Hệ thống nạp thông minh: Không thể thiếu cho động cơ

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 24/12/2021
Hệ thống nạp có nhiệm vụ điều khiển thời điểm đóng mở, khoảng nâng cũng như khoảng thời gian đóng mở xupap để tối ưu hóa công suất làm việc của động cơ giúp nâng cao hiệu quả làm việc, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí xả. Vì vậy hệ thống nạp thông minh ngày càng trở lên phổ biến trên ô tô.

Dừng lại một chút bác ơi!! Deal Hot đang chờ bác.

ƯU ĐÃI MUA BẢO HIỂM Ô TÔ LIBERTY HOÀN PHÍ ĐẾN 35%

Hiện tại danhgiaXe.com kết hợp cùng bảo hiểm Liberty Việt Nam ra mắt chương trình ưu đãi đặc biệt HOÀN PHÍ ĐẾN 35% khi mua bảo hiểm thân vỏ (giúp bác tiết kiệm một số tiền kha khá đấy!) Vì số lượng ưu đãi có hạn nên bác nào quan tâm thì nhanh tay bấm vào nút bên dưới để được tư vấn cụ thể nhé, các bác chỉ mất 30s.

P/s: Liberty (công ty Mỹ) là một trong các công ty Top đầu về bảo hiểm ô tô ở Việt Nam.

Xem thông tin chi tiết TẠI ĐÂY


Ưu thế vượt trội của hệ thống nạp thông minh VVT (Variable Valve Timing).

Trong các động cơ đốt trong thông thường, các xupap nạp và xupap xả được điều khiển thông qua các con đội trên trục cam. Hình dáng của các con đội sẽ xác định thời điểm đóng mở, độ nâng và khoảng thời gian mở của từng xupap. Đối với những xe đời cũ, cả hệ thống phân phối khí được dẫn động và điều khiển thống qua các cơ cấu cơ khí (khâu, khớp) thì việc đóng mở xupap là cố định theo thiết kế của nhà sản xuất và không thể điều chỉnh (nó chỉ bị thay đổi khi các chi tiết mòn đi) dẫn đến lưu lượng khí nạp không đổi nên không thể tăng được công suất của động cơ.

Do tính chất của hòa khí và sau khi cháy mà 3 thông số thời điểm, độ nâng và thời gian mở của các xupap ở vòng tua thấp và vòng tua cao rất khác nhau. Thông thường, khi thiết kế động cơ, các kỹ sư phải lưu ý tới điều kiện làm việc của từng xe và xác định chúng cần công suất và mô -men xoắn cực đại ở vòng tua nào. Nếu đặt điều kiện hoạt động tối ưu của các xupap ở vòng tua thấp thì quá trình đốt nhiên liệu lại không hiệu quả khi động cơ ở trạng thái vòng tua cao, khiến công suất chung của động cơ bị giới hạn. Ngược lại, nếu đặt điều kiện tối ưu ở số vòng tua cao thì động cơ lại hoạt động không tốt ở vòng tua thấp.

Để khắc phục những nhược điểm này, các nhà sản xuất ô tô đưa ra giải pháp là tìm cách tác động để thời điểm đóng mở xupap, độ mở và khoảng thời gian mở biến thiên theo từng vòng tua khác nhau sao cho chúng mở đúng lúc, khoảng mở và thời gian mở đủ để lấy đầy hòa khí vào buồng đốt. Trên thực tế, điều chỉnh một cách hoàn toàn cả 3 thông số này của xupap là điều rất khó.

Để giải quyết vấn đề này, có thời kỳ người ta sử dụng một cuộn cảm để điều chỉnh xupap thay vì sử dụng biên dạng cam. Tuy nhiên, kỹ thuật trên không được sản xuất do quá phức tạp và rất đắt. Cách tiếp cận ngược lại là điều chỉnh xupap sao cho động cơ hoạt động tốt ở vòng tua cao. Điều này có nghĩa xe sẽ hoạt động rất yếu ở khi tốc độ vòng tua thấp (trạng thái mà hầu hết các xe luôn có) và hoạt động tốt ở vòng tua cao. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của kỹ thuật điện tử các nhà sản xuất đã kết hợp hoàn hảo điện tử - thủy lực – cơ khí để cho phép điều chỉnh các thông số: thời điểm đóng mở xupap, độ mở và khoảng thời gian mở để đạt được hiệu suất làm việc tối ưu cho động cơ. Hiện nay, công nghệ này có mặt trên hầu hết các hãng xe với các tên gọi khác nhau như: VVT-I (Toyota), I-VTEC (Honda), MIVEC (Mitsubishi)…

