Nghiên cứu sử dụng oxylosop vào công tác chẩn đoán kỹ thuật động cơ đốt trong, chương 8 pps

Chương 8:

Đặc tính dao động

2.3.3.1. Hệ thống đánh lửa tiếp
điểm
1. Mơ tả đường đặc
tính
Hệ thống đánh lửa gồm hai mạch : Mạch sơ cấp (điện áp thấp
), mạch thứ cấp (điện áp cao ). Dao động ký có thể trình bày mạch
dao động cho một xylanh hay tất cả các xylanh của động cơ. Trong
quá trình đo, ta điều chỉnh đường đặc tính sao cho ổn định. Ta điều
khiển chọn đường đặc tính,cho phép ta lựa chọn đường đặc tính sơ
cấp hay đường đặc tính thứ cấp. Đặc tính sơ cấp trình bày hoạt
động của mạch s cấp : vít lửa, tụ điện, cuộn dâ , v.v. Đường đặc
ơ
y
tính thứ cấp trình bày hoạt động của bugi, cuộn dây, v.v.
 Đường đặc tính sơ cấp
Q trình đánh lửa bắt đầu khi tiếp điểm đóng mạch điện sơ
cấp, cho phép dịng điện từ ắcquy vào cuộn dây sơ cấp trong
bobine. Trên dao động ký, vệt sáng là một đường thẳng đi xuống,
báo một sự thay đổi từ 0V đến một điện áp dương khi tiếp điểm
đóng. Sau đó, vệt sáng chuyển động theo đường nằm ngang, chỉ
điện áp không đổi trong suốt thời gian (hình 2-7).

H. 27
Khi tiếp điểm mở, d
ịng điện trong mạch s cấp bị ngắt,
ơ
vệt sáng

chuyển động lên trên vạch 0.
Khi dòng điện trong mạch sơ cấp bị ngắt đột ngột , làm xuất


hiện một suất điện động cảm ứng trên cuộn dây thứ cấp sinh ra
một điệ áp cao. Vệt sáng theo sự chuyển động của điện áp , đi từ
n
điện áp âm đến điện áp dương, sau đó dao động nhỏ dần (hình 2-8).


Hình 28
Tại điểm nơi mà điện áp trong cuộn dây
bằng 0,

h ì dao động trở
t
lại

vạch 0 , chuyển động ngang qua màn hình cho đến khi tiếp điểm
đóng, và một
chu kỳ đánh lửa mới của xylanh tiếp theo.
Dao động sóng được tạo thành từ những trường hợp trên là
đường đặc tính sơ cấp ( hình 2-9 ).

H. 2-9 Đường đặc tính sơ cấp
Đường đặc tính thường được phân thành 3 vùng : Vùng đánh
lửa, vùng trung gian và vùng ngậm điện. Đường đặc tính sơ cấp


bắt đầu từ vùng đánh lửa và kết thúc khi đến vùng ngậm điện.

 Đường đặc tính thứ cấp
Đường đặc tính thứ cấp trình bày những trường hợp của mạch
đánh lửa thứ cấp. Đường đặc tính này cũng bắt đầu ở phía trái với
sự phóng điện của bugi. Khi dịng điện trong cuộn sơ cấp bị ngắt,
làm xuất hiện sức điện động cảm ứng trong cuộn dây thứ cấp, sinh
ra điện áp thứ cấp đến đ cực bugi. Giá trị điện áp phụ thuộc vào
iện
ộ
khả năng cách điện của bobine, b chia điện, dây bugi v.v, được
miêu tả trên dao động ký là một đường thẳng đứng hướng lên trên.
Chiều cao của đường thẳng này là giá trị điện áp cần thiết có khả
năng tạo ra tia lửa điện gọi là đường cháy (hình 2-10).

H. 2-10 Đường cháy của đường đặc tính thứ cấp


Khi điện áp thứ cấp đạt đến giá trị điện áp đánh lửa, tia lửa
điện xuất hiện giữa hai điện cực bugi. Tia lửa điện tiếp tục cho đến
khi bobine khơng cịn cung cấp đủ điện áp để cho dịng điện qua
khe hở bugi. Trong suốt thời gian này, điện áp cịn lại khơng thay
đổi. Vì vậy vệt sáng trên màn hình cho thấy sự bắt đầu của tia lửa
như là sự giảm điện áp và di chuyển ngang ở mức điện áp đó cho
đến khi điện áp k
hơng đủ duy trì tia lửa. Đường ngang này trên
dao động ký được hình thành bởi giá trị điện áp cần thiết để duy trì
đánh lửa gọi là đường đánh lửa. Sau đường đánh lửa là những dao
động báo hiệu điện áp giảm dần (hình 2-11).

H. 2-11 Đường đánh lửa của đường đặc tính thứ cấp


Vùng này trên dao động ký tương tự như vùng trung gian của
mạch sơ cấp.Tại điểm khi khơng có điện áp trong cuộn dây, vệt
sáng trở về vạch 0 và di chuyển ngang cho đến khi tiếp điểm đóng
và một chu trình mới bắt đầu.
Mặc dù, tiếp điểm là bộ phận của mạch sơ cấp, nhưng việc
đóng và mở tiếp điểm xuất hiện trong mạch h cấp. Trong suốt
tứ
thời gian n
gậm điện, khơng ảnh hưởng đến mạch thứ cấp. Vì vậy,
dao động ký miêu tả ảnh hưởng của góc ngậm điện trong mạch thứ
cấp. Khi tiếp điểm đóng, dịng điện chạy
qua mạch sơ cấp. Vệt sáng trên màn hình là một đường thẳng
xuống ,sau đó
xuất hiện những dao động nhỏ dầnrồi trở về vạch 0.
Vệt sáng

i
d
chuyển

ngang cho đến khi tiếp điểm mở tạo thành đường cháy khác
(hình 2-12).


