Trong các dòng xe sử dụng động cơ xăng, đặc biệt là xe máy, ô tô đời cũ hoặc máy móc công nghiệp, bộ chế hòa khí từng là bộ phận tối quan trọng quyết định khả năng khởi động, tăng tốc và vận hành ổn định. Dù ngày nay hệ thống phun xăng điện tử (FI) đang dần thay thế, nhưng bộ chế hòa khí vẫn được sử dụng phổ biến trong máy phát điện, xe máy phổ thông, máy nông nghiệp,…
Trong bài viết này, Blog Xe sẽ phân tích chi tiết về thông số kỹ thuật, khả năng vận hành, chi phí đầu tư và kinh nghiệm lựa chọn, giúp bạn đưa ra quyết định phù hợp và tiết kiệm nhất.
Đặc điểm kỹ thuật của bộ chế hòa khí (carburetor)
Bộ chế hòa khí là một thiết bị cơ học, hoạt động dựa trên nguyên lý Bernoulli, có chức năng pha trộn không khí và nhiên liệu (xăng) theo tỷ lệ thích hợp trước khi đưa vào buồng đốt.
Cấu tạo cơ bản gồm:
- Họng khuếch tán (Venturi): nơi không khí đi qua và tăng tốc tạo vùng áp suất thấp.
- Bầu phao và kim phao: duy trì mức xăng ổn định.
- Kim xăng – jet xăng: điều chỉnh lượng nhiên liệu phun ra.
- Bướm ga (throttle valve): điều tiết lượng hỗn hợp hòa khí vào động cơ.
- Vòi phun (nozzle): đầu ra xăng được hút lên do áp suất chênh lệch.
Nguyên lý Bernoulli ứng dụng:
Khi không khí đi qua họng khuếch tán, tốc độ dòng khí tăng, tạo vùng áp suất thấp → hút xăng từ bầu phao lên qua vòi phun → tạo hòa khí → đưa vào xi-lanh.
Tỷ lệ lý tưởng: 14,7 phần không khí : 1 phần xăng (AFR = 14.7:1).
Tùy từng chế độ vận hành (khởi động, tăng tốc, tải nặng…), bộ chế hòa khí sẽ điều chỉnh tỷ lệ này bằng các cơ cấu như:
- Chế độ khởi động nguội: có van gió đóng lại để làm giàu hỗn hợp.
- Chế độ tăng tốc: có bơm tăng tốc để bổ sung xăng đột ngột.
Nguyên lý hoạt động của bộ chế hòa khí (carburetor)
1. Khi động cơ khởi động:
- Van gió (choke) được đóng lại → hạn chế lượng không khí vào → làm hòa khí đậm hơn (nhiều xăng hơn) → dễ nổ máy khi nguội.
2. Khi ga nhỏ (chạy không tải):
- Gió đi qua họng khuếch tán chậm → áp suất thấp hút một lượng xăng nhỏ qua jet chạy không tải → giữ máy nổ ổn định.
3. Khi tăng ga (tăng tốc):
- Mở bướm ga → lưu lượng không khí tăng nhanh → tạo áp suất âm lớn hơn tại họng venturi → hút nhiều xăng hơn.
- Nếu tăng ga đột ngột → bơm tăng tốc sẽ phun thêm xăng để bù lượng nhiên liệu bị thiếu → tránh hụt ga.
4. Khi ga lớn – tải nặng:
- Hệ thống jet chính hoạt động → cung cấp hỗn hợp hòa khí chuẩn theo lưu lượng gió.
- Tỷ lệ hòa khí được điều chỉnh để tối ưu công suất và tránh hiện tượng cháy nghèo (lean) hoặc cháy giàu (rich).
5. Khi giảm ga hoặc tắt máy:
- Bướm ga đóng lại → lượng gió giảm → kim xăng đóng → lượng xăng ngưng chảy → động cơ giảm vòng tua và ngừng hoạt động.
Ưu nhược điểm khi sử dụng bộ chế hòa khí (carburetor)
Ưu điểm:
- Cơ cấu đơn giản, dễ bảo trì và sửa chữa.
- Chi phí thấp hơn so với hệ thống phun xăng điện tử (FI).
- Dễ tùy chỉnh tỷ lệ hòa khí bằng tay.
- Phù hợp với máy móc nông nghiệp, xe nhỏ, vùng nông thôn.
Nhược điểm:
- Tiêu tốn nhiên liệu hơn FI, đặc biệt khi vận hành tải lớn.
- Ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ cao).
- Khó đảm bảo tỷ lệ hòa khí ổn định ở mọi chế độ vận hành.
- Khởi động kém hiệu quả trong điều kiện lạnh.
Ứng dụng thực tế của bộ chế hòa khí trong xe và máy móc
Mặc dù dần bị thay thế bởi hệ thống FI trong xe hơi hiện đại, bộ chế hòa khí vẫn là lựa chọn kinh tế trong các loại máy công suất nhỏ, nhờ cấu tạo đơn giản và hiệu quả sử dụng chấp nhận được.
Các thiết bị còn dùng carburetor:
- Xe máy phổ thông (Dream, Wave, Sirius đời cũ).
- Máy phát điện mini.
- Máy cắt cỏ, máy bơm nước nông nghiệp.
- Một số xe hơi cổ điển (Vintage cars).
- Các dòng mô tô classic hoặc off-road.
So sánh bộ chế hòa khí và hệ thống phun xăng điện tử (FI)
| Tiêu chí | Bộ chế hòa khí (Carburetor) | Hệ thống phun xăng điện tử (FI) |
|---|---|---|
| Cơ chế hoạt động | Cơ khí, hút chân không | Điều khiển điện tử, cảm biến |
| Tiêu hao nhiên liệu | Cao hơn | Tiết kiệm hơn (5–15%) |
| Khả năng điều chỉnh | Thủ công (vặn ốc chỉnh) | Tự động (ECU điều khiển) |
| Bảo dưỡng | Dễ, không cần máy móc | Phức tạp, cần thiết bị chuyên dụng |
| Chi phí | Thấp | Cao hơn |
| Khả năng vận hành | Kém ổn định hơn FI | Ổn định hơn, phù hợp mọi điều kiện |
Kinh nghiệm sử dụng và bảo dưỡng bộ chế hòa khí hiệu quả
- Vệ sinh định kỳ: dùng xăng hoặc dung dịch chuyên dụng để loại bỏ cặn bẩn.
- Kiểm tra kim xăng, kim phao: đảm bảo không bị kẹt gây rò xăng.
- Không dùng xăng cũ, xăng có tạp chất: dễ gây nghẹt jet hoặc vòi phun.
- Điều chỉnh đúng tỷ lệ gió – xăng: theo hướng dẫn nhà sản xuất hoặc cảm nhận máy nổ đều.
- Dùng lọc gió sạch: lọc gió bẩn làm sai tỷ lệ hòa khí, khiến động cơ yếu và hao xăng.
Kết luận
- Bộ chế hòa khí (carburetor) là thiết bị pha trộn nhiên liệu – không khí, hoạt động dựa trên nguyên lý Bernoulli.
- Dù đã lùi về sau so với hệ FI hiện đại, nhưng vẫn là giải pháp phù hợp cho thiết bị nhỏ, dễ sửa chữa, tiết kiệm chi phí.
- Để đảm bảo hiệu suất động cơ, cần bảo dưỡng định kỳ, điều chỉnh hòa khí chuẩn và sử dụng nhiên liệu sạch.
