÖu qu¶ n¹p.
Chó ý:
CÇn thËn träng khi vËn hµnh, v× Tuabin n¹p khÝ
trë nªn rÊt nãng do khÝ x¶. CÇn ph¶i ®¶m bo
thay dÇu ®éng c¬ theo ®óng ®Þnh kú.
Xin tham kh¶o phÇn “ThËn träng ®èi víi Tuabin
n¹p khÝ” ®Ó biÕt thªm chi tiÕt.
(1/1)
-3-
C¸c bé phËn
Tuabin n¹p khÝ (tuabin t¨ng ¸p) bao gåm
khoang tuabin, khoang nÐn khÝ, khoang trung
t©m, b¸nh tuabin, b¸nh nÐn khÝ, c¸c æ trôc tù
lùa hoµn toµn, van cöa x, bé chÊp hµnh
(1/1)
B¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn khÝ
B¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn khÝ ®Jîc l¾p trªn
cïng mét trôc. Khi b¸nh tuabin quay víi tèc ®é
cao nhê cã ¸p suÊt cña luång khÝ x¶ th× b¸nh
nÐn khÝ còng quay theo vµ nÐn kh«ng khÝ vµo
xy-lanh.
B¸nh tuabin ph¶i chÞu ®Jîc nhiÖt vµ cã ®é bÒn
cao v× nã tiÕp xóc trùc tiÕp víi khÝ x¶, quay víi
tèc ®é cao vµ trë nªn rÊt nãng. Bëi vËy, nã ®Jîc
lµm b»ng hîp kim siªu chÞu nhiÖt hoÆc b»ng
gèm.
-4-
Khoang trung t©m
Khoang trung t©m ®ì b¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn
khÝ th«ng qua trôc cña chóng.
Trong khoang trung t©m cã ®Jêng dÉn dÇu ®Ó
b«i tr¬n vµ lµm m¸t cho trôc vµ c¸c æ trôc.
NJíc lµm m¸t ®éng c¬ còng ®Jîc tuÇn hoµn
qua kªnh lµm m¸t trong khoang trung t©m ®Ó
nhiÖt ®é dÇu ®éng c¬ kh«ng bÞ t¨ng lªn vµ tr¸nh
huû ho¹i dÇu.
C¸c æ trôc tù lùa hoµn toµn
C¸c b¸nh tuabin vµ nÐn khÝ ch¹y víi tèc ®é ®Õn
100,000 v/ph, v× thÕ phi sö dông c¸c æ trôc tù
lùa hoµn toµn ®Ó ®m b¶o hÊp thô c¸c rung
®éng cña trôc vµ b«i tr¬n trôc.
Nh÷ng æ trôc nµy ®Jîc b«i tr¬n b»ng dÇu ®éng
c¬, vµ quay tù do gi÷a trôc vµ vá hép, nh»m
gi¶m ma s¸t, cho phÐp trôc quay víi tèc ®é
cao.
-5-
Van cöa x¶ vµ bé chÊp hµnh
Van cöa x¶ ®Jîc l¾p trong khoang tuabin. Khi
van nµy më th× mét phÇn khÝ x¶ sÏ ®i t¾t qua
èng x¶, nhê thÕ mµ gi÷ æn ®Þnh cho ¸p suÊt
n¹p, khi ¸p suÊt n¹p ®¹t ®Õn trÞ sè ®· ®Þnh
(kho¶ng 0,7 kg/cm2).
ViÖc ®ãng më van ®Jîc kiÓm so¸t bëi bé chÊp
hµnh
Tham kh¶o
Tuabin kÐp hai chÕ ®é
Tuabin kÐp hai chÕ ®é bao gåm hai Tuabin
t¨ng ¸p l¾p trªn cïng mét ®éng c¬.
Khi hai tuabin cïng lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn ti nhÑ
hoÆc tèc ®é thÊp, tÝnh thÝch øng cña ®éng c¬
®Jîc c¶i thiÖn, vÝ dô thÝch øng víi t¨ng tèc. Khi
hai tuabin cïng lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn ti nÆng
hoÆc tèc ®é cao, ®éng c¬ cã thÓ s¶n ra c«ng
suÊt cao.
Khi chØ cã mét tuabin th× ®éng c¬ khã ®¹t ®Jîc
hiÖu qu¶ cao ë c¶ hai chÕ ®é lµm viÖc víi ti
träng nÆng vµ t¶i träng nhÑ. Trong trJêng hîp
nµy chØ cã thÓ ®¹t ®Jîc hiÖu qu¶ cao ë mét
trong hai chÕ ®é.
Tuy nhiªn, tuabin kÐp sö dông van ®iÒu khiÓn
khÝ x¶ vµ van ph©n dßng. Nã ®iÒu khiÓn cho
mét tuabin lµm viÖc ë chÕ ®é t¶i nhÑ vµ hai
tuabin lµm viÖc ë chÕ ®ä t¶i nÆng hoÆc tèc ®é
cao, ®Ó t¨ng tÝnh thÝch øng cña ®éng c¬ ë mäi
tèc ®é vµ ®¹t ®Jîc c«ng suÊt cao.
Minh ho¹ bªn tr¸i ®©y lµ ®éng c¬ 2JZ-GTE
®Jîc s¶n xuÊt trong nh÷ng n¨m 1993-1999.
(1/1)