Hệ thống phun xăng điện tử là gì?
Hệ thống phun xăng điện tử có thể gọi tắt là EFi hoặc Fi (viết tắt của từ Electronic Fuel Injection hoặc Fuel Injection trong Tiếng Anh). Theo đó, chúng là một hệ thống hòa khí thế hệ mới thay thế cho bộ chế hoà khí (bình xăng con) như cũ.
Hệ thống phun xăng điện tử dùng một khối hệ thống tinh chỉnh và điều khiển điện tử để can thiệp vào các bước phun nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ từ đó nhằm tối ưu hóa quá trình sử dụng nhiên liệu ở động cơ và thiết bị.
Nhiệm vụ: Chúng có nhiệm vụ chính là tối ưu hoá quá trình tiêu hao nhiên liệu tại động cơ và giúp xe hoạt động ổn định. Bên cạnh đó, hệ thống này còn có nhiệm vụ hỗ trợ một số bộ phận của động cơ.
Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử
Có nhiều loại hệ thống phun xăng điện tử nhưng tựu chung lại, chúng có cấu tạo cơ bản gồm những bộ phận sau đây:
Bộ phận cảm biến
Đây là bộ phận không thể thiếu, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống phun xăng điện tử. Chúng được lắp đặt ở các vị trí khác nhau của động cơ với nhiệm vụ chính là thu nhập số liệu và gửi thông tin đến bộ phận điều khiển (ECU). Từ những thông tin nhận được thì ECU sẽ tổng hợp và phân tích thông tin, đưa ra các phương pháp xử lý giúp tối ưu hoá quá trình sử dụng nhiên liệu một cách tốt nhất.
Một số loại cảm biến được sử dụng chủ yếu trong hệ thống phun xăng điện tử bao gồm: cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến nhiệt độ, cảm biến nhiệt độ khí thải, cảm biến vị trí bướm ga,… Tuỳ thuộc vào loại xe và nhu cầu nhất định của người dùng mà có thể lựa chọn loại cảm biến tương thích.
Bộ phận điều khiển điện tử
Chúng được ví như cơ quan trung ương, là “đầu não” của toàn bộ hệ thống phun xăng điện tử. Đây là bộ phận đảm nhận thông tin từ cảm biến rồi tiến hành nhiệm vụ tổng hợp và xử lý thông tin. Sau đó, bộ phận điều khiển điện tử sẽ truyền tín hiệu đến kim phun nhiên liệu để bắt đầu quá trình phun xăng trong buồng đốt với tỷ lệ vừa đủ, giúp tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
Bộ phận bơm phun nhiên liệu
Trong bộ phận này bao gồm nhiều chi tiết cấu thành như: kim phun, vòi phun và bộ phận bơm. Chúng nhận lệnh từ bộ điều khiển để bơm nhiên liệu vào buồng đốt. Bởi đảm nhận nhiệm vụ vô cùng quan trọng nên đây cũng là bộ phận rất dễ xảy ra những lỗi, hư hỏng nên người dùng cần lưu ý bảo dưỡng thường xuyên để hệ thống hoạt động ổn định.
Nguyên lý hoạt động
Mỗi hệ thống đều có nguyên lý hoạt động nhất định. Với hệ thống phun xăng điện tử thì nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng hệ thống điều khiển điện tử để can thiệp vào quá trình phun nhiên liệu trong buồng đốt rồi điều chỉnh chúng ở bên trong động cơ nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu.
Cụ thể, khi bắt đầu khởi động xe thì bộ phận điều khiển điện tử sẽ tiến hành quét một loạt các cảm biến để chúng làm nhiệm vụ của mình. Các cảm biến sẽ tiến hành đo giá trị nhiệt độ không khí, áp suất không khí, áp suất nhiên liệu, vòng tua động cơ, mật độ không khí, góc bướm ga,… theo nhiệm vụ cụ thể của từng loại. Sau đó cảm biến truyền thông tin đến bộ phận điều khiển điện tử ECU để chúng tính toán lượng nhiên liệu cần sử dụng một cách hợp lý. Đồng thời, tính toán và thiết lập thời gian mở vòi phun chính xác nhất.
