Hệ thống phun xăng điện tử (EFi/Fi) là gì? Cấu tạo, nguyên lý và tác dụng

Phun xăng điện tử (EFi/Fi) là hệ thống hiện đại, tối ưu được sử dụng nhiều trong ô tô và xe máy. Hệ thống này giúp tối ưu nhiên liệu và giảm lượng khí thải cực kỳ vượt trội. Trong bài viết này, cố vấn dịch vụ Vũ Tiến Cường của Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, các loại Fi phổ biến và cách bảo dưỡng để tận dụng tối đa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu cho chiếc xe của mình.

Hệ thống phun xăng điện tử là gì? 

Phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection – EFI), còn được gọi là Fi hoặc PGM-FI (Programmed Fuel Injection) trên các dòng xe Honda, là công nghệ cung cấp nhiên liệu hiện đại thay thế cho bộ chế hòa khí truyền thống. Thay vì sử dụng chế hòa khí để trộn không khí và nhiên liệu, hệ thống phun xăng điện tử sử dụng các kim phun điều khiển điện tử để phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt hoặc cổng nạp của động cơ.

Trong hệ thống phun xăng điện tử, thông tin về tốc độ, tải trọng động cơ, nhiệt độ động cơ và các thông số khác được cảm biến và gửi đến một bộ điều khiển (ECU – Engine Control Unit). ECU sẽ xử lý thông tin này và quyết định mức nhiên liệu cần phun vào buồng đốt. Điều này thường được thực hiện thông qua các bộ phận như bộ phun nhiên liệu và van điều khiển khí.

Cấu tạo của phun xăng điện tử

Có 3 bộ phận chính cấu thành nên phun xăng điện tử. Chúng bao gồm: Bộ phận cảm biến, bộ phận điều khiển điện tử, bộ phận bơm phun nhiên liệu. 

Bộ phận cảm biến

Hệ thống phun xăng điện tử thường sử dụng các cảm biến để thu thập thông tin về trạng thái của động cơ, môi trường xung quanh và các thông số liên quan. Các cảm biến này chuyển đổi các tín hiệu về các thông số này thành tín hiệu điện để được xử lý bởi bộ điều khiển (ECU – Engine Control Unit). 

Một số cảm biến quan trọng trong hệ thống phun xăng điện tử gồm: 

• Cảm biến nhiệt độ động cơ (ECT – Engine Coolant Temperature Sensor)
• Cảm biến đo lượng không khí (MAF – Mass Airflow Sensor)
• Cảm biến áp suất không khí (MAP – Manifold Absolute Pressure Sensor)
• Cảm biến vị trí bướm ga (TPS – Throttle Position Sensor)
• Cảm biến nồng độ oxy trong khí thải (O2 Sensor – Oxygen Sensor)
• Cảm biến nhiên liệu (Fuel Level Sensor)

Bộ phận điều khiển điện tử

Bộ phận điều khiển điện tử của hệ thống phun xăng điện tử được gọi là ECU (Engine Control Unit) hoặc PCM (Powertrain Control Module) trong một số trường hợp. ECU là bộ não của hệ thống phun xăng điện tử, nó làm nhiệm vụ thu thập thông tin từ các cảm biến và các mô-đun khác, sau đó điều chỉnh các tham số của động cơ để đảm bảo hoạt động hiệu quả và hiệu suất tốt nhất. 

Một số chức năng chính của ECU trong hệ thống phun xăng điện tử:

• Kiểm soát phun nhiên liệu
• Kiểm soát đánh lửa
• Điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu-khí
• Kiểm soát bướm ga
• Kiểm soát khởi động
• Kiểm soát khí thải

Bộ phận bơm phun nhiên liệu

Bộ phận bơm phun nhiên liệu trong hệ thống phun xăng điện tử chịu trách nhiệm cung cấp nhiên liệu từ bình nhiên liệu đến các bộ phận phun nhiên liệu trong động cơ. Đây là một bộ phận quan trọng để đảm bảo nhiên liệu được cung cấp đúng áp lực và lưu lượng để đáp ứng nhu cầu của động cơ. 

Một số chi tiết cấu thành bộ phận bơm phun nhiên liệu gồm: 

