Bộ chế hòa khí vs phun nhiên liệu
Trong động cơ đốt trong, tỷ lệ không khí nhiên liệu của hỗn hợp không khí nhiên liệu có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của động cơ, vì nó trực tiếp điều khiển công suất đầu ra của động cơ.
Bộ chế hòa khí và hệ thống phun nhiên liệu điện tử là những thiết bị được sử dụng để trộn nhiên liệu và không khí với tỷ lệ thích hợp và kiểm soát hỗn hợp không khí nhiên liệu được cung cấp cho động cơ. Bộ chế hòa khí được giới thiệu lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19 và các phương pháp phun nhiên liệu đã được đưa vào lĩnh vực vào khoảng những năm 1920. Tuy nhiên, chỉ sau những năm 1980, các hệ thống phun nhiên liệu đã vượt qua hoàn toàn bộ chế hòa khí trong thiết kế động cơ.
Tìm hiểu thêm về bộ chế hòa khí
Bộ chế hòa khí là một thiết bị cơ khí dùng để điều khiển hỗn hợp không khí nhiên liệu trong bất kỳ loại động cơ đốt trong nào. Khi được phát triển lần đầu tiên, nó là một thiết kế khéo léo và đóng vai trò là bộ phận kiểm soát nhiên liệu trong gần một thế kỷ.
Cơ chế của bộ chế hòa khí liên quan đến hiệu ứng Venturi diễn ra trong một phần hẹp của cửa hút khí, trong đó sự gia tăng của tốc độ không khí gây ra sự sụt giảm áp suất trong luồng không khí. Trong phần này, nhiên liệu được hút ra khỏi thùng cung cấp thông qua một lỗ nhỏ và thùng chứa được kết nối với bình nhiên liệu chính với dòng chảy được điều khiển bởi cơ chế van phao. Việc nạp khí (tốc độ dòng chảy) về cơ bản được điều khiển bằng van bướm và hoạt động như cơ chế tiết lưu của động cơ. Khi tốc độ dòng khí cao hơn, nhiều nhiên liệu được hút ra để cung cấp nhiều năng lượng hơn trong quá trình đốt cháy, và ở tốc độ dòng chảy thấp hơn thì ngược lại. Vì vậy, cơ chế này được sử dụng để kiểm soát sản lượng điện của động cơ, bằng cách cơ bản bỏ đói hoặc làm giàu hỗn hợp nhiên liệu có sẵn cho quá trình đốt cháy. Ngoài ra, các cơ chế để khởi động một điều kiện động cơ nhàn rỗi cũng được cung cấp.
Bộ chế hòa khí đã được sử dụng từ lâu vì dễ dàng xây dựng lại và thực hiện các thay đổi. Ngoài ra, nếu động cơ hoàn toàn được định hướng cho sức mạnh, thì bộ chế hòa khí là sự lựa chọn vì nó không giới hạn lượng nhiên liệu rút ra từ bình.
Mặc dù có thiết kế khéo léo và thành tích phục vụ lâu dài, bộ chế hòa khí có những nhược điểm lớn về hiệu quả, hiệu suất ở điều kiện khắc nghiệt và quan trọng. Tỷ lệ phát thải cao, tiết kiệm nhiên liệu ít hơn và sự phức tạp của hệ thống đòi hỏi kinh nghiệm để tinh chỉnh hệ thống. Trong động cơ máy bay, việc tăng tốc cao trong quá trình điều khiển chuyến bay có thể gây ra tình trạng thiếu nhiên liệu cho động cơ, do thiết kế cơ khí của bộ chế hòa khí.
Tìm hiểu thêm về phun nhiên liệu
Hệ thống phun nhiên liệu được sử dụng như một giải pháp cho những nhược điểm của bộ chế hòa khí và đã trở thành loại hệ thống phân phối nhiên liệu nổi bật nhất trong các động cơ đốt trong.
Thiết kế của cơ chế phun nhiên liệu cực kỳ đơn giản, nhưng nhiều bộ phận có liên quan, phụ thuộc rất nhiều vào nhau. Một van được điều khiển bởi đầu vào của cảm biến hoặc một cơ chế tương tự được kết nối với van tiết lưu và luồng khí cho phép nhiên liệu được điều áp vào luồng khí đến động cơ.
Ngày nay loại phổ biến nhất của phương pháp phun nhiên liệu là phun nhiên liệu điện tử (EFI), sử dụng chu trình điều khiển vòng kín liên quan đến bộ điều khiển động cơ (ECU), nhiều cảm biến và bộ phận phun nhiên liệu. Dựa trên các đầu vào từ cảm biến, bộ điều khiển động cơ sẽ kích hoạt kim phun.
Kim phun nhiên liệu có nhiều lợi thế hơn so với bộ chế hòa khí. Tiêu thụ nhiên liệu có thể được tối ưu hóa để phù hợp với hiệu suất của động cơ, do đó làm tăng hiệu quả và giảm lượng khí thải. Nó cũng có thể cho phép động cơ hoạt động với nhiều loại nhiên liệu khác nhau và hoạt động từ góc nhìn của người lái rất trơn tru và nhanh chóng. Bản chất điện tử hoàn chỉnh của EFI cho phép chẩn đoán các vấn đề chỉ đơn giản là kết nối ECU với thiết bị chẩn đoán hoặc máy tính. EFI rất đáng tin cậy và chi phí bảo trì cũng thấp.
Sự khác biệt giữa bộ chế hòa khí và phun nhiên liệu?
• Bộ chế hòa khí là các thiết bị cơ khí hoàn toàn, nhưng phun nhiên liệu có thể là cơ hoặc điện tử. Tuy nhiên, phun xăng điện tử (EFI) đã được sử dụng nhiều nhất.
• Bộ chế hòa khí rất phức tạp và cần có kinh nghiệm cụ thể để bảo trì và điều chỉnh, nhưng cơ chế phun nhiên liệu đơn giản hơn.
• Chi phí cho động cơ chế hòa khí thấp hơn động cơ EFI.
• Khí thải từ hệ thống EFI thấp hơn rất nhiều so với động cơ sử dụng bộ chế hòa khí.