Phân loại
Hệ thống trên bao gồm nhiều loại khác nhau, trong đó một số loại điển hình phải kể đến bao gồm:
Hệ thống phun xăng đơn điểm SPI (Single Point Injection)
Đây là hệ thống chỉ dùng duy nhất một vòi phun ở vị trí trung tâm thay thế cho bộ chế hòa khí. Chúng có chức năng sinh khí hỗn hợp trong quá trình nạp. Đây là hệ thống có cấu tạo tương đối đơn giản nên cũng được sử dụng khá phổ biến hiện nay.
Tuy nhiên, cũng bởi sự đơn giản đó mà hệ thống phun xăng đơn điểm SPI hầu hết chỉ phù hợp để sử dụng cho những dòng xe có tải trọng thấp, xe nhỏ. Nguyên lý hoạt động chỉ phun một lần với số lượng lớn nên quá trình hòa trộn nhiên liệu của hệ thống này cũng được đánh giá chưa đồng đều. Đây cũng là nhược điểm của hệ thống SPI mà người dùng nên lưu ý.
Hệ thống phun xăng điện tử hai điểm BPI (Bi Point Injection)
Hệ thống này có sự cải tiến so với hệ thống đơn điểm. Theo đó, cấu tạo của hệ thống hai điểm bao gồm 2 vòi phun. Chúng được đặt ở sau bướm ga và tạo nên sự hòa trộn đồng đều cho nhiên liệu.
Thông thường, hệ thống này được sử dụng phổ biến cho xe máy, ít ứng dụng cho ô tô. Nguyên do bởi khi hệ thống tiến hành phun chưa đáp ứng được yêu cầu về nhiên liệu cần thiết cho quá trình hoạt động của động cơ ở những dòng xe ô tô phổ thông hiện nay
Hệ thống phun xăng điện tử đa điểm MPI (MultiPoint Injection)
Có thể nói đây là hệ thống được cải tiến nhiều tính năng, hiện đại và được ứng dụng phổ biến hơn cả. Với hệ thống phun xăng điện tử đa điểm MPI, mỗi xi lanh sẽ được trang bị với vòi phun riêng nằm trước xupap. Điều này giúp nhiên liệu được hút triệt để vào xi lanh.
Bên cạnh đó, trong quá trình vận hành thì hệ thống vòi phun nhận tín hiệu thông tin từ góc quay trục khủy. Tiếp đến, chúng sẽ xác định thời điểm chính xác cần phun. Chính sự đồng bộ này trong hoạt động của các bộ phận giúp hệ thống phun xăng điện tử đa điểm đạt được tỷ lệ nhiên liệu cần thiết để bơm cho động cơ.
Thêm vào đó, đây là hệ thống có khả năng loại bỏ hiện tượng nhiên liệu bị ngưng tụ trong đường ống nạp so với các loại các hệ thống khác. Vì vậy, đây là hệ thống được sử dụng khá phổ biến cho nhiều hãng xe ô tô hiện nay.
Hệ thống phun nhiên liệu trước bướm ga (TBi)
Đây là hệ thống phun xăng điện tử đời đầu, có thiết kế khá đơn giản chỉ bao gồm bơm nhiên liệu cơ học và kim phun xăng. Đây còn gọi là hệ thống phun nhiên liệu trung tâm. Chúng bao gồm một kim phun nhiên liệu được điều khiển bằng điện đặt phía trên bướm ga và phun nhiên liệu vào thân bướm ga, đảm nhận nhiệm vụ như một bộ chế hoà khí.
Hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI)
Bên cạnh những hệ thống kể trên thì hiện nay hệ thống phun xăng trực tiếp được ứng dụng phổ biến hơn cả. Chúng còn được gọi là phun phân tầng nhiên liệu (FSI) và sử dụng công nghệ EFi mới nhất.
