Động cơ Turbo là gì? Nguyên lý, ưu nhược điểm và những lưu ý

“Xe này có turbo không?” Đây là hỏi thường xuyên được nghe tới khi chúng ta đang nói về một chiếc xe nào đó. Vậy bạn có biết Turbo là gì? Ưu nhược ra sao? Có điểm nào nổi bật đến mức khiến câu hỏi trên trở nên phổ biến. Hãy cùng tìm hiểu ngay với Ô tô Ngọc Dũng nhé!

Turbo là gì?

“Turbo” là viết tắt của “turbocharger”, một thiết bị quan trọng trong động cơ đốt trong, đặc biệt là động cơ xe. Động cơ turbo sử dụng bộ tăng áp để nén khí nạp vào buồng đốt với áp suất cao hơn so với động cơ hút khí tự nhiên. Nhờ vậy, lượng khí oxy cung cấp cho quá trình đốt cháy tăng lên, dẫn đến việc đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn, sinh ra nhiều công suất hơn mà không cần gia tăng dung tích xi lanh.

Ứng dụng của động cơ Turbo

Động cơ Turbo đóng góp vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đem lại hiệu suất và công suất vượt trội.

Turbo được sử dụng rộng rãi, phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô và động cơ. Công dụng chính của Turbo là tăng hiệu suất động cơ thông qua việc cung cấp thêm khí nạp, giúp đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn. Nhờ đó, động cơ có thể đạt công suất cao hơn mà không cần tăng kích thước toàn bộ động cơ, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải độc hại.

Cấu tạo động cơ Turbo

STT	Thành phần	Tổng quan	Vai trò
1	Trục	Thành phần trung tâm, kết nối hai cánh quạt: turbine (phía khí thải) và compressor (phía khí nạp).	Truyền mô-men xoắn từ turbine sang compressor.
2	Turbine	Cánh quạt nằm trong vỏ turbine (phía khí thải).	Biến đổi năng lượng khí thải thành động năng quay trục.
3	Compressor	Cánh quạt nằm trong vỏ compressor (phía khí nạp).	Nén không khí, tăng mật độ khí nạp vào buồng đốt.
4	Vỏ Compressor	Vỏ hình xoắn ốc bao quanh compressor.	Định hướng và tối ưu luồng khí nén.
5	Vỏ Turbine	Vỏ hình xoắn ốc bao quanh turbine, có đường dẫn khí thải ra ngoài.	Gom và hướng luồng khí thải, tối ưu hóa tác động lên cánh turbine.
6	Ổ trục (Bearing)	Hệ thống ổ đỡ ở hai đầu trục.	Giảm ma sát, ổn định và cho phép trục quay tốc độ cao.
7	Hệ thống giải nhiệt (Intercooler)	Thường là dạng két làm mát bằng không khí, nằm sau compressor.	Giảm nhiệt độ khí nén, tăng mật độ, cải thiện hiệu suất đốt cháy, từ đó tăng công suất và giảm phát thải.

Nguyên lý hoạt động của động cơ Turbo

Turbo tăng áp (turbocharger) nâng cao hiệu suất động cơ bằng cách tận dụng năng lượng khí thải. Khí thải làm quay tuabin, tuabin này truyền động cho máy nén khí (cả hai được gắn trên cùng một trục). Máy nén hút, nén và đẩy không khí sạch vào buồng đốt. Lượng không khí nén này giúp đốt cháy nhiên liệu triệt để hơn, từ đó gia tăng công suất động cơ.

Van an toàn (wastegate) được lắp đặt để điều tiết áp suất khí thải, ngăn chặn hiện tượng dội ngược khí vào buồng đốt, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

>>Xem thêm: Khắc phục xe bị đổ hơi hiệu quả nhất – Nhận biết xe bị đổ hơi

Ưu nhược điểm của Turbo

Ưu điểm của động cơ turbo:

Tăng công suất: Nhờ cung cấp thêm khí nạp, Turbo giúp đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn 20 – 40%, từ đó gia tăng công suất động cơ mà không cần tăng dung tích xi lanh.
Tiết kiệm nhiên liệu: Việc đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn dẫn đến tiết kiệm nhiên liệu, giảm chi phí vận hành cho người sử dụng. Bên cạnh đó, động cơ Turbo còn giúp giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường, góp phần bảo vệ môi trường.
Cải thiện khả năng vận hành: Nhờ mô-men xoắn lớn ở dải vòng tua thấp, xe được trang bị Turbo có khả năng tăng tốc nhanh hơn, vận hành mạnh mẽ hơn, phù hợp với những cung đường đòi hỏi nhiều sức mạnh. Đặc biệt, còn giúp động cơ hoạt động linh hoạt hơn, đáp ứng tốt hơn nhu cầu sử dụng đa dạng của người dùng.

