Mọi thứ bạn cần biết về hệ thống nạp khí hiệu suất

Hệ thống nạp khí hiệu suất nhìn thì có vẻ không quá phức tạp. Nhưng liệu có đúng như vậy?



Hệ thống nạp khí hiệu suất là gì?

Một khía cạnh của hiệu suất động cơ mà bạn có thể không nghĩ đến nhiều là hệ thống nạp khí của nó. Bộ nạp khí là sự thay thế hậu mãi cho hệ thống nạp khí tích trữ, được thiết kế để hút không khí từ bên ngoài, chảy qua bộ lọc không khí và vào thân van tiết lưu của động cơ phun nhiên liệu để trộn với xăng hoặc dầu đi-e-zel. Điều này tạo ra một sự hóa hơi hòa khí, được bơm vào đầu xi lanh và cuối cùng vào buồng đốt để đốt. Hệ thống hút khí lạnh không làm cho không khí lạnh hơn – nó chỉ đơn giản là loại bỏ nhiệt sinh ra từ lượng khí nạp tích trữ do vị trí của nó.

Bạn có thể tự cho rằng, “đây là một hệ thống khá đơn giản. Một động cơ chỉ cần một ống nạp, một bộ lọc để chặn bụi bẩn và các phần nối với ống nạp.” Mặc dù tất cả những điều đó đều đúng, nhưng khoang động cơ của một chiếc ô tô hiện đại là một nơi rất chật chội. Âm thanh đầu vào (thứ mà những người ít quan tâm đến hiệu suất có thể gọi là ‘tiếng ồn’) phải được thiết kế để làm hài lòng số lượng khách hàng lớn nhất. Bản thân bộ lọc, một hạng mục bảo dưỡng thường xuyên được lên lịch, không cần nhiều hơn sợi giấy rẻ tiền. Và sức nóng của khoang động cơ chỉ là thứ mà hệ thống hút gió phải giải quyết.



Tại sao điều này lại quan trọng đối với bạn, một người đam mê ô tô? Bởi vì không khí được động cơ lấy vào là rất quan trọng. Nó cũng quan trọng như nhiên liệu, bởi vì trên thực tế, động cơ không chỉ đốt cháy xăng mà là hỗn hợp xăng và không khí. Nếu chúng ta có thể nạp nhiều không khí hơn (và một lượng nhiên liệu lớn hơn tương ứng) vào động cơ, chúng ta có thể tăng mã lực của nó một cách dễ dàng và không tốn kém. Hầu hết các thiết lập của nhà máy đều hạn chế, do thiếu không gian khoang động cơ. Nhiều lối đi hẹp, thậm chí có vách ngăn để giảm tiếng ồn. Và rất ít hoặc không nỗ lực để đưa không khí lạnh hơn từ bên ngoài khoang động cơ vào động cơ (không khí lạnh đậm đặc hơn không khí nóng, có nghĩa là có nhiều hơn).

 

Trên thị trường, có nhiều hệ thống nạp khí hiệu suất được bày bán được thiết kế để khắc phục tất cả những thiếu sót này của nhà máy. Tuyệt vời hơn nữa, những bộ kit này có giá cả phải chăng và khá dễ dàng cho các DIYer lắp đặt trên xe của riêng họ. Hệ thống hút gió có thể dễ lắp đặt đến mức chúng thường được đề xuất là ‘công việc đầu tiên’ cho người mới làm quen, vì hầu hết chỉ yêu cầu một số dụng cụ cầm tay đơn giản. Dưới đây, chúng tôi sẽ mô tả một số biến thể giữa các bộ kit có sẵn và cũng giới thiệu một số mẫu của chúng.

Tại sao bộ nạp khí quan trọng đối với Mã Lực?

Nhiệt làm cho các phân tử không khí bị co lại và loãng ra. Nó cũng làm tiêu hao oxy – đó là lý do tại sao một đám cháy sẽ phát triển khi có nhiều oxy hơn và co lại hoặc bị dập tắt khi oxy được loại bỏ. Không khí lạnh hơn có các phân tử lớn hơn và nồng độ oxy cao hơn. Vì oxy là nguồn nhiên liệu tự nhiên để đốt cháy, càng nhiều oxy trong hơi nhiên liệu của bạn, sự nổ và đốt cháy bên trong buồng đốt càng lớn và do đó: tăng thêm mã lực. Bộ nạp khí lạnh giúp cải thiện năng lượng nhưng cũng có xu hướng tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn, đó là lý do tại sao sự tiết kiệm nhiên liệu thường giảm khi lắp đặt thêm bộ nạp khí lạnh.

Các hệ thống nạp khí hiệu suất có giống nhau không?

Có nhiều loại hệ thống nạp khí hiệu suất hậu mãi khác nhau có sẵn. Mặc dù mục đích của tất cả các hệ thống nạp phải giống nhau (để tăng lưu lượng khí cho động cơ), các thiết kế và kết quả cuối cùng có thể rất khác nhau.

