Khác biệt giữa chế hòa khí và phun xăng điện tử?

Ưu điểm lớn nhất của phun xăng điện tử là tạo nên hòa khí có tỷ lệ lý tưởng ở tất cả các xi-lanh. Tuy nhiên, do phức tạp nên mỗi khi hỏng hóc, hệ thống này cũng gây nên nhiều vấn đề. Chế hòa khí (hay còn gọi là bình xăng con), được sử dụng trên cả xe máy và ôtô từ những năm đầu của ngành công nghiệp này. Nhiệm vụ của nó là hòa trộn không khí và xăng cho động cơ. Không khí và nhiên liệu sau khi đi qua chế hòa khí bị hút vào xi-lanh và thực hiện quy trình nén-nổ tại đây. Chế hòa khí chỉ có ở các động cơ xăng, còn động cơ diesel phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt. Chế hòa khí hoạt động theo nguyên tắc: Không khí đi vào qua đường dẫn hẹp (cửa phun) tạo thành chân không một phần. Do chênh lệch áp suất giữa cửa phun và bình chứa nên nhiên liệu sẽ đi qua ống phun và hòa lẫn vào dòng không khí. Một số xe sử dụng loại cửa phun cố định (Fixed Venturi-FV) trong khi số khác lại dụng loại cửa biến thiên VV (Variable Venturi-VV). Ở loại cửa phun biến thiên, kích thước của đường dẫn không khí thay đổi theo sự thay đổi để điều khiển lượng nhiên liệu được phân phối. Mục tiêu của tất cả các chế hòa khí là tạo nên một hòa khí có tỷ lệ khối lượng tối ưu giữa không khí và nhiên liệu là 14,7:1. Với những hòa khí đạt tỷ lệ trên, nó sẽ cháy hoàn toàn. Một hỗn hợp nào đó có tỷ lệ thấp hơn được gọi là "giàu" do có quá nhiều nhiên liệu so với không khí. Ngược lại, hỗn hợp đó được coi là "nghèo". Hỗn hợp giàu sẽ không cháy hết do thừa nhiên liệu và gây hao xăng. Trong khi đó, hỗn hợp nghèo không sinh ra công tối đa, khiến động cơ làm việc yếu và thiếu ổn định. Để thực hiện điều này, chế hòa khí phải kiểm soát được lượng không khí đi vào động cơ và thông qua đó cung cấp một lượng nhiên liệu phù hợp. Tuy nhiên, điểm yếu của các loại chế hòa khí là chỉ đáp ứng tỷ lệ lý tưởng ở khoảng vận hành nhất định nên xe hoạt động không hiệu quả. Hệ thống phun nhiên liệu điện tử Xuất hiện sau kiểu phun nhiên liệu chế hòa khí khoảng 70 năm nhưng hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI (Electronic Fuel Injection) nhanh chóng trở nên phổ biến bởi nó khắc phục được điểm yếu nhất của chế hòa khí. Do vận hành tự động nên hệ thống EFI cần có các thông số để điều khiển kim phun đóng mở trong khoảng thời gian sao cho lượng nhiên liệu vừa đủ để tạo nên hỗn hợp lý tưởng. Các thông số cần thiết để EFI hoạt động ổn định là góc quay và tốc độ trục khuỷu, lưu lượng khí nạp, nhiệt độ khí nạp, nhiệt độ nước làm mát, tỷ lệ hỗn hợp, nồng độ oxy ở khí thải....Những số liệu này được thu thập từ các cảm biến đặt khắp nơi trong động cơ. Phân loại theo vị trí đặt kim phun, EFI được chia thành loại phun đa điểm MFI (Multiport Fuel Injection) và phun xăng tập trung (kim phun đặt trước bướm ga). Ở MFI, mỗi xi-lanh sẽ có một kim phun tức động cơ V6 sẽ có 6 kim phun và V8 sẽ có 8 kim. Không khí và nhiên liệu sẽ hòa trộn ngay tại xi-lanh. Trong khi đó, loại phun xăng tập trung chỉ có một kim phun đặt trên ống nạp cho các xi-lanh. Ưu nhược điểm của các loại Sự phổ biến của phun xăng điện tử EFI đã chứng tỏ ưu điểm lớn của nó. Khác với chế hòa khí, EFI mà đặc biệt là loại đa điểm MFI có thể tạo nên những hòa khí có tỷ lệ gần ngưỡng lý tưởng ở tất cả các xi-lanh, tùy theo điều kiện vận hành của chúng. Điều này có nghĩa hòa khí ở các buồng đốt đều cháy hết, qua đó sinh công tối đa trong khi lượng nhiên liệu tiêu thụ ở mức vừa đủ. Ngoài ưu điểm trên, EFI có thể điều chỉnh lượng xăng theo từng chế độ vận hành của động cơ. Chẳng hạn như khi khởi động, hòa khí cần giàu xăng để cháy, hệ thống sẽ phun xăng nhiều hơn. Khi động cơ đã ổn định, máy tính điều khiển sao cho nhiên liệu ở mức vừa đủ. Như vậy, xét trên phương diện sử dụng nhiên liệu, EFI rõ ràng có nhiều ưu điểm hơn so với chế hòa khí. Tuy nhiên, rắc rối của EFI bắt nguồn từ chính sự phức tạp của nó. Nếu xảy ra hỏng hóc, người sử dụng chỉ còn cách mang xe vào garage, nhờ các kỹ thuật viên dùng máy đọc lỗi để xác định nguyên nhân. Trong khi với chế hòa khí, một người thợ bình thường cũng có thể chẩn đoán và khắc phục được. Ngoài ra, EFI sử dụng rất nhiều cảm biến nên chỉ cần một chiếc bị hỏng, cả hệ thống sẽ bị ảnh hưởng, động cơ làm việc ổn định. Hỏng hóc thường xảy ra nhất với những loại xe sử dụng EFI ở Việt Nam là tắc đầu kim phun. Nguyên nhân do chất lượng xăng ở nước ta chưa cao nên dễ tạo cặn trên đầu kim, gây tắc khiến động cơ không khởi động hoặc chết máy. Hiện nay, một vài hãng nhân cơ hội này giới thiệu những sản phẩm có khả năng làm sạch đầu kim bằng cách pha vào xăng. Tuy nhiên, với những chất gây tác động đến cả hệ thống cấp liệu, bạn không nên dùng ngay mà tham khảo thêm ở nhiều nguồn. Cách tốt nhất là hãy sử dụng sản phẩm của những nhà sản xuất tên tuổi và có đảm bảo từ hãng xe mà mình sử dụng. Tìm hiểu về phun nhiên liệu điện tử Hoạt động chính xác, hiệu quả và linh động là ưu điểm của hệ thống phun nhiên liệu điện tử. Gần như tất cả các xe hiện đại đều sử dụng hệ thống phun nhiên liệu tiên tiến này tuy giá của nó cao hơn và quy trình kiểm tra, bảo dưỡng cũng phức tạp hơn. Bộ chế hòa khí, thiết bị được sử dụng từ những chiếc xe hơi đầu tiên, đã chấm dứt sự nghiệp của nó cách đây nhiều năm. Ngày nay, hệ thống phun xăng điện tử EFI (Electronic Fuel Injection) là thiết bị tiêu chuẩn của ngành công nghiệp xe hơi. Không chỉ vậy, EFI còn là lời thách thức với mọi cải tiến của các hot-rod (người chế lại động cơ cho mạnh hơn) vốn dựa trên các thiết bị cổ lỗ. Nguyên nhân khiến các hãng xe đón nhận EFI bởi nó hoạt động đơn giản và hiệu quả. Động cơ điều khiển bằng máy tính dễ khởi động, hoạt động ổn định, thải ít khí độc hơn. Bên cạnh đó, EFI phối hợp tốt với những thiết bị như hệ thống tăng áp siêu nạp và