Phân biệt hệ thống phun xăng trực tiếp và gián tiếp chi tiết nhất - muabanoto24h.com

Phân biệt hệ thống phun xăng trực tiếp và gián tiếp chi tiết nhất

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI

Chắc hẳn chúng ta đều đã nghe tới 2 hệ thống phun xăng phổ biến ở trên động cơ xe ô tô. Nhưng chưa hiểu được hệ thống phun xăng trực tiếp và gián tiếp là như thế nào? phân biệt hệ thống phun xăng trực tiếp và gián tiếp ra sao?. Theo dõi bài viết dưới đây để biết thêm thông tin hữu ích về 2 hệ thống phun xăng đặc biệt này nhé!

Xem thêm: Hãng xe ô tô nào tiết kiệm xăng nhất thị trường

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI là gì?

Động cơ phun xăng trực tiếp GDI là phun nhiên liệu trực tiếp và buồng đốt động cơ. Công nghệ này xuất hiện phổ biến trên các động cơ xe ô tô ngày nay, vì đã được giới thiệu vào năm 1925 trên động cơ Hesselm giành cho máy bay.

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI
Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI

Vào những năm 50, hãng xe Mercedes cũng đã ứng dụng công nghệ này trên chiếc xe Mercedes Benz Gullwing (1953), những động cơ phun xăng trực tiếp thời điểm đó không giống với động cơ phun xăng hiện tại, nhưng nó là nên tảng cho công nghệ phun xăng trực tiếp GDI sau này.

Cấu tạo hệ thống phun xăng trực tiếp:

Cấu tạo chính của hệ thống phun xăng trực tiếp có 2 phần chính đó là:

  • Phần thấp áp và phần cao áp.

Phần thấp áp:

Phàna thấp áp nó hoàn toàn tương tự với hệ thống phun xăng đa điểm MPI thông thường, bao gồm: bơm xăng, lọc xăng, van điều áp, tất cả đều được đặt trong thùng xăng. Xăng sẽ được bơm hút qua lọc thô, lọc tinh theo đường ống nhiên liệu dẫn đên bơm cao áp.

Cấu tạo hệ thống phun xăng trực tiếp
Cấu tạo hệ thống phun xăng trực tiếp

Áp suất nhiên liệu thấp áp: Từ 4.5 – 6 kg/cm2 tùy theo xe, nhưng nhìn chung áp suát này cao hơn áp suất của hệ thống phun xăng đa điểm MPI thông thường, nhằm mục đích duy trì sức mạnh và ổn định lên bơm cao áp.

Phần cao áp:

Phần cao áp gồm có bơm cao áp, ống rail, cảm biến áp suất ống rail và kim phun.

Chức năng chính của phần cao áp:

Bơm cao áp có nhiệm vụ nén nhiên liệu áp suất thấp từ bơm xăng lên thành nhiên liệu có áp suất cao để tích trữ trong ống rail.

Nhờ có cảm biến áp suất ống rail mà ECU nhận biết được áp suất thực tế trong ống rail là bao nhiêu để điều chỉnh van FPRV (Fuel Pressure Regular Valve: van điều áp) trên bơm cao áp. Sau đó ECM sẽ điều khiển kim phun nhiên liệu phun dưới áp suất cao vào buồng đốt động cơ.

Bơm cao áp được dẫn động bởi trục cam, do đó bơm được đặt trên nắp giàn cò và tiếp xúc với vấu cam trục cam. Thường thì bơm này được dẫn động bởi 2, 3, hoặc 4 vấu cam. Một số động cơ dạng chữ V có thể có tới 2 bơm cao áp (mỗi dãy 1 bơm).

Van điều chỉnh áp suất nhiên liệu FPRV:

Trên bơm có một van solenoid điều khiển điện, thường gọi là van điều chỉnh áp suất nhiên liệu FPRV (Fuel Pressure Regular Valve) (tên gọi này đối với hãng Hyundai, Kia, đối với các hãng khác có thể có tên khác nhau), van này nhìn chung chức năng giống như van SCV (Suction Control Valve) trên động cơ phun dầu điện tử.

