Diễn đàn Cafe Sữa 360 - Nơi giao lưu và chia sẻ kiến thức!
Chào mừng quý vị và các bạn đã đến với diễn đàn CafeSua360.

Quý vị và các bạn hãy "đăng ký" thành viên hoặc "đăng nhập"( nếu đã đăng ký) để được hưởng tất cả những quyền lợi mà diễn đàn mang lại.
Đây là diễn đàn giao lưu học tập và chia sẻ kiến thức tổng hợp miễn phí!

Chúc các bạn online vui vẻ!

BQT
CafeSua360

Diễn đàn Cafe Sữa 360 - Nơi giao lưu và chia sẻ kiến thức!

Chào mừng quý vị và các bạn đã đến với diễn đàn Cafe Sữa - Quý vị và các bạn vui lòng bớt chút thời gian đăng kí thành viên của diễn đàn để được CHIA SẺ và TRẢI NGHIỆM! Chúc quý vị và các bạn online vui vẻ!
 
Trang ChínhCalendarTrợ giúpTìm kiếmThành viênNhómĐăng kýĐăng Nhập
Đăng Nhập
Tên truy cập:
Mật khẩu:
Đăng nhập tự động mỗi khi truy cập: 
:: Quên mật khẩu
Top posters
Admin (153)
 
doicuoi (11)
 
cafesua360 (5)
 
amarillo (5)
 
phuonghagv (4)
 
phucptdnd (3)
 
dungsik52 (2)
 
vit_dong (2)
 
sitecforum (1)
 
camlenguyen (1)
 
Latest topics
» Tiểu luận nhà máy giấy
Wed Jan 28, 2015 10:45 pm by amarillo

» Giáo trình Khí cụ điện của Phạm Văn Chới-Bùi Tín -Nguyễn Tôn
Wed Dec 03, 2014 6:22 pm by vit_dong

» Tiếng Anh chuyên ngành Điện
Mon Nov 24, 2014 10:55 pm by amarillo

» Điều khiển logic & ứng dụng_Nguyễn Trọng Thuần
Mon Nov 24, 2014 10:51 pm by amarillo

» Kíp Làm Việc Với Giờ Cơm Giữa Ca Không Tính Vào Thời Gian Làm Việc
Fri Oct 03, 2014 10:38 pm by Admin

» KỸ THUẬT TRỒNG RAU MẦM
Fri Oct 03, 2014 10:32 pm by Admin

» Tính toán thiết kế hệ thống đường ống dẫn nước
Fri Oct 03, 2014 10:21 pm by Admin

» Giáo trình 8051 của thầy Tống Văn On
Fri Oct 03, 2014 10:13 pm by Admin

» Mạch đồng hồ số dùng 8051
Fri Oct 03, 2014 10:09 pm by Admin

» Giáo trình cung cấp điện - Nguyễn Xuân Phú
Fri Oct 03, 2014 10:06 pm by Admin

» Hướng dẫn lắp đặt, cài đặt bộ điều khiển tụ bù Mikro PFR60
Fri Oct 03, 2014 9:46 pm by Admin

» Cài đặt biến tần LS IG5A
Fri Oct 03, 2014 9:38 pm by Admin

» Phân biệt MCB, MCCB, RCCB, RCBO, ELCB, RCB
Fri Oct 03, 2014 9:34 pm by Admin

» Hướng dẫn lựa chọn dây điện trong toà nhà
Fri Oct 03, 2014 9:31 pm by Admin

» Hướng dẫn cách tính tụ bù nền
Fri Oct 03, 2014 9:20 pm by Admin

» Cấu tạo của Aptomat
Fri Oct 03, 2014 8:58 pm by Admin

» Hướng dẫn chọn mua Aptomat và cầu dao hạ thế
Fri Oct 03, 2014 8:56 pm by Admin

» [DA]chuyên nghành Hệ Thống Nhúng
Sat Jan 18, 2014 1:49 pm by binh117959

» Mua sắm thời trang trẻ em tại babi
Fri Nov 09, 2012 8:39 pm by hongphan13

» Tải miễn phí 1 triệu bản phần mềm Dự thầu GXD cả lập giá dự thầu và lập dự toán
Sun Oct 07, 2012 1:10 pm by Admin

