ĐỐ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA CỦA AUDI A8

1

Nhận xét giáo viên hướng dẫn
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................


2

Nhận xét giáo viên của hội đồng phản biện
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................


3

Mục lục


4

Danh mục hình ảnh

Danh mục bảng biểu:

ECU: Electronic Control Unit
ESA: Electronic Spark Advance
CI:Conventional Ignition system
MAP:Manifold Absolute Presure sensor


5

LỜI MỞ ĐẦU
Trong vài thập niên gần đây nền kinh tế thế giới đã có những dấu hiệu
chuyển mình khá rõ rệt,các ngành kinh tế của các nước có những đột phá mới
mẽ. Cùng với sự đi lên của nền kinh tế mở mang, năng động mang tính thị
trường của thế giới nền kinh tế Việt Nam ta cũng có những phát triển đáng
kể.Các phương tiện vận tải hiện đại từ các nước có nền cơng nghệ tiên tiến
được nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều. Nền công nghiệp ô tơ nước ta tuy
cịn rất non trẻ nhưng đã bắt đầu có nhưng bước đi đầy triển vọng .
Những năm gần đây ở Việt Nam xe ô tô bắt đầu được sử dụng rộng
rãi, số lượng ô tô hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa
trực tiếp ngày càng nhiều. Nhờ vào hệ thống phun xăng và đánh lửa và hoạt
động các cảm biến dẫn tới việc điều khiển xe ô tô ngày càng dễ dàng cho tất
cả mọi đối tượng . Mặt khác nó cũng đề ra thách thức khi xử lý sự cố hỏng
hóc của các dịng xe này, một mặt là do trang thiết bị sửa chữa bảo dưỡng còn
nghèo nàn, lạc hậu, mặt khác do trình độ của người kỹ thuật còn yếu và nhiều
hạn chế về ngoại ngữ trong vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kỹ thuật nước
ngồi.
Qua quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp chúng em thấy rằng hệ
thống đánh lửa trực tiếp sử dụng trên ơ tơ có những ưu điểm vượt trội so với
các hệ thống nhiên liệu trước đó như tiết kiệm nhiên liệu hơn,khí thải ra sạch
sẽ hơn, cơng suất được nâng cao hơn...
Với mục đích giúp sinh viên có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo

và củng cố kiến thức đã học đào sâu tìm tịi nghiên cứu về kiến thức chuyên
môn về nguyên lý,cấu tạo ô tô và các hệ thống phun xăng đánh lửa trực tiếp
nhằm nâng cao hiểu biết cơ sở lý luận chuyên ngành ô tô em đã thực hiện đề
tài đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu và khai thác hệ thống đánh lửa điều khiển
trực tiếp trên xe auddi A8”


6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu, phân loại của hệ thống đánh lửa điện tử.
Hệ thống đánh trên ơtơ có nhiệm vụ biến dòng một chiều hạ áp 12V
thành xung điện cao áp 12 kV ÷ 24 kV và tạo ra tia lửa điện trên bugi để Đốt
cháy hỗn hợp khí – xăng trong xylanh ở cuối kỳ nén.
Nhiệm vụ đó địi hỏi hệ thống đánh lửa phải bảo đảm được các u cầu
chính sau:
Tia lửa điện phóng qua khe hở giữa hai cực của bugi trong điều kiện
áp suất lớn, nhiệt cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp khí – xăng ở mọi
chế độ.
Thời điểm phát tia lửa trên bugi trong từng xylanh phải đúng theo
góc
đánh lửa và thứ tự đánh lửa quy định.
1.2. Phân loại hệ thống đánh lửa.
Cùng với sự phất triển của nhiều mẫu xe mới hiện đại cải thiện tối ưu
được quá trình đốt cháy trong buồng đốt. Các hãng xe đã đưa ra nhiều cơng
nghệ mới. Một trong số đó là cải tiến hệ thống đánh lửa, và tính đến hiện nay
có ba hệ thống đánh lửa chính được sửa dụng trên ơ tơ đó là:
• Đánh lửa cơ học: được dùng rất phổ biến cho đến năm 1975, nó vận hành
bằng cơ và điện, khơng bằng điện tử.(loại nây ít và hầu như khơng sửa
dụng trên ơ tơ hiện nay.

