Tìm hiểu các công nghệ ứng dụng trên động cơ EcoBoost

1. Hệ thống tăng áp:​

Động cơ EcoBoost sử dụng turbo tăng áp thay vì supercharger, turbo tăng áp giúp tăng lượng khí nạp vào buồng đốt bằng cách tận dụng áp lực từ dòng khí cháy để làm quay cánh tuabin của Turbo, ở một vòng tua máy lớn như vậy cánh turbin quay 250.000 vòng/phút tương đương 4.600 vòng/giây đòi hỏi vật liệu chế tạo phải thật tốt để đáp ứng yêu cầu làm việc.

Đặc biệt hệ thống tăng áp cần phải được làm mát liên tục. Như các hệ thống tăng áp khác, khí nạp trước khi đi vào sẽ đi qua một bộ làm mát (intercooler) có thể là khí hoặc nước sau đó mới được đưa vào buồng đốt.

2. Hệ thống phun xăng trực tiếp:​

Hệ động cơ EcoBoost mới được trang bị công nghệ phun xăng trực tiếp đặc biệt với kim phun được đặt trực tiếp vào chính giữa phần đầu của xylanh, làm tăng khả năng hòa trộn giữa không khí và xăng, giúp quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra hiệu quả hơn.

Nhiên liệu được cháy triệt để bởi một công nghệ phun xăng trực tiếp GDI Gasoline Direct Injection, công nghệ phun xăng tiên tiến nhất hiện nay. Công nghệ GDI đòi hỏi một công nghệ thiết kế cực kì tinh tế, bền hơn, kim phun phải được chế tạo theo những quy trình khắc khe nhất. Giúp cho lượng hòa trộn được tối ưu trong buồng đốt xoáy lốc.

Kim phun được gắn trực tiếp vào đầu xylanh với đầu phun nhô ra trong buồn đốt. Lượng nhiên liệu phun vào được tính toán một cách chính xác và trực tiếp trong lòng xylanh nên sẽ không có sự lãng phí nhiên liệu so với hệ thống phun thông thường.

Phun nhiên liệu trực tiếp vào trong buồng đốt cho phép tăng tỷ số nén cao hơn, kim phun làm việc ở áp suất lên đến vài nghìn PSI, tạo ra hỗn hợp sương nhiên liệu tối ưu để trộn lẫn với không khí nạp. Hiệu suất nhiên liệu được tăng lên đáng kể (%).

3. Hệ thống xupap biến thiên Ti-VCT (Variable Cam Timing):​

Tất cả các động cơ EcoBoost thế hệ mới đều được trang bị hệ thống xupap biến thiên theo thời gian Ti-VCT với hai trạng thái độc lập. Hệ thống này sử dụng trục cam kép DOHC (Double Overhead Camshaft) với một trục dẫn động các xupap nạp và trục còn lại dẫn động các xupap xả. Trong quá trình vận hành, bộ điều khiển trung tâm (ECU) sẽ điều khiển hệ thống xupap dựa trên tác động vào dòng dầu áp suất cao nhằm làm xoay trục cam một góc nhỏ hơn so với vị trí ban đầu, từ đó thay đổi thời điểm đóng/mở của các xupap nạp/xupap xả. Hai trục cam này được điều khiển một cách độc lập với nhau giúp tối ưu hóa thời điểm đóng/mở của các xupap xả cũng như xupap nạp. Điều này sẽ giúp động cơ giảm thiểu lượng tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại mà vẫn không ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ.

Hệ thống sử dụng van điều khiển dầu được điều khiển bằng ECU trên mỗi trục cam. Thông qua một piston, van này điều khiển áp lực dầu theo thời gian trên mỗi trục. Dầu được chảy vào một buồng điều khiển được gắn ở đầu trục cam. Áp suất dầu tác động lên làm quay mấu cam như hình 4.5. Khi các mấu cam thay đổi, nó có thể xoay từ 45 đến 50 độ theo góc trục khủy.