KẾT CẤU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HT ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ 1TRFETRÊN XE TOYOTA INNOVA 2016

I

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... III
MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ......................................................................................... 1
2. MỤC ĐÍCH ............................................................................................................ 1
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 2
5. Ý NGHĨA ............................................................................................................... 2
5. BỐ CỤC ĐỀ TÀI ................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ÔTÔ ..... 3
1.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô
TÔ ............................................................................................................................... 3
1.1.1. Nhiệm vụ .......................................................................................................... 3
1.1.2. Yêu cầu ............................................................................................................. 3
1.1.3. Phân loại ........................................................................................................... 3
1.2. CÁC GIAI ĐOẠN CHÁY CỦA HỊA KHÍ ....................................................... 5
1.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ơ TƠ ĐIỂN HÌNH 5
1.3.1. Hệ thống đánh lửa thường ................................................................................ 5
1.3.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn............................................................................... 7
1.3.2. Hệ thống đánh lửa điện tử ................................................................................ 9
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1......................................................................................... 14
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU & NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HT ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP
ĐỘNG CƠ 1TR-FETRÊN XE TOYOTA INNOVA 2016 .......................................... 15
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA INNOVA 2016 .............................. 15
2.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của xe Toyota Innova tại Việt Nam ........... 15
2.1.2 Thông số kỹ thuật xe Toyota Innova 2016 ..................................................... 17
2.2. CÁC THÀNH PHẦN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP ....................... 18
2.2.1. Tín hiệu đầu vào (INPUT) ............................................................................. 19
2.2.2. Khối xử lý tín hiệu (Electronic Control Unit – ECU) .................................... 25
2.2.3. Khối chấp hành............................................................................................... 29

2.3.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP
TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2016 ...................................................................... 32
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2......................................................................................... 36
CHƯƠNG 3: HƯ HỎNG , SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH
LỬA TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2016 ................................................................. 37
3.1. HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRÊN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ...................... 37
3.1.1. Hỏng bobine đánh lửa .................................................................................... 37
3.1.2. Hư hỏng bugi .................................................................................................. 37
3.1.3. Bộ cảm biến bị hỏng ...................................................................................... 38
3.2.CHẨN ĐOÁN HỬ HỎNG TRÊN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ......................... 39


II

3.3. QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐÁNH
LỬA TRỰC TIẾP .................................................................................................... 42
3.3.1. Kiểm tra thời điểm đánh lửa .......................................................................... 42
3.3.2. Quy trình kiểm tra bobine đánh lửa ............................................................... 43
3.3.3. Kiểm tra và bảo dưỡng bugi ........................................................................... 45
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 49


III

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa thường ................................................... 6
Hình 1. 2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm................................................... 8
Hình 1. 3. Hệ thống đánh lửa kiểu quang điện........................................................... 9
Hình 1. 4. Hệ thống đánh lửa loại gián tiếp ............................................................. 10

