1. Bướm ga trên động cơ xăng
Đầu tiên chúng ta sẽ cùng ôn lại bướm ga trên động cơ xăng. Như chúng ta đã biết, tỉ lệ hòa khí tối ưu để xăng có thể đốt cháy hoàn toàn trong buồng đốt động cơ là 14.7/1 (14.7 gam không khí/ 1 gam xăng). Do đó trên động cơ xăng sẽ phụ thuộc rất lớn vào lượng không khí nạp vào, ECM sẽ tính toán lượng phun nhiên liệu dựa vào lượng không khí đi vào động cơ, không khí vào nhiều thì phun nhiều, không khí vào ít thì phun ít, làm sao để đạt tỉ lệ tối ưu nhất. Mà trên động cơ xăng, bướm ga là cơ cấu kiểm soát lượng không khí nạp vào (bướm ga mở nhiều thì gió vào nhiều và ngược lại). Vì những lý do trên có thể nói bướm ga trên động cơ xăng vô cùng quan trọng, là một bộ phận điều khiển tốc độ động cơ.
2. Bướm ga trên động cơ diesel
Ngược lại với động cơ xăng, trên một số động cơ Diesel đời cũ chúng ta lại không thấy có bướm ga, đó là bởi vì động cơ diesel luôn hoạt động trong chế độ thừa không khí, có nghĩa là lượng không khí luôn luôn nạp vào tối đa. Như vậy trên động cơ diesel, tốc độ động cơ không phụ thuộc vào lượng gió nạp vào động cơ mà phụ thuộc vào lượng phun nhiên liệu (phun nhiên liệu càng nhiều thì tốc độ càng lớn và ngược lại). Chứ không giống như phần lớn mọi người vẫn nghĩ tốc độ trên động cơ diesel cũng phụ thuộc vào độ mở bướm ga như trên động cơ xăng. Bàn đạp ga trên động cơ diesel sẽ gửi tín hiệu về hộp ECU và ECU sẽ điều khiển lượng phun nhiên liệu và lượng phun sẽ quyết định tốc độ động cơ.
Trên động cơ Diesel đời cũ là vậy, chúng ta không thấy sự hiện diện của bướm ga nhưng sau đó khoảng từ năm 2004, trên những dòng xe Santafe máy dầu chúng ta đã thấy có bướm ga điều khiển bằng dù chân không, rồi đến những dòng động cơ diesel hiện đại ngày nay bướm ga điện tử cũng dần được thay thế không khác gì so với động cơ xăng. Qua tổng hợp có một số chức năng của bướm ga trên động cơ diesel mà mình muốn chia sẻ với các anh em như sau:
2.1. Giảm rung động khi tắt máy
Nếu như trên những động cơ diesel đời cũ không có bướm ga, mỗi khi tắt máy cảm thấy động cơ rung lắc rất nhiều thì trên những động cơ diesel đời mới hơn đã khắc phục được nhược điểm trên. Đây có thể nói là là chức năng cải tiến đầu tiên đối với bướm ga diesel, khi tắt máy ECM sẽ điều khiển đóng bướm ga khoảng 95 – 97% trong vòng 1.5 giây, khi đó sẽ hạn chế lượng gió vào động cơ, động cơ không tiếp tục nạp và nén khí giúp động cơ tắt máy êm hơn. Như hình dưới đây bướm ga điều khiển bằng dù chân không:
2.2. Điều khiển lưu lượng EGR
EGR (Exhaust Gas Recirculation) cho một phần khí xả quay trở lại buồng đốt động cơ giảm nhiệt độ buồng đốt là một tiêu chuẩn không thể thiếu trên cả động cơ xăng và động cơ diesel,
Tham khảo bài: Hệ thống EGR hoạt động như thế nào?
Điều kiện để cho khí xả có thể quay trở lại đường ống nạp đó là áp suất khí nạp phải nhỏ hơn áp suất khí xả tuy nhiên một số trường hợp áp suất khí xả bằng hoặc lớn hơn áp suất khí nạp ví dụ như khi tốc độ động cơ thấp, khi đó khí xả không thể quay trở lại đường ống nạp. Ở thời điểm này ECU động cơ sẽ điều khiển đóng bớt bướm ga lại từ 5 – 94% để tăng độ chân không sau bướm ga đồng nghĩa với việc giảm áp suất đường ống nạp, khi đó áp suất khí nạp nhỏ hơn áp suất khí xả và khí xả có thể quay trở lại đường ống nạp
2.3. Giảm tiếng ồn khi nạp và độ rung khi chạy không tải
Tương tự chức năng chống rung giật khi tắt máy, bình thường bướm ga sẽ mở hoàn toàn, khi đó lượng khí nạp luôn trong tình trạng quá thừa so với yêu cầu dẫn tới tình trạng động cơ làm việc không êm và ồn đặc biết khi chạy không tải, vì thế ECU động cơ sẽ đóng một phần bướm ga lại trong một thời gian nhất định tùy theo từng chế độ hoạt động của động cơ
2.4. Điều khiển nhiệt độ khí xả
Bầu lọc muội than DPF (Diesel Particulate Filter) thường thấy trên các dòng xe có tiêu chuẩn khí thải EURO 3 trở lên, sau một thời gian hoạt động bầu hay bị nghẹt, khi đó cần tái tạo lại (Regeneration). Việc tái tạo lại có thể bằng khô (xử lý khí thải khô) hay bằng nước (xử lý khí thải bằng dung dịch).
Đối với việc xử lý khí thải khô, ECU động cơ sẽ điều khiển đóng một phần bướm ga lại từ 5 – 94% để giảm lượng khí nạp vào. Lượng khí nạp vào ít kết hợp với việc phun nhiên liệu nhiều hơn sẽ làm tỉ lệ nhiên liệu/ không khí trở nên giàu hơn dẫn tới nhiệt độ khí xả tăng cao hơn để đốt cháy hết muội than trong bầu DPF
3. Lời kết
Trên đây mình đã chỉ ra sự khác biệt cơ bản của bướm ga trên động cơ xăng và động cơ diesel, động cơ diesel thật chất không cần bướm ga và điều khiển tốc độ động cơ bằng lượng phun nhiên liệu chứ không giống như phần lớn mọi người vẫn nghĩ. Chỉ trên những động cơ diesel đời mới, các nhà sản xuất muốn tối ưu thêm nhiều chức năng nữa nên mới phát triển lên bướm ga điều khiển điện tử và tổng hợp lại có 4 chức năng chính đối với bướm ga này mà mình đã trình bày ở trên.
nguồn greencar