Kết cấu chung của hệ thống nạp khí hiệu suất?

Hai thành phần chính của hệ thống là hộp khí và bộ lọc.

Hộp khí (Airbox)

Hộp khí được sử dụng để dẫn dòng khí mát từ bên ngoài khoang động cơ trực tiếp đến bộ lọc. Nó còn có thêm chức năng ngăn dòng khí khỏi tác động của nhiệt sinh ra từ động cơ.



Bộ lọc (Air filter)

Xem xét nhanh các hệ thống nạp khí hiệu suất khác nhau sẽ thấy rằng hầu hết chúng sử dụng các bộ lọc lớn hơn thiết kế của nhà máy. Chúng có xu hướng có hình dạng hình nón hoặc hình bầu dục để giúp bộ lọc tiếp xúc nhiều hơn với không khí đi vào. Vật liệu lọc cũng vậy, có chất lượng cao hơn. Thay vì loại giấy rẻ tiền mà nhà máy sử dụng, các bộ lọc hiệu suất sử dụng bông hoặc vật liệu tổng hợp giúp giữ lại nhiều hạt bụi hơn và có thể giặt được để có thể tái sử dụng.



Với các phần tử lọc không khí, bạn sẽ thấy hai điểm khác biệt. Đầu tiên là bộ lọc “khô” so với “có dầu”. Bộ lọc khô cũng giống như bộ lọc của nhà máy (nhà máy sản xuất ô tô). Tuy nhiên, bông tẩy trang tổng hợp cho phép bộ lọc được rửa sạch và tái sử dụng, giúp bạn tiết kiệm tiền về lâu dài. Bộ lọc có dầu có một lớp dầu rất nhẹ được phủ lên bề mặt của nó, giúp bộ lọc hoạt động tốt hơn trong việc bắt và giữ bụi bẩn. Mặc dù các bộ lọc này cũng có thể rửa được, nhưng chúng yêu cầu bôi lại dầu như một phần của quá trình bảo dưỡng. Một số nhà sản xuất gắn bó với thiết kế này hay thiết kế khác, và một số đưa ra sự lựa chọn riêng. Lưu ý rằng các bộ lọc có dầu sẽ yêu cầu mua một chai dầu cụ thể.

Điểm khác biệt thứ hai trong thiết kế bộ lọc là bộ lọc được đặt ở dạng mở hay được đặt trong hộp riêng của nó. Một bộ lọc mở sẽ lấy không khí từ môi trường xung quanh nó ngay lập tức, bất kể nhiệt độ không khí. Một bộ lọc nằm trong vỏ riêng của nó có thể hút ít không khí hơn một chút, nhưng cũng có thể được bảo vệ khỏi không khí trong khoang động cơ nóng hơn. Sự lựa chọn có thể bị giới hạn bởi năm, dòng xe và kiểu xe của bạn, nhưng hãy dành thời gian để kiểm tra những gì được thiết kế để phù hợp với chiếc xe của bạn.

Một số lưu ý khi lắp hệ thống nạp khí hiệu suất:



1. Thiết kế đặc trưng cho xe: Hầu hết các nhà sản xuất bộ nạp khí lạnh đều thiết kế chúng để phù hợp với loại động cơ và loại xe cụ thể, năm, hãng và kiểu dáng. Điều đầu tiên bạn cần làm là xác minh rằng sản phẩm bạn đặt hàng và lắp đặt được khuyến nghị cho chiếc xe cụ thể của bạn.

2. Vật liệu đường ống: Nói chung, các ống nạp khí hiệu suất có thể được làm bằng kim loại, điển hình là nhôm hoặc bằng nhựa. Ống kim loại có thể bắt mắt, vì chúng có sẵn được đánh bóng hoặc một số lớp hoàn thiện sơn tĩnh điện. Mặt khác, nhựa hầu như luôn có màu đen, nhưng ống nhựa dễ tạo thành các hình phức tạp hơn, và nhựa có thêm ưu điểm là giữ được mát hơn, và hãy nhớ rằng, chúng ta muốn lượng khí nạp của chúng ta ở nhiệt độ càng mát càng tốt. Tương tự như các lựa chọn cho thiết kế bộ lọc, phần lớn sẽ phụ thuộc vào chính xác những gì được cung cấp cho cấu hình động cơ và xe cụ thể của bạn, vì vậy hãy quét danh sách trước khi bạn đặt tâm huyết vào thiết kế này hay thiết kế khác.

3. Kiểu dáng bộ nạp khí lạnh: Mục tiếp theo cần suy nghĩ là kiểu dáng hoặc loại hệ thống nạp khí lạnh. Nhìn chung có hai loại: hệ thống nạp ngắn Short Ram và hệ thống nạp khí lạnh thực sự.
 