Hình 1. 5 Hai loại hệ thống đánh lửa trưc tiếp ......................................................... 11
Hình 1. 6. Hệ thống đánh lửa trực tiếp loại sử dụng bobine đơi .............................. 12
Hình 1. 7. Hệ thống đánh lửa trực tiếp loại bobine đơn........................................... 13
Hình 2. 1 Xe Toyota Innova năm 2006 lần đầu tiên ra mắt tại Việt Nam ............... 15
Hình 2. 2. Mẫu xe Toyota Innova 2016 ................................................................... 16
Hình 2. 3. Mẫu xe Toyota Innova 2022 ................................................................... 16
Hình 2. 4. Các thành phần cơ bản trên hệ thống đánh lửa trực tiếp......................... 18
Hình 2. 5 Cảm biến vị trí trục khuỷu ....................................................................... 19
Hình 2. 6. Cảm biến vị trí trục cam .......................................................................... 20
Hình 2. 7. Cảm biến vị trí bướm ga ......................................................................... 21
Hình 2. 8 Hoạt động cảm biến kích nổ do ECU động cơ điều khiển....................... 22
Hình 2. 9. Cảm biến oxi ........................................................................................... 23
Hình 2. 10 Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) ...................................................... 24
Hình 2. 11. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên dịng điện theo tỷ lệ khí – nhiên liệu .... 25
Hình 2. 12. Khối xử lý thơng tin ECU động cơ ....................................................... 27
Hình 2. 13 Tín hiệu đánh lựa IGT theo thứ tự đánh lửa .......................................... 28
Hình 2. 14. Tín hiệu phản hồi IGF ........................................................................... 29
Hình 2. 15. Hình ảnh cuộn đánh lửa ........................................................................ 29
Hình 2. 16. Nguyên tắc khuếch đánh dịng điện trong bobine ................................. 30
Hình 2. 17 Bugi đầu dài trên động cơ 1TR-FE ........................................................ 31
Hình 2. 18 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Innova
2016 .......................................................................................................................... 32
Hình 2. 19. Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa................................................................ 33
Hình 3. 1 Bobine bị hỏng ......................................................................................... 37
Hình 3. 2 Một số nguyên nhân bugi bị hỏng ............................................................ 38
Hình 3. 3 Kiểm tra hư hỏng các cảm biến trên xe ................................................... 38
Hình 3. 4 Mơ tả q trình kiểm tra thời điểm đánh lửa ........................................... 43
Hình 3. 5 Đo kiểm điện cực Bugi ............................................................................ 45
Hình 3. 6 Quan sát điện cực bugi ............................................................................. 46
Hình 3. 7 Kiểm tra khe hở bugi ................................................................................ 46

IV

Hình 3. 8. Vệ sinh bugi ............................................................................................ 47


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Với sự phát triển kinh tế, giao thông vận tải,…Tất cả đều là những vấn
đề, hạng mục phát triển một cách mạnh mẽ giây phút. Mỗi ngày lại có nhiều ý
tưởng được hình thành, những công nghệ mới được phát minh và thực hiện,
ngành công nghiệp ô tô cũng vậy. Ở nước ta, ngành công nghiệp ô tô mới
được du nhập vào chưa lâu và vẫn cịn non trẻ, hầu hết cơng nghệ, hệ thống
và kỹ thuật đều mượn từ các nước phát triển hơn đã tự có khả năng sản xuất
và chế tạo ra loại ơ tơ cho riêng mình [5]. Vì vậy, nước ta đang cố gắng từng
ngày tiếp cận, theo kịp các công nghệ tiên tiến này để cho nền công nghiệp ô
tô nước nhà phát triển và lớn mạnh.
Việc nghiên cứu cụ thể hệ thống đánh lửa khiển điện tử giúp tơi có một
cái nhìn cụ thể hơn, sâu sắc hơn về vấn đề này. Đây cũng là lý do mà đã khiến
em chọn đề tài này làm đề tài tốt nghiệp với mong muốn góp phần nghiên cứu
sâu hơn về hệ thống đánh lửa trên động cơ xăng nói chung, đi sâu hơn để
nghiên cứu hệ thống đánh lửa trực tiếp trên xe Toyota Innova nói riêng, để từ
đó trình bày được tổng quan về hệ thống đánh lửa và đưa ra các số liệu tính
tốn, phục vụ cho việc nghiên cứu, học tập cũng như chế tạo.
2. MỤC ĐÍCH
✓ Thấy rõ vai trị quan trọng trong việc tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn
hợp nhiên liệu vào đúng thời điểm.

✓ Tìm hiểu nắm vững nguyên lý làm việc và từ đó thấy được ưu nhược
điểm của các hệ thống đánh lửa trong các động cơ châm cháy cưỡng
bức.
✓ Thấy được tầm quan trọng trong việc thay thế hệ thống đánh lửa điều
khiển tiếp điểm cơ khí bằng hệ thống đánh lửa điều khiển bằng điện tử
trên các loại xe đời mới hiện nay.


