CÔNG NGHỆ PHUN NHIÊN LIỆU KÉP ( DUAL INJECTION) : Là công nghệ được thiết kế 2 kim phun được đặt trên cùng một xilanh động cơ.
bao gồm:
-
kim phun trực tiếp( GDI- gasoline direct injection) được đặt trực tiếp mặt máy

-
kim phun dán tiếp là dòng kim phun đa điểm ( MPI- multi points injection) : được đặt trên cửa nạp ( intake port)

-
1. KIM PHUN ĐA ĐIỂM( MPI- multi points injection)
-
Phun Xăng Đa Điểm (MPI – Multi-Point Injection), hay còn gọi là Phun Xăng Cổng Nạp (PF
MPI là gì và nó hoạt động như thế nào?
MPI là hệ thống trong đó xăng được phun vào cửa nạp (Intake Port), ngay trước xú-páp nạp của mỗi xi-lanh.
-
Vị trí phun: Xăng được phun vào ống nạp khí, nơi nó hòa trộn với không khí trước khi xú-páp mở ra và hỗn hợp này được hút vào buồng đốt.
-
Áp suất phun: Xăng được bơm qua kim phun với áp suất tương đối thấp (khoảng 30–60 psi).
-
Quá trình hòa khí: Quá trình này tạo ra một hỗn hợp đồng nhất (Homogeneous Charge), đảm bảo xăng và không khí được trộn đều trước khi cháy.
Ưu điểm của MPI
-
Chi phí và Độ phức tạp thấp: Thiết kế đơn giản hơn GDI, dẫn đến chi phí sản xuất và bảo dưỡng ban đầu thấp hơn.
-
Khả năng tự làm sạch Xú-páp: Đây là lợi thế lớn nhất. Vì xăng được phun trực tiếp qua xú-páp nạp, nó sẽ rửa trôi (wash) lớp dầu thừa và muội carbon bám trên bề mặt xú-páp, giữ cho chúng sạch sẽ và đảm bảo luồng khí nạp tối ưu.
-
Độ Tin Cậy Cao: Công
-
nghệ đã được chứng minh qua thời gian, dễ dàng chẩn đoán và sửa chữa.
-
Ít tạo Muội Hạt Mịn (PM): Do quá trình trộn hòa khí diễn ra ngoài buồng đốt, quá trình cháy thường sạch hơn, ít tạo ra các hạt bụi mịn.
Nhược điểm của MPI
-
Hiệu suất nhiên liệu thấp hơn: Một phần xăng có thể ngưng tụ trên thành ống nạp, không được đốt cháy hoàn toàn, gây lãng phí.
-
Giảm công suất tiềm năng: Hỗn hợp xăng-không khí chiếm một phần không gian, làm giảm mật độ khí nạp vào xi-lanh, giới hạn tỷ số nén tối đa.
-
Kiểm soát Hòa Khí kém chính xác: Khó tối ưu hóa quá trình phun xăng theo từng khoảnh khắc thay đổi tải và tốc độ của động cơ.
2. KIM PHUN TRỰC TIẾP ( GDI- Gasoline direct injection)
Phun Xăng Trực Tiếp (GDI – Gasoline Direct Injection) là một bước nhảy vọt về công nghệ động cơ, lấy cảm hứng từ động cơ Diesel. Gần như mọi động cơ xăng mới ra mắt hiện nay đều áp dụng công nghệ này.
GDI là gì và nó hoạt động như thế nào?
GDI là hệ thống trong đó xăng được phun trực tiếp bên trong buồng đốt (xi-lanh), tương tự như kim tiêm của động cơ Diesel.
-
Vị trí phun: Kim phun đặt ở đầu xi-lanh, phun xăng trực tiếp vào không khí đã được hút vào.
-
Áp suất phun: Để phun trực tiếp vào áp suất cao của buồng đốt, GDI cần một Bơm Áp Suất Cao (High-Pressure Pump), đẩy áp suất lên rất cao (thường từ 2,000 psi đến hơn 3,000 psi), cao hơn MPI đến 50 lần.
-
Quá trình hòa khí: Quá trình này cho phép động cơ tạo ra Hỗn hợp Phân Tầng (Stratified Charge) ở chế độ tải nhẹ. Điều này có nghĩa là hỗn hợp chỉ giàu xăng quanh bugi và nghèo xăng ở những khu vực khác, giúp tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
-
-
-
I – Port Fuel Injection), là tiêu chuẩn công nghiệp trong nhiều năm. Nó đại diện cho sự thay thế hiệu quả và chính xác hơn so với bộ chế hòa khí.
Ưu điểm của GDI
-
Hiệu suất Nhiên Liệu Vượt Trội: Kiểm soát chính xác lượng xăng phun và thời điểm phun, giảm thiểu lãng phí và cho phép động cơ hoạt động ở chế độ Lean Burn (cháy nghèo).
