Hiện nay, các hãng ô tô luôn ưu tiên phát triển và sử dụng các loại công nghệ tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường. Chính vì thế, trên các mẫu xe của mình, Honda đều trang bị hệ thống phun xăng điện tử. Hệ thống này giúp tối ưu hoá tỷ lệ cung cấp nhiên liệu và không khí vào động cơ, tránh gây lãng khí nhưng vẫn đảm bảo động cơ hoạt động ổn định. Cùng tìm hiểu chi tiết về hệ thống này!
Hệ thống phun xăng điện tử là gì?
Hệ thống phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection - EFI và Fuel Injection - FI), hệ thống này thay thế cho bộ hòa khí. Với khả năng cung cấp lượng nhiên liệu chính xác cho quá trình cháy, từ đó tối ưu công suất động cơ, tiết kiệm đáng kể nhiên liệu sử dụng và làm giảm lượng khí thải vào môi trường. Đến những năm 1990, hệ thống EFI trở thành bộ phận tiêu chuẩn trên hầu hết các dòng xe ô tô.
Hệ thống phun xăng điện tử trên xe ô tô
Hệ thống hoạt động theo nguyên lý điều phối lượng nhiên liệu với tỷ lệ phù hợp để phun vào buồng đốt. Việc trang bị hệ thống phun xăng này giúp ô tô tiết kiệm được nguồn nhiên liệu trong khi động cơ vẫn vận hành ổn định. Đồng thời, hệ thống cũng giúp cải thiện hiệu suất và khả năng lái, cho người dùng cảm giác lái êm ái và mượt mà hơn. Hệ thống phun xăng điện tử được sử dụng trên tất cả các mẫu xe ô tô của Honda. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của hệ thống này.
Lịch sử phát triển của hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng điện tử đầu tiên được thương mại hóa bởi Bosch năm 1955 trên Wright R-3350. Hệ thống này cải biến trên hệ thống diesel có áp lực cao được gắn cánh bướm ga (diesel cổ điển không có bướm ga). Nó dùng một bơm xăng bình thường cung cấp nhiên liệu cho vòi phun được tăng áp vào buồng đốt. Khi kết hợp với Valve Desmo trong xe đua 300SL tạo ra một sức >100 mã lực/1000cc.
Sản phẩm điện tử EFI thương mại đầu tiên là Electrojector ra đời 1957 do American Motors cho động cơ 288 BHP (24.8 kW), nhưng chưa được đưa vào đại trà.
Năm 1957, Chrysler sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI và sau 1 năm, hệ thống này xuất hiện trên Chrysler 300D, Dodge D500, Plymouth Fury và DeSoto Adventurer nhưng bản quyền sáng chế lại về tay Bosch.
Bosch tiếp tục phát minh hệ EFI mới được gọi là D-Jetronic trên xe VW 1600TL vào năm 1967. Đây là một hệ thống dùng vận tốc và tỷ trọng không khí để tính toán khối lượng khí cần rồi từ đó tính thể tích nhiên liệu cần. Hệ thống này sử dụng những cảm biến cơ điện tử là những thứ bị ảnh hưởng bởi rung động và tạp chất. Sau đó, các hệ K-Jetronic và L-Jetronic ra đời năm 1974 dùng cảm biến lưu lượng khí rồi kế tiếp các cảm biến về áp suất, nhiệt độ và khối lượng ra đời.
Năm 1982, Bosch giới thiệu một hệ có cảm biến đo trực tiếp khối lượng khí nạp đó là LH-Jetronic. Cảm biến này dùng một cuộn platin nung nóng đặt trong luồng khí nạp. Tốc độ làm lạnh cuộn dây tỷ lệ với khối lượng khí thổi qua. Một hệ LH-Jetronic như thế là một hệ EFI hoàn chỉnh đầu tiên làm tiền đề cho sự phát triển sau này. Sự tiến bộ của việc tạo ra những vi mạch số (digital microprocessor) cho phép tổng hợp về một nguồn điều khiển chung.
