Hệ thống nạp nhiên liệu điện tử VVT-i của Toyota

H
ệ thống nạp nhiên liệu điện tử VVT-i của Toyota
Hệ thống VVT-i là thiết kế phun xăng của
hãng Toyota theo nguyên lý điện - thủy lực.
Cơ cấu này 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.
Hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc
rất nhiều vào hoạt động cung cấp nhiên liệ
u.
Hệ thống điện tử điều khiển van nạp biến
thiên VVT
-i (variable valve timing with intelligence) được thiết
k
ế với mục đích nâng cao mô-men xoắn của động cơ, cắt giảm
tiêu th
ụ nhiên liệu và khí thải độc hại. Các bộ phận của hệ thống
g
ồm: Bộ xử lý trung tâm ECU 32 bit; bơm và đường dẫn dầu; bộ
đ
iều khiển phối khí (VVT) với các van điện; các cảm biến: VVT,
v
ị 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
b
ằng khí) và bộ chia điện bằng điện tử cùng các bugi đầu iridium.
Trong quá trình ho

ạt động, các cảm biến vị
trí tr
ục khuỷu, vị trí bướm ga và lưu lượng
khí n
ạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU
để
tính toán thông số phối khí theo yêu cầu
ch
ủ động. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
độ
ng cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, còn
các
đầu đo VVT và vị trí trục khuỷu thì
cung c
ấp các thông tin về tình trạng phối
khí
thực tế. Trên cơ sở các yếu tố chủ động,
hi
ệu chỉnh và thực tế, ECU sẽ tổng hợp được lệnh phối khí tối ưu
cho bu
ồng đốt. Lệnh này được tính toán trong vài phần nghìn giây
và quy
ết định đóng (mở) các van điện của hệ thống thủy lực. Áp
l
ực 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 h
ệ 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
th
ời điểm mở biến thiên theo sự phối hợp các thông số về lưu
l
ượng khí nạp, vị trí bướm ga, tốc độ và nhiệt độ động cơ.
Ngoài ra, còn m
ột cảm biến đo nồng độ oxy dư đặt ở cụm góp xả
cho bi
ết tỷ lệ % nhiên liệu được đốt. Thông tin từ đây được gửi về
ECU và c
ũng được phối hợp xử lý khi hiệu chỉnh chế độ nạp tối
ư
u nhằm tiết kiệm xăng và bảo vệ môi trường.
Vị trí bướm ga được người lái quyết định
80% thông qua pê-đan gắn cảm biến góc
đạp chân ga, 20% còn lại chịu sự chi phối
của các cảm biến khác. Hệ thống bướm ga
điện tử ETCS-i hoạt động nhờ một mô-tơ
cực nhạy điều khiển bằng xung điện. Cảm
biến chân ga gồm 2 đầu đo độc lập, phản
ánh thao tác của lái xe đến bộ xử lý trung
tâm thông qua 2 lu
ồng tín hiệu có đặc tính khác nhau. Để dự
phòng, n
ếu 1 trong 2 chiếc bị hỏng thì bướm ga vẫn có khả năng
m
ở ở mức giữa 25% và không tải, nếu cả 2 chiếc gặp sự cố xe vẫn
có th
ể chạy với chế độ không tải về xưởng sửa chữa.
Hi

ện nay, VVT-i được áp dụng rộng rãi trên các mẫu xe hạng
trung c
ủa Toyota, đặc biệt với thiết kế động cơ 4 xi-lanh cỡ vừa
và nhỏ.
Động cơ I4 16 van VVT-i
lắp trên Toyota Camry 2,4
lít.
Các vị trí điều khiển phối
khí của van dầu trong
VVT-i.
Sơ đồ cấu tạo hệ thống
ETCS-i.