LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển rất nhanh mang lại lợi ích rất to lớn
cho con người cả về vật chất lẫn tinh thần. Để nâng cao đời sống của nhân dân
và hòa nhập với sự phát triển chung của đất nước trong khu vực khác trên thế
giới. Nhà nước ta đẩy mạnh công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Một trong
những mục tiêu đặt ra là phát triển ngành công nghiệp cơ khí ôtô. Ngành công
nghiệp cơ khí ôtô đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển chung của toàn xã
hội về giải quyết việc làm, thúc đẩy nền kinh tế quốc dân. Trong những thập niên
gần đây sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và
nhu cầu đi lại ngày càng cao. Mạng lưới giao thông phát triển nhanh phương tiện
giao thông đi lại bằng ôtô ngày càng chiếm vị trí quan trọng và không thể thiếu
được đối với xã hội.
Và kèm theo đó nghàng công ngiệp oto cũng càng trở nên hiện đại với dây
chuyền sảm xuất ngày càng hoàn thiện sảm phẩm là những chiếc oto càng thân
thiện với môi trường, hiện đai , đỡ tồn nhiên liệu tiện ngi ..., vì vậy hệ thống
phun xăng điện tử EFI đã ra đời để đáp úng cho nhu cầu của xã hội, trong tương
lai hệ thống phun xăng điện tử xẽ ngày càng hoàn thiện và phát triển hơn
Đề tài: ‘ Xây dựng mô hình hệ thống phun xăng điện tử EFI `. Đây là một đề
tài bổ ích mang tính thiết thực, giúp bọn em hoàn thiện hơn trong việc kết hợp lý
thuyết trên lớp và thực hành xưởng và là nền tảng quan trọng để em bước vào
nghề sau khi tốt nghiệp. dưới sự chỉ đạo và hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn
Cao Cường giúp bọn em nắm vững về hệ thống này cũng như hoàn thành tốt đồ
án.

1


Chương I

Tổng quan về hệ thống phun xăng
điện tử EFI

Hình 1 Hệ thống EFI điển hình
I.1.2 Lịch sử phát triển
Vào thế kỷ 19, một kỹ sư người Mỹ- ông Stevan-đã nghĩ ra cách phun nhiên
liệu cho một máy khí nén. Sau đó một thời gian, một người Đức đã cho phun
3


nhiên liệu vào buồng cháy nhưng không mang lại hiệu quả. Đầu thế kỷ 20, người
Đức đã cho phun nhiên liệu trong động cơ 4 kỳ tĩnh tại ( nhiên liệu dùng trên
động cơ này là dầu hỏa nên hay bị kích nổ và hiệu quả thấp ). Tuy nhiên, sau đó
sáng kiến này đã được ứng dụng thành công trong việc chế tạo hệ thống cung
cấp nhiên liệu cho máy bay ở Đức. Đến năm 1966, hãng BOSCH đã thành công
trong việc chế tạo hệ thống phun xăng kiểu cơ khí. Trong hệ thống phun xăng
này nhiên liệu được phun trực tiếp vào trước supap hút nên có tên gọi là KJetronic (K-Konstan- liên tục, Jetronic- phun). K-Jetronic được đưa vào sản xuất
và ứng dụng trên các xe của hãng Mercedes và một số xe khác, là nền tảng cho
việc phát triển hệ thống phun xăng thế hệ sau như KE-Jetronic, Mono-Jetronic,
L-Jetronic, Motronic…
Do hệ thống phun xăng cơ khí còn nhiều nhược điểm nên đầu những năm 80,
BOSCH đã cho ra đời hệ thống phun xăng sử dụng kim phun điều khiển bằng
điện. Có hai loại: hệ thống L- Jetronic ( lượng nhiên liệu được xác định nhờ cảm
biến đo lưu lượng khí nạp ) và D-Jetronic ( lượng nhiên liệu được xác định dựa
vào áp suất trên đường ống nạp).
Đến năm 1984, người Nhật (mua bản quyền của BOSCH) đã ứng dụng hệ
thống phun xăng L-Jetronic và D-Jetronic trên các xe của hãng Toyota (dùng với
động cơ 4A-ELU). Đến những năm 1987, hãng Nissan dùng L-Jetronic thay bộ
chế hòa khí của xe Nissan Sunny.
Việc điều khiển EFI có thể được chia làm hai loại, dựa trên sự khác nhau về
phương pháp dùng để xác định lượng nhiên liệu phun.
Một là loại mạch tương tự, loại này điều kiển lượng phun dựa vào thời gian
cần thiết để nạp và phóng một tụ điện. Loại khác là loại điều khiển bằng vi xử lý,

1) Dùng áp suất làm tơi xăng thành những hạt bụi sương hết sức nhỏ.
2) Phân phối hơi xăng đồng đều đến từng xylanh một và giảm thiểu xu
hướng kích nổ bởi hòa khí loãng hơn.
3) Động cơ chạy không tải êm dịa hơn.

