Công Nghệ Phun Xăng Trực Tiếp GDI Trên ô Tô - Tailieuoto

Trước tiên để tìm hiểu về công nghệ phun xăng trực tiếp trên ô tô thì các bác cùng Ad tìm hiểu sơ qua trước về lịch sử Hình thành & Phát triển của công nghệ phun xăng điện tử trước nhé. Từ đó, các bác sẽ biết nguyên nhân và tại sao các nhà sản xuất lại lựa chọn phương án phun thẳng nhiên liệu vào buồng đốt – Tạo ra một điều kiện hòa trộn và đốt cháy nhiên liệu nghặt nghèo như vậy mà lại mang hiệu quả cháy rất cao.

Các bác có hay hỏi, trước khi có công nghệ phun xăng điện tử thì hệ thống nhiên liệu trên ô tô đưa nhiên liệu hòa trộn với không khí như thế nào và làm cách nào đưa nhiên liệu vào buồng cháy động cơ tiến hành đốt cháy nhiên liệu hay không. Câu trả lời chính là trước khi có phun xăng, các nhà sản xuất ô tô đã sử dụng một cụm chi tiết có tên là Bộ chế hòa khí, Các bác thợ chúng ta có một tên gọi khá thân thuộc cho cụm chi tiết này đó chính là Bình Xăng Con. Cụm chi tiết này sẽ giúp nhiên liệu hòa trộn với Oxy trong không khí và đưa lượng hòa khí phù hợp vào buồng cháy động cơ để tiến hành đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu hòa khí.

Thế nhưng, do tồn tại khá nhiều nhược điểm Bộ chế hòa khí đã rất nhanh chóng được thay thế bởi một công nghệ hiệu quả hơn về sử dụng nhiên liệu, hiệu quả hơn về độ bền và yêu cầu bảo dưỡng đó là Công nghệ phun xăngđiện tử EFI. Công nghệ phun xăng EFI đã khắc phục được rất nhiều nhược diểm của Bộ chế hòa khí như là Độ bền (Do Bình xăng con phải thường xuyên bảo trì do là các chi tiết cơ khí nên sẽ có độ hở khi hoạt động lâu dẫn đến phải thường xuyên căn chỉnh), độ chính xác (Hệ thống phun xăng điện tử EFI có khả năng đáp ứng tình trạng vận hành của động cơ phù hợp hơn, tối ưu hơn rất nhiều so với Bộ chế hòa khí) và có tính kinh tế tốt hơn rất nhiều (Hầu như động cơ phun xăng điện tử EFI sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn so với bộ chế hòa khí).

Phun xăng trực tiếp GDI là một Hệ thống cải tiến của hệ thống phun xăng điện tử EFI khi mà loại bỏ được các nhược điểm còn sót lại của hệ thống phun xăng điện tử EFI thông thường đó là Áp suất chân không trong đường ống nạp do cụm chi tiết bướm ga gây ra khi động cơ có số vòng quay thấp, Hạn chế được lượng nhiên liệu hòa trộn không tốt trong đường ống nạp,… Và hiện nay, hầu như các động cơ trên ô tô đều trang bị công nghệ phun xăng trực tiếp. Cụ thể công nghệ này nó tốt như thế nào, các bác hãy cùng Ad vào tìm hiểu ở các phần dưới nhé.

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI (Gasonline Directly Injection) như Ad đã giới thiệu ở trên. Hầu như các ô tô từ phân khúc C trở lên đều trang bị công nghệ này trên ô tô của họ. Do hệ thống phun xăng trực tiếp có những ưu điểm vượt trội hơn rất nhiều so với hệ thống phun xăng điện tử trên đường ống nạp. Các ưu nhược điểm của 2 hệ thống này Ad sẽ để bài viêt ở phía dưới cho các bác tham khảo thêm nhé.

Nhờ việc phun nhiên liệu trực tiếp và kết cấu buồng đốt nên động cơ GDI có thể hoạt động với tỷ lệ A/F rất loãng đảm bảo cho động cơ cháy sạch hơn khi động cơ hoạt động ở số vòng quay thấp (Một nhược điểm rất lớn của hệ thống phun xăng điện tử EFI khi mà ở chế không tải lượng nhiên liệu phun vào đường ống nạp có xu hướng đậm đặc hơn, tối ưu được tiêu hao nhiên liệu của động cơ và giảm nồng độ ô nhiễm (Do phát huy được hiệu quả của các bộ lọc xúc tác khí thải).

Tỷ số nén của động cơ GDI được nâng cao hơn so với các động cơ EFI. Như các bác đã tìm hiểu ở môn học lý thuyết động cơ đốt trong thì các bác chắc hẳn sẽ biết. Tỷ số nén ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suât quá trình cháy của chu trình nhiệt động cơ ô tô chúng ta. Việc nâng được tỷ số nén lên sẽ giúp tăng được công năng sinh ra của chu trình nhiệt đồng thời còn giúp tăng được tính kinh tế của nhiên liệu. Các bác nào chưa biết rõ về khái niệm Tỷ số nén thì có thể tham khảo giáo trình Lý thuyết động cơ đốt trong mà Ad để ở đường dẫn trên nhé.