MÁY TÍNH QUANG HUY
Chào mừng 20-10

Share | 
 

 Công nghệ tăng công suất động cơ

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
Admin
Admin
Admin
avatar

Tổng số bài gửi : 153
Reputation : 7
Join date : 09/09/2011
Age : 30
Đến từ : Bắc Giang - Việt Nam

Bài gửiTiêu đề: Công nghệ tăng công suất động cơ    Fri Sep 09, 2011 3:00 pm

Các hãng sản xuất
xe luôn cố gắng cho ra đời những công nghệ nhằm cải thiện công suất,
điển hình trong số đó là ống dẫn khí nạp biến đổi, hệ thống nghịch xả
biến đổi và động cơ đa van.





















1. Ống dẫn khí nạp biến đổi

Ống dẫn khí nạp biến đổi ngày càng trở
nên phổ biến từ giữa thập niên 1990. Nó được dùng để tăng mô men vòng
tua từ thấp lên trung bình mà không ảnh hưởng đến lượng nhiên liệu tiêu
thụ hoặc công suất vòng tua cao, từ đó cải thiện sự linh hoạt của động
cơ. Loại ống dẫn khí nạp cố định thông thường tối ưu hóa hình dạng của
nó để tạo ra công suất vòng tua cao, mô men vòng tua thấp hoặc sự thỏa
hiệp giữa chúng. Ống dẫn khí nạp biến đổi thêm vào một hoặc hai pha nữa
để đối phó với các vòng tua động cơ khác nhau.


Kết quả nghe có vẻ giống hệ thống cân cam
biến đổi nhưng ống dẫn khí nạp biến đổi có lợi cho mô men vòng tua thấp
hơn là công suất vòng tua cao. Do đó, nó rất hữu ích cho dòng xe sedan
vốn ngày càng “tăng cân”. Để cải thiện khả năng lái, ngày càng có nhiều
mẫu xe thể thao trang bị ống dẫn khí nạp biến đổi cùng với VVT, một
trong số đó là Ferrari 360M và 550M.


So với VVT, ống dẫn khí nạp biến đổi rẻ
hơn hẳn. Tất cả những gì nó cần chỉ là một vài ống góp đúc và van điện.
Ngược lại, VVT cần bộ dẫn động thủy lực chính xác và tao nhã hoặc thanh
đẩy cam và trục cam chuyên dụng.


Có hai loại ống dẫn khí nạp biến đổi là
ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi và ống hút cộng hưởng. Cả hai đều sở
hữu hình dạng của ống dẫn khí nạp để đạt được mục tiêu giống nhau.




Bạn có thể thấy rõ các ống góp bên trong động cơ Duratec 2,5 lit V6
của Ford. Mỗi xi-lanh đều đi kèm một ống dài và một ống ngắn.

Ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi

Ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi thường
được sử dụng trong dòng xe sedan. Phần lớn các thiết kế đều ứng dụng 2
ống dẫn khí nạp với chiều dài khác nhau phục vụ cho mỗi xi-lanh. Ống dài
hơn được dùng cho vòng tua thấp và ngược lại với ống thứ hai. Chẳng có
gì khó để hiểu tại sao vòng tua cao cần ống góp ngắn. Lý do là vì nó tạo
ra quá trình xả khí đơn giản và tự do hơn. Trong khi đó, ống dài tạo ra
tần số thấp cho khối không khí chạm vào xi-lanh, từ đó phù hợp với vòng
tua máy thấp, giúp bơm đầy xi-lanh hiệu quả hơn và tăng mô men xoắn đầu
ra. Bên cạnh đó, ống dẫn khí nạp dài hơn còn giảm tốc độ của dòng không
khí đồng thời cải thiện quá trình trộn giữa không khí và nhiên liệu.


