BÀI GIẢNG CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

CHƯƠNG 4:

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA


NỘI DUNG
I

NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ
THỐNG ĐÁNH LỬA

II

LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG

III

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG VÍT

IV

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN

V

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA QUA ECU
ĐIỀU KHIỂN


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG

ĐÁNH LỬA
1. Nhiệm vụ
Biến nguồn điện xoay chiều hoặc một chiều có hiệu
điện thế thấp thành các xung điện thế cao (từ 15.000 đến
40.000V ). Các xung điện áp cao này sẽ được phân bố đến
bougie của các xylanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện
đốt cháy hòa khí.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
2. Yêu cầu
 Hiệu điện thế thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở
bougie trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ.
 Tia lửa trên bougie phải đủ năng lượng và thời gian phóng để
sự cháy bắt đầu.
 Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của
động cơ.
 Các phụ kiện phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao
và độ rung xóc lớn.
 Sự mài mòn điện cực bougie phải nằm trong khoảng thời gian
cho phép.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.1 Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng
 Hệ thống đánh lửa điện cảm (TI- Transistor Ignition System).

I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.1 Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng
 Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI- Capacitor Discharge
Ignition System).


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển
 Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển
 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển
 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Quang.

I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển
 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.3 Phân loại theo cách phân bố điện cao áp
 Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện (Distributor Ignition
System)


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.3 Phân loại theo cách phân bố điện cao áp
 Hệ thống đánh lửa trực tiếp (Distributorless Ignition
System hoặc Direct Ignition System)


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.4 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.

I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.4 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 điện tử.


I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG
ĐÁNH LỬA
3. Phân loại
3.5 Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp
 Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa.
 Hệ thống đánh lửa sử dụng transistor (TI).
 Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor (CDI).


II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
1. Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m
 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế cực
đại đo được ở hai đầu cuộn dây thứ cấp khi tách dây
cao áp ra khỏi bougie.
 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m phải đủ lớn để có khả
năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bougie,
đặc biệt là lúc khởi động.

II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
2. Hiệu điện thế đánh lửa Uđl
Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa trên
bougie xảy ra, được gọi là hiệu điện thế đánh lửa (Uđl).
Định luật Pashen

U

đl

P.
K .
T

P: Áp suất trong buồng đốt tại thời điểm
đánh lửa.
: khe hở bougie.
T: nhiệt độ ở điện cực trung tâm của
bougie tại thời điểm đánh lửa.
K: hằng số phụ thuộc vào thành phần của
hỗn hợp hòa khí.


II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
2. Hiệu điện thế đánh lửa Uđl
 Ở chế độ khởi động lạnh, Uđl tăng khoảng 20 đến 30%
do nhiệt độ điện cực bougie thấp.

 Khi động cơ tăng tốc, đầu tiên Uđl tăng, do áp suất nén
tăng, nhưng sau đó Uđl giảm từ từ do nhiệt độ điện cực
bougie tăng và áp suất nén giảm do quá trình nạp xấu
đi.


II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
2. Hiệu điện thế đánh lửa Uđl
 Uđl có giá trị cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc, có
giá trị cực tiểu ở chế độ ổn định khi công suất tải nhỏ.
 Trong quá trình vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên,
Uđl tăng 20% do điện cực bougie bị mài mòn. Sau đó Uđl
tiếp tục tăng do khe hở bougie tăng. Vì vậy, để giảm Uđl
phải hiệu chỉnh lại khe hở bougie sau mỗi 10.000 km.


II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
3. Góc đánh lửa sớm
Góc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ
tính từ thời điểm xuất hiện tia lửa điện tại bougie cho đến
khi piston lên tới điểm chết trên.


II. LÝ THUYẾT ĐÁNH LỬA CHO ĐỘNG CƠ
XĂNG
3. Góc đánh lửa sớm
Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính
kinh tế và độ ô nhiễm của khí thải động cơ. Góc đánh lửa

sớm tối ưu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố.
 = f(Pbđ, tbđ, p, twt, tkn, n, N0, …)
Trong đó:
• Pbđ: áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.
• tbđ: nhiệt độ buồng đốt.
• p: áp suất trên đường ống nạp.
• twt: nhiệt độ nước làm mát động cơ.
• tkn: nhiệt độ khí nạp.
• n: tốc độ động cơ.
• N0: chỉ số octane của xăng.


III. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG VÍT
1. Sơ đồ mạch điện


III. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG VÍT
2. Nguyên lý hoạt động

Khi tiếp điểm vít chớm mở, trên cuộn dây sơ cấp
bobine sinh ra một sức điện động tự cảm. Sức điện
động này được nạp vào tụ C nên sẽ dập tắt tia lửa
trên vít. Khi vít đã mở hẳn, tụ điện sẽ xả qua cuộn
dây sơ cấp của bobine. Dòng phóng của tụ ngược
chiều với dòng tự cảm khiến từ thông bị triệt tiêu đột
ngột. Như vậy, tụ C còn đóng vai trò gia tăng tốc độ
biến thiên của từ thông, tức nâng cao hiệu điện thế
trên cuộn thứ cấp.

III. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG VÍT
3. Các biện pháp nâng cao đặc tính đánh lửa
3.1 Biện pháp sử dụng điện trở phụ Rf
Khi động cơ làm việc ở tốc độ thấp, thời gian tích lũy
năng lượng trong mạch sơ cấp dài, Ing lớn, làm nhiệt độ tỏa
trên Rf cao làm tăng tổng trở R trên mạch sơ cấp. Kết quả
là dòng Ing giảm. Điều này hạn chế được một phần năng
lượng lãng phí vô ích do thời gian tích lũy năng lượng trên
cuộn sơ cấp quá dài.
Khi động cơ làm việc ở tốc độ cao, vì thời gian tích lũy
năng lượng ngắn nên Ing giảm làm nhiệt độ tỏa ra trên Rf
giảm, điện trở Rf giảm và dòng Ing được tăng lên. Kết quả là
U2m tăng.


III. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG VÍT
3. Cấu tạo các chi tiết hệ thống đánh lửa
3.1 Bobine đánh lửa
1. Lỗ cắm dây cao áp
2. lò xo nối
3. Cuộn giấy cách điện
4. Lõi thép từ
5. Sứ cách điện
6. Nắp cách điện
7. Vỏ
8. Ống thép từ
9. Cuộn sơ cấp
10. Cuộn thứ cấp
11. Đệm cách điện