Kim phun ô tô: Nguyên lý, phân loại và nhận biết hư hỏng

Kim phun ô tô hay còn được gọi là béc phun ô tô, là bộ phận quan trọng thuộc hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ xe. Công dụng chính của chi tiết này là phun nhiên liệu vào buồng đốt xi lanh động cơ để hòa trộn cùng không khí, tạo thành hỗn hợp cháy. Vì vậy, kim phun cần được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ để duy trì hoạt động ổn định cho xe. Để hiểu chi tiết hơn về kim phun nhiên liệu ô tô, hãy cùng Auto Protech điểm qua các thông tin quan trọng trong bài viết sau!

Kim phun ô tô là gì?

Kim phun ô tô là bộ phận đầu ra cuối cùng thuộc hệ thống nhiên liệu ô tô. Nhiệm vụ chính của nó là trực tiếp bơm xăng vào buồng đốt của xi lanh. Quá trình này sẽ góp phần tạo ra hỗn hợp nhiên liệu và không khí cho quá trình đốt cháy trong buồng đốt, cần thiết để duy trì sự vận hành của động cơ.

Hiện nay, kim phun nhiên liệu bao gồm 2 loại chính đó là kim phun xăng và dầu. Kim phun xăng có thiết kế đặc biệt để ứng dụng rộng rãi trong các động cơ xăng, còn kim phun dầu sẽ được tối ưu hóa cho các động cơ diesel.

Số lượng kim phun nhiên liệu trong động cơ ô tô luôn tương ứng với số lượng xi lanh. Chẳng hạn như, nếu động cơ có bốn xilanh (I4), nó sẽ được trang bị 4 kim phun. Tương tự, động cơ V6 sẽ có 6 kim phun, quy tắc này được áp dụng cho mọi cấu hình động cơ khác.

Nguyên lý hoạt động của kim phun nhiên liệu ô tô

Nguyên lý hoạt động của kim phun nhiên liệu ô tô có thể được tóm tắt như sau:

1. Chu kỳ phun xăng bắt đầu bằng việc cảm biến oxy đo lượng không khí cần nạp vào buồng đốt và tiến hành nạp không khí vào bên trong buồng đốt.
2. Nhiên liệu được hút lên từ bình chứa, đi qua bộ lọc để loại bỏ tạp chất. Sau đó, bơm cao áp sẽ đẩy lượng nhiên liệu này tới kim phun.
3. Tại kim phun, nhiên liệu sẽ được chuyển hóa từ dạng lỏng sang dạng sương mù, đồng thời phun tơi vào trong buồng đốt.
4. Đúng thời điểm, hệ thống đánh lửa sẽ kích hoạt bugi để tạo ra tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu trong buồng đốt.
5. Quá trình cháy này sẽ tạo ra áp suất lớn, đẩy piston di chuyển và làm quay trục khuỷu, từ đó tạo ra chuyển động cho ô tô.

Như vậy, kim phun ô tô cùng với các bộ phận khác như bơm nhiên liệu, bugi và hệ thống đánh lửa sẽ tạo thành một chuỗi hoạt động liên hoàn. Nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và độ bền của động cơ. Vì thế, việc bảo dưỡng ô tô nói chung và kim phun ô tô nói riêng đều rất quan trọng.

Phân biệt kim phun ô tô xăng và dầu

Các dòng xe ô tô hiện đại thường được tích hợp một trong hai loại động cơ phổ biến nhất hiện nay là động cơ phun xăng điện tử (EFI) và động cơ phun dầu diesel điện tử (CDI). Để phân biệt hai loại này, chủ xe và thợ sửa chữa có thể dựa vào sự khác biệt trong cấu tạo và đặc điểm của kim phun nhiên liệu. Cụ thể như sau:

Hệ thống kim phun xăng điện tử

Cấu tạo của kim phun xăng điện tử bao gồm 4 chi tiết chính sau:

• Bơm nhiên liệu: Đây là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống kim phun xăng điện tử. Bơm nhiên liệu thường được đặt ở bên trong thùng xăng, giúp tối ưu hóa khả năng tản nhiệt và đảm bảo nhiên liệu luôn được cung cấp ổn định. Áp suất của bơm nhiên liệu sẽ thay đổi tùy thuộc vào dung tích xi lanh của động cơ. Một số mức phổ biến như 7kg/cm², 10kg/cm², 20kg/cm²…
• Ống tích áp động cơ xăng: Trong hệ thống phun xăng điện tử (EFI), ống tích áp (rail) đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối nhiên liệu tới các kim phun. Theo đó, nhiên liệu từ bơm cao áp sẽ được đưa vào ống rail, nơi mà áp suất được duy trì ổn định. Áp suất trong ống tích áp sẽ thay đổi tùy thuộc vào loại hệ thống phun trực tiếp (30kg/cm²) hoặc gián tiếp (3 – 5kg/cm²). Để đảm bảo áp suất nhiên liệu ổn định, ống rail thường được trang bị thêm bộ dập dao động và van điều chỉnh áp suất để loại bỏ các biến động áp suất, đảm bảo nhiên liệu được phun chính xác.
• Kim phun nhiên liệu ô tô: Bộ phận này tương đối phức tạp, bao gồm nhiều lỗ phun nhỏ, được điều khiển bởi bộ điều khiển động cơ (ECU). Áp suất nhiên liệu từ ống tích áp (rail) se4x được đưa đến kim phun. Tại đây, tín hiệu điện từ ECU sẽ kích hoạt cuộn dây điện từ bên trong kim phun, mở van và phun nhiên liệu vào đường ống nạp dưới dạng sương mù. Lượng nhiên liệu phun được kiểm soát chặt chẽ bởi thời gian mở van kim phun.
• Hệ thống đánh lửa: Đây là một phần quan trọng trong động cơ xăng điện tử (EFI). Hệ thống đánh lửa chịu trách nhiệm tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu bên trong buồng đốt. Hệ thống này bao gồm 2 thành phần chính là bugi đánh lửa và cuộn dây đánh lửa.

