thiết kế hệ thống đánh lửa động cơ, chương 6 pps

Chương 6:
HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn dung
a) S¬ ®å nguyªn lý .
H×nh 6.23: S¬ ®å nguyªn lý hÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn dung
a) CÊu t¹o :
1. Nguån ®iÖn xoay chiÒu , cuén nµy sÏ t¹o ®iÖn ¸p
vµ dßng ®iÖn ®Ó tÝch cho tô .
2. Cuộn điều khiển có nhiệm vụ tạo ra xung điện áp
để điều khiển tristo
3. Bugi.
4. Cuộn CDI gồm : C tụ tích ; Đ
1
, Đ
2
là các đi ốt
chỉnh l-u dòng xoay chiều thành một chiều do cuộn nguồn
tạo ra để nạp cho tụ . Đ
4
là đi ốt để chỉnh l-u dòng điện
xoay chiều do cuộn điều khiển tạo ra vào cực của đi ốt
điều khiển . SCR: thysito điều khiển ; D
3
: đi ốt bảo vệ cho
tụ ; K: nút tắt máy ; W
1
, W
2
là cuộn sơ cấp và thứ cấp của
biến áp đánh lửa .
b) Nguyên lý làm việc.
Trong quá trình làm việc tụ C tích luỹ một năng l-ợng do

cuộn nguồn sinh ra , quá trình tích điện của tụ điện có thể thực hiện
một cách liên tục hoặc có thể theo từng xung gián đoạn phụ thuộc
vào thời điểm đánh lửa
Đến thời điểm đánh lửa cuộn điều khiển (2) sẽ tạo ra một
điện áp điều khiển , điện áp này sẽ đ-ợc đi ốt D
4
nắn để đ-a tới
cực điều khiển của đi ốt điều khiển SRC . Do tính chất làm việc của
đi ốt điều khiển làm cho đi ốt điều khiển mở vì vậy sẽ có một dòng
điện phóng từ cực d-ơng của tụ qua cuộn W
1
(-) của tụ. Do tốc
độ của của dòng điện phóng của tụ qua cuộn W
1
rất lớn sẽ làm xuất
hiện trên cuộn W
2
một suất điện động cảm ứng , suất điện động
này có giá trị rất lớn 15
20kv lúc này ở bugi xuất hiện tia lửa điện
để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu theo đúng thứ tự nổ của động cơ .
trong quá trình làm việc khi dòng sơ cấp bị mất đột ngột sẽ làm
suất hiện một suất điện động có giá trị rất lớn nếu không đ-ợc dập
tắt nó có thể đánh thủng tụ . Nh-ng nhờ có đi ốt D
3
nên khi suất
hiện điện động này xuất hiện tạo lên một mạch khép kín W
1
D
3

W
1
do có sự sụt áp trên các linh kiện nên suất điện động tự cảm
sẽ bị dập tắt dần mà không đạt tới giá trị điện áp đánh thủng tụ điện
, tụ điện đ-ợc bảo vệ an toàn .
Khi muốn tắt máy đóng K , suất điện động tạo ra ở cuộn
nguồn đi ra mát không nạp vào tụ làm cho tụ không phóng dẫn đến
không đánh l-ả đ-ợc
động cơ tắt .
6.6. Hệ thống đánh lửa bán dẫn.
6.6.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển.
a. Cấu tạo:
Hình 6.24: Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa
tranzito có tiếp điểm
Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm gồm: hộp điện trở
phụ R
f1
,R
f2
, transistor thuận đóng cắt dòng sơ cấp có dòng làm việc
710(A), điện áp định mức 120V. Để trasistor hoạt động tích cực ta
sử dụng một biến áp xung gồm hai cuộn dây W

1
, W

2
.
1. Điôt
2. Tụ điện

3. Biến áp xung
4.Điôt ổn áp
5.Hộp chuyển mạch
tranzito TK- 102
6.Bộ cắt điện
7.Khoá điện
8. Điện trở phụ
9. ống tăng thế
10. Bộ chia điện
Đến máy khởi động
Rơle kéo
máy khởi
động
Hình 6.25: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán
dẫn có tiếp điểm
Trong đó cuộn W
1
đóng vai trò nh- một điện trở phân cực, R
2
là điện trở phân áp cho cực bazơ của transistor khi nó làm việc. Tụ
C
2
là tụ một chiều có trị số điện dung lớn khoảng 50F duy trì điện
áp làm việc của mạch điện áp nguồn có sự thay đổi. Transistor
đ-ợc điều khiển nhờ tiếp điểm (Đ
L
)và đ-ợc bảo vệ nhờ điôt (Đ
B
)
khi dòng sơ cấp bị mất đột ngột, Đ