• Đánh lửa điện tử (đánh lửa bán dẫn); được phát minh vào đầu thập kỷ 70,
và nó trở nên thơng dụng khi u cầu về kiểm soát và độ tin cậy trở trên


7

rất quan trọng đối với hệ thống kiểm sốt khí xả (loại này hiên nay vẫn
sửa dụng trên các dòng xe cũ, xe tải nhỏ)
• Cuối cùng là hệ thống đánh lửa khơng cần bộ chia điện (đánh lửa lập
trình); nó được phát triển vào giữa thập kỷ 80. Loại đành hoạt động trên
chương trình đã được lập trình sẵn, mang dến độ tiên cậy cao và được sử
dụng trên các dòng xe đời mới hiện nay. Mỗi hạng lại có một cách tính
tốn và lập trình riêng để đảm bảo công suất của động cơ.
1.3. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa
1.3.1. Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m
Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn
dây thứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bugi. Hiệu điện thế cực đại
U2m phải lớn để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của
bugi, đặc biệt lúc khởi động.
1.3.2. Hiệu điện thế đánh lửa Udl
Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó q trình đánh lửa được xảy ra được
gọi là hiệu điện thế đánh lửa (Udl). Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm
phụ thuộc vào nhiều yếu tố, theo định luật Pashen.

Trong đó:
− P: Là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.
− δ: Khe hở bugi.


8

− T: Nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điện đánh lửa.
− K: Hằng số phụ vào thành phần của hỗn hợp hồ khí.
Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu thế đánh lửa Udl tăng khoảng 20 ÷ 30%
do nhiệt độ hồ khí thấp và hồ khí khơng được hồ trộn tốt.
Khi động cơ tăng tốc độ, Udl tăng nhưng sau đó

Udl

giảm từ từ do nhiệt

độ cực bugi tăng và áp suất nén giảm do quá trình nạp xấu đi.
Hiệu điện thế đánh lửa có giá trị cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc,
có giá trị cực tiểu ở chế độ ổn định khi cơng suất cực đại.Trong q trình
vậnhành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, Udl tăng 20% do điện cực bằng
bugi bị mài mịn.
Sau khi đó Udl tiếp tục tăng do khe hở bugi tăng.Vì vậy để giảm
Udlphải hiệu chỉnh lại khe hở bugi sau mỗi 10.000 km.
1.3.3. Hệ số dự trữ Kdt

Hệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m và hiệu
điện thế đánh lửa Udl
Đối với hệ thống đánh lửa thường, do U 2m thấp nên Kdt thường nhỏ
hơn 1,5. Trên những động cơ xăng hiện đại với với hệ thống đánh lửa điện tử
hệ số dự trữ có khả năng tăng cao (Kdt = 1,5 ÷ 1,8) đáp ứng được việc tăng
tỷ số nén, tăng số vòng quay và tăng khe hở bugi.


9

1.3.4. Năng lượng dự trữ Wdt
Năng lượng dữ trữ Wdt là năng lượng tích luỹ dưới dạng từ trường
trong cuộn dây sơ cấp của bôbin. Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng
lượng để đốt cháy hồn tồn hồ khí. Hệ thống đánh lửa phải đảm bảo
được năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp của bobin ở một giá trị xác định.
mj
Trong đó:
− Wdt: Năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp.
− L1: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bobin.
− Ing: Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm công suất ngắt.
1.3.5. Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S:

Trong đó:
− S: tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.
− ΔU2 độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.
− Δt: Thời gian biến thiên của hiệu thế thứ cấp.
Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế cấp S càng lớn thì tia lửa điện
xuất hiện tại điện cực bugi càng mạnh nhờ đó dịng khơng bị rị qua
có muội than trên cực bugi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp
giảm.


10

1.3.6. Tần số và chu kỳ đánh lửa:
Đối với động cơ 4 thì, số tia lửa xảy ra trong một giây được xác
định bởi công thức:

Đối với động cơ 2 thì:

Trong đó:
− f: tần số đánh lửa
− n: số vịng quay trục khuỷu động cơ (min-1).
− Z : số xylanh động cơ.
Chu kỳ đánh lửa : là thời gian giữa hai lần xuất hiện tia lửa.

