Hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô

103 Likes 1 Comment

Giới thiệu về hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô:

Hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô ngày càng chiếm ưu thế so với hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí do những ưu điểm không thể chối cãi như: Khả năng đáp ứng tốc độ và tải tốt, tiết kiệm nhiên liệu, công suất cũng như Moment xoắn cao hơn so với hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí.

Thấy được những ưu điểm không thể chối cãi của hệ thống phun xăng diện tử EFI, các nhà sản xuất ô tô đã áp dụng các công nghệ điều khiển phun trên vào động cơ Diesel và cũng đạt được khá nhiều thu hoạch, đỉnh cao đó chính là các động cơ Diesel hồi trước chỉ từng áp dụng trên ô tô thương mại – ô tô tải thì hiện nay ta đã thấy rất nhiều động cơ Diesel được trang bị trên ô tô Du lịch. Với hệ thống phun dầu điện tử EFI, ta thường nhắc đến nhất đó là hệ thống phun dầu điện tử EFI thông thường (Sử dụng trên các ô tô tải cỡ nhỏ) và Hệ thống phun dầu điện tử có sử dụng thanh tích áp Commonrail. Các bác có thể tham khảo thêm về 2 hệ thống trên với 2 đường dẫn tương ứng nhé.

Ngoài Web của Ad thì, Ad cũng mới tìm được một website chứa tài liệu khá hay ho cho các bác tham khảo nhất là các bác nào đang theo học các nghành nghề về kỹ thuật và Ad cũng có tham khảo tài liệu từ trang này rất nhiều. Trang WEB có địa chỉ là: https://www.ebookbkmt.com/ . Các bác có thể lên đây để lấy những tài liệu kỹ thuật các bác cần tìm hiểu về đọc thêm nhé Website này rất hữu ích đấy.

Với phát triển vượt bậc của nghành công nghiệp điện – điện tử. ECU trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Chính vì vậy, các nhà thiết kế ô tô đã tính toán đến việc để ECU điều khiển lượng nhiên liệu hòa trộn (động cơ xăng) hay lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy (động cơ xăng hoặc Diesel) để đảm bảo quá trình cháy và hiệu suất cháy đạt hiệu quả tốt nhất.

Bài viết này cũng chỉ tìm hiểu về hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô.

Các loại hệ thống phun xăng điện tử EFI trên động cơ ô tô:

Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection – SPI)

Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đơn điểm SPI
Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đơn điểm SPI

Hệ thống phun xăng hai điểm (Bi Point Injection – BPI)

Hệ thống phun xăng đa điểm (Multi Point Injection – MPI)

Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng đa điểm MPI

Tuy nhiên, các hệ thống phun xăng này chỉ là nhưng cải tiến của hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô thôi chứ không phải là hệ thống phun xăng hoàn toàn khác. Ví dụ, hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm SPI do lượng phun ban đầu quá nhiều dẫn đến hòa trộn không đều nên ta tách ra làm 2 lần phun và ta có hệ thống phun xăng 2 điểm BPI, phun trước ống nạp và phun sau Xupap chẳng hạn. Tiếp tục khi phát hiện là việc phun tại 2 điểm cũng không thể đảm bảo được lượng hòa khí hòa trộn tốt. Ta tiến hành phun nhiên liệu riêng biệt cho các máy trên động cơ và do đó ta có hệ thống phun xăng điện tử MPI. Khi đó, lượng phun được giới hạn và còn có sự trợ giúp tạo xoáy lốc của đường ống nạp nên nhiên liệu được hòa trộn thành hòa khí tốt hơn gần đạt đến hòa khí lý tưởng theo tình trạng hoạt động của động cơ ( hệ số dư lượng không khí dao động từ 0.9-1.1 hơn 1 ít).

Các trạng thái vận hành trên động cơ phun xăng điện tử EFI ô tô
Các trạng thái vận hành trên động cơ phun xăng điện tử EFI ô tô

Trong bài viết này ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động cơ bản hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô.

Cấu tạo tổng quan hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô

Tài liệu hệ thống phun xăng điện tử EFI trước tiên sẽ cung cấp cho các bác lưu hình cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô. Tuy nhiên, sơ đồ cấu tạo này không đầy đủ hết tất cả các chi tiết trong hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô. Nhưng sơ đồ dưới đây cũng liệt kê sơ đồ cấu tạo một hệ thống phun xăng điện tử EFI một cách tổng quát nhất. Các bác có thể tham khảo thêm một số hệ thông phun xăng điện tử khác để có cái nhìn tổng quan nhất về các hệ thống phun xăng điện tử nhé.

Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử EFI trên động cơ ô tô

Theo sơ đồ cấu hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô, ta có thể phân loại hệ thống phun xăng điện tử EFI thành 3 phần cơ bản:

  1. Cụm chi tiết đầu vào: Đây gồm các cảm biến trên hệ thống có nhiệm vụ thu thập thông số vận hành và truyền cho ECU động cơ để ECU động cơ tiến hành tính toán tình trạng vận hành của động cơ.
  2. Cụm chi tiết tính toán và điều khiển: Sau khi nhận được tín hiệu từ cảm biến, ECU điều khiển động cơ sẽ tính toán ra lượng phun nhiên liệu cần thiết và truyền tín hiệu điều khiển đến các kim phun là cơ cấu chấp hành.
  3. Cụm chi tiết cơ cấu chấp hành: Gồm các chi tiết vòi phun. Các chi tiết này sẽ đưa nhiên liệu vào trong buồng đốt và tiến hành đốt cháy nhiên liệu sinh công cho động cơ ô tô.

Cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử :

Đối với hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô, các chi tiết cảm biến có vai trò khá quan trọng trong hệ thống. Nó đảm nhiêm vai trò thu thập dữ liệu vận hành của động cơ. Trong số các cảm biến, nếu hư hỏng hoặc tín hiệu không được truyền đến. Hệ thống phun xăng điện tử EFI sẽ không hoạt động được theo đúng yêu cầu làm việc đươc. Tuy nhiên, hệ thống vẫn cho phép động cơ hoạt động ở các điều kiện mất tín hiệu với điều kiện hoạt động hạn chế (như tốc độ ô tô không được chạy quá 40km/h,…). Thế nhưng, có một cảm biến nếu như hư hỏng động cơ sẽ ngừng hoạt động đó chính là cảm biến vị trí trục khuỷu.

Cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam:

Tổng qian về cảm biến vị trí trục khuỷu và trục cam

Cảm biến vị trí trục khuỷu có thể được coi là cảm biến có vai trò quan trọng nhất trong động cơ và ô tô nói chung hoặc hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô nói riêng.

Cảm biến này sẽ cung cấp vị trí góc quay của trục khuỷu. Là thông số vô cùng quan trọng để xác định được vị trí điểm chết trên để động cơ có thể đánh lửa hoặc phun nhiên liệu vào động cơ. Chính vì thế, nếu cảm biến vị trí trục khuỷu có hư hỏng thì sẽ rất khó để hệ thống phun xăng điện tử EFI xác định được khi nào nên phun. Cũng vì đó, mà hệ thống sẽ không phun xăng và báo lỗi cho người lái yêu cầu khắc phục.

Không những hệ thống phun xăng không hoạt động khi cảm biến trục khuỷu hư hỏng mà hệ thống đánh lửa cũng không thể biết được thời điểm đánh lửa nào phù hợp và cũng như thế, hệ thống đánh lửa cũng sẽ báo lỗi qua màn hình hiển thị và yêu cầu người lái khắc phục.

Cảm biến lưu lượng khí nạp:

Cấu tạo các loại cảm biến lưu lượng khí nạp

Cảm biến lưu lượng khí nạp cũng là một cảm biến khá quan trọng trong hệ thống. Đây là cảm biến xác định lượng khí nạp vào động cơ. Từ đó, hệ thống phun xăng điện tử EFI ô tô sẽ tính toán ra lượng nhiên liệu cần thiết để đưa vào họng nạp và hòa trộn tạo thành hòa khí.

Chính vì thế, sự sai phạm hoặc hư hỏng xảy ra ở cảm biến lưu lượng khí nạp (Phát hiện được do có cảm biến Oxy ở đường ống xả) sẽ làm cho hệ thống phun xăng điện tử EFI hoạt động không đúng theo yêu cầu ban đầu của nó.

Thế nhưng, nếu cảm biến lưu lượng khí nạp trên hệ thống phun xăng điện tử EFI bị hư hỏng. Hệ thống vẫn có thể hoạt động nhưng sẽ hoạt động ở điều kiện hạn chế (Hạn chế tốc độ ô tô, hạn chế số vòng quay động cơ,…). Vẫn cho phép các bác lái xe “Bò” về Garage và Đại Lý để tiến hành sửa chữa.

Cảm biến vị trí bướm ga:

Cấu tạo các loại cảm biến bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga sẽ giúp hệ thống phun xăng điện tử xác định được góc mở bướm ga trên động cơ. Khi đó, hệ thống phun xăng điện tử EFI sẽ tiến hành tính toán và cùng với các giá trị khác trên hệ thống để tính toán ra lượng nhiên liệu phù hợp cho động cơ hoạt động.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

Cấu tạo về cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có cấu tạo là một nhiệt điện trở. Thông qua đó, ECU sẽ biết được tình trạng hoạt động của động cơ và điều chỉnh lượng nhiên liệu phun phù hợp giúp quá trình hòa trộn hỗn hợp nhiên liệu không khí tốt hơn và cải thiện được quá trình cháy từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ.

