Phân biệt hệ thống phun xăng trực tiếp GDI và phun xăng điện tử EFI – XeÔTô 24

Ngày nay, khi sản xuất một chiếc xe xe hơi đời mới thì điều đâu tiên những hẵng xe đều nhắm đến là tăng hiệu suất, tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu và giảm thiểu khí xả ô nhiễm vào thiên nhiên và môi trường. Chính vì vây, lần lượt những công nghệ tiên tiến như hệ thống phun xăng điện tử EFI rồi phun xăng trực tiếp GDI sinh ra sửa chữa thay thế trọn vẹn cho bộ chế trung khí .
Tuy nhiên, chắc rằng nhiều người chỉ mới nghe tên thôi, còn cụ thể về 2 công nghệ tiên tiến này như thế nào ? hẳn không có nhiều người biết. Chính thế cho nên, ở bài viết ngày hôm nay xeoto24 sẽ giúp bạn đọc hiểu và phân biệt được 2 hệ thống phun xăng được sử dụng thông dụng lúc bấy giờ .
Xem thêm : Nên mua xe nào chạy Uber

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI là gì ?

Động cơ phun xăng trực tiếp GDI (Viết tắt của: Gasoline Direct Injection) – có nghĩa là phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt động cơ. Công nghệ này hiện nay không còn xa lạ trên các động cơ ô tô ngày nay, vì đã đã được giới thiệu vào năm 1925 trên động cơ Hesselman giành cho máy bay.

Tiếp sau đó, trong những năm 50, Mercedes cũng đã ứng dụng công nghệ tiên tiến này trên chiếc xe Mercedes Benz Gullwing ( 1953 ), những động cơ phun xăng trực tiếp khi đó chắc như đinh sẽ không giống với GDI hiện tại nhưng hoàn toàn có thể nói toàn bộ đã tạo nên nền tảng cho công nghệ tiên tiến phun xăng trực tiếp GDI sau này .

Chi tiết về cấu trúc hệ thống phun xăng trực tiếp GDI :

Về cấu trúc, hệ thống phung xăng trực tiếp GDI có 2 phần chính đó là :

• Phần thấp áp
• Phần cao áp

Phần thấp áp :

Phần hệ thống thấp áp trọn vẹn giống với hệ thống phun xăng đa điểm MPI thường thì : gồm có bơm xăng, lọc xăng, van điều áp, toàn bộ được đặt trong thùng xăng. Xăng được bơm hút qua lọc thô, lọc tinh theo đường ống nguyên vật liệu dẫn đến bơm cao áp
Áp suất nguyên vật liệu thấp áp : từ 4.5 – 6 kg / cm2 tùy theo xe, nhìn chung áp suất này cao hơn áp suất của hệ thống phun xăng đa điểm MPI thường thì nhằm mục đích duy trì sự mạnh và không thay đổi lên bơm cao áp

Cấu tạo phần cao áp :

Nếu như phần áp suất thấp áp gần giống với hệ thống MPI thì sự độc lạ ở đây hầu hết là bên phần áp suất cao áp gồm có bơm cao áp, ống rail, cảm biến áp suất ống rail và kim phun .

Chức năng bơm cao áp là gì?

Bơm cao áp có trách nhiệm nén nguyên vật liệu áp suất thấp từ bơm xăng lên thành nguyên vật liệu có áp suất cao để tích trữ trong ống rail .
Nhờ có cảm biến áp suất ống rail mà ECU nhận ra được áp suất thực tiễn trong ống rail là bao nhiêu để kiểm soát và điều chỉnh van FPRV ( Fuel Pressure Regular Valve : van điều áp ) trên bơm cao áp. Sau đó ECM sẽ điều khiển và tinh chỉnh kim phun nguyên vật 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.

Xem thêm : Hộp số vô cấp CVT là gì ?

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 nguyên vật liệu trong thực tiễn 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 những 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 như bên hệ thống phun dầu và trách nhiệm cũng là để tích trữ nguyên vật liệu áp suất cao từ bơm cao áp lên .