2

✓ Tìm hiểu và nắm vững nguyên lý hoạt động của các cảm biến sử dụng
trong hệ thống đánh lửa trên xe Toyota Innova 2016.
✓ Có thể chẩn đốn một cách chính xác và nhanh chóng các hư hỏng
trong hệ thống đánh lửa trực tiếp nói riêng và các động cơ hiện đại
tương đương nói chung.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu của đồ án là ơ tơ gia đình có sử dụng hệ thống
đánh lửa trực tiếp được sản xuất ở Việt Nam.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu về các thông số khi hệ thống làm
việc, đưa ra các đánh giá, cải thiện hệ thống
5. Ý NGHĨA
- Giúp cho sinh viên tổng hợp logic các kiến thức đã học.
- Giúp cho sinh viên có cơ hội tiếp cận thực tế với các động cơ đời mới.
- Nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên
xe Toyota Innoa 2016 và từ đó làm tiền đề để nghiên cứu các hệ thống
đánh lửa của các động cơ khác.
- Giúp sinh viên tự tin hơn lúc mới ra trường chưa có nhiều kinh nghiệm
thực tế về các hệ thống đánh lửa điện tử của các động cơ đời mới.
5. BỐ CỤC ĐỀ TÀI
Đồ án bao gồm 3 chương:

- Chương 1: Tổng quan về hệ thống đánh lửa trên ô tô
- Chương 2: Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa
trực tiếp trên xe Toyota Innova 2016.
- Chương 3: Hư hỏng, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống đánh lửa trên xe
Toyota Innova 2016.


3

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
TRÊN ÔTÔ
1.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
TRÊN Ô TÔ
1.1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ biến điện áp từ 12V thành các xung
điện thế rất cao lên tới 40KV [4]. Các xung điện thế cao này được phân bổ tới
các bugi tạo ra tia lửa điện đốt cháy hịa khí.
1.1.2. u cầu
Để hệ thống đánh lửa làm việc tốt thì phải đảm bảo các yêu cầu sau:
✓ Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động lớn để phóng qua khe hở
bugi trong tất cả các chế độ.
✓ Tia lửa điện trên bugi phát ra phải đủ năng lượng và thời gian phóng
cho quá trình cháy đảm bảo cháy hết.
✓ Đánh lửa đúng thời điểm trong mọi điều kiện làm việc của động cơ
✓ Các thành phần của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong mọi
điều kiện làm việc.
✓ Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép.
1.1.3. Phân loại
Hệ thống đánh lửa trên ô tô được sử dụng 75 năm qua hầu như không
thay đổi mới chi thay đổi phương thức đánh lửa hoặc phương pháp phân phối

tia lửa. Ta có thể phân hoại hệ thống đánh lửa như sau:
Theo phương thức tích luỹ năng lượng có:
• Hệ thống đánh lửa điện cảm.
• Hệ thống đánh lửa điện dung.
Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp có:
• Hệ thống đánh lửa truyền thống (đánh lửa má vít).


4

• Hệ thống đánh lửa tranzistor (đánh lửa bán dẫn) gồm 2 loại:
+

Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp

+

Hệ thống đánh lửa được điếu khiển bằng kỹ thuật số.
Trong HTDL bán dẫn điều khiển trực tiếp lại chia ra loại có vít điều

khiển vít và khơng có vít điều khiển. Loại khơng có vít điều khiển có các loại
là:
- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ loại loại nam châm đứng yên
và loại nam châm quay.
- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến Hall.
- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến quang.
Trong HTDL điểu khiển băng kỹ thuật số có:
- Hệ thống đánh lửa theo chương trình.
- Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ vi xử lý.
- Hệ thống đánh lửa kết hợp với hệ thống phun xăng điện tử.

Phân loại theo các phân bố điện cao áp có:
- Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện-delco.
- Hệ thống đánh lửa trực tiếp hay khơng có delco.
Phân loại theo phương pháp điều khiển 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 bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử.