Hệ thống này ứng dụng kim phun đặc biệt ở áp suất cao để phun xăng trực tiếp vào buồng đốt giống như động cơ diesel. Đồng thời, hộp điều khiển sẽ kiểm soát sự hòa trộn không khí với nhiên liệu chính xác. Đặc biệt, quá trình này diễn ra trong buồng đốt nên giúp kiểm soát quá trình đốt cháy một cách tối ưu.
Phun nhiên liệu trực tiếp là hệ thống có nhiều lợi ích cho động cơ sử dụng nhiên liệu là xăng. Chúng giúp cho động cơ làm việc mượt mà, chính xác hơn, ngay cả ở môi trường khắc nghiệt. Đồng thời, loại bỏ tắc nghẽn và khởi động lạnh một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, phương pháp này giúp tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu cùng như hạn chế tối đa lượng khí thải CO2 ra ngoài môi trường.
Ưu điểm và hạn chế của hệ thống
Với hệ thống phun xăng điện tử EF có nhiều điểm nổi bật như có thể vận hành ngay sau khi khởi động, công suất cũng như momen xoắn của phun xăng EFI cũng được đánh giá cap. Bên cạnh đó, hệ thống phun xăng điện tử giúp kiểm soát lượng nhiên liệu cần thiết theo từng chế độ vận hành của động cơ, giúp xe vận hành ổn định và giảm khí thải ra môi trường.
Cụ thể những ưu điểm và hạn chế của hệ thống phun xăng điện tử như sau:
Ưu điểm
Hệ thống phun xăng điện tử có nhiều ưu điểm, điển hình như:
- Tiết kiệm nhiên liệu động cơ: Hệ thống giúp tính toán chính xác lượng nhiên liệu cần thiết để sử dụng cũng như thời điểm phun, từ đó giúp tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ.
- Đốt cháy triệt để nhiên liệu: Nhờ cơ chế phun tự động mà lượng nhiên liệu được phun một cách chính xác, hòa khí ở buồng đốt cũng được đốt cháy triệt để giúp nhiên liệu được dùng hiệu quả hơn và tiết kiệm hơn rất nhiều.
- Giảm ô nhiễm môi trường.
- Đảm bảo tính ổn định và kéo dài tuổi thọ của động cơ: Nhờ trang bị hệ thống cảm biến tự động mà hệ thống này có thể phân phối đồng đều nhiên liệu đến từng xi lanh, giúp động cơ hoạt động ổn định.
- Dễ dàng khởi động xe bao gồm cả khởi động lạnh: Theo đó, hệ thống này cho phép hoạt động ngay sau khi xe khởi động, từ đó, tiết kiệm thời gian làm nóng động cơ kể cả trong điều kiện thời tiết lạnh giá.
- Hệ thống tích hợp nhiều công nghệ cao
Theo nhiều nghiên cứu và chứng minh, các loại xe máy tích hợp công nghệ phun xăng điện tử giúp tiết kiệm xăng từ 15 – 20% so với các dòng xe sử dụng bộ chế hòa khí thông thường. Đây cũng là ưu điểm nổi bật của hệ thống phun xăng điện tử hiện đại. Hiện chúng đang được ứng dụng phổ biến.
Hệ thống phun xăng điện tử giúp tiết kiệm nhiên liệu
Phía trên là những thông tin cơ bản về hệ thống phun xăng điện tử. Tuỳ loại xe cũng như cơ chế hoạt động nhất định mà việc lựa chọn bộ chế hoà khí hay phun xăng điện tử loại nào sẽ có mức độ phù hợp riêng. Trường hợp người dùng cần trang bị hệ thống phun xăng điện tử hoặc bảo dưỡng, vệ sinh chúng thì hãy mang xe đến gara để được đội ngũ kỹ thuật viên tư vấn và hỗ trợ chi tiết.
