Phun xăng điện tử xuất hiện vào những năm 1970, thay thế bộ chế hòa khí trộn nhiên liệu và không khí trước đó. Cho đến nay, hệ thống này đã trở nên phổ biến và được trang bị trên hầu hết các mẫu ô tô nhờ ưu điểm về khả năng vận hành và tiết kiệm nhiên liệu khi xe di chuyển.
Phun xăng điện tử là gì?
Phun Nhiên Liệu Điện Tử (Electronic Fuel Phun hay Phun Nhiên Liệu Điện Tử) viết tắt là EFI hoặc FI. Hệ thống này thay thế bộ chế hòa khí và được sử dụng từ những năm 1970 với khả năng cung cấp lượng nhiên liệu phù hợp cho quá trình đốt cháy, từ đó tối ưu hóa công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu đáng kể và giảm lượng khí thải ra môi trường phổ biến hơn kể từ những năm 1980. Đến những năm 1990, hệ thống EFI đã trở thành tiêu chuẩn trên hầu hết các ô tô.
Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc điều phối lượng nhiên liệu với tỷ lệ thích hợp được phun vào buồng đốt. Việc trang bị hệ thống phun xăng này giúp xe tiết kiệm nhiên liệu mà động cơ vẫn hoạt động ổn định. Đồng thời, hệ thống còn giúp cải thiện hiệu suất và khả năng lái, mang đến cho người dùng cảm giác lái mượt mà hơn.
Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống bao gồm ba phần chính, đó là:
Cảm biến
Đây là bộ phận quan trọng chịu trách nhiệm thu thập các thông tin, dữ liệu khác nhau liên quan đến điều kiện vận hành động cơ, tín hiệu điều khiển của người lái và điều kiện môi trường. Thông tin này sau đó sẽ được gửi đến bộ điều khiển điện tử ECU. Tại đây, ECU sẽ tổng hợp, phân tích và đưa ra các tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu phù hợp.
Hệ thống phun xăng điện tử sử dụng tín hiệu từ nhiều cảm biến trên xe 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… Những loại cảm biến này được lắp đặt trong nhiều cảm biến. . các vị trí khác nhau trên động cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập thông tin nhanh chóng và chính xác.
Bộ điều khiển điện tử
Bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECU) được coi là bộ phận then chốt của hệ thống phun xăng này. ECU sẽ tổng hợp và xử lý toàn bộ thông tin nhận được từ cảm biến rồi truyền tín hiệu đến kim phun nhiên liệu. Tín hiệu điều khiển được đưa đến kim phun để đảm bảo phun đúng thời điểm và đúng lượng phun. Điều này giúp cải thiện khả năng vận hành của xe, giảm tiêu hao nhiên liệu cũng như giảm lượng khí thải ra môi trường.
Bộ phận phun nhiên liệu
Bộ phận phun bao gồm một bơm áp lực, các đường ống và vòi phun (hoặc kim phun). Nhiệm vụ của bộ phận này là nhận tín hiệu và phun nhiên liệu với tốc độ thích hợp vào buồng đốt.
Số lượng cảm biến cũng như kim phun nhiên liệu sẽ khác nhau. Con số này phụ thuộc vào độ phức tạp của hệ thống, cấu hình động cơ và số lượng xi lanh trong động cơ.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử
Hệ thống EFI hoạt động dựa trên sự phối hợp nhịp nhàng giữa các bộ phận.
Đầu tiên, khi xe khởi động, hệ thống điều khiển điện tử trung tâm sẽ quét mọi cảm biến trong động cơ.
Cảm biến hoạt động, thông số nhiệt độ, mật độ không khí, áp suất không khí; nhiệt độ, áp suất nhiên liệu; Thời gian, tốc độ động cơ,… sẽ được thu thập và ghi lại liên tục. Những dữ liệu này sẽ được ECU tiếp nhận và xử lý. ECU trong hệ thống phun xăng điện tử sẽ dựa vào đó để tính toán và gửi tín hiệu đến cơ cấu chấp hành là vòi phun hoặc kim phun, cài đặt thời gian mở kim phun và tối ưu hóa lượng nhiên liệu được phun vào buồng đốt. . Nhờ đó, lượng nhiên liệu sẽ được phun vào với thời gian và lưu lượng hợp lý nhất, đảm bảo động cơ hoạt động tốt và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.
