Hệ thống phun xăng điện tử: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Rate this post

Hệ thống phun xăng điện tử là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng này ra sao? Nội dung dưới đây sẽ cung cấp thông tin về phun xăng điện tử mà bạn đọc quan tâm, hãy cùng Xe Máy Hiếu Thành Phát tìm hiểu ngay nhé!

I. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ LÀ GÌ? PHÂN LOẠI

Từ những năm 1970, khi quy định về tiêu chuẩn khí thải bắt đầu trở nên nghiêm ngặt, các công nghệ nhằm giảm phát thải và tăng hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu đã bắt đầu được áp dụng rộng rãi. Trong số các cải tiến đó, hệ thống phun xăng điện tử (EFI hoặc Fi – Electronic Fuel Injection hoặc Fuel Injection) đã trở nên phổ biến vào cuối thập kỷ 1980.

1.1 Hệ thống phun xăng điện tử là gì?

Hệ thống phun xăng điện tử là một công nghệ phức tạp dùng cho động cơ Xăng, chúng hoạt động bằng cách sử dụng các cảm biến và điện tử để kiểm soát quá trình phun xăng vào buồng đốt một cách hiệu quả hơn và chính xác hơn so với các hệ thống phun xăng truyền thống.

Hệ thống phun xăng điện tử có khả năng tính toán và điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-không khí và thời điểm phun xăng một cách tự động dựa trên các thông tin cảm biến nhận được. Hệ thống này cũng được sử dụng để cải thiện hiệu suất và khả năng phản ứng của động cơ đốt trong, cũng như tăng độ bền của chúng. Hệ thống phun xăng điện tử hoạt động bằng cách sử dụng các cảm biến và điện tử để kiểm soát quá trình phun xăng vào buồng đốt.

Hệ thống phun xăng điện tử là gì

1.2 Phân loại hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử được phát triển để tối ưu hóa tỷ lệ nhiên liệu và không khí được đưa vào buồng đốt của động cơ, thay thế cho hệ thống bình xăng cổ điển. Hệ thống dựa trên nguyên lý điều khiển lượng nhiên liệu được phun vào buồng đốt với tỷ lệ vừa đủ, tránh lãng phí và đảm bảo động cơ hoạt động một cách ổn định. Hiện nay có rất nhiều loại hệ thống phun xăng điện tử khác nhau được trang bị cho các loại động cơ đốt trong như:

  • Hệ thống phun xăng đa điểm (Multi-Point Fuel Injection – MPFI)
  • Hệ thống phun xăng tập trung (Central Fuel Injection – CFI)
  • Hệ thống phun xăng liên tục (Continuous Fuel Injection – CFI)
  • Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp (Direct Fuel Injection – GDI or DI)
  • Hệ thống phun xăng điện tử tiết kiệm nhiên liệu (Electronic Lean Burn)
  • Hệ thống phun xăng điện tử tăng áp (Turbocharged Direct Injection – TDI)

Mỗi loại hệ thống phun xăng điện tử có ưu điểm và nhược điểm riêng, và chúng được chọn lựa dựa trên mục tiêu, điều kiện vận hành của từng loại phương tiện, máy móc cụ thể. Đặc điểm cơ bản của các loại hệ thống phun xăng điện tử này như sau:

Phân loại hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng đơn điểm (SPI):

Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single-Point Fuel Injection – SPI) là một loại hệ thống phun xăng điện tử, nhưng nó khác biệt so với hệ thống phun xăng đa điểm (Multi-Point Fuel Injection – MPFI) ở chỗ chỉ có một bộ phun xăng duy nhất cho toàn bộ động cơ. Điều này có nghĩa là xăng được phun vào múi hút duy nhất, thường ở vị trí gần gắn với bộ lọc không khí hoặc bên trên múi hút.

Hệ thống phun xăng đơn điểm thường được sử dụng trong các xe ô tô cũ hoặc trong các ứng dụng cần đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải và tiết kiệm nhiên liệu tương đối thấp.

Hệ thống phun xăng tập trung (Central Fuel Injection – CFI)

Hệ thống phun xăng tập trung (Central Fuel Injection – CFI): Trong hệ thống này, có một bộ phun xăng duy nhất nằm ở một vị trí trung tâm trên múi hút. Nó phun xăng vào buồng đốt theo một cách tập trung và dùng cảm biến áp suất để kiểm soát lượng xăng được phun vào. Đây là hệ thống được nâng cấp từ hệ thống phun đơn điểm bằng cách sử dụng hai vòi phun, giúp tăng thêm lượng nhiên liệu khi động cơ hoạt động.

Khối hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI):

Hệ thống phun xăng đa điểm (Multi-Point Fuel Injection – MPFI): Đây là loại phun xăng điện tử phổ biến nhất. Trong hệ thống này, có một bộ phun xăng riêng biệt cho từng xi lanh hoặc từng nhóm xi lanh. Điều này cho phép điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-không khí cho mỗi xi lanh một cách độc lập, tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

Hệ thống phun xăng điện tử này được xem là ưu việt nhất hiện nay. Mỗi xi-lanh được trang bị một vòi phun xăng điện tử riêng lẻ được đặt trước van xupap. Nhiệm vụ của hệ thống này là xác định thời điểm phun nhiên liệu một cách chính xác.

Hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp (Direct Fuel Injection – GDI or DI):

Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp (Direct Fuel Injection – GDI hoặc DI) là một loại tiên tiến của hệ thống phun xăng điện tử trong đó xăng được phun trực tiếp vào buồng đốt, thay vì phun vào múi hút như trong hệ thống phun xăng truyền thống. GDI cho phép kiểm soát chính xác tỷ lệ nhiên liệu-không khí và thời điểm phun xăng, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

Chúng thường được sử dụng trong các động cơ tăng áp (turbocharged) để tối ưu hóa hiệu suất và tăng áp. Bằng cách phun xăng trực tiếp vào buồng đốt, GDI tạo điều kiện tốt hơn cho việc đốt nhiên liệu, giúp tăng cường hiệu suất động cơ và tạo ra ít khí thải hơn.

Hệ thống phun xăng điện tử tiết kiệm nhiên liệu (Electronic Lean Burn)

Là một loại hệ thống phun xăng điện tử được thiết kế để cải thiện tiết kiệm nhiên liệu bằng cách duy trì tỷ lệ nhiên liệu-không khí (air-fuel ratio) cực kỳ nghèo (lean), tức là có nhiều không khí hơn so với nhiên liệu trong hỗn hợp nhiên liệu. Hệ thống này thường được sử dụng trong mục tiêu làm tăng hiệu suất nhiên liệu và giảm khí thải.

Hệ thống này thiết kế để cung cấp ít nhiên liệu hơn so với hỗn hợp nhiên liệu truyền thống, mục tiêu là tối ưu hóa tiết kiệm nhiên liệu. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất nhiên liệu cao, chẳng hạn như trong các xe hơi hybrid hoặc các phương tiện chạy bằng nhiên liệu tiết kiệm. Tuy nhiên, việc duy trì tỷ lệ nhiên liệu-không khí nghèo đòi hỏi các hệ thống kiểm soát phức tạp và có thể làm tăng sự phức tạp của hệ thống xăng điện tử.

Hệ thống phun xăng điện tử tăng áp (Turbocharged Direct Injection – TDI):

Hệ thống phun xăng điện tử tăng áp (Turbocharged Direct Injection – TDI) là một loại tiên tiến của hệ thống phun xăng điện tử, thường được sử dụng trong các động cơ tăng áp (turbocharged) để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu. Hệ thống này kết hợp hai công nghệ quan trọng: phun xăng trực tiếp (Direct Injection – DI) và tăng áp bằng lốp (turbocharging).

TDI sử dụng phun xăng trực tiếp vào buồng đốt, thay vì phun vào múi hút như trong hệ thống phun xăng truyền thống. Điều này cải thiện hiệu suất đốt cháy nhiên liệu và tạo điều kiện tốt hơn cho tăng áp. Tăng áp là quá trình tăng áp lượng không khí nạp vào động cơ bằng cách sử dụng một lốp (turbocharger) để nạp thêm không khí vào múi hút. Các loại động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử Turbo tăng áp tạo ra áp lực cao hơn trong buồng đốt, giúp động cơ đạt công suất cao hơn và cải thiện hiệu suất.

Vai trò của hệ thống phun xăng điện tử

II. CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

Hệ thống phun xăng điện tử bao gồm 3 thành phần chính là: Bộ cảm biến, bộ điều khiển điện tử, và bộ phun nhiên liệu. Dưới đây, Xe Máy Hiếu Thành Phát sẽ cung cấp cho các bạn thông tin chi tiết về 3 thành phần này, hãy cùng theo dõi nhé!

2.1 Các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử là gì

Cảm biến là một phần không thể thiếu trong cấu tạo hệ thống phun xăng và được đặt ở vị trí khác nhau trên động cơ để thu thập dữ liệu và chuyển thông tin đến bộ điều khiển và điều chỉnh ECU. ECU sau đó tiếp nhận, tổng hợp, và phân tích dữ liệu này để đưa ra các biện pháp điều chỉnh.

Nói một cách đơn giản, các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử có nhiệm vụ chính là truyền thông tin đến ECU. Loại cảm biến thường gặp trong hệ thống này bao gồm:

  • Cảm biến nhiệt độ động cơ: Đo nhiệt độ của động cơ để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu và khí thải.
  • Cảm biến nhiệt độ cửa vào: Đo nhiệt độ của không khí được hút vào động cơ, ảnh hưởng đến tỷ lệ nhiên liệu và khí thải.
  • Cảm biến nhiệt độ khí thải: Đo nhiệt độ của khí thải sau khi đã cháy, cung cấp thông tin quan trọng cho việc kiểm soát khí thải.