6


4) Tiết kiệm nhiên liệu nhờ đều khiển được lượng xăng chính xác, bốc hơi
tốt, phân phối xăng đồng đều.
5) Giảm được các khí thải độc hại nhờ hòa khí loãng.
6) Mômen xoắn của động cơ phát ra lớn hơn, khởi động nhanh hơn, xấy
nóng máy nhanh và động cơ làm việc ổn định hơn.
7) Tạo ra công suất lớn hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn do không khí có họng
khuếch tán gây cản trở như động cơ chế hòa khí.
8) Hệ thống đơn giản hơn bộ chế hòa khí điện tử vì không cần đến cánh
bướm gió khởi động, không cần các vít hiệu chỉnh.
9) Gia tốc nhanh hơn nhờ xăng bốc hơn tốt hơn lại được phun vào xylanh
tận nơi.
10)

Đạt được tỷ lệ hòa khí dễ dàng và tỷ lệ hòa khí tối ưu cho động cơ.

11)

Duy trì được hoạt động lý tưởng trên phạm vi rộng trong các điều

kiện vận hành.
12)


Thứ hai là với điều kiện tiêu chuẩn nhiên liệu xăng ở việt nam vẫn còn thấp nên
việc sử dụng xe cộ dùng hệ thống phun xăng điện tử gặp rất nhiều khó khăn và
hay bị hư hỏng. Chất lượng xăng ở việt nam còn rất nhiều cặn dẫn đến trong quá
trình phun xăng bộ lọc làm không tốt hiệu quả sẽ dẫn đến kim phun bị tắc và
đống cặn. Làm cho hiệu suất động cơ thấp, không hiệu quả và ảnh hưởng tới tốn
nhiên liệu cũng như làm sản sinh ra công cho động cơ kém.
I.3 Phân loại.
I.3.1. Phân loại theo điểm phun

8


α. Hệ thống phun xăng đơn điểm (phun một điểm): Kim phun đặt ở cổ
ống góp hút chung cho toàn bộ các xi lanh của động cơ, bên trên bướm
ga.
β. Hệ thống phun xăng đa điểm (phun đa điểm): mỗi xy lanh của động
cơ được bố trí 1 vòi phun phía trước xupáp nạp.
I.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển kim phun.

α. Phun xăng điện tử: Được trang bị các cảm biến để nhận biết chế độ
hoạt động của động cơ (các sensors) và bộ điều khiển trung tâm
(computer) để điều khiển chế độ hoạt động của động cơ ở điều kiện tối
ưu nhất.
β. Phun xăng thủy lực: Được trang bị các bộ phận di động bởi áp lực của
gió hay của nhiên liệu. Điều khiển thủy lực sử dụng cảm biến cánh
bướm gió và bộ phân phối nhiên liệu để điều khiển lượng xăng phun
vào động cơ. Có một vài loại xe trang bị hệ thống này.
χ. Phun xăng cơ khí: Được điều khiển bằng cần ga, bơm cơ khí và bộ
điều tốc để kiểm soát số lượng nhiên liệu phun vào động cơ.
I.3.3 Phân loại theo thời điểm phun xăng .


Chương II

Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt

động của hệ thống phun xăng điện tử EFI
Hệ thống phun xăng điện tử EFI có thể được chia thành ba hệ thống: hệ
thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí và hệ thống điều khiển điện tử. EFI cũng có
thể được chia thành điều khiển phun nhiên liệu cơ bản và điều khiển hiệu chỉnh.
Ba hệ thống này sẽ được mô tả chi tiết sau đây.

hình 3:sơ đồ nguyên lí của hệ thống phun xăng cơ bản

11


II.1 Điều khiển phun cơ bản
Các thiết bị phun cơ bản duy trì một tỷ lệ tối ưu (gọi là tỷ lệ lý thuyết) của
không khí và nhiên liệu hút vào trong các xylanh. Để thực hiện được điều đó,
nếu có sự gia tăng lượng khí nạp, lượng nhiên liệu phun vào cũng phải gia tăng
tỷ lệ hoặc là nếu lượng khí nạp giảm xuống, lượng nhiên liệu phun ra cũng giảm
xuống.

Hình 4 Sơ đồ phun cơ bản

II.1.1 Dòng không khí
Khi bướm ga mở ra, dòng không khí từ lọc gió đến các xylanh sẽ qua cảm biến
lưu lượng gió, bướm ga và đường ống nạp. Khi dòng không khí đi qua cảm biến
lưu lượng gió, nó sẽ ấn mở tấm đo. Lượng không khí được cảm nhận bằng độ
mở của tấm đo.

Tín hiệu đánh lửa sơ cấp theo số vòng quay động cơ cũng được gửi đến ECU từ
cuộn dây đánh lửa. ECU sau đó tính toán bao nhiêu nhiên liệu cần cho lượng khí
đó và thông báo cho mỗi vòi phun bằng thời gian mở van điện. Khi van điện của
vòi phun mở ra, nhiên liệu sẽ được phun vào đường ống nạp.