Ưu và nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử
Ưu điểm phun xăng điện tử
Ưu điểm đầu tiên của hệ thống phun xăng là có thể điều chỉnh chế độ phun, tốc độ phun hoặc thời gian phun thông qua bộ điều khiển trung tâm ECU. Bộ điều khiển ECU trong hệ thống này sẽ có nhiệm vụ điều chỉnh lượng nhiên liệu phù hợp cho hoạt động của xe. Theo đó, nhiên liệu sẽ được phun ít hơn ở tốc độ thấp để tiết kiệm chi phí và nhiên liệu sẽ được phun nhiều hơn ở tốc độ cao để tăng công suất động cơ. Ngoài ra, hệ thống EFI còn giúp giảm lượng khí thải thải ra môi trường. So với động cơ sử dụng bộ chế hòa khí, động cơ sử dụng kiểu phun nhiên liệu này nhận được lượng nhiên liệu và không khí chính xác hơn. Nhiên liệu được đốt cháy hiệu quả và tối đa hơn. Vì vậy, lượng khí thải được tạo ra ít hơn.
Ngoài những lợi ích trên, phun xăng điện tử còn giúp động cơ hoạt động ở công suất tối ưu, tự động điều chỉnh lượng nhiên liệu phù hợp với quãng đường xe di chuyển. Hơn nữa, động cơ sử dụng hệ thống EFI giúp khởi động xe dễ dàng hơn. Động cơ có thể khởi động nhanh chóng ngay cả khi thời tiết lạnh giá, giúp người dùng tiết kiệm được nhiều thời gian chờ đợi. Khởi động xe dễ dàng cũng giúp kéo dài tuổi thọ của hệ thống khởi động trên ô tô.
Nhược điểm của phun xăng điện tử
Bên cạnh những ưu điểm trên, hệ thống này còn có nhược điểm là chi phí sản xuất, sửa chữa, bảo trì cao. Hệ thống được thiết kế với nhiều thành phần phức tạp. Vì vậy, khi xảy ra hư hỏng thì việc sửa chữa sẽ khó khăn và tốn kém hơn. Ngoài ra, nhiên liệu đầu vào của hệ thống này cần phải được đảm bảo. Đảm bảo xăng và dầu không bị lẫn tạp chất, ảnh hưởng đến hoạt động phun nhiên liệu.
Hệ thống phun xăng điện tử EFI trên ô tô có bao nhiêu loại?
Hệ thống phun nhiên liệu này được chia thành các loại:
L-EFI (Loại điều khiển luồng không khí)
Hệ thống phun nhiên liệu L-EFI lấy dữ liệu từ cảm biến lưu lượng khí nạp. Loại cảm biến này giúp phát hiện lượng không khí đi vào ống nạp theo hai cách. Cách đầu tiên là đo trực tiếp khối lượng khí nạp. Cách thứ hai là hiệu chỉnh dựa trên thể tích không khí.
D-EFI (loại điều khiển áp suất đường ống nạp)
Cách thức hoạt động của loại phun xăng điện tử này là đo trực tiếp áp suất trong đường ống nạp. Quá trình này sẽ giúp xác định lượng khí nạp có phù hợp với mật độ khí nạp hay không.
Cách vệ sinh hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô
Trong quá trình hoạt động của xe, rất nhiều yếu tố bên ngoài sẽ tác động đến hệ thống này. Nhiên liệu đầu vào kém chất lượng, nhiều tạp chất, không khí có nhiều bụi, rò rỉ nước, muội than sinh ra trong quá trình cháy,… là những yếu tố khiến hệ thống bị bẩn, tắc nghẽn, dễ xảy ra lỗi hoặc hư hỏng, ảnh hưởng đến hoạt động của xe. . Vì vậy, việc vệ sinh thường xuyên và đúng cách là cần thiết.
Về cơ bản, việc làm sạch hệ thống phun nhiên liệu sẽ loại bỏ muội bẩn bám trên kim phun. Bộ phận này có nhiệm vụ bơm nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt, giúp quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra hiệu quả hơn. Khi vệ sinh kim phun sẽ đảm bảo chuyển động nhiên liệu ổn định, hạn chế tiêu hao nhiên liệu và nhiều hư hỏng khác cho động cơ.
Để tránh làm hỏng hệ thống phun xăng, người dùng nên vệ sinh hệ thống tại các cơ sở uy tín, hoặc đăng ký dịch vụ bảo dưỡng định kỳ tại đại lý/trạm dịch vụ ủy quyền của Toyota.
Với nhiều ưu điểm vượt trội, cho đến nay phun xăng điện tử luôn là sự lựa chọn của hầu hết các hãng xe trên thế giới. Tại Việt Nam, Toyota đã trang bị công nghệ phun xăng kết hợp D-4S (kết hợp phun xăng điện tử đa điểm (MPI) và phun xăng trực tiếp (GDI)) trên xe của mình. Với sự kết hợp này, Toyota đã đưa ra thị trường những mẫu xe được người tiêu dùng đánh giá cao về khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội. Ngoài ra, công nghệ này còn giúp ổn định quá trình đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt của động cơ, cải thiện khả năng lái và cho phép xe vận hành mạnh mẽ hơn.