5

1.2. CÁC GIAI ĐOẠN CHÁY CỦA HỊA KHÍ
- Giai đoạn cháy trễ
Sự bốc cháy hịa khí (nổ) khơng phải xuất hiện ngay sau khi đánh lửa.
Ban đầu, chỉ là một khu vực nhỏ (hạt nhân) ở sát ngay tia lửa khi bắt đầu
cháy, và quá trình bắt cháy này lan rộng ra khu vực xung quanh. Quãng thời
gian từ khi hỗn hợp hịa khí được đánh lửa cho đến khi nó bốc cháy được gọi
là giai đoạn cháy trễ [1]s. Giai đoạn cháy trễ đo gần như không thay đổi, và
nó khơng bị ảnh hưởng của điều kiện làm việc động cơ.
- Giai đoạn lan truyền ngọn lửa
Sau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành, ngọn lửa nhanh chóng lan truyền
ra xung quanh. Tốc độ lan truyền này được gọi là tốc độ lan truyền ngọn lửa,
và thời kỳ này được gọi là kỳ nổ (B~C~D). Khi có một lượng lớn hịa khí
được nạp vào, hỗn hợp hịa khí trở nên có mật độ cao hơn. Vì thế, khoảng
cách giữa các hạt trong hỗn hợp hịa khí giảm xuống, nhờ thế nên tốc độ lan
truyền ngọn lửa tăng lên nhanh chóng [3]. Ngồi ra, luồng hỗn hợp hịa khí
xốy lốc càng mạnh thì tốc độ lan truyền ngọn lửa càng cao. Khi tốc độ lan
truyền ngọn lửa cao, cần phải định thời đánh lửa sớm. Do đó cần phải điều
khiển thời điểm đánh lửa theo điều kiện làm việc của động cơ.
1.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ơ TƠ
ĐIỂN HÌNH

1.3.1. Hệ thống đánh lửa thường
a, Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc.
Hệ 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, đền cịi..v.v..tích luỹ điện năng do máy phát điện
nạp vào.


6

- Khố cơng tắc: Để nối hay ngắt dịng điện sơ cấp của hệ thống khi cần khởi
động hay tắt máy.
- Biến áp đánh lửa: Có hai cuộn dây ; cuộn sơ cấp W1 có khoảng 250 ...400
vịng, cuộn thứ cấp W2 có khoảng 19000....26000 vịng.
- Bộ chia điện: Cắt và nối dòng điện sơ cấp gây nên biến thiên từ thông trong
Bobine làm cho cuộn thứ cấp cảm ứng điện cao thế. Bộ chia điện cịn có cơng
dụng chia dòng điện cao thế cho các Bugi vào đúng thời điểm. Cam của bộ
chia điện được dẫn động quay từ trục phân phối làm nhiệm vụ đóng mở tiếp
điểm KK’ tức là nối ngắt mạch sơ cấp của biến áp đánh lửa.

Hình 1. 1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa thường
1. Trục cam, 2. Cần tiếp điểm, 3. Biến áp đánh lửa, 4. Bộ chia điện, 5. Bugi
b, Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa thường.
- Khi KK’ đóng: Trong mạch sơ cấp xuất hiện dịng điện sơ cấp i1. Dòng này
tạo nên một từ trường khép mạch qua lõi thép và hai cuộn dây của biến áp
đánh lửa.
- Khi KK’ mở: Mạch sơ cấp bị ngắt, dịng 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 vịng 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


7

dây dẫn cao áp đến Bugi đánh lửa theo thứ tự nổ của động cơ. Khi thế hiệu
thứ cấp đạt giá trị Udl thì sẽ xuất hiện tia lửa điện phóng qua khe hở Bugi đốt
cháy hỗn hợp làm việc trong xylanh.
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 tia lửa ở các tiếp điểm bảo vệ các tiếp điểm khơng bị cháy rổ..đồng thời
tụ C1 sẽ phóng dịng điện ngược này về cuộn sơ cấp trong Bobine làm cho
dòng sơ cấp triệt tiêu nhanh hơn và như vậy sẽ làm cho hiệu điện thế thứ cấp
tăng lên nhanh chóng.
1.3.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn
Hệ thống đánh lửa thường cịn nhiều hạn chế trong q trình sử dụng,
như hiệu điện thế đánh lửa không lớn, không đáp ứng dịng điện cho q trình
tăng tốc, hơn nữa do cơ cấu điều khiển bằng cơ khí nên trong q trình sử
dụng sẽ có nhiều hư hỏng …
Vậy nên ngày nay hầu hết các ô tô đều được trang bị hệ thống đánh lửa
bán dẫn vì loại này cịn có ưu điểm là tạo được tia lửa mạnh ở điện cực
bougie, đáp ứng tốt các chế độ làm việc của động cơ, tuổi thọ cao…. Quá
trình phát triển hệ thống đánh lửa điện tử cũng được chế tạo, cải tiến với
nhiều loại khác nhau, song có thể chia thành hai loại chính sau:
➢ Loại có tiếp điểm
➢ Loại khơng có tiếp điểm
1.3.1.1. Loại có tiếp điểm
* Ưu điểm:
✓ Sử dụng Transistor để đóng/ngắt dịng điện nên tránh được hiện tượng
cháy ở các tiếp điểm cơ khí, độ bền thống đánh lửa cũng tăng lên.

