Động cơ đốt trong sẽ còn vai trò nhất định trong ngành công nghiệp ô tô trong tương lai, nhất là khi các hệ thống như siêu nạp và tăng áp đang ngày càng giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu hơn. Tuy nhiên, đó vẫn chưa là tất cả bởi vì vẫn còn cách hiệu quả hơn để tận dụng một phần trong 20-30% năng lượng mất đi từ khí nóng (sau khi đốt trong động cơ) thải ra môi trường. Hệ thống đó gọi là Turbo Compounding.

Động cơ đốt trong sẽ còn vai trò nhất định trong ngành công nghiệp ô tô trong tương lai, nhất là khi các hệ thống như siêu nạp và tăng áp đang ngày càng giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu hơn. Tuy nhiên, đó vẫn chưa là tất cả bởi vì vẫn còn cách hiệu quả hơn để tận dụng một phần trong 20-30% năng lượng mất đi từ khí nóng (sau khi đốt trong động cơ) thải ra môi trường. Hệ thống đó gọi là Turbo Compounding .

Cũng giống như hệ thống tăng áp, turbo compounding cũng tận dụng nhiệt lượng khí thải thoát ra từ động cơ và tái tạo lại thành một phần động lượng. Tuy nhiên thay vì là để làm quay bộ nén khí (compressor) như trên hệ thống tăng áp, thì turbo compounding sẽ có một bộ chuyển đổi để chuyển trực tiếp nhiệt lượng thành động lượng và bổ sung vào công suất tổng của chiếc xe. Hệ thống turbo compounding có thể hoạt động độc lập hoặc chung với hệ thống tăng áp.

Trong Thế chiến thế giới thứ 2, động cơ Wright R-3350 18 xy lanh trên các máy bay Douglas DC-7 và Lockheed Super Constellation sử dụng hệ thống turbo compounding 3 turbine có thể tái tạo được 20% lượng khí thải. Ngày nay các xe đầu kéo của Freightliner và Western Star cũng đang sử dụng động cơ Detroit DD15TC có ứng dụng hệ thống turbo compounding.

Để giải quyết bài toán về chi phí cũng như giảm độ phức tạp của các chi tiết trong bộ chuyển đổi nhiệt lượng thành động lượng, turbo compound có thể sử dụng theo phương án dẫn động máy phát điện. Dễ hiểu hơn thì nó sẽ chuyển nhiệt lượng thành năng lượng điện để ứng dụng trên các xe lai hybrid.

Phương án này đã được áp dụng trên các xe F1 dưới tên gọi hệ thống tái tạo động năng. Nó không yêu cầu bộ chuyển đổi/khớp truyền động (drive coupling) cồng kềnh, mà khí thải nóng sẽ trực tiếp làm quay turbine máy phát điện. Năng lượng điện sẽ được lưu trữ trong bộ pin hay truyền thẳng vào hệ truyền động để phối hợp cùng động cơ đốt trong.

Còn nếu áp dụng trên những xe thường, thì turbo compounding có thể đóng vai trò như 1 máy phát độc lập cung cấp điện cho cả xe mà không cần phải lấy năng lượng thông qua động cơ như cách trước đây nữa.

Theo Car&Driver

Tweet