Honda đã ứng dụng hệ thống phun xăng điện tử trên các mẫu xe ô tô của mình
Với sự phát minh của EFI, Honda đã áp dụng ngay phương pháp này vào hệ thống phun nhiên liệu xe ô tô của mình. Honda giới thiệu một số mẫu xe giá rẻ ở Bắc Mỹ dùng EFI dưới tên gọi PGM-FI. Khởi nguồn từ xe đua, PGM-FI đã tìm đường vào xe hơi Honda vào cuối thập niên 1980 trong xe Accord và Prelude trong các máy Honda A20A, A20A3 và A20A4. Năm 1986, Honda Civic cũng được trang bị PGM-FI. Năm 1988, xe gắn máy đầu tiên trên thế giới sử dụng PGM-FI là VFR800FI.
Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử
Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống phun xăng điện tử gồm 3 bộ phận chính như sau:
Các cảm biến
Các cảm biến đóng vai trò quan trọng trong nhiệm vụ thu thập những thông tin, dữ liệu khác nhau liên quan đến điều kiện hoạt động động cơ, tín hiệu điều khiển của người lái và điều kiện môi trường. Sau đó, những thông tin này sẽ được gửi đến bộ phận điều khiển điện tử ECU. Tại đây ECU sẽ tổng hợp, phân tích và đưa ra tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu phù hợp.
Hệ thống phun xăng điện tử sử dụng tín hiệu từ rất nhiều cảm biến trên xe, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ (nhiệt độ động cơ, nhiệt độ khí thải…), cảm biến áp suất, cảm biến tốc độ, cảm biến vị trí bướm ga,… Các loại cảm biến đó được lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau trên động cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập thông tin một cách nhanh chóng và chính xác.
Bộ điều khiển điện tử
Bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECU) là bộ phận chủ chốt trong hệ thống phun xăng này. ECU sẽ tổng hợp và xử lý tất cả những thông tin được tiếp nhận từ cảm biến sau đó truyền tín hiệu điều khiển sao cho việc phun đảm bảo đúng thời điểm, đúng lượng phun. Điều này giúp cải thiện hiệu suất xe, giảm mức tiêu hao nhiên liệu cũng như giảm lượng khí thải ra môi trường.
Bộ phận phun nhiên liệu
Bộ phận phun nhiên liệu gồm có bơm tạo áp, các đường ống dẫn và vòi phun (hay kim phun). Nhiệm vụ của bộ phận này là nhận tín hiệu và bơm phun nhiên liệu với tỷ lệ phù hợp với buồng đốt.
Số lượng cảm biến và kim phun nhiên liệu sẽ khác nhau. Cụ thể là bao nhiêu tùy thuộc vào độ phức tạp của hệ thống, cấu hình của động cơ và số lượng xilanh trong động cơ.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử dựa trên sự kết hợp hoàn hảo của các bộ phận với nhau. Bằng việc sử dụng hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống sẽ can thiệp vào quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ.
Khi khởi động xe, bộ phận điều khiển điện tử (ECU) lập tức quét từng cảm biến để xác minh chức năng của chúng. Đèn “Check Engine” (hoặc Đèn “Service Engine Soon”) trên bảng điều khiển bật sáng trong quá trình quét và tắt khi tất cả các cảm biến hoạt động.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử
Các cảm biến liên tục phát hiện các giá trị của nhiều thông số như áp suất không khí, nhiệt độ không khí, góc bướm ga, mật độ không khí, nhiệt độ nhiên liệu, áp suất nhiên liệu, áp suất dầu, nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ khí thải, góc trục khuỷu, thời gian, vòng tua động cơ, tốc độ,… Tất cả những dữ liệu này được ECU tiếp nhận, sau đó xử lý thông tin. Lúc này, ECU sẽ tính toán được lượng nhiên liệu lý tưởng mà động cơ cần tại thời điểm đó và thiết lập thời gian mở vòi phun hợp lý. Lượng nhiên liệu được phun vào vừa đủ để động cơ hoạt động và thời gian phun được tối ưu nhất, giúp tiết kiệm lượng lớn nhiên liệu cho xe.
Ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử
Ưu điểm
- Điều chỉnh chế độ phun, lượng phun hay thời điểm phun thông qua bộ điều khiển trung tâm ECU.
- Nhiên liệu sẽ được phun ít hơn ở tốc độ thấp để tiết kiệm và sẽ phun nhiều hơn ở tốc độ cao để tăng công suất động cơ.
- So với động cơ sử dụng bộ chế hoà khí, động cơ sử dụng loại phun xăng này được cung cấp lượng nhiên liệu và không khí với độ chính xác cao hơn.
- Nhiên liệu được đốt cháy hiệu quả và tối đa hơn, lượng khí thải được tạo ra ít hơn.
- Giúp động cơ vận hành với công suất tối ưu, có thể tự điều chỉnh lượng nhiên liệu phù hợp với quãng đường mà xe di chuyển.
- Giúp khởi động xe trở nên dễ dàng hơn.
Nhược điểm
- Chi phí sản xuất, sửa chữa, bảo dưỡng cao.
- Hệ thóng được thiết kế với nhiều linh kiện phức tạp nên khi có hư hỏng xảy ra, việc sửa chữa sẽ khó khăn, đòi hỏi kỹ thuật cao.
- Đầu vào nhiên liệu cho hệ thống này cần đảm bảo không có sự pha trộn, không nhiễm tạp chất, gây ảnh hưởng đến hoạt động phun xăng.
Các loại hệ thống phun xăng điện tử phổ biến
Phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động mà hệ thống phun xăng điện tử được chia thành các loại như sau:
Hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm (SPI)
Hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm
Hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm chỉ dùng duy nhất một vòi phun trung tâm thay thế cho bộ chế hòa khí. Vòi phun này sẽ được đặt ngay trước bướm ga để sản sinh ra khí hỗn hợp trong quá trình nạp nhiên liệu.
Do đặc điểm và cấu tạo đơn giản nên hệ thống phun xăng điện tử đơn điểm này có mức giá tương đối rẻ phù hợp với những loại xe nhỏ, trọng tải thấp. Hệ thống chỉ phun 1 lần với số lượng lớn vì vậy toàn bộ nguyên liệu hòa trộn không được đồng đều.
Hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI)
Hệ thống phun xăng điện tử đa điểm
Đây được coi là hệ thống ưu việt nhất trong hệ thống phun xăng điện tử hiện nay. Đối với hệ thống này, mỗi xi lanh sẽ được trang bị một vòi phun xăng điện tử riêng lẻ ngay trước xupap, vòi phun này giúp hút toàn bộ nhiên liệu vào mỗi xi lanh. Trong quá trình hoạt động, nhờ bộ phận cảm biến tự động truyền thông tin, vòi phun sẽ được tín hiệu thông tin từ góc quay trục khuỷu và có thể xác định chính xác thời điểm cần phun. Chính vì thế, hệ thống phun xăng điện tử đa điểm có thể bơm đủ và đúng lượng nguyên liệu cần thiết cho động cơ để hoạt động một cách mượt mà và trơn tru nhất.
Hệ thống phun xăng điện tử tuần tự
Hệ thống phun xăng điện tử tuần tự hay phun nhiên liệu qua cổng tuần tự (SPFI) hoặc theo thời gian là một loại phun nhiều cổng. MPFI bao gồm nhiều kim phun nhưng tất cả chúng đều được phun nhiên liệu cùng một lúc hay theo nhóm. Việc này có thể khiến nhiên liệu rơi vào trạng thái lơ lửng lâu nhất khoảng 150 mili giây tại thời điểm động cơ chạy không tải.
Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp
Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp
Hệ thống phun xăng điện tử trực tiếp được hiểu đơn giản là trực tiếp phun nhiên liệu thằng vào buồng đốt qua các van. Hệ thống này phổ biến ở các động cơ diesel và đang dần xuất hiện trong các động cơ xăng (DIG) cho phun xăng trực tiếp. Hệ thống này vẫn giữ được liều lượng nhiên liệu chính xác so với các hệ thống phun xăng khác.
Ngoài ra, hệ thống phun xăng trực tiếp còn cung cấp cho các kỹ sư một biến số bổ sung để ảnh hưởng chính xác đến cách thức đốt cháy khi xảy ra trong xi lanh. Điều này được xem xét kỹ càng hỗn hợp nhiên liệu, không khí quay xung quanh trong các xi lanh. Các động cơ đốt chạy nhẹ phát tải thấp thường sử dụng mạng lưới hệ thống phun xăng trực tiếp này.
Hướng dẫn vệ sinh hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô
Trong quá trình xe hoạt động, hệ thống phun xăng điện tử sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài như nguồn nhiên liệu đầu vào kém chất lượng, nhiều tạp chất, không khí bụi bẩn, lọt nước, muội than sinh ra trong quá trình đốt,… Đây là những tác nhân làm hệ thống bám bẩn, tắc nghẽn, bị lỗi hoặc hư hỏng, ảnh hưởng đến vận hành của xe ô tô. Vì vậy, việc vệ sinh thường xuyên và đúng cách hệ thống này là việc vô cùng cần thiết.
Về cơ bản, vệ sinh hệ thống phun xăng điện tử là việc loại bỏ muội bẩn ở kim phun. Đây là bộ phận có nhiệm vụ trực tiếp bơm nhiên liệu vào buồng đốt, giúp quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra hiệu quả hơn. Khi kim phun được vệ sinh sạch sẽ sẽ đảm bảo nhiên liệu di chuyển ổn định, hạn chế tiêu hao nhiên liệu và những hư hỏng cho động cơ.
Để đảm bảo tránh làm hư hỏng hệ thống phun xăng, người dùng nên tiến hành vệ sinh ở những cơ sở uy tín hoặc các đại lý ủy quyền chính hãng của Honda.
Lưu ý khi sử dụng xe ô tô có hệ thống phun xăng điện tử
Sau khi bật khóa điện, hãy chú ý chờ đèn tín hiệu FI tắt đi rồi mới bấm nút khởi động. Nếu làm đúng cách này, hệ thống bơm nhiên liệu sẽ có thời gian nạp đủ nhiên liệu vào vòi bơm. Đồng thời, hệ thống phun nhiên liệu cũng có khoảng thời gian để hoàn tất khâu khởi động nhằm phun nhiên liệu được chính xác và bền hơn.
Đặc biệt, người dùng cũng cần chú ý đến bảo dưỡng lọc gió và lọc xăng ở mức 2.000km/lần bảo dưỡng. Sau khoảng 8.000km thì nên thay bộ lọc xăng mới. Bảo dưỡng tốt lọc gió và lọc xăng sẽ giúp tăng độ bền cho hệ thống phun xăng điện tử.
Câu hỏi thường gặp
So sánh hệ thống phun xăng điện tử và bộ chế hòa khí
Hệ thống phun xăng điện tử và bộ chế hoà khí có những điểm khác nhau như sau:
| Tiêu chí | Phun xăng điện tử (FI) | Bộ chế hoà khí |
|---|---|---|
| Cấu tạo | Bộ phận cảm biến, bộ điều khiển trung tâm | Air Cleaner (bộ lọc không khí), Choke valve (bướm gió), Venturi (ống tiết lưu), Throttle valve (bướm ga), Float Chamber (buồng phao), Float (phao), Float valve (van phao), Float arm (cần phao), Jet (đường nhiên liệu) |
| Ưu điểm | - Tiết kiệm nhiên liệu - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường - Xe dễ dàng khởi động - Công nghệ cao | - Dễ dàng sửa chữa, thay thế - Giá thành rẻ - Tinh chỉnh dễ dàng, không quá phức tạp |
| Nhược điểm | - Giá thành cao - Khó tinh chỉnh và khó sửa chữa | - Xe để lâu khởi động khó lên - Nhanh hao mòn - Tốn nhiên liệu |
| Lợi ích | - Phản ứng vặn ga nhanh hơn và ổn định hơn - Điều chỉnh chính xác hơn để phù hợp với nhiệt độ động, thay đổi áp suất không khí giúp ổn định và tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn - Phun nhiên liệu tối ưu, quá trình đốt cháy không bị dư nhiều hoà khí dẫn đến tốn nhiên liệu và buồng đốt nhanh bị muội đen - Cho khí thải sạch hơn nhờ số liệu đo đạc nhiên liệu chính xác, làm giảm nồng độ khí dư đốt cháy độc lại thải ra môi trường | - Ít hư hỏng - Giá thành thay thế, sửa chữa thấp - Người dùng có thể tự canh chỉnh xăng gió, vệ sinh bình xăng con |
Giá bộ phun xăng điện tử là bao nhiêu?
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại phun xăng điện tử khác nhau với các mức giá khác nhau. Tuỳ thuộc vào hãng sản xuất và loại sử dụng cho từng loại xe mà giá dao động động 700.000 - 2.000.000 đồng. Tuỳ loại xe ga, xe số, xe ô tô… thì mức giá sẽ phân khúc khác nhau.
Như vậy, Honda Ô tô Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về hệ thống phun xăng điện tử FI trên xe ô tô. Hy vọng những chia sẻ trên đây đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý làm việc cũng như cách vệ sinh sao cho hệ thống luôn hoạt động êm ái, mượt mà.