✓ Kết cấu đơn giản, dễ bảo hành, sữa chữa và thay thế, chi phí giảm.


8

✓ Đáp ứng tốt ở từng chế độ làm việc của động cơ.
* Nhược điểm:
✓ Không được sử dụng rộng rãi vì chỉ sử dụng cho các động cơ tốc độ
thấp. Lý do là vì ở tốc độ cao sẽ làm cho transistor đóng cắt khơng
đúng thời điểm làm giảm hiệu điện thế trong cuộn dây và nhanh mòn
các tiếp điểm.
✓ Chất lượng đánh lửa giảm khi tăng hiệu điện thế nguồn, dòng điện qua
cuộn sơ cấp giảm, hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp giảm.

Hình 1. 2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm
1.3.1.2. Loại khơng có tiếp điểm (kiểu quang điện)
* Ưu điểm:
✓ Loại này cũng khơng dùng tiếp điểm cơ khí nên giảm được hiện tượng
cháy rỗ tiếp điểm làm tăng tăng tuổi thọ của hệ thống đánh lửa.
✓ Tín hiệu điện áp dạng xung vuông nên không làm giảm chất lượng
đánh lửa khi khởi động mà còn làm tăng chất lượng ở chế độ này (vì
tốc độ chậm nên transistor được chiếu sáng lâu hơn dẫn đến điện áp ra
của cảm biến đánh lửa lớn hơn).


9

* Nhược điểm:
✓ Mạch điện cấu tạo phức tạp, khó sữa chữa khi hư hỏng, khi hỏng hóc
chỉ có thể thay mới.

✓ Cảm biến quang nên giảm chất lượng đánh lửa ở tốc độ cao vì điện áp
của cảm biến thấp nên cần phải có thêm mạch ổn áp ra cho cảm biến,
dẫn đến cấu tạo phức tạp.
✓ Chỉ sử dụng trên các động cơ đời mới có tốc độ động cơ thấp và trung
bình để đảm bảo chất lượng đánh lửa.

Hình 1. 3. Hệ thống đánh lửa kiểu quang điện
1.3.2. Hệ thống đánh lửa điện tử
Hệ thống đánh lửa điện tử hoạt động dựa trên các tín hiệu như: tốc độ
động cơ, vị trí trục khuỷu - am, vị trí bướm ga, nhiệt độ động cơ,….gửi về
ECU sẽ điều khiển để tạo ra tia lửa ở mạch thứ cấp vào đúng thời điểm đánh
lửa. Hệ thống đánh lửa kỹ thuật số được chia làm hai loại:
✓ Hệ thống đánh lửa gián tiếp
✓ Hệ thống đánh lửa trực tiếp


10

1.3.2.1. Hệ thống đánh lửa gián tiếp

Hình 1. 4. Hệ thống đánh lửa loại gián tiếp
* Ưu điểm:
✓ Tổn thất năng lượng giảm, giảm nhiễu ở mạch thứ cấp do dây cao áp
ngắn hoặc khơng có dây cao.
✓ Khơng có khe hở giữa mỏ quẹt và dây cao áp
✓ Bỏ được các chi tiết hay hư hỏng (bộ ly tâm).
✓ Chi phí dưỡng, sửa chữa giảm.
✓ Kiểm sốt tốt được q trình đánh lửa do có thêm tín hiệu phản hồi IGF
✓ Dễ dàng điều khiển đánh lửa nhờ có chương trình của ECU
* Nhược điểm:

✓ Vẫn sử dụng bộ chia điện cơ khí nên vẫn cịn sự tổn thất điện áp trên bộ
chia và trên dây cao áp.
✓ Gây nhiễu vô tuyến trên mạch thứ cấp.
✓ Khi động cơ làm việc ở tốc độ cao và số xi lanh nhiều thì dễ xảy ra
đánh lửa đồng thời ở hai xi lanh cạnh nhau.