• Bơm nhiên liệu: Bơm nhiên liệu có chức năng tạo áp lực để đẩy nhiên liệu từ bình nhiên liệu đến bộ phận phun nhiên liệu.
• Van chặn nhiên liệu: Có chức năng ngăn nhiên liệu từ việc trôi ngược từ đường ống khi động cơ tắt.
• Bộ lọc nhiên liệu: Có công dụng loại bỏ các tạp chất và cặn bẩn có thể làm tắc nghẽn bộ phận phun nhiên liệu hoặc gây hại cho các bộ phận khác trong hệ thống.
• Bộ điều khiển bơm nhiên liệu: Bộ điều khiển này nhận thông tin từ các cảm biến và điều chỉnh hoạt động của bơm nhiên liệu để đảm bảo cung cấp nhiên liệu phù hợp theo yêu cầu của động cơ.
• Dây dẫn nhiên liệu và ống nhiên liệu: Dây dẫn nhiên liệu chịu trách nhiệm vận chuyển nhiên liệu từ bình nhiên liệu đến bơm nhiên liệu và tiếp tục đến bộ phận phun nhiên liệu. Ống nhiên liệu đảm bảo nhiên liệu được dẫn từ bơm đến bộ phận phun một cách an toàn và hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của phun xăng điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử là một phần quan trọng của động cơ đốt trong hiện đại, giúp cung cấp nhiên liệu chính xác và hiệu quả vào buồng đốt để tạo ra sự đốt cháy hiệu quả. Dưới đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống phun xăng điện tử:

• Thu thập thông tin: Hệ thống phun xăng điện tử sử dụng các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất không khí, cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí piston để thu thập thông tin về tình trạng hoạt động của động cơ.
• Xác định nhu cầu nhiên liệu: Dựa trên thông tin từ các cảm biến, hệ thống tính toán nhu cầu nhiên liệu cần thiết cho quá trình đốt cháy dựa trên mức độ nén của không khí trong buồng đốt và các điều kiện hoạt động khác.
• Điều khiển bơm nhiên liệu: Hệ thống điều khiển động cơ điện tử (ECU) quản lý bơm nhiên liệu để cấp nhiên liệu từ bể nhiên liệu đến bộ phận phun xăng.
• Phân phối nhiên liệu: Nhiên liệu từ bể sẽ được cấp tới bộ phận phun xăng thông qua ống dẫn nhiên liệu.
• Kiểm soát phun nhiên liệu: Bộ điều khiển ECU xác định thời gian và thời điểm chính xác để kích hoạt van phun xăng. Van này mở ra để phun nhiên liệu dưới áp suất cao vào buồng đốt.
• Phun nhiên liệu: Khi van phun xăng mở, nhiên liệu sẽ được phun mạnh vào buồng đốt dưới áp suất cao, tạo thành hạt nhỏ để tạo điều kiện tốt cho quá trình đốt cháy.
• Hỗn hợp nhiên liệu-không khí: Nhiên liệu phun vào buồng đốt sẽ hòa quyện với không khí trong buồng đốt để tạo thành hỗn hợp nhiên liệu-không khí dễ dàng cháy.
• Cháy và truyền động: Hỗn hợp nhiên liệu-không khí sẽ bị nén bởi piston và sau đó bị kích hoạt bởi ngọn lửa từ ngọn điện cực của bướm xăng. Quá trình cháy này tạo ra áp suất và nhiệt độ cao, thúc đẩy piston di chuyển và tạo công suất cho động cơ.
• Phản hồi và điều chỉnh: Hệ thống phun xăng điện tử liên tục thu thập dữ liệu từ các cảm biến và điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu, tỷ lệ nhiên liệu/không khí và các tham số khác để đảm bảo hoạt động hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu.

5+ Loại phun xăng điện tử phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay có 5 loại phun xăng điện tử, được chia theo nguyên lý hoạt động của chúng. Chúng bao gồm: phun xăng đa điểm, phun xăng đơn điểm, phun nhiên liệu trước bướm ga,…

Phun xăng đa điểm (Multi-Point Fuel Injection – MPI)

Trong hệ thống này, mỗi xi lanh có một bộ phun nhiên liệu riêng, thường được đặt tại vị trí gần miệng van hút. Điều này cho phép điều khiển chính xác lượng nhiên liệu phun vào từng xi lanh. Hệ thống phun xăng đa điểm thường tạo ra sự phân phối nhiên liệu đồng đều hơn và động cơ hoạt động mượt mà hơn.

Phun xăng trực tiếp (Direct Fuel Injection – GDI)

Trong hệ thống phun xăng trực tiếp, nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt trong xi lanh thay vì phun vào đường ống hút khí. Điều này cho phép kiểm soát chính xác hơn về lượng nhiên liệu và thời điểm phun, giúp tăng hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu.

Hệ thống phun xăng đơn điểm (Single Point Injection – SPI)

Đây là một dạng đơn giản của hệ thống phun xăng điện tử trong động cơ đốt trong bằng xăng. Trong hệ thống SPI, nhiên liệu được phun vào một điểm duy nhất trước bướm ga hoặc trong ống hút khí, tạo ra một hỗn hợp nhiên liệu và khí hút trước khi nó vào buồng đốt.