Cấu trúc động cơ Turbo — Turbo có cả ưu điểm và nhược điểm

Ngoài những ưu điểm nổi bật trên, động cơ turbo cũng có một số nhược điểm cần chú ý như:

Giá thành cao hơn: Động cơ Turbo có cấu tạo phức tạp hơn nên sẽ giá thành khá cao so với động cơ cùng dung tích xi lanh nhưng không có turbo.
Độ phức tạp cao hơn: Vì cấu tạo của động cơ turbo phức tạp hơn so với động cơ thường nên việc bảo dưỡng và sửa chữa động cơ Turbo đòi hỏi sự cẩn thận, tay nghề kỹ thuật cao.
Độ trễ Turbo (Turbo lag): Hiện tượng này xảy ra khi người lái tăng ga đột ngột , lúc này động cơ cần có thời gian để tăng tốc độ vòng tua của tuabin lên, dẫn đến hiện tượng xe bị ì ạch trong giây lát.
Độ bền: Tuabin trong động cơ Turbo phải hoạt động ở tốc độ nhanh và nhiệt độ cao, dẫn đến độ bền thấp hơn so với các bộ phận khác của động cơ.

Các loại Turbo tăng áp

Turbo là động cơ có ứng dụng rộng rãi, đa ngành nghề nên có rất nhiều loại khác nhau. Và đây là một số loại Turbo tăng áp phổ biến hiện nay:

Turbo đơn (Single turbo)

Sử dụng chỉ một bộ tăng áp duy nhất. Đây là loại Turbo phổ biến nhất và được ứng dụng rộng rãi trên các loại xe cơ giới. Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ bảo dưỡng. Hiệu suất thấp hơn so với các loại Turbo khác, độ trễ Turbo (Turbo lag) cao hơn.

Turbo tăng áp cuộn kép (Twin-scroll turbo)

Một loại Turbo sử dụng hai buồng xoắn ốc (scroll) riêng biệt để thu gom khí thải từ các xi lanh khác nhau, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động và giảm độ trễ Turbo so với Turbo đơn. Tuy nhiên, Turbo cuộn kép cũng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp hơn, giá thành cao hơn và khó bảo dưỡng hơn.

Turbo biến thiên (Variable geometry turbocharger – VGT)

Có cánh hướng dẫn khí thải có thể điều chỉnh vị trí để tối ưu hóa hiệu suất động cơ ở các dải vòng tua khác nhau. Turbo biến thiên giúp giảm độ trễ Turbo, cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất hoạt động cao ở nhiều dải vòng tua. Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm nhưng cũng có nhược điểm như cấu tạo phức tạp nhất, giá thành cao nhất, khó bảo dưỡng nhất.

Ngoài ra, có một số loại Turbo tăng áp khác như: Electric turbo (Tăng áp điện), Variable twin-scroll turbo (Tăng áp biến thiên cuộn kép), Variable Geometry Turbocharger (Tăng áp biến thiên)…

Turbo biến thiên (Variable geometry turbocharger - VGT) — Turbo biến thiên (Variable geometry turbocharger – VGT)

Những lưu ý khi dùng động cơ Turbo

Khi sử dụng động cơ Turbo một cách hiệu quả cần lưu ý những vấn đề sau để kéo dài tuổi thọ động cơ và đảm bảo an toàn khi lái xe.

Để động cơ nổ từ 1-2 phút: Điều này giúp cho dầu nhớt có thời gian lưu thông và bôi trơn đầy đủ các chi tiết trong động cơ, đặc biệt là bộ tăng áp (turbo) trước khi hoạt động ở tốc độ cao.
Không tăng ga đột ngột: Khi động cơ còn nguội, việc tăng ga đột ngột có thể khiến turbo hoạt động quá tải, gây hư hỏng.
Tránh chạy xe ở vòng tua quá thấp: Khi chạy xe ở vòng tua quá thấp, turbo không đủ lực để nén khí nạp, dẫn đến hiện tượng thiếu công suất và tăng hao nhiên liệu. Nên duy trì vòng tua máy ở mức phù hợp với điều kiện vận hành.
Tránh tăng ga đột ngột khi vào cua: Việc tăng ga đột ngột khi vào cua có thể khiến xe bị mất kiểm soát do sự thay đổi đột ngột của mô-men xoắn.
Giảm tốc độ từ từ trước khi tắt máy: Khi dừng xe, không nên tắt máy đột ngột mà hãy giảm tốc độ từ từ và để động cơ nổ thêm khoảng 30 giây. Điều này giúp cho turbo có thời gian để giảm tốc độ từ từ, tránh bị hư hỏng do nhiệt độ cao.
Sử dụng dầu nhớt phù hợp: Dầu nhớt cho động cơ turbo phải có độ nhớt cao và có khả năng chịu nhiệt tốt để đảm bảo bôi trơn và bảo vệ động cơ hiệu quả.
Thay dầu nhớt và lọc nhớt định kỳ: Nên thay dầu nhớt và lọc nhớt theo khuyến cáo của nhà sản xuất xe để đảm bảo hiệu quả bôi trơn và bảo vệ động cơ.
Kiểm tra turbo định kỳ: Nên kiểm tra turbo định kỳ tại các garage chuyên nghiệp để phát hiện sớm và khắc phục kịp thời các hư hỏng.

