thiết kế hệ thống đánh lửa động cơ, chương 3 doc

Chng 3:
Các bộ phận chính trong hệ
thống đánh lửa
a. Biến áp đánh lửa (bôbin).
* Công dụng:
Biến điện áp một chiều 6V, 12V thành điện áp 12

25(KV).
* Cấu tạo:
Bôbin th-ờng đ-ợc làm kín, không tháo lắp chi tiết bên trong
để sửa chữa. Lõi bôbin đ-ợc làm bằng lá thép kỹ thuật điện, có
chiều dày 0,35 (mm) đ-ợc sơn cách điện với nhau. Trên lõi thép
đ-ợc cuốn hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Cuộn dây sơ cấp đ-ợc
cuốn khoảng 250
400(vòng), tiết diện dây khoảng 0,70,8(mm)
và đ-ợc cuốn phía ngoài để thoát nhiệt.
Còn cuộn thứ cấp đ-ợc cuốn bên trong, số vòng dây 19000
26000(vòng), tiết diện 0,07 0,1(mm). Trong một số bôbin cả lõi
và các cuộn dây đều đ-ợc ngâm trong dầu biến thế, mục đích để
làm mát nhanh cho bôbin .

14
15
13
Hình 6.8: Cấu tạo của bôbin
1. Cọc cao áp 9. Cuộn dây thứ
cấp
2. Các lá thép kỹ thuật 10. Khoang chứa
dầu làm mát
3. Nắp cách điện 11. Đế cách điện
4. Lò xo tiếp dẫn 12. Lõi

5. Thân của biến áp 13. Cọc nối ra tiếp
điểm (cọc âm)
6. Giá đỡ 14. Cọc d-ơng
(BK+) nối từ khoá điện
7. Mạch từ tr-ờng ngoài 15. Cọc cao áp
trung tâm (cọc 4)
8. Cuộn sơ cấp
* Nguyên lý hoạt động :
Khi khoá điện đóng và cặp tiếp điểm của bộ chia điện đóng
(mạch sơ cấp khép kín). Dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp, lõi thép
trở thành nam châm điện , sinh ra từ tr-ờng ở cuộn dây sơ cấp và từ
tr-ờng này móc vòng qua cuộn thứ cấp. Nếu dòng sơ cấp bị ngắt
đột ngột và từ tr-ờng do nó sinh ra cũng bị mất đột ngột . Từ một
trị số nhất định từ tr-ờng này giảm nhanh về không là quá trình
biến đổi từ tr-ờng. Nên theo định luật cảm ứng điện từ ở cuộn thứ
cấp sẽ xuất hiện một sức điện động có trị số cao tỷ lệ với số vòng
dây t-ơng ứng khoảng 18
25(KV). Đồng thời cũng làm xuất hiện
sức điện động tự cảm ở cuộn sơ cấp có trị số khoảng 180
200(V).
a. Bộ chia điện (đelcô)
* Công dụng :
Đóng cắt dòng điện sơ cấp để tạo xung cao áp, đồng thời phân
phối điện áp cao tới các bugi theo thiết bị đánh lửa của động cơ
theo đúng thời điểm quy định .
* Cấu tạo :
Bộ chia điện (đelcô) gồm 3 bộ phận chính : Bộ phận tạo xung ,
bộ phận chia điện cao áp và bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm

1. cam bộ cắt điện.
2. Tụ điện.
3. Lò xo lá.
4. Cần bộ cắt điện.
5. Trục tiếp điểm cố định.
6. Vỏ.
7. Cần giữ.
8. Trục bộ chia điện.
9. Bộ điều chỉnh li tâm.
10. Đĩa cố định.
11. Đĩa di động.
12. Bộ điều chỉnh đánh lửa kiểu chân
không.
Hình 6.9: Cấu tạo bộ phận
chia điện
- Bộ phận tạo xung gồm cam và cặp tiếp điểm, cam chia điện
đ-ợc chế tạo riêng lắp chặt với trục của bộ chia điện số vấu cam
đúng bằng số xi lanh của động cơ. Bộ chia điện đ-ợc dẫn động từ
trục cam thông qua ăn khớp bánh răng của trục cam và trục bộ chia
điện . Cặp tiếp điểm đ-ợc bố trí cố định trên một đĩa trong bộ chia
điện làm nhiệm vụ đóng và ngắt dòng sơ cấp. Các tiếp điểm hoạt
động nhờ cam khi cam quay theo chiều làm việc cho đến khi phần
vấu cam tác động vào tiếp điểm động và làm tiếp điểm mở ra. Tiếp
điểm mở hoàn toàn khi đỉnh của vấu cam tác động vào vấu tỳ của
cần tiếp điểm động. Qúa trình lặp đi lặp lại cho các vấu cam tiếp
theo.