Nguyên tắc tính toán lượng phun nhiên liệu trên hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô:

Thật ra nguyên tắc điều khiển phun xăng trong hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô cũng không quá phức tạp. Thường thì hệ thống phun xăng điện tử EFI sẽ chia lượng phun thành 2 nhóm chính. Nhóm đầu tiên gọi là lượng phun cơ bản. Đây là lượng phun cố định trong suốt quá trình hoạt động của động cơ. Nhóm thứ 2 là lượng phun hiệu chỉnh, đây mới chính là lượng phun thay đổi liên tục theo đúng điều kiện làm việc của động cơ và ô tô.

Tùy theo tình trạng vận hành và thông số mà các cảm biến trả về cho bộ điều khiển ECU mà bộ điều khiển hệ thống phun xăng điện tử EFI có lượng phun rất khác nhau. Ví dụ như khi khởi động lượng phun hiệu chỉnh này sẽ khá lớn để hâm nóng động cơ trước khi đạt đến nhiệt độ vận hành tối ưu, đồng thời các thông số cảm biến nhiệt độ nước làm mát cũng giúp cho hệ thống làm mát chỉ hoạt động ở vòng tuần hoàn nhỏ để làm nóng máy nhanh,…

Ad mới lang thang mò được một iVideo mô phỏng về nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử EFI khá hay ho. Các bác có thể xem để hiểu hơn về hệ thống hơn nhé.

Các thế hệ phát triển của hệ thống phun xăng điện tử EFI trên động cơ ô tô:

Tuy nhiên, hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô lại gặp phải các vấn đề khó khắc phục như là áp suất chân không phía sau bướm ga. Áp suất chân không này làm cản trở chuyển động của các chi tiết trong hệ thống phát lực từ đó gây mất công và năng lượng. Để khắc phục trường hợp này, các nhà sản xuất ô tô đã nhìn sang cơ chế cháy của động cơ Diesel và từ đó, họ quyết định mô phỏng cơ chế cháy của động cơ Diesel cho động cơ xăng ở tải thấp và từ đó, ta có một hệ thống phun xăng hiện đại hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn đó là hệ thống phun xăng trực tiếp GDI.

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI có những ưu điểm rất vượt trội như việc trang bị thêm các công nghệ tăng áp khí nạp như Turbocharger hay Supercharger mà không quá quan tâm đến hiện tượng kích nổ. Điều mà động cơ phun xăng điện tử EFI truyền thống rất lo ngại. Các bác bấm vào các đường link để tìm hiểu thêm về hệ thống này nhé.

1 số tài liệu tham khảo về hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô:

Tài liệu tham khảo hệ thống EFI:

Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô

Google Drive

Các câu hỏi ôn tập hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô

Google Drive

Tài liệu đào tạo hệ thống phun xăng điện tử EFI của Toyota:

Google Drive

Tài liệu tham khảo khác:

Hệ thống đánh lửa trên động cơ Toyota

Mô phỏng nguyên lý hoạt động và cấu tạo động cơ đốt trong

Kết cấu động cơ đốt trong ĐH Bách Khoa TPHCM

Hệ thống điện động cơ PGS TS Đỗ Văn Dũng

Tài liệu mang tính chất chia sẻ, được sưu tầm trên các diễn đàn. Tailieuoto.vn sẽ không chịu trách nhiệm về nội dung bản quyền. Cảm ơn anh em đã chọn tailieuoto.vn thay vì các website khác.

You might like

About the Author: Trần Tuấn Dũ

Xin chào các bạn, tôi là Trần Tuấn Dũ sinh năm 1997 và hiện đang là sinh viên nghành kỹ thuật ô tô của trường ĐH Bách Khoa TPHCM. Ngoài việc học hành, thì tôi có một sở thích đó là sưu tầm tài liệu chuyên nghành. Nhưng thời gian tôi có hạn và tôi cảm thấy là tôi không thể đọc hết được. Nhưng trong thời gian học tập và làm việc tại trường, tôi thấu hiểu cảm giác la lếch khắp Google để xin tài liệu. Nay tôi tạo Website này để hỗ trợ Anh/em đang học tập cũng như Anh/em đang làm trong nghề ô tô để tiết kiệm thời gian tìm kiếm tài liệu

1 Comment

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *