Hệ thống phun xăng trực tiếp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hệ thống phun xăng trực tiếp (GDI) là công nghệ phân phối nhiên liệu cho phép động cơ xăng đốt nhiên liệu hiệu quả hơn, tạo ra nhiều năng lượng, khí thải sạch hơn và cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Hệ thống phun xăng trực tiếp ngày càng được trang bị phổ biến trên các dòng xe ô tô hiện đại.

Cùng AutoDetailing.vn tìm hiểu lý do tại sao hệ thống phun xăng trực tiếp lại có tầm ảnh hưởng lớn như vậy trong bài viết dưới đây!

Hệ thống phun xăng trực tiếp là gì?

Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp (GDI) phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt của động cơ chứ không phải phun vào ngay cửa nạp. Hệ thống giúp hạn chế cặn bám trên đường ống nạp trước xupap, giúp cải thiện khả năng vận hành, giảm khí thải và tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Được ứng dụng lần đầu tiên trên ô tô vào năm 1953. Cho đến nay, hệ thống phun xăng GDI không ngừng được cải tiến, hoàn thiện về cấu tạo, nguyên lý làm việc nhằm đạt hiệu quả làm việc cao nhất.

Cấu tạo hệ thống phun xăng trực tiếp

Cấu tạo của hệ thống phun xăng trực tiếp GDI bao gồm thấp áp và cao áp. Chúng có mối quan hệ qua lại và hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động.

• Phần thấp áp

Các bộ phận áp thấp như bơm nhiên liệu, bộ lọc nhiên liệu và bộ điều chỉnh áp suất được đặt trong bình nhiên liệu. Áp suất nhiên liệu đạt 4,5 – 6 kg/cm2 tùy từng dòng xe – thường cao hơn so với hệ thống phun xăng đa điểm MPI. Hoạt động của phần hạ áp trong động cơ phun xăng trực tiếp giúp duy trì sự ổn định của các lực tác động lên bơm cao áp.

• Phần cao áp

Phần cao áp bao gồm phần bơm cao áp, ống dẫn ( ống rail), kim phun nhiên liệu và cảm biến áp suất ống rail. Nhiệm vụ của bơm cao áp là nén nhiên liệu áp suất thấp từ bơm xăng thành nhiên liệu áp suất cao, được chứa trong đường ống rail. Cảm biến áp suất đường ống rail có nhiệm vụ cung cấp thông tin cho ECU.

Khi hoạt động, bộ vi xử lý trong ECU sẽ tính toán và ghi nhận áp suất thực tế trong đường ống và điều chỉnh van FPRV – van điều chỉnh áp suất trên bơm cao áp. Khi áp suất cao đi vào buồng đốt động cơ, kim phun sẽ được điều khiển bởi ECU.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng trực tiếp

• Nạp phân tầng:

Chế độ này được sử dụng cho chế độ tải vừa và nhỏ. Vì vậy, nhiên liệu được phun vào kỳ nén, gần thời điểm đánh lửa và động cơ chạy với tỷ lệ hòa khí hơi loãng là 65:1. Tại thời điểm này, chỉ có một lượng nhỏ nhiên liệu được tập trung trực tiếp phía trước bugi.

Tuy nhiên, lượng khí NOx (no, no2, n2o, n2o3, n2o4, n2o5) thải ra môi trường tương đối lớn, cần tăng Van EGR kịp thời để giảm nồng độ NOx.

• Nạp đồng nhất:

Đối với chế độ tải nặng, nhiên liệu được phun vào trong kỳ nạp để giúp đồng nhất hòa khí. Ở đây, động cơ đang hoạt động với tỷ lệ hòa khí cân bằng hoặc giàu nhẹ và van EGR không hoạt động do lượng khí thải NOx thấp.

Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI và phun xăng điện tử EFI

Sự ra đời của hệ thống phun xăng điện tử và hệ thống phun xăng trực tiếp mang trong mình sứ mệnh gia tăng công suất, nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế khí thải độc hại ra môi trường. Tuy nhiên, sự khác biệt giữa chúng khiến những người mê xe không ngừng phân tích và so sánh để tìm ra công nghệ phù hợp với nhu cầu của mình.

• Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI và hệ thống phun điện EFI có nhiều điểm giống nhau về nguyên lý hoạt động. Tuy nhiên, từ một quan điểm cụ thể, vẫn có một số khác biệt giữa hai hệ thống.
• Hệ thống phun xăng GDI được đánh giá cao về khả năng giảm thiểu lượng khí thải độc hại ra môi trường. Tuy nhiên, hệ thống phun xăng trực tiếp tạo ra nhiệt độ cao trong quá trình hoạt động. Điều này đòi hỏi vật liệu xi lanh và pít-tông có độ bền cao, và các vòi phun với nhiều chi tiết phức tạp.

Do đó, chi phí sản xuất của hệ thống phun nhiên liệu GDI thường cao hơn nhiều so với hệ thống EFI. Đây là lý do tại sao hệ thống phun xăng điện tử EFI thường được các nhà sản xuất ô tô lắp đặt trên xe của họ.

Hy vọng sau những thông tin chia sẻ về hệ thống phun xăng trực tiếp đã giúp bạn có thêm những kiến thức bổ ích về xe ô tô và chủ động hơn khi lựa chọn hệ thống phun nhiên liệu phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.

Tìm kiếm AutoDetailing.vn qua:

• • • Facebook: https://fb/autodetailing.vn
    • Youtube:https://bit.ly/3Hc93rk