Bộ tăng áp lần đầu ra đời để bù công suất cho xe khi phải chạy lên những khu vực đèo núi, không khí loãng không đủ cho quá trình cháy nổ trong động cơ.
Thuật ngữ động cơ tăng áp với bộ tăng áp không còn lạ nhưng trong những năm qua công nghệ này luôn có những biến đổi. Trong khi tất cả các động cơ diesel đều có tăng áp thì động cơ xăng lại rải rác. Dưới đây là một số điều quan trọng nhất về bộ tăng áp.
1. Bộ tăng áp là một công cụ cơ khí được sử dụng như hệ thống nén khí để đẩy vào các xi-lanh, giúp tăng cường quá trính đốt cháy từ đó tăng công suất động cơ.
2. Ban đầu bộ tăng áp dùng để tăng sức mạnh cho xe khi đi trên đèo núi nhằm bù đắp tổn thất sức mạnh do lên cao thiếu oxi cung cấp cho buồng đốt.
Bộ tăng áp hình con ốc xoắn tròn.
3. Ứng dụng đầu tiên ngoài chạy đèo dốc là trên một chiếc F1 và xe gia đình Tata Zest.
4. Trên động cơ, bộ tăng áp có hình như hai con ốc cỡ lớn nằm liền nhau bắt vít vào đường xả.
5. Bộ tăng áp được đặt ở họng xả động cơ để lợi dụng lực đẩy của khí xả làm quay tuabin khởi động
máy nén khí nằm giữa bộ lọc gió và cổng nạp nhiên liệu động cơ.
6. Một bộ tăng áp chủ yếu tăng lượng khí oxi đi vào buồng đốt đẩy mạnh quá trình đốt cháy, tăng công suất.
7. Máy nén sử dụng ngay tốc độ khí thải của động cơ để nén không khí thổi vào buồng đốt.
8. Ở điều kiện bình thường, càng nhiều oxi được nén vào buồng đốt, quá trình cháy càng hiệu quả, tăng công suất.
9. Tuabin trong bộ tăng áp quay với tốc độ lên đến 150.000 vòng/phút, tức nhanh gấp 30 lần tốc độ tua máy của hầu hết các động cơ.
10. Độ trễ (Turbo lag)
Động cơ lắp bộ tăng áp luôn có một độ trễ nhất định. Bởi lẽ để có dòng khí với áp lực lớn đẩy vào buồng đốt, tuabin cần quay ở tốc độ cao. Muốn tuabin quay ở tốc độ cao thì lượng khí thải ra từ họng xả phải lớn, điều này không đạt được ở vòng tua máy thấp. Do đó, khi đạp ga có đôi chút độ trễ lúc vòng tua máy chưa lên cao, xe vọt đi lúc tua máy đạt mức cần thiết.
11. Cửa xả
Cửa xả là một van cho phép luồng khí nén thoát bớt ra ngoài trước khi đi vào buồng đốt lúc đã đạt mức độ cho phép. Bởi lẽ, nếu không có cửa xả, áp suất khi trong máy nén ngày càng tăng cao đến khi thổi vào buồng đốt gây ra hoạt động đốt cháy quá giới hạn dẫn tới nổ.
Động cơ tăng áp của BMW X1.
12. Làm mát khí nạp (intercooler)
Khi không khí được nén sẽ nóng lên và giãn nở. Để nhận nhiều sức mạnh từ động cơ, mục tiêu là có được nhiều phân tử khí vào xi-lanh hơn chứ không phải là khí giãn nở trong khi số phân tử khí lại ít. Do đó, bộ làm mát khí nạp hình thành để làm mát nguồn khí nóng từ máy nén trước khi đi vào buồng đốt để tăng hiệu suất tăng áp đồng thời bảo vệ động cơ.
13. Nhược điểm
Nhược điểm lớn nhất của động cơ có tăng áp là âm thanh ống xả
may lam lanh nuoc chiller của động cơ tăng áp thường ít lực hơn động cơ hút khí tự nhiên, do đó độ "gầm rú" không bằng, mang lại ít cảm giác phấn khích cho người mê tốc độ. Như một số mùa giải F1 gần đây khi nhà tổ chức yêu cầu các xe chuyển sang dùng động cơ tăng áp thay cho hút khí tự nhiên thì âm thanh ống xả đã kém hấp dẫn đi nhiều.
14. Những hãng và nhà cung cấp bộ tăng áp lớn nhất bao gồm Garrett (Honeywell), Borg Warner và Mitsubishi Turbochargers.
15. Trong những năm gần đây nhiều cải tiến mới cho động cơ tăng áp như: tăng áp điều khiển cánh VGT, tăng áp đa tầng...