H. 2-12 Góc ngậm điện của đường đặc tính
thứ cấp

Đường đặc tính thứ cấp là đường đặc tính được sử dụng
thường xun cho chẩn đốn, vì gần như tồn bộ mạch đánh lửa có
thể được tìm thấy (hình
2-13).

H. 2-13 Đường đặc tính thứ cấp


 Để đơn giản, đường đặc tính của hệ thống đánh lửa tiếp điểm
được mơ tả
như hình 2-14

kV
15

Vùng tốc độ
cao
B
Vùng tốc độ
thấp

D
0 A

C

Vùn
g
đánh

lửa

F

E
Vùn
g
trun
g
gian

Vùng ngậm điện

H. 2-14 Đường đặc tính của hệ thống đánh lửa tiếp điểm
Trên hình ảnh của dao động ký biểu diễn điện áp có các điểm
sau đặc trưng
:
Điểm A : Tại đó tiếp điểm mở, tạo nên sự giảm đột ngột của
điện áp sơ
cấp, điện áp thứ cấp biến đổi theo, tia lửa điện phóng qua cực bugi.
Điểm B : Điện áp tiến tới cực điạ bugi phóng điện v sau
,
à
đó năng lượng giảm dần.
Điểm C : Điện áp duy trì đánh lửa và kéo dài quá trình giải
phóng năng lượng điện tích lũy trong q trình đó.


Điểm D : Năng lượng của cuộn dây không đủ duy trì tia lửa ở
điện cực,

tạo thành quá trình dao động của xung đánh lửa.


Điểm E : Kết thúc quá trình dao động của xung đánh lửa. Tại
đó, tiếp điểm đóng mạch điện s cấp, cung cấp điện cho cuộn
ơ
dâysơ cấp trong bobine.
Điểm F : Tiếp điểm mở và kết thúc quá trình cấp điện cho
n
cuộn sơ cấp, điện áp biến đổi đột ngột từ điệ áp nguồn cung cấp
đến bằng 0 Điện áp trong cuộn thứ cấp tăng vọt.
.
Các điểm đặc trưng này phân q trình điện áp – góc quay trục
khuỷu
thành 3 vùng :
-Vùng đánh lửa ( từ điểm A đến điểm D ) : Là khoảng thời
gian đánh
lửa
.

Khi dòng sơ cấp bị ngắt tại A, từ trường trong cuộn sơ cấp bị
ngắt đột

ường sức từ trường cắt ngang, làm xuất
ngột. Chuyển động của đ
hiện một suất điện động cảm ứng trên cuộn dây thứ cấp. Trên
cuộn dây thứ cấp của bonbine sẽ sinh ra một điện áp vào khoảng từ
15kV  40 kV. Giá trị này phụ thuộc rất nhiều vào thông số của
mạch sơ cấp và thứ cấp như : Chất lượng của bugi, khả năng cách
điện của dây cao áp, bộ chia điện cao áp… Điện áp thứ cấp cực đại

mà tại đó q trình đánh lửa xảy ra gọi là điện áp đánh lửa.
Khi điện áp thứ cấp đến hai điện cực của bugi, hỗn hợp
nhi n liệu ở giữa các khe hở điện cực của bugi chưa bị đốt cháy. Lúc
ê
này, ta xem bugi như một tụ điện, năng lượng đưa đến được tích trữ
ở giữa hai điện cực của bugi cho đến khi điện áp thứ cấp thành điện
áp đánh lửa thì xuất hiện tia lửa điện phóng qua điện cực của bugi
đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Tại điểm B điện áp thứ cấp đạt giá trị
cực đại.


Tại điểm B sau khi tia lửa điện phóng điện, thì năng lượng
giảm dần. Sự sụt giảm này là sự phân phối điện dung của tia lửa
điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu để bắt đầu quá trình cháy. Phần
năng lượng cịn lại sẽ được tiếp tục phóng qua khe hở giữa hai điện
cực bugi được thể hiện tại điểm C.


Tại điểm D, điện trở tăng lên làm xuất hiện sự nhô lên
trên dao động. Độ lệch giữa B và D trên dao động dùng để chỉ
thời gian duy trì tia lửa hay thời gian cháy.
à
-Vùng trung gian ( từ điểm D đến điểm E ) : L khoảng
thời gian san đều điện áp của cuộn thứ cấp, do tính chất của
mạch dao động điện, nên tại đó xuất hiện các dao động nhỏ dần
và bị dập tắt. Cuộn dây thứ cấp đóng vai trị quan trọng, nếu trị
số điện cảm của c
uộn dây khơng thích hợp thì q trình dao
động không thể dập tắt nhanh, gây nên hiện tượng phóng qua
tiếp điểm khi đóng, làm cháy hỏng tiếp điểm. Do đó, vùng này

đặc trưng cho chất lượng của cuộn dây thứ cấp của bonbine.
- Vùng ngậm điện ( từ điểm E đến điểm F ) : Là khoảng
thời gian tiếp điểm đóng truyền năng lượng điện cho cuộn dây
sơ cấp. Khả năng truyền điện qua tiếp điểm phụ thuộc vào chất
lượng của cuộn dây sơ cấp, chất lượng bề mặt tiếp điểm, của
tụ điện, chất lượng của các đầu nối điện thấp áp. Nếu chất
lượng của bề mặt tiếp điểm và chất lượng của cuộn dây sơ cấp
bị kém đi, thì tại các điểm E và F xuất hiện các dao động nhỏ.
Do đó, vùng này đặc trưng cho chất lượng của cuộn dây sơ cấp