Hệ thống bướm ga điện tử trên xe máy và cách thức hoạt động

Bướm ga điện tử ngày nay được sử dụng rộng rãi trên xe máy. Hệ thống này đã trở thành đặc trưng cho những chiếc xe “phân khối lớn” đắt tiền.

Cùng Webike Việt Nam tìm hiểu sơ lược về hệ thống này.

Hệ thống bộ bướm ga trên xe Triumph (sử dụng công nghệ Ride by Wire) bên dưới bình nhiên liệu

Ride by Wire / Throttle by Wire – Bướm ga điện tử

Bướm ga thuộc hệ thống nạp nhiên liệu cho động cơ trên xe máy. Công nghệ đã phát triển cho đến nay là hệ thống chế hòa khí. Việc điều khiển bướm ga dựa vào kết nối giữa dây ga từ ống ga trên ghi-đông đến bộ chế hòa khí. Đó là việc điều chỉnh bằng “cơ khí” lượng hòa khí cho động cơ dựa trên lực hút vật lý.

Các quy định về khí thải ngày càng khắc khe đòi hỏi sự điều chỉnh đối với hoạt động này. Hệ thống phun xăng trực tiếp được phát triển vào thập niên 80 là bước thay đổi lớn. Khí nạp vẫn dựa trên lực hút của động cơ. Nhưng nhiên liệu được phun trực tiếp dưới dạng tơi nhuyễn. Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu phun phù hợp dựa vào hiện thống điều khiển trung tâm ECU và tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến vị trí bướm ga TPS, cảm biến khí thải O2 Sensor, cảm biến nhiệt độ động cơ,…

Cảm biến vị trí bướm ga từ thương hiệu Bosch

Nhưng ngày nay, yêu cầu cao hơn nữa về cả việc đáp ứng quy định khí thải, mà vẫn bảo toàn công suất đầu ra cho động cơ theo từng điều kiện lái cụ thể. Đặc biệt đối với những động cơ ngày càng “lớn” lên đến dung tích hơn 1200cc, cần có một kỹ thuật mới để đáp ứng các yêu cầu này.

Và Ride by Wire – Bướm ga điện tử là một công nghệ đang đáp ứng những yêu cầu.

Cách thức hoạt động của Bướm ga điện tử

Công nghệ bướm ga điện tử là một bước tiến lớn của các kỹ sư động cơ để “quên” đi việc điều khiển bằng cơ khí. Ride by Wire được Yamaha giới thiệu trên thị trường vào năm 2006 qua chiếc “ngựa hoang” YZF-R6.

Vấn đề kỹ thuật được giải quyết bởi Ride by Wire. Việc lựa chọn bộ bướm ga lớn để phù hợp với hệ thống động cơ công suất lớn là một thách thức. Bộ bướm ga lớn sẽ có thể cho công suất lớn. Nhưng khó khăn là điều xảy đến khi bướm ga không mở hoàn toàn.

Bộ bướm ga điều khiển điện tử từ Bosch

Với chế hòa khí, bướm ga không mở rộng, khó có thể có đủ lượng hòa khí để đem đến công suất cho động cơ. Với hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, cảm biến vị trí bướm ga cũng thực hiện những gì nhận được, vị trí bướm ga mở nhỏ, lượng nhiên liệu sẽ ít đi. Và động cơ vẫn không thể đạt công suất tốt nhất.

Sự “tỏa sáng” của Bướm ga điện tử để giải quyết vấn đề không đơn thuần là giúp công suất đạt cao nhất. Với Bướm ga điện tử, khi người lái điều khiển tay ga, sự phản hồi từ bướm ga không hoàn toàn là “1 – 1” như dây cáp thông thường. Hệ thống cáp điện tử đưa tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm ECU / ECM. Lúc này, ECU dựa trên nhiều thông số tín hiệu khác như tốc độ vòng quay động cơ, tốc độ hiện tại của xe, vị trí cấp số,… để có tín hiệu phản hồi đến thiết bị điều khiển trực tiếp tấm bướm ga. Và bướm ga được mở phù hợp cả về độ mở và tốc độ. Người lái cảm nhận được đó là sự “trơn tru” cho đến tốc độ mong muốn đạt được.

Những lợi ích của bướm ga điện tử

Công nghệ Ride by Wire trước tiên giúp động cơ “lớn” trên những chiếc xe thể thao, siêu xe tuân thủ những quy định về khí thải nghiêm ngặt. Trong khi, Bướm ga điện tử vẫn giữ cho khả năng xử lý lực kéo của xe một cách hiệu quả. Chiếc xe vẫn đạt công suất tối ưu ở cả mức ga thấp. Giải quyết được việc cân bằng giữa tăng độ “phản hồi của bướm ga” và tăng sức mạnh động cơ với việc giảm lượng khí thải.

Bên cạnh đó là việc tích hợp những công nghệ / thiết bị điện tử khác trên xe. Ride Mode – Các chế độ chạy giúp người lái lựa chọn giữa khả năng phản hồi của bướm ga cùng sức mạnh của động cơ tùy theo nhu cầu hoặc điều kiện thực tế. Kiểm soát lực kéo – Traction Control, hay điều khiển ABS đa kênh là những tích hợp đi cùng Ride by Wire mà hầu hết những phiên bản xe phân khối lớn hiện nay đều trang bị.

Ride by Wire có an toàn?

Về lý thuyết, hệ thống điện tử được thiết kế hoàn toàn mong muốn đạt mức hoạt động ổn định. Tuy nhiên, đề phòng những sự cố, các hãng sử dụng nhiều cảm biến trên bộ bướm ga. Bất kỳ một thông tin có dấu hiệu không chính xác, ECU sẽ xử lý để bạn vẫn lái xe an toàn.

Trên một số dòng xe sử dụng bướm ga điện tử, Yamaha vẫn trang bị một bộ kết nối dây cáp dự bị trên thân bướm ga. Trường hợp hệ thống Ride by Wire hoàn toàn “tê liệt”, người lái vẫn có thể sử dụng kiểu cơ khí để điều khiển bướm ga.

Hỏng hóc

Thiết bị nào cũng có thể có những hỏng hóc, sự cố bất ngờ. Bướm ga điện tử được thiết kế mới vẫn có thể gặp phải những hỏng hóc. Việc này không thể tránh khỏi bởi cấu tạo phức tạp của hệ thống.

Việc sửa chữa cũng trở nên phức tạp, không đơn giản như cách bạn sử dụng hệ thống thi vận hành cỗ máy. Và chi phí cho một hệ thống giúp hoàn chỉnh như Ride by Wire để đạt những yêu cầu “đầy đủ” của người sử dụng tất nhiên không hề rẻ.

Nhưng đó tất cả đều là công nghệ hàng đầu hiện nay. Và bướm ga điện tử – Ride by Wire giúp bạn cảm nhận rõ ràng những “đam mê” trên một chiếc xe đa địa hình như Triumph Tiger hay BMW R1250GS. Và bạn có thể sẽ quên đi dây cáp cùng bộ chế hòa khí.

HBMT
Webike Việt Nam
Nguồn: Carbiketech / Motorcyclist / BikesMedia