VVT : Một quá trình phát triển

Từ khoảng đầu những năm 2000, những người sử dụng xe ở Việt nam mới biết đến khái niệm “hệ thống nạp thông minh” và càng ngày công nghệ này càng trở nên quen thuộc và chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp nó trên các xe Toyota hay Honda..dưới những cái tên như VVT-I hay I-VTEC, MIVEC…


Công nghệ VANOS của BMW

Thực ra thì công nghệ này đã được để ý từ đầu những năm 20 của thế kỷ trước, tuy nhiên phải tới thập kỷ 70 thì Alfa Romeo 2000 đời 1980 trở thành chiếc xe đầu tiên sử dụng công nghệ nạp thông minh - sử dụng các cơ cấu dẫn động cơ khí. Đến năm 1987 Nissan tiếp tục phát triển công nghệ này với việc sử dụng kết hợp điện tử để điều khiển việc đóng mở các xupap nạp để nâng cao hiệu quả làm việc của động cơ ở chế độ chờ và số vòng quay thấp. Tuy nhiên công nghệ này đạt được mức độ hoàn thiện nhất là là khi BMW ra mắt công nghệ VANOS cho phép điều chỉnh một cách liên tục cả hai xupap nạp và xả cho phép tối ưu hóa hiệu quả làm việc của động cơ, giúp tăng công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và khí xả cho động cơ.

Sự đa dạng của VVT.

Đều có nhiệm vụ điều khiển thời điểm đóng mở, khoảng nâng cũng như khoảng thời gian đóng mở xupap để tối ưu hóa công suất làm việc của động cơ giúp nâng cao hiệu quả làm việc, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí xả, tuy nhiên mỗi nhà sản xuất ô tô lại đưa ra một các phương pháp khác nhau để giải quyết vấn đề này. Trong phạm vi bài viết này Autonet xin giới thiệu hai giải pháp phổ biến nhất hiện nay: 

* Dịch chuyển trục cam: VVV-I (Toyota), CVTCS ( Nissan), VANOS (BMW)…

Trên hệ thống VVT-i của hãng Toyota sử dụng nguyên lý điện - thủy lực để tối ưu hóa góc phối khí của trục cam nạp dựa trên chế độ làm việc của động cơ phối hợp với các thông số điều khiển chủ động.

Các bộ phận của hệ thống gồm: Bộ xử lý trung tâm ECU 32 bit; bơm và đường dẫn dầu; bộ điều khiển phối khí (VVT) với các van điện; các cảm biến: VVT, vị trí bướm ga, lưu lượng khí nạp, vị trí trục khuỷu, nhiệt độ nước. Ngoài ra, VVT-i thường được thiết kế đồng bộ với cơ cấu bướm ga điện tử ETCS-i, đầu phun nhiên liệu 12 lỗ (loại bỏ sự hỗ trợ bằng khí) và bộ chia điện bằng điện tử cùng các bugi đầu iridium.

Trong quá trình hoạt động, các cảm biến vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga và lưu lượng khí nạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU để tính toán thông số phối khí theo yêu cầu chủ động. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, còn các đầu đo VVT và vị trí trục khuỷu thì cung cấp các thông tin về tình trạng phối khí thực tế. Trên cơ sở các yếu tố chủ động, hiệu chỉnh và thực tế, ECU sẽ tổng hợp được lệnh phối khí tối ưu cho buồng đốt. Lệnh này được tính toán trong vài phần nghìn giây và quyết định đóng (mở) các van điện của hệ thống thủy lực. Áp lực dầu sẽ tác động thay đổi vị trí bộ điều khiển phối khí, mở các xu-páp nạp đúng mức cần thiết vào thời điểm thích hợp. Như vậy, thay cho hệ thống cam kiểu cũ với độ mở xu-páp không đổi, VVT-i đã điều chỉnh vô cấp hoạt động của các van nạp. Độ mở và thời điểm mở biến thiên theo sự phối hợp các thông số về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, tốc độ và nhiệt độ động cơ.