4. Lưu lượng ống nạp: Cách hiệu quả nhất để đi từ điểm A đến điểm B là một đường thẳng, do đó, nó cũng rất quan trọng để xem xét dòng chảy của ống. Khái niệm này tạo ra sự khác biệt rất lớn với hệ thống nạp khí lạnh. Khi bạn có ống thẳng, không khí lưu chuyển hiệu quả hơn so với ống có độ cong đáng kể.

5. Chống chịu nước: Điều này cũng rất quan trọng để mua một bộ nạp khí lạnh hậu mãi với nhiều tấm chắn từ nước hoặc thời tiết ẩm ướt. Điều cuối cùng bạn muốn là không có bất kỳ nước nào bị hút vào luồng khí lạnh vì nó có thể dẫn đến các sự cố hỏng hóc động cơ thảm khốc.

Sự khác nhau giữa hệ thống nạp khí hiệu suất hậu mãi và hệ thống lấy gió tiêu chuẩn (OEM intake)



Một hệ thống nạp khí lạnh hậu mãi khác với các thiết bị tiêu chuẩn mà xe bạn đi kèm. Hai trong số các thay đổi từ một lượng khí tiêu chuẩn sang một hệ thống hút khí lạnh bao gồm:

 

Khi nào bạn cần nâng cấp bộ nạp khí và lý do?

Một phương pháp để tăng hiệu suất động cơ của xe là tăng lượng nhiên liệu được sử dụng trong quá trình đốt cháy. Sự gia tăng nhiên liệu này dẫn đến nhu cầu về lượng không khí tăng lên để duy trì tỷ lệ không khí/nhiên liệu cần thiết. Trong một số trường hợp, hệ thống hút khí tiêu chuẩn của xe có thể hạn chế luồng không khí, do đó cần phải có bộ nạp khí hiệu suất.

Làm thế nào để có được bộ nạp khí phù hợp?

Có một số lựa chọn khi quyết định thực hiện nâng cấp bộ nạp khí cho một chiếc xe. Có ba loại chính:

Thứ nhất, nâng cấp tấm lọc, sử dụng hộp khí hiện có của xe và thay thế bộ lọc giấy tiêu chuẩn bằng bộ lọc high-flow làm từ bông gạc, vật liệu tổng hợp hoặc bọt. 

Tiếp theo là hệ thống nạp khí mở, loại bỏ hộp khí tiêu chuẩn và thay thế bằng bộ lọc kết nối với đường ống nạp gắn trong khoang động cơ. Vì không sử dụng hộp khí, không khí được hút từ bên trong khoang - nơi không khí ấm hơn và ít đặc hơn, do đó có thể không đạt được hiệu suất tối ưu. Việc sử dụng tấm chắn nhiệt thường được sử dụng để tách bộ phận lọc khỏi động cơ. Ví dụ, trong trường hợp cửa hút hiệu suất của Pipercross, bộ lọc và đường ống có thể được đặt xuống thấp phía sau cản trước để đảm bảo rằng bộ lọc nhận được không khí lạnh mặc dù không được đặt trong hộp khí.

Tùy chọn cuối cùng là bộ nạp khí lạnh kín, trong đó hộp khí được thiết kế xung quanh bộ lọc có kích thước tối ưu để đạt được hiệu suất cần thiết. Việc đặt bộ lọc trong hộp khí giúp cung cấp luồng không khí mát liên tục đến bộ lọc, đồng thời che chắn bộ lọc khỏi nhiệt độ động cơ cao. 

Hạn chế của hệ thống nạp khí OEM là gì? Hệ thống nạp khí hậu mãi có bị như vậy không?

Những hạn chế của hệ thống nạp khí OEM thường do các quy định áp dụng đối với các nhà sản xuất xe hơi. Rất nhiều hạn chế trong các hộp khí tiêu chuẩn là do cần phải loại bỏ tiếng ồn từ hệ thống nạp khí, và điều này làm gián đoạn luồng không khí. Hệ thống nạp khí OEM được thiết kế để thực hiện một công việc cụ thể đối với một công suất đầu ra cụ thể. Điều mà các nhà thiết kế không bận tâm đến là khi nào những chiếc xe được độ và cần lưu thông nhiều không khí hơn. Đây là nơi mà hệ thống nạp khí hậu mãi sẽ tiếp quản.

Nên cân nhắc những bộ phận hậu mãi nào khác khi nâng cấp bộ nạp khí?

Hệ thống nạp khí của chiếc xe sẽ hoạt động tốt nhất khi phần còn lại của nó được tối ưu hóa. Có nghĩa là cần phải đảm bảo rằng mọi yếu tố của hệ thống dẫn khí của động cơ cũng được điều chỉnh để hoạt động độc lập hơn, từ intercooler, đến đường ống, thân bướm ga, hệ thống ống xả... Nâng cấp hệ thống tăng áp, nếu có, cũng sẽ rất đáng giá, cũng như sửa đổi lại ECU và nâng cấp nhiên liệu có thể có để phù hợp với sự gia tăng lưu lượng khí.