11

✓ Bộ chia điện cần thường xuyên theo dõi và bảo dưỡng.
✓ Thường sử dụng trên các xe du lịch, xe khách nhỏ đời mới có cơng suất
vừa phải, tốc độ trung bình.
1.3.2.2. Hệ thống đánh lửa trực tiếp
Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), bộ chia điện không cịn
được sử dụng nữa. Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp một hệ thống
boobine đôi/đơn cùng với một IC đánh lửa hai xylanh hoặc riêng cho từng
xylanh [5]. Vì hệ thống này được phân làm 2 loại:

Hình 1. 5 Hai loại hệ thống đánh lửa trưc tiếp
a. Loại sử dụng bobine đôi:
* Ưu điểm
✓ Dây cao áp ngắn →giảm tổn thất năng lượng, giảm điện dung ký
sinh,giảm nhiễu vô tuyến
✓ Khơng có bộ phận phân phối điện áp→khơng cịn khe hở đường dẫn
cao áp
✓ Bỏ được các chi tiết dễ hư hỏng: chổi than, bộ phân phối,nắp chia
điện,…
✓ Dùng bobine đôi giảm số lượng bobine, giảm chân điều khiển ECU →
Giá thành rẻ hơn

12

* Nhược điểm
✓ Cấu tạo phức tạp, chi phí bảo dưỡng cao
✓ Hệ thống cần nhiều cảm biến, nếu hỏng 1 trong số chúng có thể gián
đoạn làm viêc hoặc không làm việc được
✓ Dùng bobine đôi nên trong thời kỳ khơng cần thiết làm tiêu thụ nhiều
năng lựơng

Hình 1. 6. Hệ thống đánh lửa trực tiếp loại sử dụng bobine đơi
b. Loại dùng bobine đơn
*Ưu điểm:
✓ Khơng có dây cao áp nên giảm tổn thất năng lượng.
✓ Khơng cịn bộ chia điện giảm chi phí, bảo dưỡng,sửa chữa.
✓ Mỗi bobine được điều khiển riêng biệt bởi một chân của ECU có khả
năng hoạt động độc lập.
✓ Thời điểm đánh lửa chính xác và tối ưu theo mọi chế độ làm việc nên
tăng hiệu suất của động cơ.


13

* Nhược điểm:
✓ Cấu tạo phức tạp, một bobine dùng cho 1 xylanh→Giá thành cao.
✓ Tổn nhiều chân điều khiển của ECU.
✓ Yêu cầu nguồn điện cung cấp phải ổn định.
✓ Cơng nghệ chế tạo khó khăn.

Hình 1. 7. Hệ thống đánh lửa trực tiếp loại bobine đơn

14

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Chương 1 đã nêu lên được tổng quan nhất về những điểm mà một hệ
thống đánh lửa cần có,bao gồm:
- Nêu được nhiệm vụ, yêu cầu phân loại các hệ thống đánh lửa hiện
nay.
- Đưa ra được các cơ sở lý thuyết chung về các hệ thống đánh lửa.
- Giới thiệu hệ thống đánh lửa được sử dụng phổ biến trên các xe hiện
đại ngày nay.


15

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU & NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HT ĐÁNH LỬA
TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ 1TR-FETRÊN XE TOYOTA INNOVA 2016
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA INNOVA 2016
2.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của xe Toyota Innova tại Việt
Nam
- Tháng 1/2016, Toyota Innova chính thức gia nhập vào thị trường Việt Nam
và đã dần thay thế vị trí của dòng xe đàn anh Toyota Zace đã quá lỗi thời.
Hãng xe Nhật mang đến cho khách hàng 02 phiên bản lựa chọn gồm G và J
đều dùng hộp số sàn.

Hình 2. 1 Xe Toyota Innova năm 2006 lần đầu tiên ra mắt tại Việt Nam
- Năm 2008, Toyota Innova tại Việt Nam nhận những nâng cấp đầu tiên.
Theo đó Toyota bổ sung thêm sự lựa chọn cho người tiêu dùng bản V kèm số
tự động 4 cấp.