Kim phun

Một cụ thể cực kỳ quan trọng trong hệ thống này là kim phun. Không giống như động cơ phun xăng thường thì, kim phun GDI được phong cách thiết kế với độ đúng chuẩn 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 tinh chỉnh và điều khiển mass. Còn trên GDI cả hai dây của kim phun đều được tinh chỉnh và 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 vì vậy độ phổ cập không bằng loại bằng cuộn từ .
Đối với loại kim bằng cuộn từ điện áp mở kim khoảng chừng từ 50 – 60 VDC tùy loại. Còn so với sắt kẽm kim loại Piezo điện áp nằm khoảng chừng 105. Vì vậy hãy cực kỳ cẩn trọng khi thay thế sửa chữa tương 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 trọng trong việc cách điện .
Để kiểm tra kim phun, người ta thường dùng chiêu thức đo điện trở. Điện trở tiêu chuẩn từ 1.25 ôm ở 20 độ C
Xem thêm : Khái niệm chiều dài cơ sở là gì ?

Nguyên lý thao tác của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI :

Như những bạn đã biết khác với động cơ xăng thường thì, so với động cơ dầu Diesel, nguyên vật liệu được phun thẳng trực tiếp vào buồng đốt động cơ dưới áp lực đè nén rất cao trong kỳ nén, do nguyên vật liệu phun dưới áp suất cao như vậy hòa trộn với không khí được nén tới nhiệt độ cao => hòa khí tự động hóa bốc cháy và sinh công mà không cần tia lửa điện đốt cháy như trên động cơ xăng .

Cũng lấy từ ý tưởng sáng tạo đó, thay vì phun nguyên vật liệu trước xupap nạp như những động cơ phun xăng đa điểm MPI ( Multi – Port Injection ) thường thì, động cơ GDI phun nguyên vật liệu trực tiếp vào trong buồng đốt của động cơ trọn vẹn giống như động cơ dầu, chỉ có một yếu tố độc lạ là có thêm tia lửa điện để đốt cháy trung khí. Lý do là vì xăng có thông số tự cháy rất thấp không thể nào tự cháy giống như dầu được mà phải cần sự trợ giúp của tia lửa điện .

Hệ thống phun xăng điện tử EFI là gì ?

Hệ thống phun xăng điện tử ( Viết tắt của Electronic Fuel Injection hoặc Fuel Injection) đây là một thuật ngữ đã vô cùng quen thuộc đối với cả những ai đang sử dụng xe máy.

Quy trình hoạt động giải trí hoạt động giải trí cơ bản của Fi là sử dụng một khối hệ thống điều khiển và tinh chỉnh và tinh chỉnh và điều khiển điện tử để can thiệp vào những bước phun nguyên vật liệu vào buồng đốt thiết bị và động cơ nhằm mục đích tối ưu hóa việc dùng nguyên vật liệu .

Phân loại hệ thống phun xăng điện tử 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 nguyên vật liệu EFI khá phức tạp, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn sử dụng những tín hiệu từ động cơ ( qua những cảm ứng ) rồi giải quyết và xử lý tại bộ giải quyết và xử lý TT ECU để kiểm soát và điều chỉnh vòi phun ( thời gian, lưu lượng, áp suất ), với những cảm ứng quan trọng như :
– Cảm biến lượng khí nạp : đo lượng không khí xi lanh hút vào .
– Cảm biến ôxy : đo lượng oxy trong khí thải nhằm mục đích xác lập nguyên vật liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi thiết yếu .
– Cảm biến vị trí trục cam : giúp ECU kiểm soát và điều chỉnh lượng xăng phun vào tương thích khi đạp ga .
– Cảm biến nhiệt độ chất chất làm mát : đo nhiệt độ thao tác của động cơ .
– Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở những thiết bị điện trong xe .
– Cảm biến áp suất ống tiết liệu : nhằm mục đích giúp ECU đo hiệu suất động cơ .
– Cảm biến vận tốc động cơ : dùng để giám sát xung độ động cơ .
Xem thêm : Biển báo giao thông vận tải

Nguyên lý thao tác của hệ thống phun xăng điện tử EFI :

Hệ thống phun xăng điện tử rất phức tạp và gồm nhiều bộ phận hợp thành .
Ta hoàn toàn có thể chia EFI ra thành 3 hệ thống nhỏ : hệ thống điều khiển và tinh chỉnh điện tử, hệ thống nguyên vật liệu và hệ thống nạp khí. Nguyên lý hoạt động giải trí của hệ thống hoàn toàn có thể được bộc lộ dưới dạng sơ đồ khối như trên hình dưới .