* Sử dụng hai vấu cam có biên dạng khác nhau: VTEC (Honda), MIVEC (Mitsubishi)
VTEC của Honda là viết tắt của thuật ngữ  "Variable valve Timing and lift Electronic Control". Hệ thống này được phát triển nhằm cải thiện hiệu quả của các động cơ đốt trong tại các dải vòng tua động cơ khác nhau.

Hệ thống VTEC của Honda là phương pháp khá đơn giản nhằm đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả ở dải vòng tua rộng, thông qua trục cam kép đa trạng thái đã được tối ưu hóa. Thay vì mỗi con đội phục trách một van, sẽ có 2 con đội điều khiển. Một con đội được thiết kế để động cơ hoạt động tốt ở vòng tua thấp còn một con khác đảm nhiệm vai trò ở vòng tua cao.Sự thay đổi trạng thái giữ hai con đội này được điều khiển bằng máy tính sau khi thu thập các thông số như áp suất dầu động cơ, nhiệt độ máy, vận tốc xe và vòng tua động cơ. Khi vòng tua động cơ tăng, máy tính sẽ kích hoạt con đội thiết kế cho vòng tua cao hoạt động. Từ lúc này, van sẽ được đóng mở theo chế độ vòng tua cao như khoảng mở rộng hơn, thời gian mở dài hơn nhằm cung cấp đủ hòa khí cho buồng đốt. Hệ thống VTEC trên động cơ trục cam kép sẽ điều khiển cả van xả và van nạp.

Công nghệ mới i-VTEC (chữ i lấy từ từ Intelligent) là công nghệ điều van biến thiên liên tục trên van nạp ở các động cơ của Honda, ở i-VTEC, trục cam điều khiển van nạp có thể thay đổi một góc trong khoảng từ 25 đến 50 độ (tùy thuộc vào cấu trúc động cơ) khi đang vận hành. Các trạng thái của trục cam được máy tính điều khiển dựa trên các dữ liệu về tải trọng xe và vòng tua máy. Tác dụng của i-VTEC là nâng mô-men xoắn của động cơ, đặc biệt khi ở tốc độ vòng tua trung bình. Trên mẫu Civic bán tại Việt Nam, Honda trang bị i-VTEC ở cả động cơ I4 trục cam kép DOHC và I4 trục cam đơn SOHC.


Công nghệ MIVEC của Mitsubishi

Với những ưu thế vượt trội giúp tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải. Hệ thống nạp thông minh ngày nay đã được phát triển bởi hầu hết các nhà sản xuất ô tô trên thế giới và được gọi dưới nhiều cái tên khác nhau như:  AVCS hoặc AVLS (Subaru), CPS (Proton, Volvo), CVTCS, N-VCT hay VVL (Nissan), CVVT (Alfa Romeo, Citroën, Geely, Hyundai, Iran Khodro, Kia, Peugeot, Renault, Volvo), DCVCP (General Motors), DVVT (Daihatsu), MIVEC (Mitsubishi), Multiair (FIAT), S-VT (Mazda), VANOS (BMW), VarioCam (Porsche), VCT (Ford, Yamaha), VVC (MG Rover), VVT (Chrysler, General Motors, Proton, Suzuki, Volkswagen Group).

Theo Internet

Liberty

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Bài viết mới nhất

  • Khách hàng

    Bài viết:

    Những trang bị hấp dẫn trên ô tô người Việt ít sử dụng

    16:06 PM 08/06/2025
    15846
    Trang bị tiện nghi là lợi thế bán hàng lớn trên một chiếc ô tô. Ngày nay, các hãng xe đã hào phóng hơn khi mang nhiều trang bị cao cấp xuống các dòng xe tầm trung. Tuy nhiên, điều kiện thời tiết nhiệt đới và đặc thù giao thông tại Việt Nam khiến nhiều trang bị hấp dẫn trên ô tô trở nên không mấy hữu dụng.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Một số cách sử dụng và bảo dưỡng hệ thống phanh hiệu quả