B
đ-ợc mắc nối tiếp với Điôt
cách li (Đ
C
) có tác dụng ngăn không cho dòng điện đi vào
transistor.
ở trạng thái bình th-ờng mạch dao động R
1
- C
1
giúp cho
quá trình làm việc của transistor đ-ợc tốt hơn. Ng-ời ta bố trí các
bộ phận C
2
, transistor, biến áp xung, Đ
B
, Đ
C
, R
1
- C
1
trong một hộp
gọi là hộp chuyển mạch TK102.
Biến áp đánh lửa gồm hai cuộn dây(Sơ cấp W
1
và cuộn thứ cấp
W
2
) có hệ số tự cảm nhỏ và có hệ số biến áp lớn. Cuộn W

1
có
khoảng 180 vòng, cuộn W
2
có khoảng 4000 vòng.
b. Nguyên lý hoạt động .
Tới bộ chia điện
Khi động cơ làm việc tiếp điểm Đ
L
đóng mở liên tục. Khi Đ
L
đóng có dòng điện phân áp I
0
chạy trong mạch nh- sau:
I
0
(+) ắc quy K( khoá điện) R
f1
R
f2
W
1
R
2
W

1
Đ
L
(-) ắc quy .

W
2
Khi dòng phân áp chạy qua điện trở R
2
có sự sụt áp tạo ra sự
chênh lệch điện áp giữa cực góp E
1
và cực gốc B
1
theo điều kiện
trên transistor mở, dòng điều khiển I
b
có chiều nh- sau:
I
b
(+) ắc quy K(khoá) R
f1
R
f2
W
1
E
T
E
BT
B
T
W

'
1
Đ
L
I
b
(-) ắc quy.
Dòng điều khiển đánh thủng tiếp giáp EC
T
làm xuất hiện
dòng làm việc ký hiệu I
C
có chiều nh- sau :
I
C
(+) ắc quy K(khoá điện) R
f1
R
f2
W
1
E
T
EC
T
C
T
Mát (-) ắc quy, lúc này dòng sơ cấp I
1
chạy qua cuộn sơ

cấp có trị số : I
1
= I
0
+ I
b
+I
C
.
Do tiếp điểm Đ
L
ch-a mở nên đây là thời gian gia tăng dòng
sơ cấp, nó biến thiên từ giá
trị bằng không đến MAX.
ở cuộn sơ cấp xuất hiện một sức
điện động tự cảm cản trở sự gia tăng của dòng sơ cấp. Do sự biến
thiên của I
1
nên ở cuộn thứ cấp W
2
cũng xuất hiện một sức điện
động cảm ứng có giá trị nhỏ khoảng 1500(V). Mạch thứ cấp là
mạch hở ch-a có hiện t-ợng đánh lửa, phần năng l-ợng này không
đ-ợc giải phóng mà đ-ợc giữ lại trong cuộn dây, một phần toả
nhiệt ra bên ngoài làm cho biến áp nóng lên .
Khi tiếp điểm điều khiển Đ
L
mở ra, dòng điện qua W
1
bị mất

(
'
1
w
I = I
0
+ I
b
0,7 0,9 A),
'
1
w
I , dòng điều khiển I
b
= 0. Transistor
đóng, do vậy dòng làm việc mất đột ngột, tốc độ biến thiên trị số
giảm nhanh. Từ thông sinh ra biến thiên nhanh cảm ứng sang cuộn
thứ cấp W
2
, cuộn W
2
sinh ra một sức điện động có trị số lớn
(20KV
30KV). Đây chính là điện áp đánh lửa U
2
, tiếp điểm mở
dòng sơ cấp và thứ cấp của biến áp xung bị cắt, sức điện động cảm
ứng của cuộn thứ cấp phân cực ng-ợc tác dụng vào cực điều khiển
của transistor, làm nó khoá ngay sau 3
5(s), do đó tăng tốc độ

dòng sơ cấp. Còn dòng thứ cấp của biến áp xung bị triệt tiêu do đi
qua điện trở R
2
và làm nóng R
2
. Cũng trong lúc tiếp điểm mở, sức
điện động tự cảm trong cuộn sơ cấp của biến áp đánh lửa có thể
làm hỏng transistor khi trị số điện áp sức điện động tự cảm lớn hơn
110V. Điôt ổn áp Đ
B
bị đánh thủng do dòng ng-ợc đi qua, do đó
tạo ra mạch khép kín : W
1
Đ
C
Đ
B
W
1
. Khi đi qua các điôt
tạo ra sự sụt áp trên đó làm sức điện động tự cảm ở cuộn sơ cấp
giảm xuống không đạt tới trị số điện áp đánh thủng trasistor nh-
vậy transistor đ-ợc bảo vệ .