turbin. Trong khi đó, giới mê xe địa hình đặc biệt thích EFI bởi nó giúp tiết kiệm nhiên liệu, phân phối xăng chính xác và đồng đều theo các điều kiện địa hình khác nhau. Bộ não của EFI là bộ điều khiển trung tâm ECU (Electronic Control Unit). Nhiệm vụ của ECU không khác bộ chế hòa khí, nghĩa là chúng cùng vận hành để duy trì tỷ lệ không khí/nhiên liệu ở mức tối ưu 14,7:1. Sự khác biệt duy nhất là ECU hoạt động chính xác, dễ dàng và hiệu quả hơn. Các thông số cần thiết để ECU hoạt động thu thập từ các cảm biến đặt khắp nơi như cảm biến nhiệt độ lốc máy, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến thời gian phun xăng và cảm biến vòng tua. Bên cạnh đó là các thông số khác ảnh hưởng tới vận hành hiệu quả của động cơ như áp suất không khí bộ góp, nồng độ oxy và nhiệt độ khí nạp. Dựa trên những dữ liệu đó, ECU tính toán tỷ lệ không khí/nhiên liệu tối ưu hàng trăm lần trong một giây nhằm xác định khoảng thời gian và khi nào mở kim phun đưa nhiên liệu vào xi-lanh. Dựa trên độ rộng các xung, tỷ lệ nhiên liệu qua kim phun có thể đo được trong vài phần nghìn giây. Đó là một trong những lý do khiến EFI hoạt động hiệu quả hơn hệ thống cơ học của bộ chế hòa khí. Tuy nhiên, điểm yếu của EFI là giá cả. Nếu một bộ chế hòa khí có giá 500 USD thì EFI trọn bộ có giá từ 2.500 đến 4.000 USD. Nếu bạn muốn đánh giá một hệ thống EFI, khởi động nguội là một trong những cách thử nghiệm hiệu quả nhất. Khi ECU phát hiện nhiệt độ máy ở dưới mức quy định, nó điều chỉnh sao cho tỷ lệ không khí/nhiên liệu xuống khoảng 11:1 - 12,5:1, nghĩa là giàu nhiên liệu hơn. Khi động cơ ấm lên và đạt tốc độ ổn định, ECU đưa tỷ lệ không khí/nhiên liệu về mức 14,7:1. Khi chịu tải trọng lớn, ECU lại đưa giá trị đó về 12,5:1. Khi đi trên địa hình đồi núi, nơi không khí loãng, ECU sẽ tiến hành bù khí để đạt tỷ lệ chuẩn. Vì vậy, động cơ lúc nào cũng hoạt động ổn định và cung cấp cho xe công suất cần thiết để vận hành. Một trong những yếu tố quan trọng để EFI chạy "ngon" là hệ thống điện. EFI đòi hỏi công suất điện cao hơn và dòng điện ở mức 70 ampe là thích hợp nhất. Toàn bộ hệ thống kết nối, đặc biệt nơi gần gầm xe, cần làm sạch và đảm bảo an toàn. Hệ thống điện yếu có thể làm hỏng EFI và bạn sẽ phải thay bộ mới. Bên cạnh đó, do EFI yêu cầu bộ phận tạo áp suất nhiên liệu có những phản ứng tự động với những thay đổi điều kiện vận hành nên bạn phải thường xuyên bảo dưỡng hệ thống bơm điện tử đặt trong bình nhiên liệu. Ngoài ra, EFI chỉ phát huy hiệu quả khi kim phun và bơm có dung sai nhỏ và nhiên liệu cần làm sạch tốt. Bạn cũng nên đảm bảo lựa chọn đầu kim phun hoạt động ở vùng rộng và phù hợp với kích thước và lốc máy cũng như trục cam. Khi có hỏng hóc xảy ra, các kỹ thuật viên có thể kết nối với bộ ECU và kiểm tra các thông số vận hành xe để tìm ra nguyên nhân. Thậm chí, một vài hệ ECU còn có thể truy vấn bằng điện thoại đi động.