1. Vấu cam.
2. Chốt.

3. Cần tiếp điểm động.
4. Cặp tiếp điểm.

Hình 6.10: Cam chia điện tác
động vào cặp tiếp điểm .
Bộ phận chia điện cao áp gồm có :
- Con quay chia điện
- Nắp bộ chia điện
- Than tiếp điện và lò
xo đàn hồi
- Con quay chia điện đ-ợc lắp cách điện với trục và cố định
trên trục. Thỏi than tiếp điện đ-ợc lắp cùng lò xo để đảm bảo tiếp
xúc tốt giữa rôto (con quay) với dây cao áp trung tâm . Nắp bộ chia
điện đ-ợc làm bằng vật liệu cách điện cao, trên nắp bố trí các cặp
đấu dây cao áp, số cọc bằng số xi lanh của động cơ. Một vấn đề
đ-ợc đặt ra là: số vấu cam cố định, cặp tiếp điểm đóng mở phụ
thuộc vào tốc độ của bộ chia điện, hay nói cách khác khi số vòng
quay của động cơ tăng, thời gian đóng mở tiếp điểm giảm đi, thời
gian thực hiện một chu trình đóng mở cũng rất ngắn, kéo theo thời
gian để thực hiện một quá trình cũng đ-ợc rút ngắn vì vậy đòi hỏi
thời gian đánh lửa của bugi cũng phải sớm lên so với số vòng quay.
Điều đó có nghĩa là tiếp điểm phải đ-ợc mở sớm hơn .
Có hai cách để làm tiếp điểm mở sớm là:
+Bố trí xoay cả cặp tiếp điểm ng-ợc chiều trục cam .
+Xoay cam bộ chia điện đi một góc cùng chiều với chiều quay
của bộ chia diện .
Khi động cơ chạy ở chế độ cầm chừng, sự đánh lửa xảy ra
ngay tr-ớc khi piston lên đến ĐCT ở cuối kỳ nén.
ở các tốc độ cao
hơn, sự đánh lửa phải xảy ra sớm hơn, nếu không piston sẽ v-ợt

qua ĐCT và đi xuống ở kỳ cháy tr-ớc khi áp suất cháy đạt đến giá
trị cực đại. Piston đi xuống tr-ớc sự tăng áp suất sẽ dẫn đến kỳ
cháy không chuẩn (làm sai lệch quá trình cháy). Dẫn đến áp lực
sinh ra tác dụng vào đỉnh piston không đúng thời điểm, do đó gây
lãng phí nhiều năng l-ợng trong quá trình sinh công. Nhiều bộ chia
điện (bộ phân phối) sử dụng hai bộ điều chỉnh đánh lửa sớm : bằng
chân không và bằng li tâm .Cơ cấu đánh lửa sớm bằng chân không
điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa vào tải của động cơ . Cơ cấu đánh
lửa sớm bằng li tâm điều chỉnh góc đánh lửa sớm nhờ lực quán
tính của quả văng li tâm làm xoay trục bộ chia điện đi một góc khi
số vòng quay của động cơ tăng.
+ Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không:
+ Loại hộp màng đơn .
+ Loại hộp màng kép .
- Hộp màng đơn
* Cấu tạo : Gồm hộp màng .
Nhờ có màng cao su chia hộp thành hai màng riêng biệt:
+ Buồng thông với khí trời .
+ Buồng nối thông với phía sau b-ớm ga hoặc phía tr-ớc b-ớm
ga hoặc là một buồng nối với phía tr-ớc, một buồng nối phía sau
lò xo hồi vị luôn có xu h-ớng đẩy màng về vị trí cân bằng. Cần kéo
(3) một đầu đ-ợc cố định với mâm di động nhờ đầu kia nối với
màng.
Hình 6.11: Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không với
hộp màng đơn (a) và hộp màng kép (b).
1. Mâm di động ; 2. Cần kéo ; 3. Màng cao su ; 4. Lò xo
hồi vị của màng đơn;5. Vỏ hộp chân không ; 6. Đầu ống chân
không nối phía sau b-ớm ga ; 7. Lò xo hồi vị màng nối phía tr-ớc
b-ớm ga; 8. Cữ chặn ; 9. Đầu ống chân không nối phía tr-ớc b-ớm
ga.