− td: thời gian công suất dẫn.
− tm: thời gian công suất ngắt.
Tần số đánh lửa f tỷ lệ thuận với quay trục khuỷu động cơ và số vòng
quay xy lanh. Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xy lanh, tần số
đánh lửa f tăng và do đó chu kỳ đánh lửa T giảm xuống. Vì vậy, khi thiết kế
cần chú ý đến 2 thông số chu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo ở số vòng
quay cao nhất của động cơ tia lửa vẫn mạnh.
1.3.7. Góc đánh lửa sớm :


11

Góc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ từ thời điểm
xuất hiện tia lửa điện tại bugi cho đến khi piston lên đến tử
điểm thượng. Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến cơng
suất, tính kinh tế và độ ơ nhiễm của khí thải động cơ. Góc
đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố:
= f(Pbđ, tbđ,P, twt, tmt, n, No…)
Trong đó:
− Ppđ: Áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.
− tbđ: Nhiệt độ đốt.
− P: Áp suất trên đường ống nạp.
− twt : Nhiệt độ làm mát động cơ.
− tmt : Nhiệt độ mơi trường.

− n: Số vịng quay động cơ.
− No: Chỉ số octan của xăng.
Ở các đời xe cũ, góc đánh lửa sớm chỉ số được điều
khiển theo hai thông số: tốc độ và tải động cơ.Tuy nhiên,
hệ số đánh lửa ở một số xe (Toyota, honda…),có trang bị
thêm van nhiệt và sử dụng bộ phận đánh lửa sớm theo hai
chế độ nhiệt độ. Trên các đời xe mới, góc đánh lửa sớm được
điều khiển bằng điện tử nên góc đánh lửa sớm được hiệu
chỉnh theo thơng số nêu trên.


12

1.3.8. Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện:
Thơng thường, tia lửa điện bao gồm hai thành phần là thành phần
điện dung và thành phần điện cảm. Năng lượng của tia lửa được tính theo
cơng thức:
W P = W C + WL
Trong đó:

: Năng lượng của tia lửa.
− Wc: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung.
− Wl: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm.
_: độ tự cảm của mạch thứ cấp
1.3.9. Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

Trong đó : S : tốc độ biến thiên của hiệu điên thế thứ cấp
: độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp
: thời gian biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp .

13

Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp càng lớn thì tia lửa điện
xuất hiện tại điện cực bougine càng nhanh , nhờ đó khơng bị rị rỉ qua muội
than trên điện cực bugine , năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm


14

CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

TRÊN Ơ TƠ
2.1. Hệ thống đánh lửa má vít

Hình 2.1: Sơ đồ đánh lửa má vít
Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa ( CI Conventional Ignition system) là
một kiểu của hệ thống đánh lửa theo kiểu ngắt mạch sơ cấp
Cam 1 của bộ chia điện quay nhờ truyền động từ trục cam của động cơ
và làm nhiệm vụ mở tiếp điểm KK’, cũng có nghĩa là ngắt dịng điện sơ cấp
của biến áp đánh lửa 3. Khi đó từ trường do dòng điện sơ cấp gây nên sẽ mất
đi đột ngột, làm cảm ứng ra sức điện động cao thế trong cuộn thứ cấpW2.
Điện thế này sẽ qua con quay chia điện 4 và dây cao áp đến các bugi đánh lửa
5 theo thứ tự thì nổ của động cơ. Khi điện thế thứ cấp đạt giá trị đủ để đánh


15

lửa thì giữa hai điện cực của bugi đánh lửa sẽ xuất hiện tia lửa điện cao thế để
đố tcháy hỗn hợp nổ trong xylanh.

2.2. Hệ thống đánh lủa bán dẫn.
2.2.1. Nguyên lý hoạt động.

Hình 2.2: Sơ đồ đánh lửa bán dẫn
Khi bật khóa điện on thì bộ phát tín hiệu phát ra tín hiệu đánh lửa.Bộ
đánh lửa (IC đánh lửa) nhận tín hiệu đánh lửa và lập tức cho chạy dòng sơ
cấp.khi bắt đầu khởi động cảm biến hoạt động và cấp tiến hiệu cho cuộn đánh
lửa, với dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột, sinh ra dòng cao áp ở quận thứ cấp và ra
bộ chia điện.Bộ chia điện sẽ phân phối dòng cao áp từ cuộn thứ cấp đến các
bugi.Bugi nhận dòng cao áp và đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp hịa khí Thời
điểm đánh lửa sớm được điều khiển bởi bộ đánh lửa sớm li tâm và bộ đánh
lửa sớm chân không.