>>Xem thêm: Mức phạt quá tải mới nhất – Xe tải được chở quá khổ bao nhiêu %?

Các lỗi thường gặp đối với động cơ Turbo

Động cơ Turbo mang lại nhiều lợi ích cho xe, tuy nhiên cũng dễ gặp một số lỗi trong quá trình sử dụng. Dưới đây là một số lỗi thường gặp và cách khắc phục:

Hao dầu nhớt

Turbo hoạt động ở tốc độ thường rất lớn có thể lên tới 100.000 vòng/phút và nhiệt độ cao, dẫn đến dầu nhớt bị phân hủy nhanh hơn. Để có thể làm việc bền bỉ trong điều kiện đó, turbo cần phải được bôi trơn liên tục. Việc bôi dầu liên tục lên hệ thống turbo tăng áp làm dầu bôi trơn động cơ bị tiêu hao. Chú ý thay dầu nhớt và lọc nhớt định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thường xuyên kiểm tra mức dầu nhớt và bổ sung nếu cần thiết.

Mòn bạc và bi turbo

Khi Động cơ xuất hiện tiếng kêu vo vo, đặc biệt lúc tăng ga, hao dầu nhớt nhanh chóng, công suất động cơ giảm.Nguyên nhân chủ yếu do thiếu dầu bôi trơn, hoạt động quá tải hoặc sử dụng xăng/nhớt không phù hợp.

Rò rỉ khí nạp

Với tần suất hoạt động lớn trong nhiều năm có thể khiến đường ống này bị thoái hoá, gioăng hở hoặc hư hỏng và khí nén rò rỉ ra ngoài. Lúc này khí nạp từ turbo vào động cơ sẽ không nhiều như trước và Động cơ sẽ trở nên yếu đi, tiếng động cơ lớn hơn bình thường, có thể xuất hiện khói trắng từ ống xả. Vậy nên để tránh rò rỉ thay thế các gioăng, phốt bị rò rỉ. Kiểm tra định kỳ hệ thống đường ống khí nạp.

>>Xem thêm: Điểm mù xe tải là gì? Hậu quả, nguyên nhân và cách phòng tránh

Những câu hỏi thường gặp với động cơ Turbo là gì?

Cách nhận biết Turbo bị hỏng?

Dưới đây là một số dấu hiệu thường gặp cho thấy Turbo có thể gặp trục trặc, hư hỏng:

Động cơ xuất hiện cái tiếng ồn như: tiếng vo vo, tiếng rít, tiếng kim loại va chạm,… Đây là dấu hiệu phổ biến nhất của Turbo bị hỏng. Tiếng có thể phát ra từ phía trước xe, gần vị trí của Turbo. Tiếng ồn có thể lớn hơn khi tăng ga hoặc khi xe tăng tốc.

Nếu Turbo bị hỏng, nó sẽ không thể cung cấp đủ áp suất khí nạp cho động cơ, dẫn đến giảm công suất động cơ. Xe có thể cảm thấy yếu hơn, ì ạch hơn và khó tăng tốc. Hoặc do hiệu suất động cơ giảm, mức tiêu thụ nhiên liệu của xe có thể tăng lên. Còn có tình trạng xuất hiện khói đen từ ống xả.

Nhận biết Turbo hỏng — Làm sao biết Turbo có dấu hiệu hỏng?

Hiện tượng trễ Turbo (Turbo lag) là gì?

Trễ Turbo (Turbo lag) là hiện tượng sự chậm trễ trong việc tăng tốc của xe sau khi người lái đột ngột đạp ga. Hiện tượng này thường xảy ra ở những xe sử dụng động cơ Turbo.

