Sự khác biệt giữa hệ thống phun xăng GDI và EFI
Cả 2 hệ thống phun xăng trực tiếp GDI và phun xăng điện tử EFI ra đời đều không nhằm ngoài mục đích cải thiện sức mạnh công suất, nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu và hạn chế khí xả độc hại ra môi trường. Tuy cùng chung mục đích, nhưng giữa 2 hệ thống này vẫn có những sự khác biệt nhất định.
1. Tổng quan
*Hệ thống phun xăng điện tử EFI:
Trên thực tế, hệ thống phun xăng điện tử EFI đã xuất hiện từ những năm 1950, nhưng phải đến những năm 1980, hệ thống này mới thực sự phát triển rộng rãi tại Châu Âu. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ điều khiển điện tử, hệ thống này ngày càng được hoàn thiện và đạt hiệu quả cao hơn so với thời điểm xuất phát.
Hệ thống phun xăng điên tử EFI được chia làm 3 loại chính:
- 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 hòa 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. Tuy nhiên, do không có nhiều cải thiện hơn về mặt hiệu quả so với SPI nên hệ thống BPI ít được sử dụng.
- 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.
*Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI:
Hệ thống này được chính thức đưa vào sử dụng lần đầu tiên bởi hãng Mitsubishi trên mẫu xe Galant Legnum, vào năm 1996.
Sự ra đời của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI được coi là một bước đột phá trong lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Mặc dù ý tưởng sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào trong buồng cháy cho động cơ xăng đã có từ rất lâu, nhưng do quá nhiều yếu tố chủ quan - khách quan khiến cho nhiều hãng tên tuổi phải “lùi bước”. Với việc lắp một vòi phun nhiên liệu bên trong xilanh [giống động cơ diesel] có áp suất phun lớn, nhà sản xuất hoàn toàn có thể đẩy tỉ số nén của động cơ lên cao, giúp hỗn hợp không khí-nhiên liệu “tơi” hơn. Quá trình cháy diễn ra “hoàn hảo”, mang lại hiệu suất động cơ cao hơn, công suất lớn hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn và đặc biệt là giảm thiểu khí xả vào môi trường.
Dừng lại một chút bác ơi!! Deal Hot đang chờ bác.
ƯU ĐÃI MUA BẢO HIỂM Ô TÔ LIBERTY HOÀN PHÍ ĐẾN 35%
Hiện tại danhgiaXe.com kết hợp cùng bảo hiểm Liberty Việt Nam ra mắt chương trình ưu đãi đặc biệt HOÀN PHÍ ĐẾN 35% khi mua bảo hiểm thân vỏ [giúp bác tiết kiệm một số tiền kha khá đấy!] Vì số lượng ưu đãi có hạn nên bác nào quan tâm thì nhanh tay bấm vào nút bên dưới để được tư vấn cụ thể nhé, các bác chỉ mất 30s.
P/s: Liberty [công ty Mỹ] là một trong các công ty Top đầu về bảo hiểm ô tô ở Việt Nam.
Đăng kí nhận ưu đãi ngay!
Xem thông tin chi tiết TẠI ĐÂY
2. Cấu tạo
Cấu tạo của hệ thống nhiên liệu EFI hay GDI đều khá phức tạp, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn sử dụng các tín hiệu từ động cơ [qua các cảm biến] rồi xử lý tại bộ xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun [thời điểm, lưu lượng, áp suất], với các cảm biến 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 xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi cần thiết.
- Cảm biến vị trí trục cam: giúp ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp khi đạp ga .
- Cảm biến nhiệt độ chất chất làm mát: đo nhiệt độ làm việc của động cơ.
- Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở các thiết bị điện trong xe.
- Cảm biến áp suất ống tiết liệu: nhằm giúp ECU đo công suất động cơ.
- Cảm biến tốc độ động cơ: dùng để tính toán xung độ động cơ.
