Bộ chế hòa khí là bộ phận không thể thiếu trong động cơ xăng (ICE) hiện nay. Vậy cụ thể bộ chế hòa khí là gì và có cấu tạo ra sao, hãy cùng Thiên Sơn Holdings tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Bộ chế hòa khí là gì?
Bộ chế hòa khí (carburetor) hay còn gọi là bình xăng con, là bộ phận có nhiệm vụ hòa trộn nhiên liệu và không khí theo tỷ lệ phù hợp trước khi đưa vào buồng đốt của động cơ xăng. Thiết bị này hoạt động dựa trên hiệu ứng Venturi, sử dụng chênh lệch áp suất để hút nhiên liệu vào dòng khí nạp. Nhờ khả năng tạo hỗn hợp cháy ổn định, bộ chế hòa khí giúp động cơ vận hành hiệu quả, tăng khả năng đốt cháy nhiên liệu và duy trì công suất hoạt động.
Cấu tạo bộ chế hòa khí
Bộ chế hòa khí được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau phối hợp nhịp nhàng như:
Bướm ga (Throttle valve)
Bướm ga là bộ phận điều chỉnh lượng hỗn hợp không khí và nhiên liệu đi vào buồng đốt động cơ. Chi tiết này có dạng đĩa tròn, xoay quanh trục để thay đổi tiết diện dòng khí. Khi người lái tăng ga, bướm ga mở rộng giúp nhiều hỗn hợp đi vào hơn, từ đó tăng công suất và tốc độ động cơ và ngược lại.
Buồng phao (Float chamber)
Buồng phao là nơi chứa nhiên liệu và duy trì mức xăng ổn định trong bộ chế hòa khí. Bộ phận này hoạt động theo nguyên lý thủy tĩnh, kết hợp với phao và van kim để tự động điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp vào. Khi mức nhiên liệu giảm, phao hạ xuống để mở van cho xăng chảy vào, đảm bảo động cơ luôn được cung cấp nhiên liệu liên tục.
Ống Venturi (Venturi tube)
Ống Venturi là bộ phận có cấu tạo thắt hẹp ở giữa nhằm tạo ra sự chênh lệch áp suất khi có dòng không khí đi qua. Khi tốc độ dòng khí tăng lên tại đoạn hẹp, áp suất giảm xuống và hút nhiên liệu từ buồng phao vào dòng không khí. Đây là nguyên lý quan trọng giúp bộ chế hòa khí tạo ra hỗn hợp cháy phù hợp cho động cơ.
Kim phun nhiên liệu (Fuel jets)
Kim phun nhiên liệu là vòi phun nhỏ có nhiều lỗ có nhiệm vụ đưa nhiên liệu vào dòng không khí. Kích thước của kim phun được tính toán chính xác để kiểm soát lượng nhiên liệu phù hợp với từng chế độ hoạt động của động cơ. Bộ phận này bao gồm: kim phun không tải, kim phun chính và các mạch điều chỉnh phụ trợ.
Van phao (Float valve)
Van phao có chức năng kiểm soát lượng nhiên liệu đi vào buồng phao để duy trì mức xăng ổn định. Bộ phận này hoạt động theo chuyển động lên xuống của phao. Khi nhiên liệu đầy, van sẽ đóng lại để ngăn xăng tiếp tục chảy vào; ngược lại, khi mức xăng giảm, van mở ra để bổ sung nhiên liệu cho hệ thống.
Bướm gió (Choke valve)
Bướm gió là bộ phận hỗ trợ khởi động động cơ, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ thấp. Khi đóng bướm gió, lượng không khí đi vào giảm xuống, làm hỗn hợp nhiên liệu trở nên đậm hơn và dễ bắt cháy hơn. Nhờ đó, động cơ có thể khởi động nhanh và ổn định hơn trong giai đoạn đầu vận hành.
Bộ lọc không khí (Air Cleaner)
Bộ lọc không khí có nhiệm vụ loại bỏ bụi bẩn và tạp chất trước khi không khí đi vào bộ chế hòa khí, giúp quá trình hòa trộn nhiên liệu diễn ra hiệu quả hơn. Bộ phận này góp phần bảo vệ động cơ, hạn chế cặn bẩn tích tụ và duy trì khả năng vận hành ổn định trong thời gian dài.
Nguyên lý hoạt động của bộ chế hòa khí
Trong xe nâng sử dụng động cơ xăng hoặc gas LPG, bộ chế hòa khí hoạt động dựa trên nguyên lý tạo hỗn hợp không khí và nhiên liệu trước khi đưa vào buồng đốt. Khi piston di chuyển xuống ở kỳ nạp, áp suất âm được tạo ra để hút không khí từ bên ngoài đi qua bộ lọc và tiến vào ống Venturi của bộ chế hòa khí.