    15:14 PM 14/06/2025
    46201
    Hệ thống phanh có tác dụng giảm tốc độ và dừng xe khi cần thiết để đảm bảo an toàn giao thông khi lưu thông trên đường. Chính vì vậy chúng ta cần sử dụng hệ thống này thật hiệu quả và nêm thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng nhằm đảm bảo tình trạng hoạt động của chúng luôn tốt nhất.
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Các giải pháp độ đèn tăng sáng ô tô

    16:05 PM 08/06/2025
    25771
    Hệ thống đèn chiếu sáng là bộ phận quan trọng trên ô tô. Đặc biệt là với những người thường xuyên lái xe vào buổi tối, chạy đường dài. Nếu đèn xe nguyên bản quá tối, hãy tham khảo các giải pháp sau.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô

    16:11 PM 08/06/2025
    54807
    Không dùng thường xuyên, không tắt điều hòa trước khi tắt máy, bật điều hòa ngay khi lên xe… là những sai lầm thường gặp của tài xế Việt khi sử dụng điều hòa ô tô.
  • ilovevn

    Bài viết: 9

    Ghế ngồi trên xe và những điều nên biết

    16:04 PM 08/06/2025
    15043
    Để đi một hành trình xa hay đơn giản là có được cảm giác thoải mái khi điều khiển xe thì điều trước tiên bạn cần có là một chiếc ghế êm ái. Với cấu tạo của ghế xe hơi ngày nay, hai phần trên ghế đảm đương chức năng này. Một là các nệm lót xung quanh ở cả trên mặt ghế lẫn phần dựa lưng (còn gọi là loại ghế ngồi ôm). Các dòng xe thể thao thường có những tấm lót khá êm ái, trong khi nhiều xe SUV hầu như không có các tấm đệm này khiến cho khi điều khiển người lái có thể bị lắc lư. Chi tiết này không tác động nhiều tới lái xe trong khoảng thời gian ngắn tuy nhiên trên đoạn đường dài nó sẽ khiến bạn mệt mỏi.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù?

    16:03 PM 08/06/2025
    12718
    Với mong muốn kiểm soát tốt hơn các điểm mù ở vị trí 2 góc phần tư sau xe, nhiều bác đã chọn cách gắn thêm gương cầu lồi 360 độ trên gương chiếu hậu. Vậy gương cầu lồi 360 độ có thực sự giúp xóa điểm mù hay không?
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Nguyên nhân khiến xe chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn mờ

    16:10 PM 08/06/2025
    7860
    Xe gặp các hiện tượng như: Chết máy giữa đường, khó khởi động, đèn xe mờ… cho thấy hệ thống điện đang gặp vấn đề. Vậy cụ thể nguyên nhân của các hiện tượng này là do đâu?
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Ô tô bị giật khi tăng ga: Nguyên nhân do đâu?

    16:09 PM 08/06/2025
    9222
    Ô tô bị giật khi tăng ga là một trong những dấu hiệu cho thấy động cơ xe đang gặp vấn đề nghiêm trọng. Khi nhận thấy hiện tượng này, các bác nên kiểm tra, tìm hiểu nguyên nhân để khắc phục sớm nhất có thể.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Dấu hiệu nhận biết thước lái ô tô bị hỏng

    15:36 PM 10/06/2025
    30750
    Thước lái ô tô bị hỏng cần phải được phát hiện sớm và sửa chữa kịp thời để không làm ảnh hưởng các bộ phận khác trên xe hoặc dẫn tới nguy cơ gây tai nạn. Dưới đây là các dấu hiệu giúp các bác nhận biết thước lái đang gặp vấn đề, hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu ngay!
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Nên lắp camera lùi hay cảm biến lùi?

    16:00 PM 08/06/2025
    5301
    Camera lùi và cảm biến lùi là 2 trợ thủ đắc lực cho những “tài non” trong việc lùi, đỗ xe. Vậy khi xe chưa được trang bị 2 tính này này thì nên chọn lắp camera lùi hay cảm biến lùi? Bằng cách nắm rõ ưu – nhược điểm của mỗi tính năng, chúng ta sẽ đưa ra quyết định phù hợp.