Hệ thống phun nhiên liệu trước bướm ga (Throttle Body Injection – TBI)

Đây là một loại hệ thống phun xăng điện tử đơn giản và phổ biến, thường được sử dụng trong các động cơ ô tô và xe tải nhằm tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu. Hệ thống này cũng được gọi là hệ thống phun nhiên liệu trước bướm ga đơn điểm (Single Point Injection – SPI) vì nó phun nhiên liệu vào một điểm duy nhất trước bướm ga.

Hệ thống phun xăng điện tử hai điểm (Bi Point Injection – BPI) 

Đây là một biến thể của hệ thống phun xăng điện tử trong động cơ đốt trong bằng xăng. Trong hệ thống này, nhiên liệu được phun vào hai điểm riêng biệt trong ống hút khí hoặc trước bướm ga, tạo ra một hỗn hợp nhiên liệu và khí hút trước khi nó vào buồng đốt.

Ưu nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử

Mỗi hệ thống đều tồn tại các ưu nhược điểm khác nhau. Đối với hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô, ngoài các ưu điểm như tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải, tối ưu hiệu suất, nó vẫn tồn tại một vài ưu điểm nhỏ. Cụ thể như: khó thay thế sửa chữa, hoạt động phụ thuộc vào điện. Hãy tìm hiểu chi tiết hơn nhé. 

Ưu điểm

• Tiết kiệm nhiên liệu: Bằng cách điều chỉnh mức nhiên liệu phun vào đúng theo nhu cầu của động cơ, hệ thống này giúp tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu và tiết kiệm nhiên liệu.
• Hiệu suất tốt hơn: Hệ thống phun xăng điện tử cho phép điều chỉnh chính xác lượng nhiên liệu cần thiết cho mọi tình huống, từ đó tăng hiệu suất và khả năng đáp ứng của động cơ.
• Giảm khí thải: Việc điều khiển chính xác việc phun nhiên liệu cùng với việc sử dụng các công nghệ kiểm soát khí thải giúp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.
• Khởi động dễ dàng: Hệ thống này cung cấp việc kiểm soát chính xác việc phun nhiên liệu trong giai đoạn khởi động, giúp động cơ khởi động dễ dàng hơn, đặc biệt trong điều kiện thời tiết lạnh.

Như vậy, phun xăng điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải của các phương tiện giao thông.

Nhược điểm

• Phụ thuộc vào điện: Hệ thống phun xăng điện tử hoạt động dựa trên điện tử. Do đó, nó có thể bị ảnh hưởng bởi các sự cố điện tử như ngắn mạch, thiết bị hỏng hóc hoặc sự cố điện tử khác. Điều này có thể gây ra sự cố động cơ và khả năng vận hành kém.
• Phức tạp hơn và tốn chi phí khi sửa chữa: So với hệ thống phun xăng cơ học truyền thống, hệ thống phun xăng điện tử phức tạp hơn và cần kiến thức chuyên sâu để sửa chữa. Điều này có thể dẫn đến chi phí cao hơn cho việc bảo dưỡng và sửa chữa.

Hệ thống phun xăng điện tử Honda trên ô tô

Hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô Honda hoạt động theo nguyên lý tương tự như hệ thống phun xăng điện tử trên các ô tô khác. Với mục đích tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường, Honda đã ứng dụng hệ thống này trên hầu hết các dòng xe ô tô của mình. Cụ thể, tại Việt Nam, các dòng xe ô tô Honda có sử dụng hệ thống phun xăng điện tử gồm: 

• Honda Civic:  Honda Civic đã sử dụng hệ thống phun xăng điện tử trong nhiều phiên bản và thế hệ khác nhau.
• Honda Accord: Dòng xe Honda Accord, cả phiên bản sedan và coupe, cũng đã áp dụng hệ thống phun xăng điện tử trong các mẫu gần đây.
• Honda CR-V: Mẫu SUV phổ biến của Honda là CR-V cũng đã chuyển sang sử dụng hệ thống phun xăng điện tử. 
• Honda HR-V: Mẫu crossover hạn B Honda HR-V cũng được trang bị hệ thống phun xăng điện tử ở thế hệ mới nhất tại Việt Nam trên cả 3 phiên bản. 
• Honda BR-V: Mẫu xe đa dụng MPV Honda BR-V 2023 mới ra mắt tại Việt Nam cũng trang bị hệ thống phun xăng điện tử. 

Honda Mỹ Đình đã chia sẻ cho bạn rất nhiều thông tin liên quan đến hệ thống phun xăng điện tử (EFi/Fi). Có thể thấy rằng, hệ thống này rất được ưa chuộng ở hiện tại với ưu điểm vượt trội. Những dòng xe sử dụng phun xăng điện tử cũng được đánh giá tốt hơn về khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Để trải nghiệm và đánh giá thực tế về ưu nhược điểm của hệ thống này, hãy đến với Honda Mỹ Đình bạn nhé. 

Nguyễn Hậu

Với 6 năm kinh nghiệm Content Marketing trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.