Do ống Venturi có tiết diện thu hẹp, tốc độ dòng khí tăng lên làm áp suất giảm xuống. Sự chênh lệch áp suất này sẽ hút nhiên liệu từ buồng phao thông qua kim phun vào dòng không khí. Nhiên liệu sau đó tạo thành các hạt nhỏ và hòa trộn đều với không khí để tạo thành hỗn hợp cháy phù hợp cho động cơ xe nâng.
Mức tỷ lệ hòa trộn giữa không khí và xăng lý tưởng là 14,7:1. Để duy trì tỷ lệ này thì các kim phun cần có kích thước phù hợp, đồng thời hiệu chuẩn các mạch điều chỉnh phụ.
Nếu tỷ lệ không khí/xăng < 14,7:1 sẽ tạo thành hỗn hợp giàu, giúp động cơ mạnh hơn nhưng tiêu hao nhiên liệu nhiều. Ngược lại, khi tỷ lệ này > 14,7:1 sẽ tạo thành hỗn hợp nghèo giúp tiết kiệm nhiên liệu nhưng có thể khiến động cơ xe nâng hoạt động kém ổn định.
Phân loại và chức năng của bộ chế hòa khí
Bộ chế hòa khí được phân thành nhiều loại khác nhau dựa trên cấu tạo và mục đích sử dụng. Mỗi loại sẽ có thiết kế riêng để phù hợp với từng dòng động cơ và điều kiện vận hành cụ thể.
Theo cấu tạo
Dựa vào thiết kế và số lượng họng hút, bộ chế hòa khí thường được chia thành hai loại chính gồm bộ chế hòa khí 1 họng và 2 họng.
- Bộ chế hòa khí 1 họng: Loại này chỉ sử dụng một ống Venturi để hòa trộn nhiên liệu và không khí. Thiết kế đơn giản, kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp và bảo dưỡng. Bộ chế hòa khí 1 họng thường được ứng dụng trên xe máy, xe tải nhẹ hoặc các động cơ công suất nhỏ (máy phát điện cỡ nhỏ, máy cắt cỏ,…).
- Bộ chế hòa khí 2 họng: Bộ chế hòa khí 2 họng được thiết kế với hai buồng hòa trộn hoạt động độc lập nhằm tăng khả năng cung cấp nhiên liệu cho động cơ. Khi tải thấp, chỉ một họng hoạt động để tối ưu mức tiêu hao nhiên liệu; khi cần công suất lớn, họng thứ hai sẽ mở thêm để tăng hiệu suất vận hành. Loại này thường được sử dụng trên ô tô, xe nâng hoặc máy công nghiệp công suất lớn.
Theo ứng dụng
Tùy theo từng loại phương tiện và môi trường hoạt động, bộ chế hòa khí sẽ được thiết kế với thông số và cơ chế vận hành phù hợp.
- Bộ chế hòa khí xe máy: Loại bộ chế hòa khí này có thiết kế nhỏ gọn, cấu tạo đơn giản và phù hợp với động cơ dung tích nhỏ dưới 150cc. Thiết bị giúp xe vận hành ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và dễ điều chỉnh trong quá trình sử dụng. Thiết bị thường được sử dụng trên các dòng xe số và xe tay ga đời cũ.
- Bộ chế hòa khí ô tô: Bộ chế hòa khí ô tô có cấu tạo phức tạp hơn xe máy, thường là bộ chế hòa khí 2 họng hoặc nhiều hơn. Có tích hợp thêm chi tiết hỗ trợ như bơm tăng tốc hoặc van. Thiết bị này được sử dụng trên các dòng ô tô đời cũ trước khi chuyển sang hệ thống phun xăng điện tử.
- Bộ chế hòa khí xe nâng: Bộ chế hòa khí trên xe nâng được thiết kế chú trọng độ bền và khả năng vận hành ổn định trong môi trường công nghiệp. Thiết bị thường đi kèm hệ thống lọc khí chất lượng cao để hạn chế bụi bẩn. Đồng thời trang bị thêm hệ thống làm giàu tự động giúp động cơ phản hồi nhanh, hạn chế hụt ga khi cần tăng công suất nâng hàng hóa tải trọng lớn.
Hy vọng qua bài viết trên, bạn đã hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các loại bộ chế hòa khí phổ biến hiện nay. Nếu cần tư vấn thêm về xe nâng, bạn hãy liên hệ hotline Thiên Sơn Holdings: 0979.654.498 để được hỗ trợ nhanh chóng và miễn phí.