Một số hệ thống như trong động cơ V8 của
Audi sở hữu 3 pha biến đổi chiều dài. Hãng Audi làm thế nào để gói gọn 3
ống góp cho mỗi xi-lanh và 24 ống trong một khối động cơ? Trên thực tế,
Audi không hề tách riêng các ống góp. Thay vào đó, hãng này sử dụng một
ống dẫn khí nạp xoay với cửa nạp nằm giữa rô-to. Cửa nạp xoay theo các
vị trí khác nhau để tạo ra chiều dài biến đổi cho ống góp. Toàn bộ hệ
thống nằm trong rãnh chữ V.




Động cơ ống hút biến đổi 2 lit của Toyota cũng sở hữu một ống góp dài hơn.

Hệ thống ống hút cộng hưởng

Động cơ Boxer và chữ V (trừ loại nối
tiếp) có thể ứng dụng ống hút cộng hưởng để tăng hiệu suất vòng tua từ
trung bình đến cao. Mỗi khối xi-lanh đều được cung cấp nhiên liệu bằng
buồng thông gió thường thông qua hệ thống ống riêng. Hai buồng thông gió
được nối với nhau bằng hai ống có đường kính khác biệt. Một trong hai
ống có thể đóng bằng van điều khiển bởi hệ thống quản lý động cơ. Thứ tự
đốt được sắp xếp sao cho xi-lanh xả khí luân phiên từ mỗi buồng, tạo ra
sóng nén giữa chúng. Nếu tần số của sóng nén khớp với vòng tua, nó sẽ
bơm đầy xi-lanh đồng thời cải thiện hiệu suất xả khí. Do tần số phụ
thuộc vào thiết diện của hai ống nối nên diện tích cũng như tần số có
thể giảm xuống trong khi vòng tua trung bình tăng lên khi một trong hai
ống đóng lại tại vòng tua thấp. Tại vòng tua/phút cao, van được mở ra,
từ đó cải thiện quá trình bơm đầy xi-lanh vòng tua cao.




Hệ thống ống hút cộng hưởng của Porsche 996 GT3 với 2 ống nối giữa hai buồng thông gió.

Hệ thống ống hút cộng hưởng được sử dụng
trong rất nhiều mẫu xe Porsche tính từ 964 Carrera. Sau 993, Porsche kết
hợp hệ thống này với ống góp chiều dài biến đổi để tạo ra hệ thống ống
hút 3 pha mang tên Varioram. Tuy nhiên, Varioram chiếm rất nhiều diện
tích nên 996 chỉ trang bị hệ thống ống hút cộng hưởng. Honda NSX cũng là
một “ứng viên” hiếm có của hệ thống ống hút cộng hưởng.




Hệ thống Varioram của Porsche.

2. Hệ thống xả nghịch áp biến đổi

Hiện nay, nhiều loại siêu xe đang ứng
dụng hệ thống xả nghịch áp biến đổi. Về một mặt nào đó, nó cũng tương tự
ống dẫn khí nạp biến đổi, chỉ khác ở vị trí. Ống xả thông thường dành
cho siêu xe thường thu thập xung xả từ những xi-lanh riêng biệt và kết
hợp chúng thành một xung lớn hơn với áp suất thấp tương ứng. Áp suất
thấp này giúp hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào xi-lanh từ ống dẫn khí
nạp nhiều hơn. Quá trình này được gọi là “tăng áp ngược”.


Quá trình tăng áp ngược đạt hiệu quả cao
nhất tại vòng tua máy nhất định được quyết định bởi chiều dài của ống
xả. Ống xả càng ngắn thì quá trình tăng áp ngược diễn ra tại vòng
tua/phút càng thấp. Tất nhiên, đối với bất kỳ loại ống xả cố định nào,
việc lựa chọn vòng tua/phút luôn cần sự sắp xếp.


Hệ thống xả nghịch áp biến đổi thường đòi
hỏi chiều dài ống xả khác nhau. Sự chuyển đổi giữa chúng được thực hiện
thông qua việc đóng và mở van. Nhờ đó, nó có thể thỏa mãn yêu cầu của
cả công suất vòng tua cao và thấp. Hơn thế nữa, nó giúp động cơ đáp ứng
được những qui định về tiếng ồn dựa trên tốc độ của châu Âu.


