chuong 3-khai quat chung htdl đã sửa

Khảo sát hệ thống đánh lửa động cơ 1GR-FE trên xe Toyota Landcruiser 2007

3. KHÁI QUÁT CHUNG VÊ HÊ THÔNG ĐÁNH LƯA3.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống đánh lửa3.1.1. Nhiệm vụHệ thống đánh lửa (HTĐL) có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều thế hiệu thấp (6V,12V, hay 24V) hoặc các xung điện xoay chiều thế hiệu thấp (trong hệ thống đánh lửa bằng Manhêtô và Vôlăng manhêtic) thành các xung điện cao thế (12000- 40000V) đủ để tạo nên tia lửa (phóng qua khe hở bugi) đốt cháy hỗn hợp làm việc trong các xy lanh của động cơ vào những thời điểm thích hợp và tương ứng với trình tự xy lanh và chế độ làm việc của động cơ.Trong một số trường hợp thì hệ thống đánh lửa còn dùng để hỗ trợ khởi động, tạo điều kiện động cơ khởi động được dễ dàng ở nhiệt độ thấp.3.1.2. Yêu cầuMột hệ thống đánh lửa tốt phải thoả mãn các yêu cầu sau:- HTĐL phải sinh ra dòng thứ cấp đủ lớn để tạo ra tia lửa điện phóng điện qua khe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ.- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự cháy bắt đầu.- Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ.- Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn.- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép.- Độ tin cậy làm việc của hệ thống đánh lửa phải tin cậy tương ứng với chê độ làm việc của động cơ.- Kết cấu đơn giản, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ.3.1.3. Phân loạiNgày nay, hệ thống đánh lửa được trang bị trên ôtô có rất nhiều loại khác nhau. Dựa vào cấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển, người ta phân loại hệ thống đánh lửa theo các cách phân loại sau:* Phân loại theo đặc điểm cấu tạo:- HTĐL thường hay HTĐL kiểu cơ khí: được sử dụng hầu hết trên các ô tô trước đây – HTĐL cổ điển.- HTĐL Manhêtô: là HTĐL cao áp độc lập, không cần dùng ắc quy và máy phát. Do đó, có độ tin cậy cao và được dùng trên xe cao tốc và một số máy công trình làm việc trên vùng núi.- Hệ thống đánh lửa bán dẫn+ Loại có tiếp điểm: là HTĐL bán dẫn kết hợp cơ khí+ Loại không có tiếp điểm: có nhiều ưu điểm nên được dùng trên đa số các ô tô trước đây.* Phân loại theo phương pháp tích luỹ năng lượng trước khi đánh lửa:- HTĐL điện cảm: năng lượng đánh lửa được tích lũy bên trong từ trường của cuộn dây biến áp đánh lửa (TI – transistor ignition system)- HTĐL điện dung: năng lượng đánh lửa được tích lũy bên trong điện trường của tụ điện (CDI– capacitor discharged ignition system).* Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến

20


- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ (electromagnetic sensor) gồm hai loại: loại nam châm đứng yên và loại nam châm quay- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang* Phân loại theo cách phân bố điện cao áp- Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện Delco- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (không có Delco) * Phân loại theo phương pháp góc đánh lửa sớm- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng cơ khí- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử ( ESA - electronic spark advance)3.2. Lý thuyết chung về hệ thống đánh lửa trên ô tôHệ thống đánh lửa sau khi có nhiệm vụ biến đổi dòng điện một chiều thế hiệu thấp hoặc xoay chiều với thế hiệu thấp thành dòng điện với thế hiệu cao có năng lượng đủ lớn thì sẽ sinh ra tia lửa để phóng qua khe hở giữa hai điện cực của bugi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Để tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, quá trình đánh lửa được chia làm ba giai đoạn: Quá trình tăng trưởng của dòng sơ cấp hay còn gọi là quá trình tích luỹ năng lượng, quá trình ngắt dòng sơ cấp và quá trình xuất hiện tia lửa điện ở cực bugi.3.2.1. Giai doạn tăng dòng sơ cấp khi KK’ đóng

Trong sơ đồ trên gồm có:Rf: Điện trở phụ, R1: Điện trở cuộn sơ cấp, L1, L2: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, T: Transistor công suất được điều khiển nhờ tín hiệu từ cảm biến hoặc vít lửa.Ta có thể chuyển sơ đồ mạch điện sơ cấp thành sơ đồ tương đương như bên dưới.Khi KK' đóng, sẽ có dòng sơ cấp i1 chạy theo mạch:(+)AQ Kđ Rf W1 Cần tiếp điểm 2 KK' (-)AQ

21

Hình 3-1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa


Dòng điện này tăng từ 0 đến một giá trị giới hạn xác định bởi điện trở của mạch sơ cấp. Mạch thứ cấp lúc này coi như hở. Do suất điện động tự cảm, dòng i1 không thể tăng tức thời mà tăng dần trong một khoảng thời gian nào đó. Trong giai đoạn gia tăng dòng sơ cấp ta có thể viết phương trình sau: Ung + eL1 = i1.R1 (3. 1)Trong đó: Ung - Thế hiệu của nguồn điện (ắc quy hoặc máy phát) [V].eL1 - SĐĐ tự cảm trong cuộn sơ cấp [V].R1 - Điện trở thuần của mạch sơ cấp [].

Mà: (3.2)

Giải phương trình vi phân (3.2) ta xác định được:

(3.3)Trong đó: t - Thời gian tiếp điểm đóng [s]

- Hằng số thời gian của mạch sơ cấp

Biểu thức (3.3) cho thấy: Dòng sơ cấp tăng theo quy luật đường tiệm cận.

Khi t=0 (tiếp điểm vừa đóng lại) thì i1 = 0 và

(3.4) Khi t= (tiếp điểm đóng rất lâu) thì:

22

Hình 3-2 Sơ đồ tương đương mạch sơ cấp của hệ thống đánh lửa

1Li1

KK’

U

Rf


(3.5)

Từ các biểu thức trên ta thấy rõ rằng, tốc độ gia tăng dòng sơ cấp phụ thuộc vào giá trị Ung và L1. L1 càng lớn thì tốc độ tăng dòng sơ cấp càng giảm. Tốc độ này có giá trị cực đại vào thời điểm tiếp điểm bắt đầu đóng (t=0).

Giá trị nhỏ nhất của tốc độ tăng dòng sơ cấp được xác định bởi thời điểm

mở tiếp điểm. Trong quá trình làm việc của hệ thống đánh lửa, tốc độ này không bao giờ giảm đến 0. Vì thời gian tiếp điểm đóng ngắn nên dòng sơ cấp không kịp đạt giá trị ổn định.Giá trị cực đại mà dòng sơ cấp có thể đạt được (i1max) phụ thuộc vào điện trở mạch sơ cấp và thời gian tiếp điểm ở trạng thái đóng. Thay giá trị t= tđ vào phương trình (3.3), ta xác định được:

(3. 6)

Đường (1) ứng với xe đời cũ có bô bin độ tự cảm lớn, tốc độ tăng dòng sơ cấp chậm hơn so với bô bin xe đời mới có độ tự cảm nhỏ đường (2). Chính vì điều này làm cho lửa yếu lúc xe có tốc độ cao. Trên xe đời mới đã được khắc phục nhờ sử dụng bô bin có độ tự cảm nhỏ.Trong đó: I1ng - Giá trị dòng sơ cấp khi tiếp điểm mở [A]

tđ - Thời gian tiếp điểm ở trạng thái đóng [s]

Nếu ký hiệu là thời gian đóng tiếp điểm tương đối (ở đây:

Tck = (tđ + tm); tm - Thời gian tiếp điểm ở trạng thái mở) thì thời gian tiếp điểm

đóng có thể xác định theo công thức:

(3. 7)Trong đó:

23

t

i (t)

2

1

Hình 3-3 Quá trình tăng dòng sơ cấp i1


- Tần số đóng mở của tiếp điểm

Biểu thức này có thể chứng minh với lập luận như sau: Trong 2 vòng quay của trục khuỷu, tức là trong thời gian (60/ne)x 2 giây, tiếp điểm phải đóng mở Z lần để thực hiện đánh lửa. Vậy trong thời gian 1 giây tiếp điểm cần phải đóng mở [Z/(120/ne)] hay f=(neZ/120));

Z - Số xy lanh của động cơ 4 kỳ.ne - Số vòng quay của động cơ. [vg/phút]

Cuối cùng ta có:

(3.8)- Giá trị dòng I1ng phụ thuộc các thông số của mạch sơ cấp (R1 và L1).- I1ng giảm đi khi tăng số vòng quay và số xy lanh động cơ.- I1ng tăng lên khi tăng thời gian đóng tiếp điểm tương đối, thời gian này được ấn định bởi dạng cam và việc điều chỉnh tiếp điểm. Thường đ không thể làm tăng quá 0,63 vì lúc đó cam sẽ rất nhọn, gây ra rung động và va đập cần tiếp điểm khi làm việc và mau mòn.3.2.2. Quá trình ngắt dòng sơ cấpKhi trasisitor công suất ngắt, dòng điện sơ cấp và từ thông do nó sinh ra giảm đột ngột. Trên cuộn thứ cấp của bô bin sẽ sinh ra một hiệu điện thế vào khoảng 15kV 40kV. Giá trị của hiệu điện thế thứ cấp phụ thuộc vào rất nhiều thông số của mạch sơ cấp và thứ cấp. Để tính toán hiệu điện thế thứ cấp cực đại ta sử dụng sơ đồ tương đương sau.Rm - Điện trở mất mát []Rr - Điện trở rò qua điện cực bugi []

Bỏ qua hiệu điện thế ắc quy vì hiệu điện thế ắc quy rất nhỏ so với sức điện động tự cảm xuất hiện trên dòng sơ cấp lúc transistor công suất ngắt, năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn sơ cấp của bô bin được chuyển thành năng lượng điện trường trên tụ điện C1 và C2 và một phần mất mát. Để xác định hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m ta lập phương trình cân bằng lúc transistor công suất ngắt:

24

Hình 3-4 Sơ đồ tương đương của hệ thống đánh lửa


(3.9)

Trong đó: C1 - Điện dung của tụ điện mắc song song với transistor công suất [F] C2 - Điện dung ký sinh của mạch thứ cấp [F] U1m, U2m - Hiệu điện thế sơ cấp, thứ cấp lúc transistor công suất ngắt [V] Q - Tổn thất dưới dạng nhiệt [J]U2m= kbb.U1m

Kbb= W1/W2 - Hệ số biến áp của bô bin.W1,W2 - Số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp [vòng]

Mà: (3.10)

Sau khi biến đổi ta nhận được:

(3.11)

': Hệ số tính đến sự giảm U2 do tổn thất năng lượng dưới dạng nhiệt trong cả hai mạch sơ cấp và thứ cấp ('=0,75...0,85).

Transistor công suất ngắt, cuộn sơ cấp sẽ sinh ra một sức điện động khoảng 100 300 V.3.2.3. Quá trình phóng điện ở điện cực bugi

25

RU

Hình 3-5 Quy luật biến đổi dòng điện sơ cấp i1 và hiệu điện thế thứ cấp U2


Khi thế hiệu U2 vừa đạt đến giá trị Uđl, đủ để xuyên qua khe hở giữa các điện cực của bugi, thì ở đó sẽ xuất hiện tia lửa điện cao thế (hình 3.6). Khi xuất hiện tia lửa điện thì U2 giảm đột ngột trước khi kịp đạt giá trị cực đại.

phần rõ rệt là phần điện dung và phần điện cảm. Phần điện dung xuất hiện trước, vào thời điểm đầu của quá trình phóng điện. Đó là sự phóng tĩnh điện do năng lượng của điện trường tích luỹ trong điện dung C1 và C2 của hệ thống đánh lửa, tia lửa điện dung có màu xanh lam và rất chói do nhiệt độ của nó cao tới 10000OC. Thế hiệu cao và dòng điện phóng rất lớn nên công suất tức thời của nó cũng khá lớn (có thể đạt đến hàng chục kW). Tuy nhiên, thời gian tồn tại tia lửa này rất ngắn (<1s) nên năng lượng điện trường cũng không lớn lắm.Đặc trưng của phần tia lửa điện dung là có tiếng nổ lách tách, tần số dao động lớn tới (106...107) Hz, nên gây nhiễu xạ vô tuyến mạnh.Tia lửa điện dung làm điện thế U2 giảm đột ngột, chỉ còn khoảng 1500...2000V. Vì tia lửa xuất hiện trước khi U2 đạt giá trị cực đại, nên phần tia lửa điện dung chỉ tiêu tốn một phần năng lượng của từ trường tích luỹ trong biến áp đánh lửa là:

[J] (3. 12)

Trong đó: [F] (3. 13)

Phần năng lượng còn lại được tiếp tục phóng qua khe hở bugi dưới dạng tia lửa điện cảm hay còn gọi là đuôi lửa. Do U2 đã giảm nhiều nên dòng phóng lúc này cũng rất nhỏ, chỉ khoảng (80...100)mA. Tia lửa điện cảm có màu tím

26

Hình 3-6 Sự thay đổi hiệu điện thế U2 khi phóng tia lửa điện

a. Thời gian tia lửa điện dung, b. Thời gian tia lửa điện cảm


nhạt-vàng, kéo dài khoảng vài s đến vài ms, phụ thuộc vào giá trị năng lượng điện cảm tích luỹ trong mạch sơ cấp:

[J] (3. 14)

Trong điều kiện thực tế, tia lửa có thể chỉ có phần điện dung hoặc điện cảm thuần túy hoặc hỗn hợp cả hai phần, tuỳ thuộc vào các thông số của hệ thống đánh lửa và các điều kiện vật lý khi xuất hiện tia lửa. Nói chung các xoáy khí hình thành trong buồng cháy ở số vòng quay cao của động cơ, cản trở việc tạo thành phần điện cảm của tia lửa.Đuôi lửa có tác dụng tốt khi khởi động động cơ nguội. Vì khi khởi động nhiên liệu bốc hơi kém, khó cháy. Nên khi nhiên liệu đã bén lửa của phần điện dung, nó sẽ bốc hơi và hoà trộn tiếp, đuôi lửa sau đó sẽ đốt cho nhiên liệu cháy hết.3.3. Các thống số cơ bản của hệ thống đánh lửa3.3.1. Hiệu điện thế thứ cấp cực đạiHiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế cực đại đo được ở hai đầu cuộn dây thứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bugi. Hiệu điện thế thứ cấp cực đại phải đủ lớn để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc biệt lúc khởi động.3.3.2. Hiệu điện thế đánh lửa Uđl

Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa xảy ra, được gọi là hiệu điện thế đánh lửa (Uđl). Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuân theo định luật Pasen.

Uđl = .K [V] (3. 15)

Trong đó: Uđl – Hiệu điện thế đánh lửa [V]

P - Áp suất hỗn hợp hòa khí tại thời điểm đánh lửa [N/m2] - Khoảng cách giữa các điện cực [m]T - Nhiệt độ ở điện cực bugi tại thời điểm đánh lửa [ 0K ]K - Hằng số phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp hòa khí

27Hình 3-7 Sự phụ thuộc của hiệu điện thế đánh lửa vào tốc độ và tải động cơ

1. Không tải, 2. Nửa tải, 3. Toàn tải, 4. Khởi động và cầm chừng

Uđl(KV)123

4

n (1/s)


Ngoài ra, Uđl còn hình dạng điện cực bugi, thành phần hỗn hợp, chế độ làm việc của động cơ,…

Khi tăng khoảng cách giữa các điện cực và tăng áp suất hỗn hợp hòa khí thì thế hiệu đánh lửa tăng lên.

Sự tăng nhiệt độ trong xy lanh tạo điều kiện ion hóa hỗn hợp khí, vì vậy thế hiệu đánh lửa giảm đi.

Ở chế độ khởi động lạnh, nhiệt độ thành xy lanh và các điện cực còn thấp, hỗn hợp hút vào ít bị đốt nóng và không kịp bay hơi hết. Những hạt nhiên liệu chưa bay hơi rơi vào không gian giữa các điện cực làm tăng Uđl (15%...20%)

Sự tăng số vòng quay của động cơ, lúc đầu làm tăng một chút Uđl do tăng áp suất nén (lọt khí giảm), nhưng sau đó Uđl giảm vì hệ số nạp giảm và nhiệt độ bugi tăng.

Khi tải động cơ tăng, bướm ga mở to ra, do đó năng lượng hỗn hợp đi vào xy lanh nhiều lên làm tăng áp suất nén và công suất của động cơ.

- Yếu tố thứ nhất làm tăng Uđl

- Yếu tố thứ 2 làm giảm Uđl (vì công suất tăng làm nhiệt độ tăng), nhưng ảnh hưởng không mạnh bằng yếu tố thứ nhất nên cuối cùng Uđl vẫn tăng khi phụ tải tăng.

Sau một thời gian vận hành, điện cực bugi bị mài mòn, làm cho khe hở bugi tăng, do đó Uđl tăng. Vì vậy sau một thời gian vận hành, phải hiệu chỉnh lại khe hở bugi. 3.3.3. Góc đánh lửa sớmGóc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ tính từ thời điểm xuất hiện tia lửa điện tại bugi cho đến khi pít tông lên đến tận điểm chết trên.Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính kinh tế và độ ô nhiễm của khí thải động cơ. Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc rất nhiều yếu tố:

. (3. 16)Trong đó: pbđ - Áp suất trong buồng cháy tại thời điểm đánh lửa. [Pa]

28


tbđ - Nhiệt độ buồng cháy [oC] p - Áp suất trên đường ống nạp [Pa]twt - Nhiệt độ nước làm mát động cơ [oC]n - Số vòng quay của động cơ [vòng/phút]No - Chỉ số octan của xăng.

Nếu thời điểm đánh lửa xảy ra sớm hơn hay muộn hơn thời điểm tối ưu đều làm giảm công suất và chất lượng của động cơ.

- Nếu đánh lửa quá sớm: hỗn hợp cháy hoàn toàn trong ký nén. Sự tăng áp suất do khí cháy giãn nở sẽ cản trở chuyển động đi tiếp lên ĐCT của pít tông, tức là công của khí nén sinh ra ở hành trình này trở thành công âm, làm giảm công suất và tính kinh tế của động cơ, tăng tải trọng lên nhóm các chi tiết pít tông thanh truyền. Biểu hiện của hiện tượng này: có tiếng gõ kim loại, công suất động cơ giảm, làm việc không ổn định.

- Nếu đánh lửa quá muộn: quá trình cháy diễn ra trong kỳ giãn nở, thậm chí nhiên liệu có thể không kịp cháy hết trong xy lanh mà còn tiếp tục cháy rớt ở ống xả. Trong trường hợp này động cơ sẽ rất nóng vì thể tích vùng cháy và nhiệt truyền cho nước làm mát tăng, công suất động cơ giảm.

Khi số vòng quay của động cơ tăng: thời gian làm việc của chu trình bị rút ngắn, do đó góc đánh lửa sớm cần phải tăng lên. Nếu thời gian cháy của nhiên liệu không đổi thì phải tăng tuyến tính theo n. Nhưng do n tăng làm tăng áp suất và nhiệt độ trong xy lanh (do giảm lọt khí và thời gian truyền nhiệt), tăng chuyển động lốc xoáy của hỗn hợp. Vì thế tốc độ cháy tăng lên và thời gian cháy tương ứng giảm đi nên ở số vòng quay cao tăng theo quy luật phi tuyến.

Sự tăng tỷ số nén làm tăng áp suất và nhiệt độ ở cuối kỳ nén, do đó làm tăng tốc độ cháy của hỗn hợp. Vì thế sự tăng tỷ số nén làm giảm góc đánh lửa sớm.

Mức tải của động cơ cũng ảnh hưởng lớn đến góc đánh lửa sớm. Khi mở bướm ga lớn lượng hỗn hợp đi vào xy lanh nhiều hơn làm tăng áp suất và nhiệt độ khí nén, đồng thời còn làm giảm % khí sót dẫn đến tăng tốc độ cháy. Vì thế, khi tăng tải trọng của động cơ giảm xuống và ngược lại. 3.3.4. Hệ số dự trữ Kdt

Hệ số dự trữ là tỉ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m và hiệu điện thế đánh lửa Uđl. Mục đích cần có hệ số dự trữ dể đảm bảo rằng hiệu điện thế đánh lửa luôn luôn đạt trong giới hạn yêu cầu.

Kdt= (3.17)

Hệ số dự trữ của những động cơ có hệ thống đánh lửa thường là bé hơn so với hệ thống đánh lửa của những động cơ xăng hiện đại với hệ thống đánh lửa điện tử. Vì hiệu điện thế U2m của hệ thống đánh lửa thường bé, còn đối với hệ thống đánh lửa hiện đại có hệ số dự trữ cao nhằm đảm bảo việc đáp ứng việc tăng tỉ số nén, tăng số vòng quay và khe hở bugi.3.3.5. Năng lượng dự trữ Wdt

29


Năng lượng dự trữ Wdt là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộn dây sơ cấp của bô bin. Để đảm bảo tia lửa có đủ năng lượng đốt cháy hoàn toàn khí, hệ thống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng đánh lửa trên cuộn sơ cấp của bô bin ở một giá trị xác định.

(3. 18)

Trong đó: Wdt - Năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp [W.s] L1 - Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bô bin [H] Ing - Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm transistor công suất ngắt. [A]Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu điện thế đánh lửa khoảng 20 đến 30% do nhiệt độ cực bugi thấp.Khi động cơ tăng tốc, Uđl tăng do áp suất nén tăng nhưng sau đó nhiệt độ giảm từ từ do nhiệt độ điện cực bugi tăng và áp suất nén giám do quá trình nạp xấu đi.Hiệu điện thế đánh lửa cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc, có giá trị cực tiểu ở chế độ ổn định khi công suất cực đại.3.3.6. Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

(3. 19)

Trong đó: S - Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp- Độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

- thời gian biến thiên của hiệu điện thế thứ cấpTốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp càng lớn thì tia lửa điện xuất hiện tại điện cực bugi càng nhanh, nhờ đó không bị rò rỉ qua muội than trên điện cực bugi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm.3.3.7. Tần số và chu kỳ đánh lửaĐối với động cơ 4 kỳ, số tia lửa điện xảy ra trong một giây hay còn gọi là tần số đánh lửa, được xác định bởi công thức:

(Hz) (3. 20)

Đối với động cơ 2 kỳ:

(Hz) (3. 21)

Trong đó: f - Tần số đánh lửa [Hz]n - Số vòng quay của trục khuỷu động cơ (vòng/phút)Z - Số xy lanh động cơChu kỳ đánh lửa T là thời gian giữa hai lần xuất hiện tia lửa

= tđ+ tm. (3. 22)

tđ - Thời gian vít đóng hay transistor công suất dẫn bão hòa [s]Tm - Thời gian vít hở hay transistor công suất ngắt [s]Tần số đánh lửa f tỉ lệ với số vòng quay của trục khuỷu động cơ và số xy lanh. Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xy lanh, tần số đánh lửa f tăng do đó

30


chu kỳ đánh lửa T giảm xuống. Vì vậy, khi thiết kế cần chú ý đến hai thông số chu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo ở vòng quay cao nhất của dộng cơ tia lửa vẫn mạnh.3.3.8. Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điệnThông thường, tia lửa điện bao gồm hai thành phần là phần diện dung và phần điện cảm. Năng lượng của tia lửa được tính theo công thức:Wp= WC+ WL (3. 23)Trong đó:

WC= (3. 24)

(3. 25)

WP - Năng lượng của tia lửa. [W.s]WC - Năng lượng của thành phần tia lửa có điện dung. [W.s]WL - Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm. [W.s]C2 - Điện dung ký sinh tại mạch thứ cấp của bugi [F]Uđl - Hiệu điện thế đánh lửa. [V]L2 - Độ tự cảm của mạch thứ cấp. [H]i2 - Cường độ dòng điện mạch thứ cấp. [A]Tùy thuộc vào loại hệ thống đánh lửa mà năng lượng tia lửa có đủ hai thành phần điện cảm và điện dung hoặc chỉ có một thành phần.Thời gian phóng điện giữa hai điện cực của bugi tùy thuộc vào loại hệ thống đánh lửa. Tuy nhiên, hệ thống đánh lửa phải đảm bảo năng lượng tia lửa đủ lớn và thời gian phóng điện đủ dài để đốt cháy được hòa khí ở mọi chế độ hoạt động của động cơ.

3.4. Giới thiệu sơ lược về các loại hệ thống đánh lửaHệ thống đánh lửa của động cơ xăng có tác dụng là nguồn sinh ra tia lửa điện châm ngòi gây cháy hỗn hợp khí- nhiên liệu. Theo phân loại hệ thống đánh lửa như trên và để hiểu rõ hơn về quá trình phát triển của hệ thống đánh lửa. Sau đây em xin giới thiệu một số hệ thống đánh lửa từ lúc mới ra đời của động cơ đốt trong cho đến nay, hệ thống đánh lửa ngày một hoàn thiện và đáp ứng được yêu cầu để đảm bảo cho động cơ ngày một hoạt động hiệu quả hơn.

3.4.1. Hệ thống đánh lửa thường3.4.1.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việcHệ thống đánh lửa thường bao gồm:

- Bình ắc quy: Là nguồn điện thường trực trên ôtô, cung cấp cho các nguồn phụ tải như máy khởi động, đen còi..v.v…Tích luỹ điện năng do máy phát điện nạp vào.

31


- Khoá công tắc: Để nối hay ngắt dòng điện sơ cấp của hệ thống khi cần khởi động hay tắt máy.

- Bô bin đánh lửa: Có hai cuộn dây, cuộn sơ cấp W1 có khoảng 250...400 vòng, cuộn thứ cấp W2 có khoảng 19000...26000 vòng.- Bộ chia điện: Nhận điện cao thế từ bô bin đánh lửa và phân phối đến các xy lanh động cơ theo thứ tự nổ của động cơ.

3.4.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa thường.- Khi KK’ đóng: Trong mạch sơ cấp xuất hiện dòng điện sơ cấp i1. Dòng này tạo nên một từ trường khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của bô bin đánh lửa.- Khi KK’ mở: Mạch sơ cấp bị ngắt, dòng i1 và từ trường do nó tạo nên mất.Do đó trong cả hai cuộn dây sẽ xuất hiện các suất điện động tự cảm, tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông. Do cuộn thứ cấp có số vòng dây lớn nên suất điện động sinh ra trong nó cũng lớn, đạt giá trị khoảng 12000...24000 V. Điện áp cao này truyền qua roto của bộ chia điện và các dây dẫn cao áp đến bugi đánh lửa theo thứ tự nổ của động cơ. Khi thế hiệu thứ cấp đạt giá trị Uđl thì sẽ xuất hiện tia lửa điện phóng qua khe hở bugi đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xy lanh. Khi KK’ mở, trong cuộn W1 cũng xuất hiện suất điện động tự cảm khoảng 200…300V. Tụ C1 mắc song song với tiếp điểm với mục đích tích điện từ các

32

Hình 3-8 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa thường

1. Trục cam, 2. Cần tiếp điểm, 3. Bô bin đánh lửa, 4. Bộ chia điện, 5. Bugi


tia lửa ở các tiếp điểm bảo vệ các tiếp điểm không bị cháy rỗ. Đồng thời tụ C1

sẽ phóng dòng điện ngược này về cuộn sơ cấp trong bô bin làm cho dòng sơ cấp triệt tiêu nhanh hơn và như vậy sẽ làm cho hiệu điện thế thứ cấp tăng lên nhanh chóng.3.4.1.3. Ưu, nhược điểmHệ thống đánh lửa thường còn nhiều hạn chế trong quá trình sử dụng: Dễ cháy rỗ má vít do phóng điện, thất thoát điện cao áp do còn phải phân phối qua bộ chia điện, điện áp thứ cấp thấp đặc biệt là khi ne và z tăng. Vì là hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng cơ khí do đó quá trình hoạt động sẽ phải hiệu chỉnh thường xuyên nên tốn công. 3.4.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn

Hệ thống đánh lửa bán dẫn về nguyên lí hoạt động như hệ thống đánh lửa thường nhưng trong đó việc điều chỉnh đóng ngắt dòng sơ cấp i1 để tạo hiệu điện thế U2 bằng các tiếp điểm cơ khí được thay thế bằng việc đóng mở các transistor công suất, việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo các điều kiện và chế độ làm việc của động cơ được điều khiển thông qua tín hiệu của các cảm biến như cảm biến điện từ, cảm biến quang, cảm biến Hall...* Hệ thống đánh lửa bán dẫn được phân làm hai loại chính như sau:+ Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển: Tiếp điểm điều khiển ở đây có cấu tạo giống như trong hệ thống đánh lửa thường nhưng có nhiệm vụ đóng mở các transistor hoạt động để tạo ra hiệu điện thế U2 trên cuộn dây thứ cấp.

+ Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm điều khiển: Loại này điều khiển các transistor đóng mở thông qua các cảm biến tín hiệu.3.4.2.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiểnHệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm ra đời thay thế cho hệ thống đánh lửa thường, đã giải quyết được cơ bản những nhược điểm mà hệ thống đánh lửa thường chưa khắc phục được như:

- Các má vít không trực tiếp cắt nối dòng điện sơ cấp mà chỉ cắt nối dòng điều khiển transistor có trị số thấp, do đó các tiếp điểm lâu mòn.

- Tăng được điện áp đánh lửa ở cuộn thứ cấp, do đó tăng được năng lượng đánh lửa, vì vậy có thể tăng được khe hở giữa hai cực của bugi.

- Việc tăng năng lượng phóng tia lửa và tăng chiều dài tia lửa giữa hai cực bugi, cho phép đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp làm việc ngheo. Nhờ vậy mà việc khởi động động cơ được dễ dàng, tăng tính tăng tốc và tiết kiệm được nhiên liệu của động cơ. Các má vít của bộ ngắt điện không bị oxy hoá và bị cháy, giảm được sai lệch góc đánh lửa sớm trong quá trình sử dụng.

* Sơ đồ:

33

Đến nắp bộ chia điện

4

W2W1

Rf

3

ie

E

C

5B

Rb

6

ib

ic

- es

+ es

2 +

-1

Hình 3-9 Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm đơn giản

1.Ăc quy, 2. Khoá điện, 3. Công tắc nối tắt điện trở, 4. Bô bin

5. Transisto, 6. Tiếp điểm bộ ngắt điện, W1&W2. Cuộn dây sơ cấp

và thứ cấp, R6. Điện trở mạch cực gốc của Transitor


Sơ đồ và nguyên lí của hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển được trình bày như trên hình 3.9

Trên đây là sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển loại điện cảm đơn giản. Trong đó cuộn sơ cấp W1 của biến áp 4 được nối trực tiếp với Transistor 5, tiếp điểm 2 của bộ chia điện được nối với cực gốc của Transistor. Do có Transistor 5 nên điều kiện làm việc của tiếp điểm 6 được cải thiện rõ rệt (Nó chỉ làm việc với mạch gốc của Transistor, thường không quá 1A), còn điện thế của cuộn sơ cấp có thể tăng lên và chỉ phụ thuộc vào Icmax và nhiệt độ của Transistor.* Nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa này như sau:

Khi khoá điện 2 và tiếp điểm 6 đóng thì điện thế ở cực phát (Cực E) của Transistor có giá trị dương, vì dòng qua W1 và Rf nên cực phát E được nối với cực dương của ắc quy. Còn điện thế ở cực gốc B được nối với cực âm, vì dòng điện từ cực B thông qua RB, tiếp điểm 6 và nối mát. Do đó tiếp giáp phát mở cho dòng điện cực gốc đi qua theo mạch sau:

(+) Ăc quy Khoá điện 2 Rf W1 Cực E Cực B RB tiếp điểm 6 (-) Ăc quyĐiện trở mạch cực gốc RB đã được chọn trước nên dòng IB này đạt xấp xỉ giá trị tính toán IBtt cho trước và Transistor cũng mở hoàn toàn cho dòng IC có giá trị lớn qua theo mạch:

(+) Ăc quy Khoá điện 2 Rf W1 Cực E Cực C (-)Ăc quyDòng điện sơ cấp của biến áp có thể tính bằng tổng dòng điện IC + IB của Transistor. Cũng như trong hệ thống đánh lửa thường, dòng điện này tạo nên một năng lượng tích luỹ trong từ trường của biến áp và khi tiếp điểm 6 mở, dòng IB triệt tiêu (IB = 0). Do vậy Transistor bị khoá lại, tức dòng sơ cấp của I1 cũng bị triệt tiêu, thì năng lượng này được chuyển hoá thành năng lượng đánh lửa và một phần thành sức điện động tự cảm es trong cuộn W1.

34


Sức điện động tự cảm es trong cuộn W1 ở hệ thống đánh lửa thường có thể đạt 200 ÷ 400 V hoặc cao hơn. Do vậy không thể dùng biến áp đánh lửa thường cho một số sơ đồ đánh lửa bán dẫn vì Transistor không chịu được điện áp lớn như vậy tại cực E-C của nó khi nó đang ở trạng thái khoá (đường chấm gạch es trên hình 3.9)Trong các hệ thống đánh lửa bán dẫn người ta thường sử dụng các biến áp có hệ số biến áp lớn và hệ số điện cảm nhỏ hơn loại thường, nhờ đó mà các Transistor làm việc được an toàn. Sức điện động es trong một số hệ thống đánh lửa bán dẫn thường nhỏ hơn 100 V.3.4.2.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm điều khiển

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm điều khiển thì thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng các cảm biến. Trong hệ thống đánh lửa loại này các loại cảm biến thường được dùng như: Cảm biến điện từ, cảm biến Hall, cảm biến quang. Các cảm biến này có nhiệm vụ tạo ra các tín hiệu điện (điện áp, dòng điện) để đóng hoặc mở các Transistorr, ngoài ra các cảm biến này còn có nhiệm vụ xác định số vòng quay của động cơ, vị trí trục khuỷu, thời điểm phun nhiên liệu. Để hiểu rõ hơn về nguyên lí hoạt động của hệ thống đánh lửa này ta tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của một loại cảm biến điển hình là cảm biến quang.* Cảm biến quang gồm hai loại, chúng chỉ khác nhau ở phần tử cảm biến quang:

+ Loại sử dụng một cặp Led-Photo Transistor + Loại sử dụng một cặp Led-Photo diode.Phần tử phát quang (Led-Lighting Emision Diode) và phần tử cảm quang (Photo Transistor hoặc photo diode) được đặt trong bộ chia điện. Đĩa của cảm biến được gắn trên trục bộ chia điện, số rãnh tương ứng với xy lanh của động cơ.

* Hoạt động của cảm biến quang như sau:Khi có ánh sáng chiếu vào giữa hai phần tử này thì nó sẽ trở nên dẫn

điện và ngược lại khi không có ánh sáng đi qua nó sẽ không dẫn điện. Độ dẫn điện của nó phụ thuộc vào cường độ ánh sáng và hiệu điện thế giữa hai đầu cực của phần tử cảm quang.

35

1

2

1

3

54

Hình 3-10 Cảm biến quang

1. LED, 2. Photo Transisto, 3. Photo Diode,

4. Mâm quay, 5. Khe chiếu sáng.


Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãng làm phần tử cảm quang dẫn ngắt liên tục, tạo ra các xung vuông để dùng làm tín hiệu đánh lửa .

Hình 3.11 là sơ đồ đánh lửa bán dẫn được điều khiển bằng cảm biến quang. Cảm biến quang được đặt trong bộ chia điện, gửi tín hiệu đánh lửa về cho bộ điều khiển đánh lửa. Nguyên lí hoạt động của sơ đồ hệ thống đánh lửa này như sau:Khi đĩa cảm biến quay đến vị trí đĩa chắn ánh sáng từ LED D1 sang photo Transistor T1 làm T1 bị ngắt, làm cho các Transistor T2, T3, T4 ngắt theo, còn T5 dẫn cho dòng điện qua cuộn sơ cấp sau đó đến vị trí masse. Khi đĩa cảm biến cho dòng ánh sáng đi qua T1 sẽ ở trạng thái dẫn, đồng thời T2, T3, T4 cũng dẫn theo, T5 lúc này ở trạng thái đóng, làm cho dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột. Do dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột nên trên cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế có giá trị 2535 kV, hiệu điện thế này qua bộ chia điện để đến các bugi sinh ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí - nhiên liệu theo đúng thứ làm việc của các xy lanh.

3.4.2.3. Ưu nhược điểm của hệ thống đánh lửa bán dẫn so với hệ thống đánh lửa thường

a. Ưu điểm- Có thể đồng hoá hệ thống đánh lửa chung cho các loại động cơ ôtô khác nhau.- Điện thế thứ cấp cao U2= 25÷35 kV ở mọi chế độ làm việc của động cơ.- Nếu là loại tiếp điểm điều khiển thì dòng điện qua tiếp điểm điều khiển khi ngắt mạch không quá 1A.- Với hệ thống đánh lửa bán dẫn động cơ tăng tốc rất nhanh và điều hoà, không có sự ngắt quãng trong làm việc.- Ít phải chăm sóc bảo dưỡng.

36

Hình 3-11 Sơ đồ mạch điện HTĐL bán dẫn dùng cảm biến quang

R1R2 R3

R4 R5

R6

R7

T1

T2 T3

T4

C1 C2

D1

D2D3

Acquy

Biãún aïp

IG/SW Rf


b. Nhược điểm- Giá thành còn khá cao vì sử dụng nhiều linh kiện bán dẫn.- Đôi khi sơ đồ phức tạp và suất tiêu hao năng lượng riêng cho hệ thống đánh lửa lớn (khoảng gấp đôi hệ thống đánh lửa thường).3.4.3. Hệ thống đánh lửa điều khiển theo chương trình

Hệ thống đánh lửa điện tử điều khiển bằng chương trình hay còn gọi là hệ thống đánh lửa điện tử ESA là hệ thống đánh lửa kiểu mới được phát triển dựa trên hệ thống đánh lửa bán dẫn thuần tuý trước đây. Hệ thống này có góc đánh lửa sớm được điều khiển bằng một chương trình tính toán được thiết lập trong một máy tính điện tử, được bố trí trên xe gọi là ECU. Góc đánh lửa sớm được tính toán thông qua các tín hiệu của các cảm biến ghi nhận từ động cơ, từ các tín hiệu này bộ vi xử lí của ECU sẽ tính toán đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu nhất phù hợp với điều kiện làm việc hiện tại của động cơ.

Do việc đánh lửa được điều khiển bằng một chương trình tính toán của ECU dựa trên các tín hiệu của cảm biến nên hệ thống đánh lửa này đã loại bỏ hoàn toàn các cơ cấu điều chỉnh đánh lửa sớm trước đây như cơ cấu điều khiển đánh lửa sớm li tâm, cơ cấu điều chỉnh đánh lửa sớm bằng chân không, cơ cấu điều chỉnh theo trị số octan của xăng nên hệ thống đánh lửa điện tử ESA này có những ưu điểm sau:- Góc đánh lửa sớm được điều chỉnh tối ưu cho từng chế độ hoạt động của động cơ.- Góc ngậm điện luôn được điều chỉnh theo tốc độ động cơ và hiệu điện thế ắc quy, đảm bảo cho hiệu điện thế luôn có giá trị cao ở mọi thời điểm.- Động cơ khởi động dễ dàng, chạy không tải êm, tiết kiệm được nhiên liệu và giảm độc hại của khí thải.- Công suất và đặc tính của động cơ được cải thiện rõ rệt.- Có khả năng chống kích nổ cho động cơ. - Ít hư hỏng, tuổi thọ cao và không cần bảo dưỡng.Do các ưu điểm trên mà hệ thống đánh lửa điện tử điều khiển góc đánh lửa sớm bằng chương trình được sử dụng hầu hết ở các loại động cơ trên các xe hiện đại ngày nay, đáp ứng được các yêu cầu sử dụng ngày càng khắt khe của con người, đặc biệt là vấn đề khí xả với môi trường. Hình 3.12 là sơ đồ khối hệ thống đánh lửa điện tử ESA. Để nắm rõ hệ thống đánh lửa này ta tìm hiểu thông qua hệ thống điều khiển đánh lửa sớm điện tử ESA trong ECU động cơ.

37

1

2

3

4

5

6

7

IG/SW

Acquy

Bugi

Biãún aïp

IC âaïnh læía(häüp âaïnh læía)

ECU

Hình 3-12 Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa điện tử ESA

1. Tín hiệu tốc độ động cơ NE, 2. Tín hiệu vị trí trục khuỷu G,

3. Tín hiệu tải, 4. Tín hiệu vị trí bướm ga, 5. Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát,

6. Tín hiệu điện áp ắc quy, 7. Tín hiệu kích nổ


3.4.3.1. Hệ thống đánh lửa điện tử ESA có bộ chia điệnHệ thống đánh lửa này là một trong số các kiểu hệ thống đánh lửa có góc đánh lửa điều chỉnh theo một chương trình trong bộ nhớ của ECU, sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ NE, cảm biến vị trí trục khuỷu G, cảm biến nhiệt độ khí nạp...ECU sẽ phát ra tín hiệu đánh lửa cho IC đánh lửa để điều khiển việc đánh lửa, tạo tia lửa phân phối đến các bugi theo thứ tự làm việc và các chế độ tương ứng của các xy lanh thông qua bộ chia điện. Sơ đồ mạch điện của hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng bộ chia như hình (3.15).Nguyên lí hoạt động của hệ thống đánh lửa điện tử dùng bộ chia điện như sau:Sau khi nhận các tín hiệu từ các cảm biến, bộ điều khiển điện tử ECU sẽ xử lí các tín hiệu và đưa ra các xung tín hiệu phù hợp với góc đánh lửa sớm tối ưu đã được lưu trong bộ nhớ để điều khiển Transitor T2 đóng ngắt.

Cực E của Transitor mắc nối tiếp với điện trở R2 có giá trị nhỏ, cảm biến dòng sơ cấp kết hợp với bộ kiểm soát góc ngậm điện để hạn chế dòng sơ cấp trong trường hợp dòng sơ cấp tăng cao hơn quy định. Khi T2 ngắt, bộ phát xung hồi tiếp IGF sẽ dẫn và ngược lại khi T2 dẫn bộ phát xung IGF sẽ tắt. Quá trình này tạo ra các xung IGF và được gửi lại ECU để báo cho ECU biết hệ thống đánh lửa đang hoạt động. Ngoài ra xung IGF còn có tác dụng để mở mạch phun xăng, nếu xung IGF bị mất các kim phun sẽ ngừng phun trong vài giây.

38

Hình 3-14 Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện tử ESA dùng bộ chia điện

ST/SW

Acquy

G

NE

Caïc caím biãún

Bäü vi xæí lê

Kiãøm soaït goïc ngáûm

âiãûn

Tên hiãûu phaín häöi

IGT

IGF

5vIgniter ECU

Bugi

Biãún aïp

W2 W1

T2

T1

R2

R1


3.4.3.2. Hệ thống đánh lửa điện tử ESA không dùng bộ chia điện (hệ thống đánh lửa trực tiếp)Hệ thống đánh lửa không dùng bộ chia điện hay hệ thống đánh lửa trực tiếp cũng là hệ thống đánh lửa có góc đánh lửa sớm được điều khiển bằng một chương trình lưu trong bộ nhớ của ECU. Trong đó các biến áp đánh lửa được sử dụng cho từng bugi hoặc cho từng cặp bugi. Hệ thống đánh lửa này có những ưu điểm sau:- Không còn bộ phân phối điện cao áp nên không còn khe hở trên đường dẫn cao áp.- Bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng và phải chế tạo bằng vật liệu cách điện tốt như bộ phân phối, chổi than, nắp chia điện.- Không có sự đánh lửa giữa 2 dây cao áp gần nhau khi xảy ra hiện tượng đánh lửa sớm (xảy ra với động cơ nhiều xy lanh).* Phân loại: Hệ thống đánh lửa trực tiếp được phân thành:- Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng biến áp đánh lửa cho từng bugi đánh lửa.- Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng biến áp đánh lửa cho từng cặp bugi đánh lửa.a. Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bô bin đơnHệ thống đánh lửa này phân phối trực tiếp điện cao áp đến các bugi mà không dùng bộ chia điện. Do sử dụng mỗi biến áp cho mỗi bugi nên tần số hoạt động của biến áp ít vì vậy các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp không nóng, kích thước của biến áp được thu nhỏ và được gắn dính với nắp chụp của bugi đánh lửa.* Nguyên lí hoạt động:ECU động cơ nhận các tín hiệu từ các cảm biến của động cơ sau đó xử lí đưa ra các tín hiệu vào các Transitor công suất để tạo ra các tín hiệu IGT. Các tín hiệu IGT được gửi đến IC đánh lửa theo thứ tự nổ của động cơ. Cuộn sơ cấp của các biến áp đánh lửa này rất nhỏ (< 1) và trên mạch sơ cấp không sử

39


dụng điện trở phụ vì các xung điều khiển đã được điều chỉnh sẵn trong ECU. Vì vậy không được thử trực tiếp điện áp 12V với loại này.Sơ đồ mạch đánh lửa sử dụng bộ đánh lửa trực tiếp như hình 3.15

b. Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bô bin đôiSơ đồ mạch điện đánh lửa sử dụng biến áp đánh lửa cho từng cặp bugi đánh lửa như hình 3.16

40

Hình 3.15 Hệ thống đánh lửa sớm trực tiếp sử dụng bô bin đơn

Hình 3.16 Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bô bin đôi


Trong hệ thống đánh lửa này, bô bin đôi phải gắn vào bugi của 2 xy lanh song hành.Trên hình 3.16 thể hiện sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng bô bin đôi trên động cơ 4 xy lanh, có thứ tự nổ 1-3-4-2, dùng 2 bô bin đôi.- Bô bin thứ nhất nối với bugi 1 và 4- Bô bin thứ 2 nối với bugi 2 và 3Giả sử đến thời điểm đánh lửa thích hợp cho máy số 1, pít tông của máy số 1 và máy số 4 đều đến gần điểm chết trên nhưng do máy số 4 đang trong kỳ thải nên vùng môi chất lúc này chứa nhiều ion, tạo thành môi trường dẫn điện nên bugi ở máy số 4 sẽ không đánh lửa. Còn máy số 1 đang trong kỳ nén nên sẽ đánh lửa ở bugi của máy số 1. Việc đánh lửa ở bugi của máy số 2 và 3 cũng tương tự.

41

chuong 3-khai quat chung htdl đã sửa

Documents