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng trễ Turbo:

Nguyên lý hoạt động của Turbo: Turbo sử dụng năng lượng từ khí thải của động cơ để quay tuabin, tạo ra áp suất cao đẩy khí nạp vào buồng đốt. Tuy nhiên, cần có thời gian để tuabin tăng tốc độ lên và tạo ra đủ áp suất khí nạp.
Lượng khí thải: Khi người lái đột ngột đạp ga, lượng khí thải cần thiết để quay tuabin sẽ tăng đột ngột. Tuy nhiên, lượng khí thải ban đầu lại không đủ, dẫn đến việc tuabin cần có thời gian để tăng tốc độ lên.
Kích thước của Turbo: Kích thước của Turbo ảnh hưởng đến thời gian tăng tốc của tuabin. Turbo lớn cần nhiều thời gian hơn để tăng tốc so với Turbo nhỏ.
Vòng tua máy cũng đáng lưu ý: Vòng tua máy thấp cũng ảnh hưởng đến thời gian tăng tốc của tuabin. Ở vòng tua máy thấp, lượng khí thải không đủ để quay tuabin với tốc độ cao, dẫn đến hiện tượng trễ Turbo.

Hiện tượng trễ Turbo là một vấn đề phổ biến đối với những xe sử dụng động cơ Turbo. Tuy nhiên, có nhiều cách để khắc phục hoặc hạn chế hiện tượng này. Người lái nên lựa chọn phương pháp phù hợp nhất với nhu cầu và khả năng tài chính của mình.

Động cơ Turbo có độ bền như thế nào?

Độ bền của động cơ Turbo phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nhưng đa số động cơ Turbo có thể đạt tuổi thọ từ 200.000 đến 300.000 km hoặc hơn nếu được sử dụng và bảo dưỡng đúng cách. Tuy nhiên, cũng có những trường hợp động cơ Turbo bị hỏng sau quãng đường ngắn hơn do các yếu tố như lỗi sản xuất, sử dụng sai cách hoặc bảo dưỡng không tốt.

Xe TATA SUPER ACE – Dòng xe tải dùng máy dầu Turbo đáng chú ý

Tata Super Ace nổi bật như một “ngôi sao sáng” trong phân khúc xe tải nhẹ 1 tấn nhờ sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, đáp ứng tối ưu nhu cầu vận tải đa dạng của khách hàng. Và còn là chiếc xe tải nhẹ máy dầu duy nhất sở hữu động cơ Turbo trong phân khúc.

Tata Super Ace sở hữu động cơ Diesel Turbo Dicor 1.4L mạnh mẽ, sản sinh công suất 70 mã lực. Điểm đặc biệt là động cơ Turbo giúp xe tiết kiệm nhiên liệu tối ưu, chỉ 6 lít/100km, thấp hơn đáng kể so với mức tiêu thụ 8 lít/100km của các dòng xe tải nhẹ chạy xăng cùng phân khúc. Nhờ khả năng tiết kiệm nhiên liệu ấn tượng này, Tata Super Ace giúp bạn tiết kiệm chi phí vận hành đáng kể.
Lấy ví dụ, nếu bạn di chuyển 150km mỗi ngày, bạn sẽ tiết kiệm được hơn 100.000VNĐ mỗi ngày, tương đương hơn 3 triệu mỗi tháng và hơn 37 triệu mỗi năm. Sau 7 năm sử dụng xe, bạn sẽ tiết kiệm được hơn 245 triệu đồng. Khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội của Tata Super Ace mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp, góp phần gia tăng lợi nhuận và tối ưu hóa chi phí đầu tư.
Sức mạnh vượt trội: Xe sở hữu mô-men xoắn cực đại 140 Nm tại vòng tua thấp 2.000 vòng/phút, giúp xe dễ dàng tăng tốc và vượt dốc, thích hợp cho những cung đường đèo dốc, địa hình gồ ghề. TATA superACE nhấn mạnh sự nổi bật trong phân khúc xe tải nhỏ với công suất và mô-men xoắn lớn nhất.
Khả năng chở tải ấn tượng: Nhờ động cơ mạnh mẽ, Tata Super Ace có khả năng chở tải lên đến 1.2 tấn, cao hơn so với các đối thủ cùng phân khúc chỉ chở được 1 tấn. Khả năng chở tải cao giúp bạn vận chuyển được nhiều hàng hóa hơn, tăng hiệu quả kinh tế cho mỗi chuyến hàng.

Turbo không chỉ đóng góp cho việc nâng cao hiệu suất, công suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu, mà còn tạo ra những trải nghiệm lái xe mạnh mẽ tuyệt vời, khiến người lái xe cảm thấy thú vị trên hành trình di chuyển. Việc hiểu rõ “Turbo là gì?” giúp người dùng tận dụng tối đa lợi ích của công nghệ này. Tuy nhiên, việc bảo dưỡng định kỳ và sử dụng đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và hiệu quả của động cơ turbo, giúp xe luôn vận hành ở trạng thái tốt nhất.