Tìm hiểu nguyên lý nạp phân tầng động GDI (News.oto-hui.com) – Ở động GDI, việc lắp vịi phun nhiên liệu bên xi lanh có áp suất phun lớn đẩy tỉ số nén động lên cao, giúp hỗn hợp khơng khí-nhiên liệu “tơi” Điều nhờ phần vào chế độ nạp phân tầng đồng nhất, giúp mang lại hiệu suất động cao hơn, công suất lớn hơn, tiết kiệm nhiên liệu Vậy việc nạp đồng nạp phân tầng động GDI diễn nào? Động có hệ thống phun xăng trực tiếp GDI có chế độ nạp nạp phân tầng (Stratified Charge) nạp đồng (Homogeneous Charge); bao gồm chế độ nạp đồng loãng (Homogeneous Lean) Ngồi cịn có chế độ phụ khác chế độ đồng nhất-phân tầng (chế độ trung gian) Chế độ dùng điều kiện tăng ga, chuyển từ chế độ phân tầng sang chế độ đồng Hai chế độ nạp nạp phân tầng (Stratified Charge) nạp đồng (Homogeneous Charge) Chế độ nạp phân tầng-phun trễ: thực chế độ tải nhỏ vừa Nhiên liệu phun vào kì nén Chế độ nạp đồng nhất-phun sớm: sử dụng động chế độ tải nặng tốc độ cao, độ mở bướm ga rộng Tỷ lệ hịa khí cân giàu (λ xấp xỉ λ < 1) Nhiên liệu phun vào kì nạp để tạo thời gian giúp hịa khí có đạt đồng Hầu hết chế độ này, động hoạt động với tỷ lệ hịa khí cân giàu tải nặng Với tỷ lệ hịa khí lượng NOx phát thải nên van EGR khơng hoạt động Chế độ nạp đồng nhất-lỗng: dùng điều kiện tải tốc độ trung bình, tỷ lệ hịa khí cân lỗng (λ xấp xỉ λ > 1) Van EGR kích hoạt để giảm lượng NOx Chế độ đồng nhất-phân tầng (chế độ trung gian): dùng điều kiện tăng ga, chuyển từ chế độ phân tầng sang chế độ đồng nhất, gồm đợt phun Ở đợt phun thứ 2, sử dụng để gia nhiệt nhanh chóng cho chất xúc tác chế độ phân tầng, ngồi cịn giảm thời gian đốt cháy ngăn chặn kích nổ, giảm muội than, giảm lượng tiêu hao nhiên liệu tốc độ thấp Chế độ nạp phân tầng động GDI: Thiết kế Piston buồng đốt: Để đạt trình cháy hiệu cháy với hỗn hợp nghèo đáp ứng yêu cầu công suất đầu ra, việc thiết kế hình dạng piston phải khác với loại thông thường để áp ứng hiệu làm việc Ở GDI, sử dụng loại buồng cháy để giúp nhiên liệu tập trung trước bugi thời điểm đánh lửa chế độ nạp phân tầng Sự khác biệt loại buồng cháy phương pháp để đưa nhiên liệu đến trước bugi Loại buồng cháy động GDI Wall guided: nhiên liệu đưa đến gần bugi cách sử dụng piston có hình dạng đặc biệt Nhưng loại buồng cháy này, nhiên liệu khơng thể bay hồn tồn, làm tăng lượng HC CO phát thải môi trường tăng lượng tiêu hao nhiên liệu Air guided: nhiên liệu phun vào xi theo dịng khí nạp đưa đến gần bugi nhờ chuyển động dịng khí Phương pháp giúp cho bề mặt piston vách xi lanh không bị ướt nhiên liệu Ở loại buồng cháy trên, vòi phun đặt xa bugi Spray guided: loại buồng cháy này, nhiên liệu phun vào bay gần bugi Loại buồng cháy cho hiệu cao đồng thời địi hịi hệ thống phun tiên tiến để đáp ứng trình làm việc Piston đỉnh lõm Với thiết kế Piston đỉnh lõm, việc nạp làm xốy lốc khơng khí nạp với phần lõm nhỏ nhiên liệu phun vào bên lõm sâu tạo hỗn hợp cháy triệt để tốc độ tốc độ chuyển động dịng khí xốy lốc, hướng chuyển động hịa khí tạo hỗn hợp đậm đặc xung quanh bugi trình cháy bắt đầu nhanh chóng cháy nhiên liệu Mơ tả nguyên lý nạp phân tầng động GDI: Mô tả nguyên lý nạp phân tầng động GDI Trên động GDI, ECU động liên tục điều khiển cánh bướm ga để đáp ứng phù hợp với