3. Động cơ đa van

Động cơ đa van bắt đầu xuất hiện vào năm
1912 trên chiếc xe đua Peugeot GP. Nó nhanh chóng được sử dụng cho dòng
xe Bentley và Bugatti tiền chiến. Tuy nhiên, nó không được ứng dụng cho
dòng xe sản xuất hàng loạt cho đến những năm 1960. Honda S600 có lẽ là
chiếc xe sản xuất hàng loạt sử dụng động cơ 4 van ra đời sớm nhất. Vào
thập niên 1970, có thêm một vài mẫu xe 4 van nữa ra đời, điển hình như
Lotus Esprit (1976), Chevrolet Cosworth Vega (1975, động cơ do Cosworth
chế tạo), BMW M1 (1979) và Triumph Donomite Sprint. Trong số đó, Triumph
Donomite Sprint là mẫu xe đầu tiên giới thiệu động cơ 4 van, cam đơn sử
dụng mỏ cò để điều khiển van.


Đầu thập niên 1980, khi Ferrari ứng dụng
Quattrovalvole V8, hãng Honda bắt đầu trình làng loại động cơ 3 van cho
dòng xe chủ đạo của mình. Đến giữa thập niên 1980, cả Honda và Toyota
đều trang bị động cơ 4 van cho toàn bộ mẫu xe chính. Phải 10 năm sau
những hãng sản xuất xe hơi phương Tây mới theo chân người Nhật.


Cải thiện quá trình xả khí là một trong
những yếu tố cốt lõi để tăng công suất. Chẳng còn nghi ngờ gì nữa, trong
thời đại động cơ 2 van, người ta từng coi van là vật gây bế tắc, dẫn
đến nhu cầu tăng số lượng van.


Động cơ đa van sản xuất hàng loạt đầu
tiên là loại 3 van vì nó có cấu trúc đơn giản – chỉ cần một trục cam đơn
điều khiển cả hai van nạp và xả của mỗi xi-lanh. Ngày nay, vẫn còn một
số mẫu xe sử dụng loại thiết kế rẻ tiền nhưng kém hiệu quả này, ví dụ
như Fiat Palio và toàn bộ dòng Mercedes V6 cũng như V8. Hãng Mercedes
dùng loại động cơ 3 van vì khí thải chứ không phải vì chi phí.


Trong động cơ 2 van điển hình, chỉ có 1/3
diện tích nắp buồng đốt được phủ bởi van. Động cơ 4 van tăng con số đó
lên 50%, từ đó tạo ra quá trình xả khí nhịp nhàng và nhanh hơn. Thiết kế
4 van còn có lợi cho quá trình đốt sạch và hiệu quả nhờ vị trí trung
tâm của bugi.


4 van được điều khiển bằng cam kép, một
cho van nạp và một cho van xả. Các mẫu xe của Honda và Mitsubishi thường
ứng dụng loại động cơ SOHC, điều khiển van thông qua mỏ cò giống như
Triumph. Lựa chọn này có thể rẻ hơn một chút nhưng lại tăng lực ma sát
và ảnh hưởng đến công suất vòng tua cao. Do đó, những chiếc Honda và
Mitsubishi “xì-po” nhất vẫn trang bị động cơ DOHC.




Hình dạng bất thường của nắp buồng đốt trong động cơ 5 van.

Liệu 5 van/xi-lanh có giúp cải thiện hiệu
suất động cơ hay không vẫn còn là vấn đề gây tranh cãi. Hãng Audi cam
đoan rằng điều này là đúng nhưng lại không đưa ra được dẫn chứng cụ thể
để chứng minh. Trên thực tế, động cơ 5V không cho công suất và mô men
xoắn lớn hơn những đối thủ đến từ Đức với 4 van/xi-lanh.


Trước hết, thiết kế 5 van không đảm bảo
che phủ diện tích nắp nhiều hơn 4 van. Dù sao, nếu nắp buồng đốt có hình
dạng bất bình thường như trong hình thì van có thể che phủ diện tích
lớn hơn. Ferrari F355 tận dụng điều này để cải thiện quá trình xả khí
vòng tua cao. Tuy nhiên, quá trình xả khí nhanh hơn cũng ảnh hưởng đến
mô men vòng tua thấp nếu không có biện pháp chống hiệu quả. Do đó, nó
phù hợp hơn cho dòng xe thể thao.


