Các nhà sản xuất xe hơi xe khách cũng như xe tải ngày nay thì đều có gắng cho ra đời những công nghệ nhằm cải thiện công suất xe một các tốt nhất, Điển hình là ống dẫn khi nạp biến đổi, hệ thống nghịch và xả động cơ đa van.
1. Ống dẫn khí nạp biến đổi
Ống dẫn khí nạp biến đổi ngày càng phổ biến nó được dùng tăng mô men vòng tua từ thấp lên trung bình mà không ảnh hưởng tới nhiên liệu tiêu thụ hoặc công suất vòng tua cao, nó giúp cải thiện linh hoạt động cơ. ống dẫn khí nạp cố định giúp tối ưu hóa hình dạng của nó để tạo 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.
Nghe có vẻ giống cân cam biến đổi Tuy nhiên ống dẫn khí nạp biến đổi mang lại lợi ích cho mô men vòng tua thấp hơn là công suất vòng tua cao. Vì vậy nó rất có ích cho các dòng xe sedan vốn ngày càng trở nên tăng cân. Nhằm cải thiện khả năng lái, Ngày nay có rất 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 thì ống dẫn khí nạp biến đổi rẻ hơn, Nó chỉ cần một vài ống góp đúc và van điện, Nhưng ngược lại nó lại cần bộ dẫn động thủy lực chính xác và tao nhã hoặc thanh đẩy cam và trục cam chuyên dụng.
Ngoài ra có 2 loại ống dẫn khí nạp biến đổi : ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi và ống hút cộng hưởng. Cả 2 đều mang mục tiêu như nhau
Ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi
Ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi thường dùng cho các dòng xe sedan và đều ứng dụng 2 ống dẫn khí nạp với chiều dài khác nhau cho mỗi xi-lanh, ống dài hơn thì được dùng cho vòng tua thấp hơn và ngược lại. Lý do vì sao mà vòng tua cao mà ống góp ngắn là vì nó tạo ra quá trình xả khí đơn giản và tự do hơn. Trong khi đó thì ống dài lại tạo ra tần số thấp cho khối không khí chạm vào xi-lanh nó phù hợp với vòng tua thấp, giúp bơm đầy xi-lanh nhanh hơn và hiệu quả hơn, tăng mô men xoắn đầu ra, Ngoài ra ống dẫn khí nạp dài còn làm giảm tốc độ của dòng không khí.
Một số hệ thống sử dụng như trong động cơ V8 của audi sở hữu 3 pha biến đổi chiều dài. Do dùng một ống nạp xoay với cửa nạp nằm giữa ro-to. Cửa nạp xoay theo các vị trí khác nhau để tạo ra chiều ra biến đổi cho ống góp được đặt trong rãnh chữ V.
Động cơ ống hút biến đổi 2 lit của Hyundai cũng sở hữu một ống góp dài hơn.Hệ thống ống hút cộng hưởng
Hệ thống ống hút cộng hượng nhằm tăng hiệu suất vòng tua từ trung bình lên cao. Trong các xi-lanh đều được cung cấp nhiên liệu bằng buồng thông gió thông qua hệ thống ống riêng. Các buồng thông gió được nối với nhau bằng ống có đường kính khác nhau. Một trong hai có thể đóng bằng van điều khiển hệ thống quản lý động cơ. Chúng được sắp xếp sao cho thứ tự xả khí luôn phiên và 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
Ngày nay nhiều mẫu xe đang áp dụng hệ thống xả nghịch áp biến đổi. Nó cũng tương tự như ống dẫn khí nạp biến đổi những chỉ khác nhau về vị trí. Ống xả thường dành cho siêu xe thường thu thập xung xả từ những xi lanh riêng biệt và kết hợp thành một xung lớn hơn và áp xuất tương ứng. Áp xuất này giúp hỗn hơp khí được hút vào xi-lanh từ ống dẫn khí nạp nhiều hơn. Quá trình này được gọi là tăng áp ngược và đạt hiệu quả cao nhất tại vòng tua máy nhất định và được quyết định bởi chiều dài ống xả. ống xả ngắn thì quá trình tăng áp ngược diễn ra tại vòng tua thấp.