• Hệ thống điều khiển điện tử là đảm bảo hỗn hợp khí cháy có tỷ lệ lý tưởng (15:1). Bộ phận chính của hệ thống điều khiển điện tử là bộ Điều khiển trung tâm (ECU), nó nhận thông tin từ các cảm biến (nhiệt độ nước, nhiệt độ khí nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu khởi động và cảm biến ô xy) cùng với tín hiệu đánh lửa và thông tin từ bộ phận đo lượng khí nạp.Sau khi xử lý các tín hiệu thu được ECU sẽ phát tín hiệu điều khiển vòi phun (thông tin về thời điểm phun và lượng phun). Nhờ đó mà lượng nhiên liệu phun vào luôn luôn tỷ lệ với lượng khí nạp.
• Hệ thống nhiên liệu: bao gồm một bơm điện, nó hút xăng từ thùng chứa và đẩy vào hệ thống qua một bầu lọc. Như vậy, khi động cơ hoạt động, trong đường ống phân phối nhiên liệu tới các vòi phun luôn luôn thường trực một áp suất khôg đổi (khoảng 2,5 ̧ 3 kG/cm2), đây cũng chính là áp suất phun. Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ ECU, van điện mở và nhiên liệu được phun vào trong đường ống nạp. Để giữ áp suất ổn định trên đường ống nhiên liệu cấp tới các vòi phun, người ta bố trí một van điều áp. Ngoài ra đường ống nhiên liệu còn được nối tới vòi phun khởi động nguội bố trí trong buồng khí nạp. Tín hiệu điều khiển vòi phun này được lấy từ công tắc báo khởi động nguội. Công tắc này đặt trong áo nước của xi lanh và đóng, mở tuỳ theo nhiệt độ nước
• Hệ thống nạp khí: bắt đầu từ một bộ lọc khí, sau khi đi qua nó không khí được lọc sạch và được dẫn qua một bộ đo lưu lượng khí nạp (lưu lượng kế hoặc cảm biến đo lưu lượng) rồi đi qua bướm ga, đi tiếp tới buồng khí và đi vào cụm ống nạp của động cơ. Tại đây, nhiên liệu được phun vào, hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp rồi được hút vào các xi lanh.

Điểm độc lạ giữa 2 hệ thống phun xăng :

Khác nhau về cấu trúc :

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

Khác nhau về Sức mạnh hiệu suất :

Với động cơ 3.6 L V6 trên chiếc Cadillac CTS, khi sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI, hiệu suất cực lớn chỉ đạt 263 mã lực, mô-men xoắn cực lớn đạt 253 lb / ft. Nhưng khi được ứng dụng hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, hiệu suất cực lớn tăng lên 304 mã lực và mô-men xoắn cực lớn 274 lb / ft. Ngoài ra mức tiêu thụ nguyên vật liệu cũng giảm xuống khoảng chừng 0,5 lít cho quãng đường 100 km .
Tóm lại, hệ thống nguyên vật liệu GDI có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống EFI, nhưng để hoàn toàn có thể trang bị hệ thống GDI, vật tư sử dụng làm piston và xilanh phải có độ bền cao do nhiệt sinh ra trong quy trình cháy cao hơn rất nhiều. Ngoài ra việc sản xuất vòi phun cũng phức tạp hơn, do vậy ngân sách cho hệ thống nguyên vật liệu GDI cao hơn nhiều so với EFI. Có lẽ đây là một trong những nguyên do quan trọng khiến hệ thống GDI không phổ cập như EFI .

1/5 – ( 1 bầu chọn )

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