Trước những yêu cầu quy định về khí thải ngày một nghiêm ngặt, các nhà sản xuất ô tô đã buộc phải chuyển dần từ động cơ hút khí tự nhiên, dung tích động cơ lớn sang các loại động cơ tăng áp có dung tích nhỏ hơn.

Một trong số đó là loại động cơ tăng áp Turbo, vận hành bằng cách tận dụng nguồn khí thải của chính động cơ để nén khí cưỡng bức. Sau đó, lượng khí nén được đưa vào trong động cơ để giúp tăng công suất, cải thiện khả năng vận hành của xe.

Cấu tạo của động cơ tăng áp Twin-Turbo và Bi-Turbo

Twin-Turbo hay còn gọi là Parallel Turbo, là một trong những loại turbo tăng áp động cơ ô tô phổ biến nhất hiện nay. Đây là thuật ngữ chỉ động cơ có hai bộ tăng áp (còn gọi là bộ tăng áp kép) có cùng kích thước, được đặt song song và có nhiệm vụ nén không khí nạp vào động cơ. 

Trong khi, Bi-Turbo hay có tên gọi khác là Sequential Turbo, là thuật ngữ chỉ động cơ có hai bộ tăng áp nhưng có kích thước khác nhau và hoạt động tuần tự. Bộ tăng áp nhỏ hoạt động ở tốc độ vòng tua thấp, cung cấp mô-men xoắn ngay lập tức. Trong khi đó, bộ tăng áp lớn hoạt động ở tốc độ vòng tua cao, cung cấp thêm công suất. Hai bộ turbo này có thể hoạt động độc lập để có thể tạo ra hiệu suất động cơ tối đa khi cần.

Sự khác nhau giữa Twin-Turbo và Bi-Turbo?

Mặc dù cả hai bộ tăng áp kép này đều hướng tới mục tiêu tăng hiệu suất tối đa cho động cơ, tuy nhiên chúng vẫn có những sự khác nhau cơ bản. Một trong những thành phần tạo nên sự khác biệt đến từ loại động cơ xe.

Bộ tăng áp Twin-Turbo được bố trí ngay bên dưới nắp ca-pô và thường được lắp đặt trong động cơ V6 hoặc V8. Khi đó cả hai nhánh động cơ đều được chia đều lượng khí thải và mỗi turbo phụ trách 3 hoặc 4 xi lanh.

Do đó, đây là hai loại động cơ tăng áp Twin-Turbo mang lại hiệu suất tốt nhất cho những người muốn có trải nghiệm lái tốc độ cao. Ngoài ra, bộ tăng áp Twin-Turbo cũng thường được áp dụng cho động cơ nằm ngang đối đỉnh (boxer) với nhiều dãy xi-lanh.

Hiện nay, bộ tăng áp Twin-Turbo được sử dụng chủ yếu trên những dòng xe cao cấp, hiện đại của Mercedes-Benz, BMW, Porsche, Bentley, Rolls-Royce... Mục đích của cách bố trí này là để giảm số lượng đường ống cần thiết cho hệ thống nạp và xả, tăng hiệu suất và giảm độ trễ của turbo.

Bộ tăng áp Bi-Turbo là một thuật ngữ chỉ động cơ tăng áp kép, trong đó từ "Bi" dùng để chỉ bộ tăng áp được lắp trong hệ thống truyền lực của động cơ ô tô. Bộ tăng áp nhỏ hoạt động với lưu lượng khí thải và tốc độ vòng quay thấp hơn, cung cấp nhiều công suất hơn ở tốc độ vòng tua thấp hơn.  Khi người lái tăng tốc, bộ tăng áp thứ hai có kích thước lớn hơn sẽ tạo ra nhiều công suất hơn ở dải vòng tua cao hơn.

Ưu nhược điểm của Twin-Turbo và Bi-Turbo

Uu điểm của bộ tăng áp Bi-Turbo là giảm đáng kể độ trễ của turbo, từ đó động cơ có được sức mạnh vượt trội và phản ứng nhanh nhẹn hơn. Nhưng nhược điểm của bộ tăng áp Bi-Turbo là tốn kém để sản xuất và phức tạp để lắp đặt, đòi hỏi nhiều ống dẫn.

Bên cạnh đó, động cơ Bi-Turbo cần được bảo dưỡng đúng cách do có nhiều bộ phận dễ hỏng hơn. Với sự phát triển của công nghệ hiện đại, bộ tăng áp Bi-Turbo hiếm khi được sử dụng cho động cơ xăng, chủ yếu cho động cơ diesel.

Trong khi, ưu điểm của bộ tăng áp Twin-Turbo là dễ lắp đặt và điều chỉnh nhất vì loại này cần ít ống xả nên tiết kiệm chi phí so với kích thước nhỏ gọn của chúng. Nhờ đó, bộ tăng áp Twin-Turbo sẽ nâng hiệu suất làm việc của động cơ, giúp tiết kiệm nhiên liệu tối đa trong quá trình sử dụng.

Tuy nhiên, nhược điểm của bộ tăng áp Twin-Turbo đến từ cách bố trí song song nên thường chỉ là bộ tăng áp nhỏ, có thiết kế đơn giản hơn bộ tăng áp Bi-turbo nên nó xử lý lượng khí thải ít hơn với công suất vòng tua máy hạn chế, dẫn tới mất nhiều công suất hơn khi so sánh với bộ tăng áp Bi-Turbo. Ngoài ra, chi phí sử dụng Twin-Turbo khá đắt vì pít-tông và trục khuỷu phải chắc chắn hơn để đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật.

Cuối cùng, nhược điểm chung của cả bộ tăng áp Twin-Turbo và Bi-Turbo là cấu tạo phức tạp hơn so với động cơ tăng áp đơn. Do đó, chúng cần có hệ thống bơm dầu có công suất lớn hơn để duy trì hoạt động liên tục, hệ thống làm mát cũng cần phải lớn hơn để giải nhiệt cho động cơ. Cùng với đó là khoảng thời gian thay dầu của các động cơ tăng áp sẽ đến sớm hơn so với động cơ không được tăng áp.