Toàn bộ động cơ 5 van hiện tại đều có 3
van nạp và 2 van xả trên mỗi xi-lanh được sắp xếp theo hàng ngang. Van
xả có kích thước lớn hơn nhưng tính về tổng diện tích thì van nạp lại
vượt lên. Trong chiếc F355, bằng cách sắp xếp van nạp bên ngoài mở 10º
so với van trung tâm đã tạo ra gió xoáy cần thiết để tạo ra hỗn hợp
khí/nhiên liệu tốt hơn, từ đó tăng hiệu quả cho quá trình đốt và giảm độ
độc hại của khí thải.


Ưu điểm của động cơ 5 van vẫn còn là một
câu hỏi chưa có lời giải đáp. Không chỉ ít hãng sản xuất xe hơi sử dụng
(ví dụ tập đoàn VW, Ferrari và nhãn hiệu phá sản Bugatti) mà ngay cả
dòng xe Công thức 1 cũng không còn ưa chuộng loại động cơ 5 van nữa.
Thậm chí, mẫu xe F1 của Ferrari từng nổi tiếng một thời với động cơ 5V
cũng đã chuyển sang thiết kế 4 van vài năm trước đây.


Hạn chế và giải pháp

Phần lớn động cơ 4 van đều không hoạt
động hiệu quả tại mô men xoắn vòng tua thấp và trung bình đơn giản là vì
diện tích van nạp lớn làm chậm dòng không khí. Đặc biệt tại vòng tua
thấp, dòng không khí chậm trong ống dẫn khí nạp tạo ra hỗn hợp khí/nhiên
liệu không hoàn hảo, từ đó giảm công suất và mô men xoắn. Vì vậy, động
cơ 4 van từng bị liệt vào hàng “khỏe” trong top trên và “yếu” trong top
dưới cho đến khi công nghệ ống dẫn khí nạp biến đổi trở nên phổ biến. Ví
dụ điển hình là chiếc Chevrolet Cosworth Vega sở hữu động cơ cực yếu
tại vòng tua thấp.




Nguyên tắc hoạt động của hệ thống T-VIS (ống hút biến đổi Toyota).

Để giải quyết vấn đề này, hãng Toyota đã
trình làng hệ thống T-VIS (hệ thống ống hút biến đổi Toyota) trong thập
niên 1980. T-VIS tăng tốc dòng khí vòng tua thấp tới ống góp. Lý thuyết
hoạt động khá đơn giản: ống dẫn khí nạp của mỗi xi-lanh được chia thành
hai ống góp phụ riêng biệt nối với nhau gần van nạp. Một chiếc van bướm
được thêm vào mỗi ống góp phụ. Tại vòng tua máy dưới 4.650 vòng/phút,
van bướm sẽ đóng lại để tăng vận tốc không khí trong ống góp. Kết quả là
trong ống góp không khí được trộn lẫn với nhiên liệu hoàn hảo hơn
(không tính trường hợp động cơ phun nhiên liệu trực tiếp vì quá trình
phun luôn diễn ra trong ống góp).


Tuy nhiên, đối với động cơ dành cho dòng
sedan chính, hãng Toyota lại bỏ qua ý tưởng này và ứng dụng thiết kế
cổng/ống dẫn khí nạp có đường kính nhỏ hơn. Rất nhiều hãng sản xuất xe
hơi khác cũng đi theo con đường này, hi sinh công suất lớn để cải thiện
tính linh hoạt vòng tua thấp. Ngày nay, sự xuất hiện của ống dẫn khí nạp
biến đổi có thể giải quyết vấn đề này.


Theo Zing news
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên http://cafesua360nhe.forumvi.com
 
Công nghệ tăng công suất động cơ
Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
Diễn đàn Cafe Sữa 360 - Nơi giao lưu và chia sẻ kiến thức! :: Học tập :: Công nghệ ô tô-
Chuyển đến