Điểm khác biệt cơ bản nhất giữa GDI và EFI về mặt cấu tạo chính là là vị trí của vòi phun nhiên liệu. Hệ thống GDI sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào trong buồng cháy với áp suất lớn, còn hệ thống EFI phun nhiên liệu bên ngoài buồng cháy - phun gián tiếp. Như vậy trong hệ thống GDI, hỗn hợp [nhiên liệu, không khí] sẽ hình thành bên trong buồng cháy, còn trong hệ thống EFI, hỗn hợp sẽ hình thành bên ngoài rồi mới qua xupap nạp vào bên trong buồng cháy.
3. Sức mạnh công suất
Với động cơ 3.6L V6 trên chiếc Cadillac CTS, khi sử dụng hệ thống phun xăng điện tử EFI, công suất cực đại chỉ đạt 263 mã lực, mô-men xoắn cực đại đạt 253 lb/ft. Nhưng khi được ứng dụng hệ thống phun xăng trực tiếp GDI, công suất cực đại tăng lên 304 mã lực và mô-men xoắn cực đại 274 lb/ft. Ngoài ra mức tiêu thụ nhiên liệu cũng giảm xuống khoảng 0,5 lít cho quãng đường 100km.
Tóm lại, hệ thống nhiên liệu GDI có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống EFI, nhưng để có thể trang bị hệ thống GDI, vật liệu sử dụng làm piston và xilanh phải có độ bền cao do nhiệt sinh ra trong quá trình cháy cao hơn rất nhiều. Ngoài ra việc chế tạo vòi phun cũng phức tạp hơn, do vậy chi phí cho hệ thống nhiên liệu GDI cao hơn nhiều so với EFI. Có lẽ đây là một trong những lý do quan trọng khiến hệ thống GDI không phổ biến như EFI.
SO SÁNH HỆ THỐNG PHUN XĂNG EFI VÀ GDI
Hệ thống phun xăng điện tử EFI và phun xăng trực tiếp GDI ra đời với mục đích là nâng cao khả năng vận hành, tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu khí thải độc hại đến môi trường. Mỗi hệ thống đều có những ưu nhược điểm khác nhau.
Hệ thống phun xăng điện tử EFI và phun xăng trực tiếp GDI ra đời với mục đích là nâng cao khả năng vận hành, tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu khí thải độc hại đến môi trường. Mỗi hệ thống đều có những ưu nhược điểm khác nhau.
1. Hệ thống phun xăng điện tử EFI
Hệ thống phun xăng điện tử EFI được ra đời vào năm 1950, nhưng tận năn 1980 thì hệ thống này mới được phát triển và áp dụng rộng rãi khắp Châu Âu. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô, các hệ thống điện tử ngày này càng được hoàn thiện và cho hiệu quả vượt trội hơn hẳn so với thời điểm trước đó.
Hình 1. Vòi phun EFI phun xăng vào trong động cơ
Hệ thống phun xăng điện tử EFI được chia thành 3 loại chính:
- Hệ thống phun xăng đơn điểm SPI [Single Point Injection]: Hệ thống này chỉ sử dụng một vòi phun trung tâm duy nhất. Vòi phun này được đặt trước bướm ga và tạo thành khí hỗn hợp trên đường nạp. Hệ thống phun xăng đơn điểm có cấu tạo khá đơn giản, chi phí sản xuất thấp và thường chỉ được áp dụng trên những dòng xe cỡ nhỏ.
- Hệ thống phun xăng 2 điểm BPI [BiPoint Injection]: Được cải tiến từ hệ thống phun xăng đơn điểm. Hệ thống phun xăng 2 điểm được trang bị thêm một vòi phun đặt ngay sau bướm ga, qua đó gia tăng nhiên liệu cho hỗn hợp. Thế nhưng, do không cải thiện được quá nhiều độ hiệu quả với hệ thống phun xăng đơn điểm SPI, vậy nên hệ thống phun xăng 2 điểm BPI ít khi được áp dụng.