Van có 2 dây được điều khiển từ hộp ECM động cơ theo dạng điều chế độ rộng xung. Nếu van mở càng nhiều, lượng dầu đi qua sẽ càng nhiều dẫn đến áp suất nhiên liệu tăng cao và ngược lại. Van này thường được kiểm tra bằng cách đo điện trở nằm trong khoảng 0.5 ôm kết hợp với việc kích hoạt trên máy chẩn đoán, khi bạn kích họat, van di chuyển và có nghe tiếng click có nghĩa là van vẫn còn hoạt động.

Áp suất phun bao nhiêu là đủ:

Về phần áp suất mà bơm cao áp này tạo ra sẽ có mức áp suất khác nhau tùy từng loại bơm và từng loại xe: Một điều nhận thấy rằng, áp suất buồng đốt của động cơ GDI cao hơn động cơ MPI, nếu động cơ MPI thông thường có áp suất buồng đốt khoảng từ 9 – 13 bar thì đối với động cơ GDI: muốn thắng được áp suất buồng đốt thì áp suất phun phải cao hơn rất nhiều thông thường từ 35 kg/cm2 ở tốc độ không tải đến cao nhất khoảng 160 kg/cm2.

Cảm biến áp suất ống rail FPS:

Cảm biến áp suất ống rail FPS (Fuel Pressure Sensor) thường được gắn ở đầu ống rail dùng để đo áp suất nhiên liệu thực tế ở bên trong ống rail gửi tín hiệu về ECM dưới dạng điện áp. Cảm biến áp suất ống rail có 3 dây: 1 dây dương 5V lấy từ hộp, 1 dây mass hộp và 1 dây tín hiêu đưa về hộp

Chức năng chính của cảm biến áp suất ống rail FPS:

ECM dựa vào tín hiệu này để điều khiển lượng phun nhiên liệu vào trong buồng đốt động cơ

Điều khiển van FPRV như đã nói ở trên tùy thuộc vào từng chế độ hoạt động của động cơ

Giám sát van FPRV có hoạt động tốt hay không.

Các đường ống cao áp và ống rail

Tất cả các đường ống này đều được làm từ thép hợp kim không gỉ chống ăn mòn về hóa học. Ống rail hay bên ngoài hay còn gọi là ống sáo, thuật ngữ rail này lấy từ hệ thống phun dầu điện tử Common Rail vì hình dạng của nó tương tự bên hệ thống phun dầu và nhiệm vụ cũng là để tích trữ nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp lên.

Kim phun:

Một chi tiết cực kỳ quan trọng trong hệ thống này là kim phun. Không giống như động cơ phun xăng thông thường, kim phun GDI được thiết kế với độ chính xác và phun áp suất cao hơn rất nhiều

Nếu như động cơ phun xăng đa điểm MPI, kim phun phun vào trước đường ống nạp thì động cơ GDI, kim phun phun thẳng trực tiếp vào trong buồng đốt của động cơ giống như động cơ Diesel

Ở động cơ MPI, kim phun được cấp nguồn dương sẵn 12V và được điều khiển mass. Còn trên GDI cả hai dây của kim phun đều được điều khiển bởi hộp ECM

Hiện nay kim phun GDI có hai loại: bằng cuộn từ và bằng Piezo. Tuy nhiên do Piezo là kim phun loại mới hơn cho nên độ phổ biến không bằng loại bằng cuộn từ.

Đối với loại kim bằng cuộn từ điện áp mở kim khoảng từ 50 – 60 VDC tùy loại. Còn đối với kim loại Piezo điện áp nằm khoảng 105. Vì vậy hãy cực kỳ cẩn thận khi sửa chữa liên quan đến điện kim phun, trường hợp nếu muốn thử bằng đèn Led thì phải dùng trở vài kilo ôm trở lên và phải cẩn thận trong việc cách điện.

Để kiểm tra kim phun, người ta thường dùng phương pháp đo điện trở. Điện trở tiêu chuẩn từ 1.25 ôm ở 20 độ C.