-
Tăng Công Suất: Khí nạp vào xi-lanh chỉ là không khí, giúp mật độ khí cao hơn. Hơn nữa, quá trình phun xăng trực tiếp vào buồng đốt có tác dụng làm mát cục bộ, giúp giảm nguy cơ kích nổ (knocking) và cho phép các kỹ sư tăng tỷ số nén của động cơ. Tỷ số nén cao hơn đồng nghĩa với công suất và mô-men xoắn lớn hơn.
-
Khởi động lạnh tốt hơn: Kim phun trực tiếp cho phép kiểm soát tốt hơn trong điều kiện thời tiết lạnh.
Nhược điểm của GDI
-
Vấn đề Muội Carbon trên Xú-páp Nạp: Đây là nhược điểm nổi tiếng và nghiêm trọng nhất. Do xăng không còn đi qua xú-páp nạp để rửa trôi, dầu thừa và hơi ẩm bám trên xú-páp sẽ bị nung nóng và tạo thành lớp muội carbon cứng (carbon build-up). Điều này làm tắc nghẽn luồng khí, giảm hiệu suất và công suất động cơ theo thời gian.
-
Chi phí Cao và Bảo Trì Phức Tạp: Hệ thống bơm và kim phun áp suất cao rất đắt đỏ và nhạy cảm với chất lượng xăng. Việc vệ sinh muội carbon thường đòi hỏi quy trình chuyên sâu (như vệ sinh bằng hạt óc chó – Walnut Blasting).
-
Khí thải Hạt Mịn (PM): Quá trình phun trực tiếp vào buồng đốt đôi khi không đủ thời gian để xăng bay hơi hoàn toàn, dẫn đến việc tạo ra nhiều hạt bụi mịn hơn. Để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt (Euro 6, EPA), hầu hết xe GDI hiện đại đều cần lắp thêm Bộ Lọc Hạt Xăng (GPF – Gasoline Particulate Filter).
Chức năng & nhiệm vụ từng kim được thiết kế trên dòng xe châu âu thế nào?
A. Kim phun trực tiếp (GDI) – “kim chính khi cần sức mạnh”
Nhiệm vụ chính
-
Tạo hòa khí chính xác
-
Tăng:
-
Công suất
-
Mô-men xoắn
-
-
Giảm kích nổ (knock)
Hoạt động mạnh khi
-
Tải lớn
-
Vòng tua cao
-
Tăng tốc
-
Chế độ Sport / Boost
Ưu điểm
-
Phun muộn → làm mát buồng đốt
-
Cho phép tỷ số nén cao
-
Phản ứng ga rất nhanh
B. Kim phun gián tiếp (MPI) – “kim bảo vệ & làm sạch”
Nhiệm vụ chính
-
Tạo hòa khí ổn định
-
Giảm khí thải
-
Rửa xupap nạp (rất quan trọng!)
Hoạt động chủ yếu khi
-
Garanti
-
Tải nhẹ – trung bình
-
Chạy đều, tốc độ ổn định
-
Khởi động lạnh (một số đời)
Ưu điểm
-
Hòa trộn đều
-
Ít muội than
-
Giảm đóng cặn cổ hút & xupap
3 TÁC DỤNG CHÍNH CỦA CÔNG NGHỆ PHUN KÉP( DUAL INJECTION)
1. Tối ưu hóa hiệu suất ở mọi dải tốc độ
-
Ở tốc độ thấp và tải nhẹ: Hệ thống sử dụng kim phun gián tiếp (phun vào đường nạp). Điều này giúp nhiên liệu có thời gian hòa trộn đều với không khí trước khi vào buồng cháy, giúp động cơ chạy êm hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
-
Ở tốc độ cao và tải nặng: Kim phun trực tiếp (phun thẳng vào buồng cháy) sẽ hoạt động chính. Nhiên liệu được phun dưới áp suất cực cao giúp làm mát buồng cháy, tăng tỉ số nén mà không gây hiện tượng kích nổ, từ đó tối ưu hóa công suất tối đa.
2. Giảm thiểu lượng khí thải độc hại
Việc sử dụng linh hoạt hai kim phun giúp quá trình cháy diễn ra hoàn hảo hơn. Đặc biệt, công nghệ này giúp giảm đáng kể lượng hạt bụi mịn (Particulate Matter) và các khí độc hại, giúp các hãng xe châu Âu đáp ứng được các tiêu chuẩn khí thải ngày càng khắt khe như Euro 6 hay Euro 7.
3. Giải quyết vấn đề đóng muội than (Carbon Build-up)
Một nhược điểm lớn của các xe chỉ dùng phun xăng trực tiếp (GDI) là muội than tích tụ trên xupap nạp do không có xăng rửa trôi. Bằng cách trang bị thêm một kim phun gián tiếp ở đường nạp, dòng xăng sẽ phun trực tiếp lên xupap, giúp làm sạch tự động bề mặt xupap, từ đó duy trì hiệu suất động cơ ổn định trong thời gian dài và giảm chi phí bảo trì.