Việc xả nghịch áp biến đổi thì đòi hỏi ống xả phải khác nhau và được thực hiện thông qua việc đóng mở van. Nhờ đó mà nó có thể thỏa mãn được yêu cầu của công suất vòng tua cao và thấp.
3. Động cơ đa van
Động cơ đã van được bắt đầu năm 1912 trên chiếc xe đua Peugeot GP và nó đã được nhanh chóng áp dụng vào dòng xe Bentley và Bugatti tiền chiến Nhưng không được sử dụng cho các dòng xe sản xuất hàng loạt cho đến những năm 60 khi honda S600 là chiếc sản xuất hàng loạt sử dụng động cơ 4 van ra đời thì tới năm 70 đã có thêm một vài mẫu 4 van nữa được sử dụng, như Lotus 1976, Cherolet Cosworth Vega.
Tới những năm 80 khi Ferrari ứng dụng Quattrovalvole V8 thì hãng honda bắt đầu trình làng loại động cơ 3 van cho các dòng chủ đạo của mình và đến giữa thập niên 80 thì cả Honda và Hyundai đều Trang bị động cơ 4 van cho toàn bộ mẫu xe chính. Nhưng phải mất 10 năm sau thì các hãng sản xuất xe hơi phương tây mới theo chân người Hàn
Hình dạng bất thường của nắp buồng đốt trong động cơ 5 van.Liệu rằng động cơ 5 van có giúp làm tăng hiệu suất động cơ hay vẫn chỉ là vấn đề gấy tranh cãi. Audi đã cam đoan rằng điều này là đúng nhưng lại không đưa ra được dẫn chứng cụ thể. Nhưng trên thực tế thì động cơ 5 van không cho công suất mô men xoắn lớn hơn nhưng đối thủ tới từ đức với 4 van
Ưu điểm của động cơ 5 van vẫn còn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp. Tuy nhiên các mẫu xe F1 của Ferrari từng nổi tiếng một thời với động cơ 5 van cũng đang chuyển dần sang thiết kế 4 van vài năm trước đây.
Hạn chế và giải pháp
Phần lớn thì động cơ 4 van đều không hoạt động hiệu quả tại mô men xoắn vòng tua thấp và trung bình đơn giản là vị diện tích nạp lớn và làm chậm dòng không khí. Đặc biệt tại vòng tua thấp và dòng không khí chậm trong ống dẫn khí nạp tạo ra hỗn hợp khí không hoàn hảo từ đó dẫn tới việc giảm cống suất và mô men xoắn.
Nguyên tắc hoạt động (ống hút biến đổi Hyundai).Tuy nhiên, đối với động cơ dành cho dòng Sedan chính, hãng Hyundai 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.
Tham khảo : Kinh nghiệm điều khiển xe trong thời tiết khắc nghiệt
Ống dẫn khí nạp biến đổi ngày càng phổ biến nó được dùng tăng mô men vòng tua từ thấp lên trung bình mà không ảnh hưởng tới nhiên liệu tiêu thụ hoặc công suất vòng tua cao, nó giúp cải thiện linh hoạt động cơ. ống dẫn khí nạp cố định giúp tối ưu hóa hình dạng của nó để tạo 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.
Nghe có vẻ giống cân cam biến đổi Tuy nhiên ống dẫn khí nạp biến đổi mang lại lợi ích cho mô men vòng tua thấp hơn là công suất vòng tua cao. Vì vậy nó rất có ích cho các dòng xe sedan vốn ngày càng trở nên tăng cân. Nhằm cải thiện khả năng lái, Ngày nay có rất 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 thì ống dẫn khí nạp biến đổi rẻ hơn, Nó chỉ cần một vài ống góp đúc và van điện, Nhưng ngược lại nó lại cần bộ dẫn động thủy lực chính xác và tao nhã hoặc thanh đẩy cam và trục cam chuyên dụng.
Ngoài ra có 2 loại ống dẫn khí nạp biến đổi : ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi và ống hút cộng hưởng. Cả 2 đều mang mục tiêu như nhau
Ống dẫn khí nạp chiều dài biến đổi thường dùng cho các dòng xe sedan và đều ứng dụng 2 ống dẫn khí nạp với chiều dài khác nhau cho mỗi xi-lanh, ống dài hơn thì được dùng cho vòng tua thấp hơn và ngược lại. Lý do vì sao mà vòng tua cao mà ống góp ngắn là vì nó tạo ra quá trình xả khí đơn giản và tự do hơn. Trong khi đó thì ống dài lại tạo ra tần số thấp cho khối không khí chạm vào xi-lanh nó phù hợp với vòng tua thấp, giúp bơm đầy xi-lanh nhanh hơn và hiệu quả hơn, tăng mô men xoắn đầu ra, Ngoài ra ống dẫn khí nạp dài còn làm giảm tốc độ của dòng không khí.