- Hệ thống phun xăng đa điểm MPI [MultiPoint Injection]: Mỗi xylanh đều được trang bị một vòi phun riêng biệt đặt trước xupap. Để xác định được thời điểm phun chính xác, hệ thống phun xăng sẽ được điều khiển thời điểm phun, lượng phun bởi ECU dựa trên tín hiệu góc quay trục khuỷu, tín hiệu trục cam.
2. Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI
Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI lần đầu tiên được áp dụng trên chiếc xe Galant Legnum của hãng xe Mitsubishi vào năm 1996.
Sự ra đời của hệ thống này được xem là một bước chuyển mình của hệ thống nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Mặc dù, ý tưởng sử dụng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào trong buồng đốt của động cơ xăng đã có từ rất lâu. Nhưng bởi vì có quá nhiều yếu tố khó khăn khác nhau nên nhiều hãng xe lớn đành phải ngậm ngùi “lùi bước”.
Hình 2. Vòi phun GDI phun trực tiếp xăng vào trong xi lanh
Với việc sử dụng một vòi phun nhiên liệu từ bên trong xylanh [giống với động cơ diesel] có áp suất phun lớn, nhà sản xuất đã đưa tỉ số nén của động cơ lên cao, hỗn hợp không khí và nhiên liệu tốt giúp quá trình cháy được diễn ra một cách triệt để hơn, giúp công suất của động cơ tăng lên, tiết kiệm nhiên liệu, đồng thời giảm thiểu tối đa khí thải vào môi trường.
3. Kết cấu của hệ thống phun xăng GDI và EFI
Cả hệ thống phun xăng GDI hay EFI đều có cậu taọ khá phức tạp, nhưng nguyên tắc chung vẫn là sử dụng các tín hiệu từ động cơ [thông qua các cảm biến], sau đó được xử lý tại bổ xử lý trung tâm ECU để điều chỉnh vòi phun [áp suất, lưu lượng, thời điểm]
Điểm khác biệt rõ rệt nhất giữa hệ thống phun xăng EFI và GDI về mặt cấu tạo chính là vị trí vòi phun nhiên liệu. Hệ thống EFI phun nhiệu liệu từ bên ngoài buồng cháy [phun gián tiếp], còn hệ thống GDI dùng vòi phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt với áp suất lớn.
Như vậy từ hệ thống phun xăng EFI sẽ tạo ra hỗn hợp [nhiên liệu và không khí] bên ngoài rồi mới chạy qua xupap vào phía trong buồng cháy, còn hệ thống phun xăng GDI sẽ trực tiếp tạo ra hỗn hợp phía trong buồng cháy.
4. Sức mạnh công suất
Với động cơ dung tích 3.6L V6 trên chiếc Cadillac CTS, khi áp dụng hệ thống phun xăng EFI thì công suất cực đại sẽ là 263 HP và 253 Nm mô men xoắn. Nhưng cũng với khối động cơ trên mà áp dụng hệ thống phun xăng GDI, công suất cực đại sẽ lên tới 304 HP và 274 Nm mô men xoắn cực đại. Đồng thời, khả năng tiết kiệm nhiên liệu của hệ thống GDI sẽ giảm xuống 0.5 l với quãng đường 100km so với hệ thống EFI.
Nhìn chung, hệ thống GDI sẽ có nhiều ưu điểm hơn so với hệ thống EFI. Tuy nhiên, để có thể trang bị hệ thống GDI cho động cơ, đòi hỏi piston và xylanh phải làm từ vật liệu có độ bền cao do nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy là rất cao.
Ngoài ra, việc chế tạo vòi phun cũng khó khăn hơn. Vậy nên chi phí để áp dụng hệ thống GDI sẽ cao hơn nhiều so với hệ thống EFI. Đây có lẽ là nguyên nhân chính khiến hệ thống phun xăng GDI không được áp dụng phổ biến như hệ thống phun xăng EFI.
Tác giả: Admin