Tài liệu Hệ thống đánh lửa động cơ pdf

Hệ thống đánh lửa động cơ
Đối với động cơ xăng thì hệ thống đánh lửa là 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.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa
JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.
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.
Đánh lửa sớm
Bugi đánh lửa trước khi piston lên tới Điểm chết trên
JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.
Chú thích: 1: Kỳ nạp; 2: Kỳ nén; 3: Kỳ nổ; 4: Kỳ xả; 5: Bugi;
6: Điểm chết trên
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 kỳ
nén, piston đã sẵn sàng di chuyển xuống trước khi áp suất trong xi
lanh đạt đến trị số cao nhất. Đây không phải là thời điểm tối ưu.
Để sử dụng triệt để năng lượng của nhiên liệu, tia lửa cần xuất hiện
trước khi piston đạt điểm chết trên của kỳ nén để đến khi piston đi
xuống đúng lúc áp suất trong xi lanh đạt trị số cao nhất.
Các thành phần chính của hệ thống đánh lửa
Bugi: về lý thuyết thì khá đơn giản, nó là công cụ để nguồn điện
phát ra hồ quang qua một khoảng trống (giống như tia sét). Nguồn
điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa có thể phóng qua khoảng
trống và tia lửa mạnh. Thông thường, điện áp giữa hai cực của bugi

khoảng từ 40.000 đến 100.000 vôn.
Một số xe đòi hỏi phải sử dụng loại bugi nóng. Loại bugi này được
thiết kế có chất sứ bao bọc tiếp xúc với kim loại ít hơn do vậy việc
trao đổi nhiệt kém hơn và nến nóng hơn và làm sạch bụi bẩn tốt
hơn. Bugi lạnh thì ngược lại, thiết kế với vùng trao đổi nhiệt lớn
hơn vì vậy sẽ nguội hơn khi hoạt động. Động cơ hiệu suất cao sẽ
sinh nhiều nhiệt hơn do vậy phải sử dụng bugi nguội hơn. Nếu
bugi quá nóng, nó sẽ làm cho hỗn hợp cháy trước khi tia lửa phát
ra.
Bugi nóng (trái), bugi nguội (phải)
Bôbin Là bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Rất đơn giản,
điện thế cao được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây. Một cuộn
có ít vòng được gọi là cuộn sơ cấp (màu vàng), cuốn xung quanh
cuộn sơ cấp (màu đen) nhưng nhiều vòng hơn là cuộn thứ cấp.
Cuộn thứ cấp có số vòng lớn gấp hàng trăm lần cuộn sơ cấp.
Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bôbin, đột
ngột, dòng điện bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do má vít (đang
đóng kín mạch điện thì đột ngột mở ra). Khi dòng điện ở cuộn sơ
cấp bị ngắt đi, từ trường điện do cuộn sơ cấp sinh ra giảm đột ngột.
Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinh ra một dòng
điện để chống lại sự thay đổi từ trường đó. Do số vòng của cuộn
thứ cấp lớn gấp rất nhiều lần số vòng dây cuộn sơ cấp nên dòng
điện ở cuộn thứ cấp có điện áp rất lớn (có thể đến 100.000 vôn).
Dòng điện cao áp này được bộ chia điện đưa đến nến bugi qua dây
cao áp.
Bôbin tăng áp
Bộ chia điện: Chia nguồn điện cao áp từ Bôbin đến các xi lanh.
Điều này được thực hiện bởi trục bộ chia điện và con quay gắn ở
đầu. Cuộn thứ cấp của tăng điện được kết nối với con quay, nắp bộ
chia điện có các đầu nối với các dây cao áp đến các xi lanh. Khi

con quay quay vòng tròn nó sẽ chia nguồn điện cao áp cho các xi
lanh theo một tứ tự nhất định.
Bộ chia điện
JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.
Chú thích: A: Dòng cao áp đến từ bô-bin đánh lửa; B: Con quay;
C: Nắp chia điện; D: Dòng cao áp tới các xi lanh.
Vài năm gần đây, thời hạn bảo trì động cơ tăng rất nhiều. Một
trong những công nghệ kéo dài được thời gian bảo trì đó là hệ
thống đánh lửa không có bộ chia điện, thường gọi là hệ thống đánh
lửa lập trình ESA. Hệ thống này không chỉ có một bôbin tăng áp
mà mỗi một xi lanh đều có một bôbin riêng. Khối ECU trung tâm
sẽ quyết định toàn bộ thời điểm đánh lửa chính xác cho các xi
lanh.
Ưu điểm của hệ thống đánh lửa ESA chính là không có bộ chia
điện; không cần dây cao áp; và thời điểm đánh lửa được tự động
điều chỉnh theo chương trình lập sẵn. Điều này làm tăng hiệu suất
động cơ, giảm tiêu thụ nhiên liệu và các chất độc hại trong khí xả
đồng thời làm tăng công suất tổng thể của động cơ.