Các hệ thống phun nhiên liệu động cơ Xăng cơ bản

Hệ thống nhiên liệu trên ô tô là một hệ thống không thể thiếu. Nó hòa trộn và cung cấp nhiên liêu cho động cơ phù hợp với những chế độ tải trọng của động cơ

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG PHUN XĂNG CƠ BẢN
1. Phân loại theo điểm phun.
a. Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun một điểm): Kim phun đặt ở cổ ống góp hút chung cho toàn bộ các Xylanh của động cơ, bên trên bướm ga.

b. Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa điểm): mỗi Xylanh của động cơ được bố trí 1 vòi phun phía trước Xupap nạp.

Hình ảnh: Phun nhiên liệu đa điểm

Hệ thống phun xăng đa điểm phun nhiên liệu vào cổng hút ngược lên van hút của xi lanh, cũng như là điểm trung tâm của cổ hút. Hệ thống phun xăng đa điểm có ba loại, loại thứ nhất là phun nhiên liệu vào xi lanh theo nhóm, mà không cần chính xác ở bất kì kì nạp của xi lanh, loại thứ hai là phun đồng thời tức là nhiên liệu phun vào tất cả xi lanh cùng một lúc, và loại thứ ba là loại phun tuần tự trong đó thì nhiên liệu được đặt giờ để phun vào từng kì nạp của mỗi xi lanh

Hệ thống này có kim phun nằm trên đường ống nạp và hướng về phía van nạp. Bằng cách đó, nhiên liệu sẽ được kim phun đưa vào đường ống nạp.

Số lượng kim phun trong động cơ MPI nhiều như số lượng xi lanh trong động cơ. Do đó, nếu động cơ có bốn xi lanh, số lượng kim phun cũng là bốn, do đó mỗi đầu vào trong xi lanh được trang bị một kim phun.

Vì chỉ có không khí mới có thể đi qua ống nạp nên sẽ không có nhiên liệu lỏng được tìm thấy trong khoang chứa. Điều kiện sẽ luôn khô ráo vì chỉ có không khí vào được, do đó quá trình đốt cháy hiệu quả hơn. Hệ thống phun này cũng mang một bơm khí được điều khiển bởi động cơ điện để phun nhiên liệu vào đường ống nạp.

Lợi ích của phun xăng đa điểm:
– Hỗn hợp xăng khí đồng đều được cấp cho từng xi lanh, do đó hạn chế tới mức tối thiểu việc chênh lệch năng lượng giữa các xi lanh.
– Tiếng ồn trong động cơ phun xăng đa điểm rất thấp, do tuổi thọ của các bộ phận động cơ tăng.
– Không cần khởi động động cơ đến lần hai, lần thứ ba trong trường hợp khởi động nguội như là đối với hệ thống carburetor.
– Phản ứng ngay lập tức , trong trường hợp gia tốc hoặc giảm tốc đột ngột
– Số dặm của phương tiện được cải thiện rõ rệt
– Lượng hỗn hợp xăng khí được cung cấp vào buồng đốt chính xác hơn

c. Hệ thống phun xăng trực tiếp (phun trực tiếp vào xilanh): mỗi Xylanh của động cơ được bố trí 1 vòi phun trực tiếp vào Xylanh cùng thời điểm Xupap nạp mở, nạp không khí vào Xylanh.

Hình ảnh: Bơm cao áp phun nhiên liệu trực tiếp

Động cơ phun xăng trực tiếp tạo ra hỗn hợp nhiên liệu không khí trực tiếp trong buồng đốt. Chỉ có không khí sạch đi qua van nạp mở

Nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt bằng kim phun cao áp. Điều này giúp cải thiện khả năng làm mát buồng đốt và cho hiệu suất động cơ cao hơn do độ nén cao hơn, dẫn đến tăng hiệu suất nhiên liệu và mô-men xoắn.

Mạch cao áp được cấp qua bơm cao áp. Các kim phun áp suất cao được lắp vào đồng hồ đo đường ray nhiên liệu và phun nhiên liệu ở áp suất cao và cực kỳ nhanh chóng để cung cấp sự chuẩn bị hỗn hợp tối ưu trực tiếp trong buồng đốt.

Nhiên liệu được cung cấp bởi bơm nhiên liệu điện. Bơm cao áp tạo ra áp suất nhiên liệu lên đến 20 MPa (200 bar) cần thiết cho quá trình phun áp suất cao

2. Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun.
a. Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế độ hoạt động của động cơ (các sensors) và bộ điều khiển trung tâm (ECU) để điều khiển chế độ hoạt động của động cơ ở điều kiện tối ưu nhất.

b. Phun xăng thủy lực: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lực của gió hay của nhiên liệu. Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh bướm gió và bộ phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun vào động cơ. Có một vài loại xe trang bị hệ thống này.

c. Phun xăng cơ khí: Được điều khiển bằng cần ga, bơm cơ khí và bộ điều tốc để kiểm soát số lượng nhiên liệu phun vào động cơ.

3. Phân loại theo thời điểm phun xăng .

a. Hệ thống phun xăng gián đoạn: Đóng mở kim phun một cách độc lập, không phụ thuộc vào Xupap. Loại này phun xăng vào động cơ khi các Xupap mở ra hay đóng lại. Hệ thống phun xăng gián đoạn còn có tên là hệ thống phun xăng biến điệu.

b. Hệ thống phun xăng đồng loạt: Là phun xăng vào động cơ ngay trước khi Xupap nạp mở ra hoặc khi Xupap nạp mở ra. Áp dụng cho hệ thống phun dầu.

c. Hệ thống phun xăng liên tục: Là phun xăng vào ống góp hút mọi lúc. Bất kì lúc nào động cơ đang chạy đều có một số xăng được phun ra khỏi kim phun vào động cơ. Tỉ lệ hòa khí được điều khiển bằng sự gia giảm áp suất nhiên liệu taị các kim phun. Do đó lưu lượng nhiên liệu phun ra cũng được gia giảm theo.

4. Phân loại theo mối quan hệ giữa các kim phun.
a. Phun theo nhóm đơn: Hệ thống này, các kim phun được chia thành 2 nhóm bằng nhau và phun luân phiên. Mỗi nhóm phun một lần vào một vòng quay cốt máy.

b. Phun theo nhóm đôi: Hệ thống này, các kim phun cũng được chia thành 2 nhóm bằng nhau và phun luân phiên.

c. Phun đồng loạt: Hệ thống này, các kim phun đều phun đồng loạt vào mỗi vòng quay cốt máy. Các kim được nối song song với nhau nên ECU chỉ cần ra một mệnh lệnh là các kim phun đều đóng mở cùng lúc.

d. Phun theo thứ tự: Hệ thống này, mỗi kim phun một lần, cái này phun xong tới cái kế tiếp.

Phần lớn đa số các dòng xe công nghệ mới ngày nay chủ yếu sử dụng hai hệ thống Phun xăng trực tiếp GDI và Phun xăng điện tử EFI là chủ yếu vì những lợi ích mà nó mang lại cũng như sự đánh giá cao của khách hàng sử dụng.