nguyên lý hoạt Động của hệ thống Đánh lửa trên Ôtô

8
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên ôtô - 19/12/2006 8h:59 Động cơ đốt trong đã có lịch sử phát triển hơn 100 năm qua. Từ khi ra đời cho đến nay, các nhà thiết kế luôn tìm cách để cải tiến, tăng hiệu suất làm việc, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm mức độ độc hại trong khí xả động cơ. Động cơ đốt trong l à một “cỗ máy” có nhiều hệ thống phụ trợ như hệ thống nhiên liệu, hệ thống làm mát, hệ thống phân phối khí, hệ thống tăng áp... Riêng đối với động cơ xăng thì hệ thống đánh lửa l à một trong những thành phần quan trọng nhất. Nó có tác dụng biến dòng điện một chiều điện áp thấp (6-12V, 24V) thành các xung điện cao áp (12.000-40.000) đủ để tạo nên tia lửa điện ở bugi để đốt cháy hòa khí vào đúng thời điểm quy định theo một thứ tự nhất định. Hình1: Sơ đồ nguyên lý mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa Chú thích: A, D: Dây cao áp; B: Nắp chia điện; C: Con quay; E: Vỏ chia điện; F: Cam chia điện; G: Cảm biến đánh lửa; H: IC đánh lửa; I: Bô-bin; J: Bugi đánh lửa. Trong bài viết này đề cập đến hệ thống đánh lửa của động cơ. Bắt đầu l à thời điểm đánh lửa, sau đó chúng ta hãy xem t ất cả những thành phần để tạo ra tia lửa như nến điện (bugi), các cuộn tăng áp (bôbin) và bộ chia điện. Cuối cùng, chúng ta sẽ lướt qua một hệ thống đánh lửa lập t rình hiện. Tại sao phải đánh lửa sớm? Hệ thống đánh lửa trên chiếc xe của bạn cần phải làm việc phù hợp với các hệ thống khác của động cơ. Nó cần phát ra tia lửa chính xác ở một thời điểm nhất định để đốt cháy hỗn hợp khí dãn nở trong xi -lanh phát huy hết công suất. Nếu đánh lửa sai thời điểm thì công suất động cơ bị gi ảm đi, ti êu hao nhiên liệu và lượng chất độc hại trong khí xả tăng l ên. Hình2: Bugi đánh lửa trước khi piston l ên t ới Điểm chết trên Chú thích: 1: Kỳ nạp; 2: Kỳ nén; 3: Kỳ nổ; 4: Kỳ xả; 5: Bugi; 6: Điểm chết trên Khi không khí và nhiên liệu hoà trộn trong xi lanh bị đốt cháy, nhiệt độ tăng lên và nhiên liệu bị cháy thành khí xả. Điều này dẫn đến áp suất trong xi lanh tăng lên đột ngột và đẩy piston đi xuống. Để tăng công suất và mô-men động cơ, cần thiết phải tăng áp suất trong xi lanh trong thời kỳ cháy. Áp suất lớn nhất sẽ cho hiệu suất động cơ cao và điều này hoàn toàn phụ thuộc vào thời điểm sinh tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí. Sẽ có một thời gian trễ kể từ khi bu-gi phát tia lửa đến khi hỗn hợp khí bị đốt cháy hoàn toàn và áp suất trong xi -lanh đạt cao nhất. Nếu tia lửa xuất hiện khi piston chạm đến điểm chết trên của

Upload: nguyen-xuan-nam

Post on 13-Sep-2015

243 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống Đánh Lửa Trên Ôtô

TRANSCRIPT

  • Nguyn l hot ng ca h thng nh la trn t - 19/12/2006 8h:59

    ng c t trong c lch s pht trin hn 100 nm qua. T khi ra i cho n nay, cc nh thit k lun tm cch ci tin, tng hiu sut lm vic, gim mc tiu th nhin liu v gim mc c hi trong kh x ng c.

    ng c t trong l mt c my c nhiu h thng ph tr nh h thng nhin liu, h thng lm mt, h thng phn phi kh, h thng tng p... Ring i vi ng c xng th h thng nh la l mt trong nhng thnh phn quan trng nht. N c tc dng bin dng in mt chiu in p thp (6-12V, 24V) thnh cc xung in cao p (12.000-40.000) to nn tia la in bugi t chy ha kh vo ng thi im quy nh theo mt th t nht nh.

    Hnh1: S nguyn l m phng nguyn l hot ng ca h thng nh la

    Ch thch: A, D: Dy cao p; B: Np chia in; C: Con quay; E: V chia in; F: Cam chia in; G: Cm bin nh la; H: IC nh la; I: B-bin; J: Bugi nh la.

    Trong bi vit ny cp n h thng nh la ca ng c. Bt u l thi im nh la, sau chng ta hy xem tt c nhng thnh phn to ra tia la nh nn in (bugi), cc cun tng p (bbin) v b chia in. Cui cng, chng ta s lt qua mt h thng nh la lp trnh hin.

    Ti sao phi nh la sm?

    H thng nh la trn chic xe ca bn cn phi lm vic ph hp vi cc h thng khc ca ng c. N cn pht ra tia la chnh xc mt thi im nht nh t chy hn hp kh dn n trong xi-lanh pht huy ht cng sut. Nu nh la sai thi im th cng sut ng c b gim i, tiu hao nhin liu v lng cht c hi trong kh x tng ln.

    Hnh2: Bugi nh la trc khi piston ln ti im cht trn

    Ch thch: 1: K np; 2: K nn; 3: K n; 4: K x; 5: Bugi; 6: im cht trn

    Khi khng kh v nhin liu ho trn trong xi lanh b t chy, nhit tng ln v nhin liu b chy thnh kh x. iu ny dn n p sut trong xi lanh tng ln t ngt v y piston i xung.

    tng cng sut v m-men ng c, cn thit phi tng p sut trong xi lanh trong thi k chy. p sut ln nht s cho hiu sut ng c cao v iu ny hon ton ph thuc vo thi im sinh tia la in t chy hn hp kh.

    S c mt thi gian tr k t khi bu-gi pht tia la n khi hn hp kh b t chy hon ton v p sut trong xi-lanh t cao nht. Nu tia la xut hin khi piston chm n im cht trn ca

  • k nn, piston sn sng di chuyn xung trc khi p sut trong xi lanh t n tr s cao nht. y khng phi l thi im ti u.

    s dng trit nng lng ca nhin liu, tia la cn xut hin trc khi piston t im cht trn ca k nn n khi piston i xung ng lc p sut trong xi lanh t tr s cao nht.

    Ta bit rng: Cng = lc * khong cch; V trong xi lanh: Lc = p sut * din tch nh piston; Khong cch = hnh trnh piston. V vy: Cng = p sut * din tch nh piston * hnh trnh piston. i vi mt ng c c th th ng knh piston v hnh trnh l hng s, v vy ch cn cch l tng p sut tng cng sut ng c.Thi gian nh la rt quan trng, v thi im nh la sm ln hay mun i cn tu thuc vo cc iu kin khc. Thi gian hn hp chy gn nh l khng i, nhng tc ca piston s tng ln khi tc ng c tng. Ngha l, tc ng c cng cao th thi im nh la cng phi sm ln.

    Ngoi vic tng cng sut, ta hy xt nhng mc tiu khc, v d nh ti thiu ho cc cht c hi trong kh x. Thi im nh la mun i (tc l thi im nh la gn thi im piston n im cht trn hn), p sut ln nht trong xi lanh v nhit c th gim i. Nhit gim s lm lm gim lng xit ni t NoX (mt cht c hi trong kh x). nh la mun cng lm gim ting g trong my (mt vi loi xe hin nay c cm bin ting g ng c d tm ting g ng c t ng).

    Cc thnh phn chnh ca h thng nh la

    Bugi: v l thuyt th kh n gin, n l cng c ngun in pht ra h quang qua mt khong trng (ging nh tia st). Ngun in ny phi c in p rt cao tia la c th phng qua khong trng v tia la mnh. Thng thng, in p gia hai cc ca nn in khong t 40.000 n 100.000 vn.

  • Hnh3: Bugi t chnh gia 4 van ca c cu phi kh

    Bugi phi cch ly c in th cao tia la xut hin ng theo v tr nh trc ca cc in cc ca nn, mt khc n phi chu ng c iu kin khc nghit trong xilanh nh p sut v nhit rt cao, hn na n phi c thit k cc bi than khng bm li trn cc b mt in cc trong qu trnh lm vic.

    Bugi s dng loi s cch in cch ly ngun cao p gia cc in cc, n phi m bo tia la phng ra ng hai u ca in cc ch khng phi bt c im no thuc hai cc. Ngoi ra cht s ny cn c tc dng khng cc bi than bm vo trong qu trnh s dng. S l vt liu dn nhit rt km, v vy vt liu rt nng trong qu trnh lm vic. Sc nng gip lm sch bi than khi in cc.

  • Hnh 4: Cu to ca bugi

    Mt s xe i hi phi s dng loi bugi nng. Loi bugi ny c thit k c cht s bao bc tip xc vi kim loi t hn do vy vic trao i nhit km hn v nn nng hn v lm sch bi bn tt hn. Bugi lnh th ngc li, thit k vi vng trao i nhit ln hn v vy s ngui hn khi hot ng.

    Nh thit k la chn nhit lm vic ca nn in ph hp cho mi loi xe. Mt s chic xe c hiu sut cao s sinh nhiu nhit hn do vy phi s dng nn ngui hn. Nu nn in qu nng, n s lm cho hn hp chy trc khi tia la pht ra, v vy cn la chn chnh xc loi nn in ph hp cho mi loi xe.

  • Hnh 5: Bugi nng (tri), bugi ngui (phi)

    Bbin (hnh 6): l b phn sinh ra cao p to ra tia la. Rt n gin, in th cao c sinh ra do cm ng gia hai cun dy. Mt cun c t vng c gi l cun s cp (mu vng), cun xung quanh cun s cp (mu en) nhng nhiu vng hn l cun th cp. Cun th cp c s vng ln gp hng trm ln cun s cp.

    Dng in t ngun in chy qua cun s cp ca bbin, t ngt, dng in b ngt i ti thi im nh la do m vt (ang ng kn mch in th t ngt m ra). Khi dng in cun s cp b ngt i, t trng in do cun s cp sinh ra gim t ngt. Theo nguyn tc cm ng in t, cun th cp sinh ra mt dng in chng li s thay i t trng . Do s vng ca cun th cp ln gp rt nhiu ln s vng dy cun s cp nn dng in cun th cp c in p rt ln (c th n 100.000 vn). Dng in cao p ny c b chia in a n nn bugi qua dy cao p.

  • Hnh 6: Bbin tng p

    B chia in (hnh 7): c mt s chc nng nh sau: th nht, n chia ngun in cao p t tng in n cc xi lanh. iu ny c thc hin bi trc b chia in v con quay gn u. Cun th cp ca tng in c kt ni vi con quay, np b chia in c cc u ni vi cc dy cao p n cc xi lanh. Khi con quay quay vng trn n s chia ngun in cao p cho cc xi lanh theo mt t t nht nh.

    Hnh 7: B chia in

    Ch thch: A: Dng cao p n t b-bin nh la; B: Con quay; C: Np chia in; D: Dng cao p ti cc xi lanh.

    B chia in i c hn (s dng m vt) (hnh 8) c hai phn, phn trn l b chia cao p nh va nu, cn pha di l b phn ngt dng in s cp ca bbin. u tip t ca tng in c ni vi m vt ca b chia in.

    Mt trc cam trung tm b chia in s lm cho phn ng ca m vt tch khi phn tnh ti thi im nh la. iu ny l gii ti sao dng in ca cun dy s cp li b mt i t ngt v sinh ra xung cao p.

  • Hnh 8: B chia in i c s dng cam, m vt v t in

    Ch thch: A: Dy ni vi b-bin nh la; B: M vt; C: Vt chnh thi im nh la sm; D: Cam dn; E: Cam quay; F: T in.

    Vi nm gn y, chc bn c nghe v cc xe mi ch cn iu chnh v bo dng sau 100.000 dm. Mt trong nhng cng ngh ko di c thi gian bo tr l h thng nh la khng c b chia in, thng gi l h thng nh la lp trnh ESA. H thng ny khng ch c mt bbin tng p m mi mt xi lanh u c mt tng in ring. Khi ECU trung tm s quyt nh ton b thi im nh la chnh xc cho cc xi lanh. u im ca h thng nh la ESA chnh l: th nht, khng c b chia in; th hai, khng cn dy cao p; v cui cng l thi im nh la c t ng iu chnh theo chng trnh lp sn. iu ny lm tng hiu sut ng c, gim tiu th nhin liu v cc cht c hi trong kh x ng thi lm tng cng sut tng th ca ng c.

    iu khin thi im nh la (thi im m m vt), ngi ta s dng h thng lm sm chn khng hoc h thng lm sm ly tm. Nhng h thng c kh ny iu khin sm la theo ti trng v theo tc ng c.

    Thi im nh la ng vai tr rt quan trng i vi hiu sut ca ng c, v vy hin nay cc xe thng s dng cc cm bin nh la thay cho m vt. Cc cm bin ny s bo cho khi ECU chnh xc v tr ca piston, my tnh trn xe s quyt nh khi no m hoc ng dng in trong cun dy s cp.

  • Hnh 9: H thng nh la khng dng b chia in, mi bugi u c b tng p ring

    H thng nh la ca cc xe hin i c rt nhiu iu th v v ng quan tm. Nu bn l ngi yu thch xe hi, hy thng xuyn cp nht nhng thng tin v cc h thng mi trn xe t.

    c Hng (Bin dch)

    Theo Autonet