Một số hệ thống sử dụng như trong động cơ V8 của audi sở hữu 3 pha biến đổi chiều dài. Do dùng một ống nạp xoay với cửa nạp nằm giữa ro-to. Cửa nạp xoay theo các vị trí khác nhau để tạo ra chiều ra biến đổi cho ống góp được đặt trong rãnh chữ V.
Hệ thống ống hút cộng hượng nhằm tăng hiệu suất vòng tua từ trung bình lên cao. Trong các xi-lanh đều được cung cấp nhiên liệu bằng buồng thông gió thông qua hệ thống ống riêng. Các buồng thông gió được nối với nhau bằng ống có đường kính khác nhau. Một trong hai có thể đóng bằng van điều khiển hệ thống quản lý động cơ. Chúng được sắp xếp sao cho thứ tự xả khí luôn phiên và 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.
Ngày nay nhiều mẫu xe đang áp dụng hệ thống xả nghịch áp biến đổi. Nó cũng tương tự như ống dẫn khí nạp biến đổi những chỉ khác nhau về vị trí. Ống xả thường dành cho siêu xe thường thu thập xung xả từ những xi lanh riêng biệt và kết hợp thành một xung lớn hơn và áp xuất tương ứng. Áp xuất này giúp hỗn hơp khí được hút vào xi-lanh từ ống dẫn khí nạp nhiều hơn. Quá trình này được gọi là tăng áp ngược và đạt hiệu quả cao nhất tại vòng tua máy nhất định và được quyết định bởi chiều dài ống xả. ống xả ngắn thì quá trình tăng áp ngược diễn ra tại vòng tua thấp.
Việc xả nghịch áp biến đổi thì đòi hỏi ống xả phải khác nhau và được thực hiện thông qua việc đóng mở van. Nhờ đó mà nó có thể thỏa mãn được yêu cầu của công suất vòng tua cao và thấp.
3. Động cơ đa van
Động cơ đã van được bắt đầu năm 1912 trên chiếc xe đua Peugeot GP và nó đã được nhanh chóng áp dụng vào dòng xe Bentley và Bugatti tiền chiến Nhưng không được sử dụng cho các dòng xe sản xuất hàng loạt cho đến những năm 60 khi honda S600 là chiếc sản xuất hàng loạt sử dụng động cơ 4 van ra đời thì tới năm 70 đã có thêm một vài mẫu 4 van nữa được sử dụng, như Lotus 1976, Cherolet Cosworth Vega.
Tới những năm 80 khi Ferrari ứng dụng Quattrovalvole V8 thì hãng honda bắt đầu trình làng loại động cơ 3 van cho các dòng chủ đạo của mình và đến giữa thập niên 80 thì cả Honda và Hyundai đều Trang bị động cơ 4 van cho toàn bộ mẫu xe chính. Nhưng phải mất 10 năm sau thì các hãng sản xuất xe hơi phương tây mới theo chân người Hàn
Ưu điểm của động cơ 5 van vẫn còn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp. Tuy nhiên các mẫu xe F1 của Ferrari từng nổi tiếng một thời với động cơ 5 van cũng đang chuyển dần sang thiết kế 4 van vài năm trước đây.
Hạn chế và giải pháp
Phần lớn thì động cơ 4 van đều không hoạt động hiệu quả tại mô men xoắn vòng tua thấp và trung bình đơn giản là vị diện tích nạp lớn và làm chậm dòng không khí. Đặc biệt tại vòng tua thấp và dòng không khí chậm trong ống dẫn khí nạp tạo ra hỗn hợp khí không hoàn hảo từ đó dẫn tới việc giảm cống suất và mô men xoắn.
Tham khảo : Kinh nghiệm điều khiển xe trong thời tiết khắc nghiệt
Chủ đề tương tự
Ngày đăng:
Ngày đăng:
