Phun xăng điện tử là gì? Nguyên lý, Cấu tạo, Phân Loại, Vai trò hệ thống phun xăng điện tử

Phun xăng điện tử là gì?

Phun xăng điện tử thường ám chỉ hệ thống phun xăng điều khiển điện tử (Electronic Fuel Injection - EFI) trong động cơ ô tô. Trong hệ thống này, quá trình phun xăng được kiểm soát bằng cách sử dụng các cảm biến và máy tính để điều khiển nhiên liệu xăng được phun vào buồng đốt theo cách tối ưu.

Cụ thể, một bộ điều khiển (ECU - Engine Control Unit) sẽ theo dõi các thông số như lượng không khí đưa vào động cơ, nhiệt độ, áp suất, và tốc độ động cơ. Dựa vào thông tin này, ECU sẽ điều chỉnh thời gian và lượng xăng được phun vào mỗi xi lanh, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu, và giảm khí thải.

Hệ thống phun xăng điều khiển điện tử thường thay thế hệ thống phun xăng cơ bản, mang lại nhiều ưu điểm về hiệu suất và kiểm soát hơn trong quá trình đốt cháy.

Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử

Hệ thống này gồm hai thành phần chính: 

• Các bộ phận cảm biến: Bộ phận cảm biến liên tục theo dõi quá trình hoạt động của động cơ, bao gồm vị trí bướm ga, áp suất ống nạp, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ dầu, tốc độ động cơ… và truyền tải thông tin tới bộ điều khiể
• Bộ phận điều khiển trung tâm (ECU): Dựa trên các số liệu về từ cảm biến của vòng tua, nhiệt độ động cơ, nhiệt động không khí, vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga…ECU sẽ lập trình tính toán lượng nhiên liệu và tiến hành đóng mở kim phun thích hợp

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection - EFI) dựa trên việc kiểm soát chính xác lượng nhiên liệu xăng được phun vào buồng đốt của động cơ ô tô. Dưới đây là mô tả nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống phun xăng điện tử:

Cảm Biến: Hệ thống bao gồm các cảm biến như cảm biến áp suất không khí, cảm biến nhiệt độ động cơ, cảm biến đo lường lưu lượng không khí, và cảm biến vị trí trục cơ (throttle position sensor).

ECU (Engine Control Unit): Một bộ điều khiển động cơ, hay ECU, là một máy tính chịu trách nhiệm xử lý thông tin từ các cảm biến. ECU quyết định lượng nhiên liệu cần phun vào động cơ dựa trên dữ liệu từ các cảm biến và thông số chương trình động cơ.

Phun Xăng: Hệ thống phun xăng điện tử sử dụng bơi chứa xăng và béc phun để phun nhiên liệu vào buồng đốt. Các béc phun có thể được kiểm soát bằng cách mở và đóng theo lệnh của ECU.

Điều Khiển Thời Gian Phun Xăng: ECU kiểm soát thời gian mà béc phun mở và đóng để phun nhiên liệu vào buồng đốt. Thời gian này được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

Phân loại hệ thống phun xăng điện tử hiện nay

Single-Point Injection (SPI):

• Mô Tả: Cũng được biết đến là Throttle Body Injection (TBI), hệ thống SPI phun xăng vào một điểm duy nhất (throttle body) trước khi không khí nhập vào xi lanh.
• Ưu Điểm: Đơn giản, chi phí thấ
• Hạn Chế: Khả năng kiểm soát chính xác thấp so với các hệ thống phức tạp hơ

Multi-Point Injection (MPI):

• Mô Tả: Phun xăng vào mỗi xi lanh riêng lẻ, thường được kiểm soát bởi béc phun đặt trực tiếp trên đầu piston hoặc gần van nạ
• Ưu Điểm: Kiểm soát chính xác cao, cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượ
• Hạn Chế: Chi phí hơn so với SPI.

Direct Injection (GDI - Gasoline Direct Injection):

• Mô Tả: Phun xăng trực tiếp vào buồng đốt, không thông qua van nạ
• Ưu Điểm: Hiệu suất cao, tăng cường công suất và hiệu quả nhiên liệ
• Hạn Chế: Cần kiểm soát chính xác về áp suất và hướng phun xă

Sequential Fuel Injection (SFI):

• Mô Tả: Gần giống với MPI nhưng phun xăng theo thứ tự chính xác theo thời gian và vị trí của van nạ
• Ưu Điểm: Kiểm soát chính xác hơn, tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượ
• Hạn Chế: Đôi khi có thể đòi hỏi nhiều cảm biến và hệ thống kiểm soát phức tạ

Mỗi loại hệ thống có những ưu điểm và hạn chế riêng, và sự lựa chọn giữa chúng thường phụ thuộc vào các yếu tố như chi phí, hiệu suất mong muốn, và yêu cầu kỹ thuật của động cơ và xe.