Kết cấu hệ thống tăng áp cho Công nghệ phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô được thiết kế hoàn thiện hơn để có thể hoạt động với hỗn hợp cực nghèo. 

Tuy nhiên,để được các yếu tố trên. Đòi hỏi nhiên liệu phun vào buồng đốt phải có áp suất cao hơn dẫn đến yêu cầu về độ bền của các chi tiết cũng khắc nghiệt hơn. Ví dụ như kết cấu buồng cháy phức tạp hơn. Vòi phun phải đảm bảo độ bền cao hơn,…

Nói về đặc điểm kết cấu của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô thì các bác có thể hiểu Công nghệ phun xăng trực tiếp chỉ là phiên bản nâng cấp của hệ thống phun xăng điện tử EFI. Công nghệ phun xăng trực tiếp sẽ vận hành khi chế tải thấp và khi tốc độ động cơ tăng cao thì động cơ phun xăng trực tiếp vẫn sẽ phun xăng trong đường ống nạp để đảm bảo được hiệu quả hòa trộn nhiên liệu khi tốc độ động cơ tăng cao. Nói cho dễ hiểu hơn đó chính là phun xăng trực tiếp chỉ là một tính năng thêm của phun xăng điện tử thôi. Thế nhưng, việc phun vào buồng cháy động cơ cũng làm cho Hệ thống phun xăng trực tiếp và hệ thống phun xăng EFI thông thường có khá nhiều kết cấu hệ thống khác nhau. Trong đó, 2 điểm khác nhau cơ bản nhất của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI và Phun xăng EFI đó là:

À sẵn tiện nói thêm, nguyên nhân các nhà sản xuất ô tô nghiên cứu công nghệ Phun xăng trực tiếp không phải chỉ là giúp tăng công suất và tiết kiệm nhiên liệu đâu mà nguyên nhân chính của công nghệ phun xăng trực tiếp đó là Bảo vệ môi trường. Các bác biết ô tô Phát thải ô nhiễm nhất khi nào không? Đó là khi di chuyển ở tốc độ thấp và di chuyển ở chế độ toàn tải. Thế nhưng, động cơ thường rất ít khi hoạt động cơ chế toàn tải nhưng di chuyển tốc độ thấp thì có thể gọi là chế độ hoạt động thường xuyên nhất của động cơ ô tô (Khi kẹt xe, khi dừng đèn đỏ, …) Chính vì thế, việc tối ưu được hiệu quả sử dụng nhiên liệu ở tải thấp góp phần giảm thiểu phát thải đi rất nhiều. Hiện nay, các nhà sản xuất còn tích hợp thêm một số công nghệ giảm thiểu phát thải giúp chất lượng khí thải tối ưu hơn rất nhiều.

Trong tất cả các yếu tố của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô thì yếu tố BUỒNG CHÁY quan trọng hơn tât cả. Do đây sẽ quyết định hiệu quả hòa trộn của nhiên liệu tới được đâu khi ở tải thấp và nhiên liệu được hòa trộn đậm đặc nhất trong buồng cháy có hướng được vào đầu Bougie để đốt cháy hiệu quả hay không. Vậy, hệ thống buồng cháy của động cơ GDI phải đảm bảo 2 yếu tố sau:

Tiếp theo đó, công nghệ phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô sẽ giúp cá bác tìm hiểu về nguyên lý điều khiển phun của động cơ phun xăng trực tiếp GDI. Ad cũng giới thiệu sơ lược cho các bác trước rồi các bác lấy tài liệu về tìm hiểu thêm nhé. Hệ thống phun xăng trực tiếp sẽ có 2 chế độ hoạt động chính đó là chế độ hòa khí Phân lớp và chế độ hòa khí Đồng nhất. Chế độ hòa khí Đồng nhất thật ra là chức năng của hệ thống phun xăng điện tử EFI thông thường nên Ad cũng hông đề cập nhiều nhé các bác có thể tìm hiểu thêm ở các bài viết liên quan. Chế độ hòa khí Phân lớp là tính năng của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI. Nhiên liệu sẽ được phun trực tiếp vào buồng cháy động cơ và tùy theo tiết diện của đỉnh Piston, nhiên liệu sẽ được hướng quanh vùng Bougie hòa trộn thành hòa khí để Bougie đốt cháy nhiên liệu sinh công cho động cơ. Như vậy, ta tối ưu được lượng nhiên liệu phun vào buồng cháy ở tốc độ động cơ thấp. Các bác lấy Tài liệu công nghệ phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô tìm hiểu thêm nhé.

Tài liệu phân tích các bộ phận trong Công nghệ phun xăng trực tiếp GDI trên ô tô khá chi tiết. Anh/em hãy Download về tìm hiểu nhé.

Google Drive

Tài liệu mang tính chất chia sẻ, được sưu tầm trên các diễn đàn. Tailieuoto.vn sẽ không chịu trách nhiệm về nội dung bản quyền.

Hệ thống điện động cơ PGS TS Đỗ Văn Dũng

Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử EFI của Toyota

Hệ thống điều khiển phun dầu điện tử EFI của Toyota

Hệ thống phun xăng điện tử L-jectronic, K-Jectronic, KE-Jectronic của BOSCH