- Mặc dù sản phẩm Innova 2010 có nhiều thay đổi về ngoại hình, nội thất
nhưng động cơ, hệ thống truyền lực… thì vẫn giữ ngun. Chính vì vậy mà
xe Innova 2010 vẫn giữ nguyên cấu hình động cơ của thế hệ cũ là 1TR-FE và
7KE.
- Đến năm 2016 Toyota Innova mới thực sự ra đời đem đến sự lột xác hoàn
toàn mới. Ở thế hệ mới, hệ thống động lực được TMV nhấn mạnh là sự thay


16

đổi vượt bậc. Xe được trang bị động cơ xăng VVT-i 2.0L, cơng suất 102 kW
tại 5.600 vịng/phút, mơ-men xoắn cực đại 183 Nm tại 4.000 vòng/phút, đi
kèm hộp số sàn 5 cấp hoặc hoặc hộp số tự động 6 cấp.

Hình 2. 2. Mẫu xe Toyota Innova 2016
- Hiện nay, Toyota Innova 2022 được nâng cấp mới mẻ về thiết kế ngoại
hình, trang bị thêm nhiều cơng nghệ hiện đại và tính năng an tồn cũng đã cải
thiện. Thuộc phân khác xe đa dụng rộng rãi, tiện nghi và an tồn, Toyota
Innova ln lọt vào Top 10 xe bán chạy nhất Việt Nam trong nhiều năm liền.

Hình 2. 3. Mẫu xe Toyota Innova 2022


17

2.1.2 Thông số kỹ thuật xe Toyota Innova 2016
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật cơ bản động cơ xe Toyota Innova 2016
Động cơ

1TR-FE

Sơ xy lanh và các bố trí

4-xy lanh thẳng hàng
16-xu páp, cam kép DOHC có

Cơ cấu phân phối khí

VVT-I, dẫn động xích

Dung tích xy lanh [cm3]

1,998

duong kính xy lanh x hành trình [mm]

86.0 x 86.0

Tỷ số nén

9.8

Hệ thống nhiên liệu

L-EFI

Hệ thống đánh lửa

DIS

Công suất phát tối đa SAE-NET [HP/RPM] 134 / 5,600
Mô men xoắn tối đa SAE-NET [Kg.m/rpm] 18.2 / 4,000

Nạp

Thời điểm phối khí

Xả

Mở

52o~ 0 o BTDC

Đóng

12o~ 64 o ABDC

Mở

44 o BBDC

Đóng

8 o ATDC


18

2.2. CÁC THÀNH PHẦN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hình 2. 4. Các thành phần cơ bản trên hệ thống đánh lửa trực tiếp
Hệ thống đánh lửa được trang bị trên xe Toyota Innova là hệ thống
đánh lửa trực tiếp sử dụng một cuộn đánh lửa cùng một IC đánh lửa độc lập ở
mỗi xy lanh. Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặc dây cao áp
nên có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độ bền.
Đồng thời cũng có thể giảm đến mức tối thiểu hiện tượng nhiễu điện từ, bởi vì
khơng sử dụng tiếp điểm trong khu vực cao áp [10]. Hệ thống đánh lửa trực
tiếp trên xe INNOVA hoạt động được một cách chính xác theo chế độ làm
việc của động cơ .


19

2.2.1. Tín hiệu đầu vào (INPUT)
2.2.1.1. Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor)
- Chức năng& nhiệm vụ: Cảm biến vị trí trục khuỷu sử dụng để phát hiện vị
trí của trục khuỷu và tốc độ động cơ. ECU sử dụng tín hiệu NE và tín hiệu G
để tính tốn góc đánh lửa sớm cơ bản.
- Cấu tạo: Bộ phận chính của cảm biến bao gồm một cuộn dây cảm ứng, một
nam châm vĩnh cửu và một rotor dùng để khép mạch từ. Bộ tạo tín hiệu có
khoảng 34 răng ở chu vi của rơ to tín hiệu NE và một khu vực có 2 răng
khuyết [2]. Hai răng khuyết này có thể dùng để phát hiện góc trục khuỷu,
nhưng nó khơng thể xác định xem đó là điểm chết trên của chu kỳ nén hoặc
điểm chết trên cuối xả đầu hút. ECU động cơ kết hợp tín hiệu NE và tín hiệu
G để xác định đầy đủ và chính xác góc trục khuỷu.