1. Bộ chia điện.
2. Mâm chia điện.
3. Màng.
4. Khoang thông với phía
d-ới b-ớm ga.
5. Khoang thông với phía
tr-ớc b-ớm ga.
6. Vỏ.
7. B-ớm ga.
8. Họng khuếch tán.

Hình 6.12: Nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh đánh lửa
sớm bằng chân không


Tăng tải trọng
Giảm tải trọng


Hình 6.13: Bộ tự động điều chỉnh đánh lửa
sớm kiểu chân không
- Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ ch-a làm việc, áp suất ở hai buồng nh- nhau, lò
xo đẩy màng và cần đẩy vào giữ cho mâm trên ở một vị trí cố định
ứng với góc đánh lửa sớm ban đầu. Khi động cơ bắt đầu làm việc
1. Đến buồng hỗn hợp
của các burato.
2. Lò xo.

3. Nắp.
4. Màng.
5. Vỏ.
6. Đĩa cố định.
7. Cần kéo.
8. Đĩa di động.
9. Vỏ bộ cắt điện.
10.
ổ bi.
b-ớm ga còn đóng kín hoặc hé mở nhỏ. Độ chân không ở phía sau
b-ớm ga lớn thắng đ-ợc sức căng lò xo hút màng đi ra, kéo theo
cần và mâm trên quay ng-ợc chiều với chiều quay của trục bộ chia
điện, làm góc đánh lửa sớm tăng lên.
Khi b-ớm ga mở lớn dần, độ chân không phía sau b-ớm ga
giảm dần, áp suất ở hai buồng không còn chênh lệch nhiều, không
thắng đ-ợc sức căng của lò xo, lò xo căng ra đẩy màng và cần đi
vào làm cho mâm chia điện quay cùng chiều với chiều quay của
trục bộ chia điện làm giảm góc đánh lửa sớm.
B. Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm:

Hình 6.14: Bộ điều chỉnh góc đánh
lửa sớm kiểu li tâm.
* Cấu tạo:
1. Vòng hãm.
2. Vòng đệm.
3. Trục cam bộ cắt điện.
4. Thanh vai với lỗ dọc.
5. Bạc của cam.
6. Lò xo.
7. Quả văng.

8. Chốt.
9. Trục.
10. Tấm đỡ.
11. Trục dẫn động.
Bộ điều chỉnh ly tâm gồm đĩa cố định với trục cam. Trên đĩa
bố trí hai chốt để lắp hai quả văng (đối trọng). Hai quả văng có thể
quay quanh hai chốt và đ-ợc giữ chặt bởi hai lò xo có độ cứng khác
nhau, mục đích trong quá trình làm việc dễ dàng hơn, tăng phạm
vi điều chỉnh.
* Nguyên lý:
Khi trục bộ chia điện quay nhanh (tốc độ động cơ lớn) lực ly
tâm lớn làm các quả văng văng ra xa, thắng đ-ợc sức căng của lò
xo, quả văng bung ra làm quay trục bộ chia điện theo chiều quay
của nó và tiếp điểm mở sớm, góc đánh lửa sớm tăng lên.
Khi tốc độ trục khuỷu giảm (tốc độ trục chia điện giảm), lực ly
tâm của quả văng giảm, lò xo kéo qủa văng đi vào làm trục bộ chia
điện quay chậm lại kéo theo vấu cam chậm mở tiếp điểm, góc
đánh lửa sớm giảm.
Kết hợp hai ph-ơng pháp điều chỉnh cho ta góc đánh lửa sớm
tổng hợp, đồ thị biểu diễn góc đánh lửa sớm theo tải trọng của
động cơ. Góc đóng của tiếp điểm là góc giữa hai lần đánh lửa kế
tiếp nhau (
). Góc mở () là góc đ-ợc tính từ lúc tiếp điểm bắt đầu
mở đến khi nó bắt đầu đóng. Tổng hai góc trên gọi là góc đánh lửa
(
).

= + : Góc đóng Z : Số
xi lanh
= 360

0
/2 : Góc mở :
Góc đánh lửa

: Góc đóng
: Góc mở
: Khe hở má vít



Hinh 6.15: Khe hë m¸ vÝt vµ
gãc ®ãng