Sự 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.