Tài liệu So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí

Chúng ta cùng so sánh động cơ phun xăng điện tử với động cơ dùng bộ chế hòa khí về cách tạo hỗn hợp khí -nhiên liệu và các chế độ làm việc để tìm ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế hòa khí

1 Cách tạo hỗn hợp không khí – nhiên liệu

Tạo thành hòa khí dùng bộ chế hòa khí, trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ phải lưu thông qua họng khuếch tán có tiết diện bị thu hẹp. Tại đây, do tác dụng của độ chân không DPh, Xăng được hút ra từ buồng phao qua giclơ nhiên liệu. Giclơ định lượng xác định lưu lượng xăng hút ra phù hợp với lượng không khí để tạo thành hòa khí có hệ số dư lượng không khí a đúng như thiết kế. Sau khi ra họng khuyết tán, nhiên liệu được dòng không khí xé tơi với độ chênh lệch vận tốc đạt tới 20 – 40 m/s. Đồng thời, nhiên liệu bay hơi và hòa trộn với không khí tạo thành hòa khí. Quá trình này còn tiếp tục diễn ra trên đường ống nạp và ở các xilanh ở các thời kỳ nạp và nén. Do xăng nhẹ và rất dễ bay hơi, được hút ra họng khuyết tán là nơi có áp suất chân không, được xé nhỏ bởi dòng không khí và khi vào trong xilanh được sấy nóng bởi các chi tiết và khí sót nên gần cuối quá trình nén hòa khí có thể coi là đồng nhất.

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với áp suất cao (khoảng 3 – 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và 40 bar đối với phun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí. Do được phun ra với áp suất cao và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn với không khí rất tốt tạo thành hòa khí.

2. Các chế độ làm việc

a)Khi khởi động

+ Bộ chế hòa khí: Khi khởi động nhiệt độ còn thấp, bướm gió đóng hoàn toàn để giúp đạt được hỗn hợp đủ đậm. Sau khi khởi động bộ ngắt bướm gió sẽ hoạt động để mở bướm gió ra một chút, nhằm tránh trường hợp hỗn hợp quá đậm dẫn đến ngột xăng làm tắt máy.

+ Phun xăng điện tử: Hệ thống phun xăng sẽ nhận biết động cơ đang quay nhờ vào tín hiệu máy khởi động, từ tín hiệu của máy khởi động bộ điều khiển trung tâm sẽ điều khiển vòi phun cung cấp một lượng hỗn hợp đậm hơn trong khi khởi động.

b) Khi động cơ còn lạnh.

+ Khi động cơ còn lạnh nhiên liệu bay hơi rất kém, vì vậy cần phải có một hỗn hợp đậm hơn so với khi khởi động.

+ Bộ chế hoà khí: Hệ thống bướm gió của bộ chế hoà khí thực hiện chức năng này. Khi nhiệt độ còn thấp, bướm gió có thể vận hành bằng tay hay tự động để cung cấp một hỗn hợp đậm hơn. Ở hệ thống vận hành bằng tay, sau khi động cơ đã khởi động lái xe sẽ mở bướm gió khi động cơ ấm lên. Ở hệ thống tự động, bướm gió cũng được mở như vậy nhờ cuộn nhiệt điện trở.

+ Phun xăng điện tử: Nhiệt độ nước làm mát được đo bằng một cảm biến, nó nhận ra nhiệt độ nước làm mát còn thấp. Cảm biến có một nhiệt điện trở mà sự thay đổi của điện trở này rất nhạy với sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát. Nhiệt độ nước làm mát được chuyển thành tín hiệu điện và gởi đến bộ điều khiển trung tâm, bộ điều khiển trung tâm sẽ làm đậm hỗn hợp tùy theo tín hiệu này. Ngoài ra ở hệ thống phun xăng điện tử còn có vòi phun khởi động lạnh, hoạt động chỉ khi nhiệt độ động cơ còn thấp để cung cấp một lượng phun lớn hơn khi đã khởi động. Vòi phun này được thiết kế để cải thiện sự phun sương của nhiên liệu giúp cho nhiên liệu dễ dàng hòa trộn và bốc cháy hơn.

c) Khi tăng tốc.

+ Bộ chế hòa khí: Để tránh cho hỗn hợp quá nhạt khi xe tăng tốc, một hệ thống bơm tăng tốc được tạo ra. Khi bướm ga mở đột ngột, một lượng nhiên liệu xác định được phun ra từ bơm tăng tốc để bù trừ lại sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu qua vòi phun chính.

+ Phun xăng điện tử: Ngược lại với bộ chế hòa khí, ở hệ thống phun xăng điện tử không thực hiện bất kỳ hiệu chỉnh đặc biệt nào trong khi tăng tốc, bởi vì bộ chế hòa khí hút nhiên liệu vào bằng độ chân không còn hệ thống phun xăng điện tử phun trực tiếp nhiên liệu có áp suất cao tỷ lệ với sự thay đổi của lượng khí nạp, do vậy không có sự chậm trễ trong việc cung cấp nhiên liệu. Tuy nhiên trong thực tế để nâng cao khả năng tải khi xe tăng tốc trong khi bướm ga còn đóng, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun ra thêm qua các vòi phun.

d) Khi phát huy hết công suất

+ Bộ chế hòa khí: Điều này được thực hiện bằng hệ thống toàn tải, hệ thống toàn tải nhận biết tải trọng đặt lên động cơ bằng độ chân không của đường nạp. Khi độ chân không này giảm xuống, van tăng tải mở ra và hỗn hợp đậm hơn được cung cấp.

+ Phun xăng điện tử: Tải trọng đặt lên động cơ được xác định bằng độ mở của bướm ga và nó được chuyển thành tín hiệu điện nhờ vào cảm biến vị trí bướm ga. Khi góc mở của bướm ga tăng lên, có một lượng nhiên liệu lớn hơn để cung cấp tỷ lệ hòa khí phù hợp với chế độ toàn tải của động cơ.