15


Hình 8 ECU nhận các tín hiệu
II.1.5 Thời điểm và khoảng thời gian phun
Tín hiệu từ cuộn đánh lửa chỉ thị số vòng quay của động cơ và làm cho tất cả
các vòi phun sẽ đồng thời phun nhiên liệu tại mỗi vòng quay của trục khuỷu.
Động cơ bốn kỳ sẽ thực hiện các kỳ nạp, nén, nổ, xả trong mỗi vòng quay của
trục khuỷu.

16


Hình 9 Thời điểm và thời gian phun
Khoảng thời gian của mỗi lần phun chỉ cần một nửa yêu cầu, do vậy nố phun hai
lần để cung cấp một lượng nhiên liệu chính xác cho quá trình cháy củ một chu
trình.
Kết luận
Tùy theo tốc độ cơ và lượng khí nạp đo được tại cảm biến lưu lượng khí. ECU
sẽ thông báo cho các vòi phun bao nhiêu nhiên liệu cần phun và hỗn hợp khí –
nhiên liệu được tạo ra bên trong đường ống nạp. Khái niệm “ lượng phun cơ
bản” được sử dụng để chỉ lượng nhiên liệu cần phun để tạo ra hỗn hợp lý thuyết.

17


19


Mục đích của vòi phun khởi động lạnh là cải tiến tính năng khởi động động cơ
lạnh. Khởi động một động cơ lạnh cần có nhiều nhiên liệu và hỗn hợp đậm hơn.
Đó chỉ là khi động cơ còn lạnh và đang quay bởi máy khởi động, khi đó vòi phun
khởi động lạnh sẽ phun nhiên liệu để làm đậm hỗn hợp. Nói theo một cách khác,
trong khi khởi động động cơ lạnh, nhiên liệu được cung cấp bằng cả vòi phun
chính và vòi phun khởi động lạnh.
Theo cách này, tỷ lệ nhiên liệu so với không khí tăng lên nhờ vào lượng phun
nhiên liệu từ vòi phun khởi động lạnh, tạo nên hỗn hợp đậm hơn. Vòi phun khởi
động lạnh là một van điện tử sử dụng nguồn năng lượng của accu để mở và đóng
van bên trong và phun nhiên liệu. Để tránh cho hỗn hợp quá đậm, khoảng thời
gian phun được điều khiển bằng một công tắc định thời gian bao gồm một phần
tử lưỡng kim và cuộn dây sấy.

20


Hình 12 Hoạt động của vòi phun khởi động lạnh
Van khí phụ
Khi nhiệt độ còn thấp van khí phụ sẽ tăng tốc độ không tải của động cơ đến chế
độ không tải nhanh. Khi động cơ còn lạnh, thậm chí nếu bướm ga đóng, không
khí nạp vào động cơ qua van khí phụ. Lượng không khí đi qua van khí phụ sẽ
thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ thấp, van khí phụ mở hoàn toàn cho phép
một lượng lớn không khí đi qua.

21



A Kết cấu bơm
Bơm được lắp bên trong bình xăng. So với loại bơm trên đường ống, loại này
có độ ồn thấp. Một bơm tuabin, với đặc điểm là độ rung động nhiên liệu khi bơm
nhỏ được sử dụng.
Loại bơm này bao gồm môtơ và bơm, với một van một chiều, van an toàn và
cũng có bộ lọc gắn liền thành một khối.
Bơm tuabin

24


Hình 16 Bơm tuabin
Bơm tuabin bao gồm một hoặc hai cánh được dẫn động bằng môtơ, vỏ và nắp
bơm tạo thành bộ bơm. Khi môtơ quay, các cánh bơm sẽ quay cùng với nó. Các
cánh gạt bố trí dọc chu vi bên ngoài của cánh bơm để đưa nhiên liệu từ cửa vào
đến cửa ra.
Nhiên liệu bơm từ cửa ra đi qua môtơ và được bơm ra từ bơm qua van một
chiều.
Van an toàn
Van an toàn mở khi áp suất bơm ra đạt sấp xỉ 3,5 – 6 Kgf/cm 2, và nhiên liệu có
áp suất cao quay trở về bình xăng. Van an toàn ngăn không cho áp suất nhiên
liệu vượt quá mức này.
Van một chiều
Van một chiều đóng khi bơm nhiên liệu ngừng hoạt động. Van một chiều và bộ
ổn áp đều làm việc để duy trì áp suất dư trong hệ thống nhiên liệu khi động cơ
ngừng chạy, do vậy có thể dễ dàng khởi động lại.
Nếu không có áp suất dư, khóa hơi có thể dễ dàng xỷa ra tại nhiệt độ cao, gây
khó khăn khi khởi động lại động cơ.
III.1.4 Ống dẫn nhiên liệu
Ống dẫn nhiên liệu được dùng để nối tất cả các thiết bị của hệ thống nhiên liệu