Hệ thống phun dầu điện tử

Hệ thống phun dầu điện tử có cấu tạo bao gồm 3 thành phần chính sau đây:

• Bơm cao áp: Với hệ thống phun dầu điện tử, bơm cao áp có thể có áp suất cực cao, lên tới 1.500kg/cm2 để phun nhiên liệu vào buồng đốt. Bơm cao áp sẽ được dẫn động trực tiếp với trục khuỷu động cơ, đảm bảo áp suất nhiên liệu luôn được duy trì ổn định, bất kể tốc độ động cơ thay đổi. Với áp suất cực cao, bơm cao áp trong hệ thống phun dầu điện tử thường không được điều khiển trực tiếp bằng điện, thay vào đó nó hoạt động dựa trên nguyên lý cơ học. Bên trong bơm cao áp còn có các chi tiết quan trọng khác như Jac điện (van SCV), van lưu lượng của bơm…
• Ống tích áp động cơ dầu: Đường ống này thường có thiết kế tương đối lớn và chắc chắn, trọng lượng cũng nặng hơn khá nhiều so với ống tích áp trên động cơ xăng. Bởi vì áp lực ở hệ thống phun dầu lớn nên kim phun dầu diesel cũng được chế tạo đặc biệt để chịu được áp suất và nhiệt độ cao. Đồng thời còn đảm bảo độ chính xác tuyệt đối về lượng cũng như thời điểm phun.
• Kim phun: Kim phun của hệ thống phun dầu điện tử thường khá dài và lớn, chống chịu tốt trước áp suất cao. Điện áp để ngắt kim phun có thể đạt tới 150V. Bên cạnh đó, trong kim phun còn có bộ điều khiển EDU. Nhờ vậy mà áp suất phun sẽ được duy trì ổn định trong suốt quá trình hoạt động.

Điểm khác nhau rõ nhất

Theo những phân tích trên đây, chúng ta có thể thấy, hệ thống kim phun xăng điện tử và hệ thống kim phun dầu diesel điện tử đều có những ưu và nhược điểm riêng. Chúng sẽ phù hợp với từng loại động cơ và ứng dụng khác nhau. Dưới đây là bảng so sánh một số điểm khác biệt chính giữa hai hệ thống này để bạn dễ hình dung hơn:

Tại sao cần phải vệ sinh kim phun ô tô

Chủ xe cần phải vệ sinh kim phun nhiên liệu ô tô định kỳ, thường xuyên bởi trong suốt quá trình đốt cháy, động cơ ô tô sẽ sản sinh ra muội than. Sau một thời gian hoạt động, các muội than này sẽ tích tụ ngày càng nhiều và báo vào thành kim phun, xilanh, pittong, bugi…

Sự tích tụ này có thể khiến cho kim phun ô tô bị tắc nghẽn, cản trở quá trình cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt. Từ đó khiến cho động cơ hoạt động kém hiệu quả và không ổn định. Tình trạng này kéo dài có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống động cơ.

Khi nào cần vệ sinh kim phun ô tô

Theo chia sẻ của các chuyên gia, thời điểm chủ xe nên vệ sinh kim phun định kỳ là sau khi xe ô tô di chuyển được 15.000 – 20.000km. Trong trường hợp chủ xe thường xuyên di chuyển ô tô trong điều kiện vận hành khắc nghiệt như đường dốc, chạy đường trường… thì nên vệ sinh kim phun sớm hơn. Bên cạnh đó, nếu trong quá trình vận hành xe mà bạn phát hiện một số dấu hiệu bất thường sau đây thì cũng nên vệ sinh kim phun ô tô luôn:

• Cảm giác động cơ yếu dần: Nếu một ngày vận hành xe ô tô mà bạn cảm thấy động cơ cứ yếu dần đi thì đây rất có thể là dấu hiệu cảnh báo kim phun đã bị tắc nghẽn. Từ đó cản trở quá trình phun xăng vào buồng đốt động cơ. Từ đó khiến cho động cơ hoạt động yếu hơn hẳn so với bình thường.
• Động cơ gặp trục trặc: Kim phun ô tô bị bẩn, bám quá nhiều muội than sẽ khiến cho động cơ xe gặp phải một số trục trặc như xe ô tô đề không nổ, bị giật khi lên ga hay bị chết máy giữa đường.
• Xe tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn bình thường: Kim phun nhiên liệu bị bẩn sẽ làm giảm hiệu quả phun nhiên liệu, dẫn đến quá trình đốt cháy không hoàn toàn trong buồng đốt. Và vì để bù đắp cho lượng nhiên liệu không được đốt cháy hết, động cơ phải tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn mức bình thường, gây ra tình trạng hao xăng.

Tưởng chừng chỉ là bộ phận nhỏ bé nhưng kim phun ô tô lại đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống nhiên liệu của động cơ ô tô. Mong rằng những thông tin được Auto Protech tổng hợp trên đây sẽ mang đến cho bạn đọc thêm nhiều kiến thức hữu ích.

Nếu bạn đang muốn trở thành kỹ thuật viên sửa chữa ô tô chuyên nghiệp mà chưa biết bắt đầu từ đâu thì hãy tham khảo và đăng ký ngay khóa học nghề sửa chữa ô tô của trung tâm Auto Protech – uy tín, chất lượng hàng đầu tại khu vực TPHCM.