nhu cầu làm việc với động cho cơng suất khác ứng với q trình cháy sinh công khác Việc ECU điều khiển cánh bướm ga để tạo trạng thái cháy khác Đó cháy với hỗn hợp nghèo (ultra lean burn), cháy với hỗn hợp lí tưởng (stoichiometric) cháy với hỗn hợp giàu (full power output) tương ứng với chế độ hoạt động khác động Ở nạp phân tầng động GDI, cháy với hỗn hợp nghèo áp dụng với mức tải nhỏ vừa Cháy với hỗn hợp nghèo (ultra lean burn): Đây trạng thái cháy sinh công điều kiện tải nhẹ với tốc độ giữ hay giảm xuống Khi bắt đầu hoạt động điều kiện cháy phân tầng, cánh bướm ga mở với góc độ nhỏ để tạo xốy lốc khơng khí nạp vào lòng xylanh Đối với hệ thống đường ống nạp có cửa nạp xốy lốc bướm ga mở tối đa cửa nạp xoáy lốc đóng lại phần đường nạp sau cánh bướm ga Điều giúp giảm cản trở dịng khí nạp bướm ga tạo xốy lốc khơng khí vào lịng xylanh nhờ vào phần diện tích lõm bề mặt piston Q trình nạp khơng khí vào xylanh Trong trạng thái làm việc này, nhiên liệu không phun trực tiếp vào kỳ nạp mà phun vào gần cuối kỳ nén lượng khí nạp xốy lốc với tốc độ áp suất cao buồng đốt Với thời điểm phun vậy, lượng nhiên liệu phun vào so với q trình cháy lí tưởng Nhưng với xoáy lốc nhiên liệu tạo nhờ vào bề mặt lõm piston mà hỗn hợp giàu hình thành quanh bugi giúp cho trình cháy nhanh cháy với phần lớn nhiệt chuyển thành nhiệt hệ thống làm mát xylanh giảm xuống Điều xảy hỗn hợp cháy với phần lớn nhiên liệu phun vào theo hướng xoáy lốc tập trung trung tâm buồng đốt bao quanh bugi xung quanh trung tâm buồng đốt khơng khí nạp q trình cháy nhiên liệu cháy cháy từ ngồi Cũng lý làm cho nhiệt hệ thống làm mát giảm xuống Quá trình phun nhiên liệu nạp phân tầng Với cháy triệt để nhiên liệu nạp vào, với khối lượng nhiên liệu động đảm bảo cơng suất đầu điều kiện tải nhỏ Khi hoạt động điều kiện cháy phân tầng, giá trị tính số λ thường dao động từ 1.6 đến Với số việc thực đánh lửa không diễn đặt điều kiện nạp đồng Trong trường hợp động chuyển sang hoạt động với điều kiện tải lớn hay địi hỏi việc nạp phải đồng lúc cửa nạp xốy lốc mở hồn tồn giúp cho việc nạp khơng khí đầy Đồng thời lúc nhiên liệu phun vào kỳ nạp giúp cho hỗn hợp hòa trộn sớm phân bố khắp buồng đốt với tỉ lệ khí giàu Quá trình nạp hịa khí đồng Nhiên liệu phun vào trễ gần cuối kỳ nén, nhiên liệu phun vào thời gian nạp bị rút ngắn Nhưng với hình dạng pistong giúp cho thành phần nhiên liệu tập trung nhiều (hỗn hợp hịa khí đậm đặt) trung tâm cháy nên dẫn đến trình cháy triệt để, với hiệu suất nhiệt cao Với việc nhiên liệu sử dụng đảm bảo cơng suất đầu chế độ tải nhỏ làm cho hiệu suất làm việc động tăng lên ... liệu Mô tả nguyên lý nạp phân tầng động GDI: Mô tả nguyên lý nạp phân tầng động GDI Trên động GDI, ECU động liên tục điều khiển cánh bướm ga để đáp ứng phù hợp với nhu cầu làm việc với động cho... cho chất xúc tác chế độ phân tầng, ngồi cịn giảm thời gian đốt cháy ngăn chặn kích nổ, giảm muội than, giảm lượng tiêu hao nhiên liệu tốc độ thấp Chế độ nạp phân tầng động GDI: Thiết kế Piston buồng... (stoichiometric) cháy với hỗn hợp giàu (full power output) tương ứng với chế độ hoạt động khác động Ở nạp phân tầng động GDI, cháy với hỗn hợp nghèo áp dụng với mức tải nhỏ vừa Cháy với hỗn hợp nghèo