Hình 2. 5 Cảm biến vị trí trục khuỷu
–Vị trí của cảm biến: cảm biến được lắp đặt ở đầu máy, đuôi bánh đà hoặc ở
giữa lock máy.
2.2.1.2.Cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position Sensor)

- Chức năng& nhiệm vụ: Cảm biến vị trí trục cam có vai trị quan trọng
trong hệ thống điều khiển của động cơ. ECU sử dụng tín hiệu này để xác định
điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy khác, đồng thời xác định vị trí của
trục cam để xác định thời điểm đánh lử chính xác nhất.
- Cấu tạo: Cảm biến vị trí trục cam có cấu tạo giống cảm biến vị trí trục
khuỷu nhưng rơto tín hiệu của cảm biến trục cam chỉ có 3 răng [17]. Khi trục


20

cam quay, khe hở khơng khí giữ các vấu nhơ ra trên trục cam và cảm biến này
sẽ thay đổi. Sự thay đổi khe hở tạo ra một điện áp thay đổi trong cuộn dây
nhận tín hiệu được gắn vào cảm biến. Sinh ra tín hiệu điện áp G. Tín hiệu G
này được chuyển đi như một thông tin được gửi về ECU động cơ, kết hợp nó
với tín hiệu NE từ cảm biến trục khuỷu để xác định điểm chết trên của kỳ cuối
nén đầu nổ để đánh lửa và phát hiện góc quay trục khuỷu. ECU động cơ dùng
thông tin này để xác định thời gian phun và thời điểm đánh lửa

Hình 2. 6. Cảm biến vị trí trục cam
–Vị trí của cảm biến: Cảm biến được lắp dàn cò hoặc gang bên cạnh của nắp
dàn cò
2.2.1.3.Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle Position Sensor)
- Chức năng & nhiệm vụ: Cảm biến vị trí bướm ga có nhiệm vụ xác định độ
mở của bướm ga và gửi tín hiệu về ECU, từ đó bộ xử lý trung tâm sẽ đưa ra
tín hiệu để điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối ưu theo độ mở bướm ga.
- Cấu Tạo: Cảm biến trên xe TOYOTA INNOVA này là bướm ga điện tử
[8]. Cảm biến sử dụng một phần tử hiệu ứng từ để phát ra các tín hiệu chính
xác, thậm chí trong các điều kiện điều khiển đặc biệt. Cảm biến có 2 mạch
cảm nhận tưng ứng phát tín hiệu, VTA1 và VTA2. VTA1 được sử dụng để
phát hiện góc mở bướm ga và VTA2 được sử dụng để phát hiện trục trặc của

VTA1 [2]. Điện áp tín hiệu cảm biến này thay đổi trong khoảng từ 0V đến 5V
tỷ lệ với góc mở của ướm ga, và hai tín hiệu VTA1 và VTA2 được truyền tới
hộp điều khiển động cơ ECU.


21

Khi bướm ga đóng, điện áp phát ra của cảm biến giảm và khi bướm ga
mở, điện áp phát ra của cảm biến tăng. ECU tính tốn góc mở bướm ga theo
những tín hiệu này và điều khiển bộ chấp hành. Bướm ga tương ứng với điều
khiển của lái xe [13]. Những tín hiệu này cung cấp được sử dụng trong việc
các phép tính như hiệu chỉnh tỷ lệ khơng khí – nhiên liệu, hiệu chỉnh làm đậm
tăng cơng suất và điều khiển cắt nhiên liệu.

Hình 2. 7. Cảm biến vị trí bướm ga

–Vị trí của cảm biến: Cảm biến vị trí bướm ga được lắp đặt trên cổ họng gió,
trên trục của bướm ga.
2.2.1.4. Cảm biến kích nổ (Knock Sensor)
- Chức năng & nhiệm vụ: Cảm biến kích nổ Knock Sensor là để đo tiếng gõ
trong động cơ và phát ra tín hiệu điện áp gửi về ECU, từ đó ECU sẽ nhận và
phân tích tín hiệu đó để điều chỉnh góc đánh lửa sớm làm giảm tiếng gõ