Hệ thống phun xăng gián tiếp EFI:

Hệ thống phun xăng điện tử EFI được chia làm 3 loại chính đó là:

  • Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection – SPI): Hệ thống này chỉ dùng một vòi phun trung tâm duy nhất thay thế cho bộ chế hoà khí. Vòi phun nhiên liệu được đặt ngay trước bướm ga và tạo thành khí hỗn hợp trên đường nạp. Hệ thống có cấu tạo khá đơn giản, chi phí chế tạo rẻ, thường chỉ xuất hiện ở những xe nhỏ.
  • Hệ thống phun xăng hai điểm (BiPoint Injection – BPI) được nâng cấp từ hệ phun nhiên liệu đơn điểm. Hệ thống này sử dụng thêm một vòi phun đặt sau bướm ga nhằm tăng cường nhiên liệu cho hỗn hợp. Thông thường hệ thống BPI ít được sử dụng do không cải thiện nhiều so với SPI.
  • Hệ thống phun xăng đa điểm (MultiPoint Injection – MPI): Mỗi xi-lanh được trang bị một vòi phun riêng biệt đặt ngay trước xupap. Hệ thống vòi phun được lấy tín hiệu từ góc quay trục khuỷu để xác định thời điểm phun chính xác.

Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử:

Cấu tạo của hệ thống nhiên liệu EFI khá phức tạp, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn sử dụng các tín hiệu từ động cơ (qua các cảm biến) rồi xử lý tại bộ xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun (thời điểm, lưu lượng, áp suất), với các cảm biến quan trọng như:

Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử
Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử
  • Cảm biến lượng khí nạp: đo lượng không khí xi lanh hút vào.
  • Cảm biến ôxy: đo lượng oxy trong khí thải nhằm xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi cần thiết.
  • Cảm biến vị trí trục cam: giúp ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp khi đạp ga .
  • Cảm biến nhiệt độ chất chất làm mát: đo nhiệt độ làm việc của động cơ.
  • Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở các thiết bị điện trong xe.
  • Cảm biến áp suất ống tiết liệu: nhằm giúp ECU đo công suất động cơ.
  • Cảm biến tốc độ động cơ: dùng để tính toán xung độ động cơ.

Phân biệt hệ thống phun xăng trực tiếp và gián tiếp:

Khác nhau về cấu tạo:

Cấu tạo của hệ thống nhiên liệu EFI hay GDI đều khá phức tạp, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn sử dụng các tín hiệu từ động cơ (qua các cảm biến) rồi xử lý tại bộ xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun (thời điểm, lưu lượng, áp suất), với các cảm biến quan trọng như: Cảm biến lượng khí nạp, cảm biến oxi, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến nhiệt độ chất chất làm mát, …

Khác nhau về Sức mạnh công suất:

Với động cơ 3.6L V6 trên chiếc Cadillac CTS, khi sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI, công suất cực đại chỉ đạt 263 mã lực, mô-men xoắn cực đại đạt 253 lb/ft. Nhưng khi được ứng dụng hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, công suất cực đại tăng lên 304 mã lực và mô-men xoắn cực đại 274 lb/ft. Ngoài ra mức tiêu thụ nhiên liệu cũng giảm xuống khoảng 0,5 lít cho quãng đường 100km.

Tóm lại, hệ thống nhiên liệu GDI có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống EFI, nhưng để có thể trang bị hệ thống GDI, vật liệu sử dụng làm piston và xilanh phải có độ bền cao do nhiệt sinh ra trong quá trình cháy cao hơn rất nhiều. Ngoài ra việc chế tạo vòi phun cũng phức tạp hơn, do vậy chi phí cho hệ thống nhiên liệu GDI cao hơn nhiều so với EFI. Có lẽ đây là một trong những lý do quan trọng khiến hệ thống GDI không phổ biến như EFI.

Xem thêm: Momen xoắn là gì? ý nghĩa các đại lượng momen xoắn trong ô tô

Trả lời

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