16

2.2.2. Cảm biến đánh lửa bán dẫn được dùng
2.2.2.1. Nhiệm vụ của các cảm biến

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn khơng vít điều khiển, cảm biến đánh
lửa sẽ thay thế vít điều khiển và làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tín hiệu
điện áp hoặc tín hiệu dịng điện vào đúng thời điểm đánh lửa để gởi về IC
điều khiển các transistor cơng suất đóng hoặc mở.Thơng thường, trong hệ
thống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall, cảm biến điện từ, cảm
biến quang, cảm biến từ trở, trong đó, ba loại cảm biến đầu là phổ biến nhất.
Các loại cảm biến này cũng có thể được dùng trong các hệ thống đánh lửa
theo chương trình sẽ được trình bày ở phần sau. Ngồi cơng dụng phát tín
hiệu, các cảm biến này cịn có thể dùng để xác định số vịng quay động cơ, vị
trí cốt máy, thời điểm phun của kim phun.Trong phần này chúng ta sẽ lần lượt
nghiên cứu cấu tạo, hoạt động của từng loại cảm biến.

2.2.2.2. Cảm biến điện từ :

+ Loại nam châm đứng yên:


17

Hình 2.3: Cảm biến vị trí trục cam
Cảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến
tương ứng với số xy lanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ
cạnh một thanh nam châm vĩnh cữu. Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với
các răng cảm biến rotor và được cố định trên vỏ delco. Khi rotor quay, các
răng cảm biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây. Khe hở nhỏỷ nhất
giữa răng cảm biến của rotor và lõi thép từ vào khoảng 0,2-0,5 mm.sự tạo từ
trường của cuộn nam châm đứng yên:
Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên có ưu điểm là rất bền, xung
tín hiệu có dạng nhọn nên ít ảnh hưởng đến sự sai lệch về thời điểm đánh lửa.
Tuy nhiên, xung điện áp ra ở chế độ khởi động nhỏ, vì vậy ở đầu vào của
Igniter phải sử dụng transistor có độ nhạy cao và phải chống nhiễu cho dây tín
hiệu


18

2.2.2.3. Cảm biến quang:

Cảm biến quang bao gồm hai loại, khác nhau chủ yếu ở phần tử cảm
quang:
- Loại sử dụng một cặp LED – photo transistor.
- Loại sử dụng một cặp LED – photo diode.

Phần tử phát quang (LED – lighting emision diode) và phần tử cảm
quang (photo transistor hoặc photo diode) được đặt trong delco có vị trí tương
ứng. Đĩa cảm biến được gắn vào trục của delco và có số rãnh tương ứng với
số xylanh động cơ.Điểm đặc biệt của hai loại phần tử cảm quang này là khi có
dịng ánh sáng chiếu vào, nó sẽ trở nên dẫn điện và ngược lại, khi khơng có
dịng ánh sáng, nó sẽ khơng dẫn điện. Độ dẫn điện của chúng phụ thuộc vào
cường độ dòng ánh sáng và hiệu điện thế giữa hai đầu của phần tử cảm quang.
Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãng
làm phần tử cảm quang dẫn ngắt liên tục, tạo ra các xung vuông dùng làm tín
hiệu điều khiển đánh lửa.


19

Hình 2.4: Mạch cảm biến quang
Cảm biến bao gồm ba đầu dây: một đầu dương (Vcc), một đầu tín hiệu
(Vout) và một đầu mát. Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo
diode D2, D2không dẫn, điện áp tại ngõ vào (+) sẽ thấp hơn điện áp so sánh
Usở ngõ vào (-)trên Op-Amp A nên ngõ ra của Op-Amp A khơng có tín hiệu
làm transistor Tngắt, tức Vout đang ở mức cao. Khi có ánh sáng chiếu vào D2,
D2 dẫn, điện áp ở ngõ vào (+)sẽ lớn hơn điện áp so sánh UsAở mức cao làm
transistor T dẫn, Voutlập tức chuyển sang mức thấp. Đây chính là thời điểm
đánh lửa. Xung điện áp tại Vout sẽ là xung vng gởi đến Igniter điều khiển
transistor cơng suất. Do tín hiệu ra là xung vuông nên thời điểm đánh lửa
cũng khơng bị ảnh hưởng khi thay đổi số vịng quay của trục khuỷu động
cơ.và điện áp ngõ ra của Op-Amp


20

2.2.2.4. Cảm biến Hall:

Cảm biến Hall được chế tạo dựa trên hiệu ứng Hall. Hiện tương Hall
xảy ra như sau:

Hình 2.5: Giải thích hiện tương hall
Một tấm bán dẫn loại N có kích thước như hình vẽ được đặt trong từ
trường đều B sao cho vectơ cường độ từ trường vng góc với bề mặt của
tấm bán dẫn. Khi cho dịng điện I đi qua tấm bán dẫn có chiều từ trái sang
v

phải, các hạt điện tử đang dịch chuyển với vận tốc trong tấm bán dẫn sẽ bị tác
dụng bởi lực Lawrence là tích có hướng của hai vector và có chiều hướng từ
dưới lên trên.
2.2.2.5. Nguyên lý làm việc

Do điện áp UH rất nhỏ nên trong thực tế, để điều khiển đánh lửa người
ta phải khuếch đại và xử lý tín hiệu trước khi đưa đến Igniter. Cảm biến Hall


21

được đặt trong delco, gồm một rotor bằng thép có các cánh chắn và các cửa sổ
cách đều nhau gắn trên trục của delco. Số cánh chắn sẽ tương ứng với số
xylanh của động cơ. Khi rotor quay, các cánh chắn sẽ lần lượt xen vào khe hở
giữa nam châm và IC Hall.

Hình 2.6: Cảm biến hall trong bộ chia điện
Khi cánh chắn ra khỏi khe hở giữa IC Hall và nam châm, từ trường sẽ
xuyên qua khe hở tác dụng lên IC Hall làm xuất hiện điện áp điều khiển

transistor Tr, làm cho Tr dẫn. Kết quả là trên đường dây tín hiệu (cực C), điệp
áp sẽ giảm xuống chỉ còn 1V . Khi cánh chắn đi vào khe hở giữa nam châm
và IC Hall từ trường bị cánh chắn bằng thép khép kín, khơng tác động lên IC
Hall, tín hiệu điện áp từ IC Hall mất làm transistor Tr ngắt. Tín hiệu điện áp ra
lúc này bằng điện áp từ Igniter nối với ngõ ra của cảm biến Hall. Nguyên lý
làm việc của cảm biến Hall Như vậy, khi làm việc cảm biến Hall sẽ tạo ra một
xung vng làm tín hiệu đánh lửa. Bề rộng của cánh chắn xác định góc ngậm


22

điện (Dwell Angle) Do xung điều khiển là xung vuông nên không ảnh hưởng
đến thời điểm đánh lửa
2.2.3. Phân loại đánh lửa bán dẫn
2.2.3.1. Đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

Hình 2.7: Sơ đồ đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm.
Ưu điểm:
-Sử dụng Transistor để đóng ngắt dịng điện nên tránh được hiện tượng
cháy rỗ của các tiếp điểm cơ khí. Tăng tuổi thọ hệ thống đánh lửa..
-Kết cấu đơn giản, dễ bảo hành, sữa chữa và thay thế, giá thành rẻ.
-Đáp ứng tốt từng chế độ vận hành của động cơ.
Nhược điểm:


23

-Chỉ sử dụng cho các động cơ thấp tốc bởi vì tốc độ cao sẽ làm cho
transistor đóng cắt khơng tích cực làm giảm hiệu điện thế trong cuộn dây và
nhanh mòn 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.
2.2.3.2. Đánh lửa bán dẫn khơng tiếp điểm

Hình 2.8: Sơ đồ đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm
Ưu điểm:
-Không cần tiếp điểm nên khơng cịn hiện tượng cháy rỗ tiếp điểm, tuổi
thọ của hệ thống đánh lửa theo đó cũng tăng lên.
-Loại bỏ các má vít cơ khí nên việc điều chỉnh góc đánh lửa thực hiện
một cách dễ dàng.
-Dễ lắp đặt, làm việc ổn định không ồn như loại tiếp điểm má vít.


24

Nhược điểm:
-Cấu tạo bộ cảm biến phức tạp làm tăng giá thành.
-Tín hiệu điện áp ra của cảm biến có dạng phi tuyến và biên độ của nó
phụ thuộc vào tốc độ quay của rô to.
-Ở chế độ khởi động điện áp ra của cảm biến không đủ lớn để đưa trực
tiếp vào điều khiển transistor công suất trong hệ thống đánh lửa vì vậy trong
mạch cần có thêm mạch ổn định và biến đổi điện áp làm phức tạp cấu tạo của
mạch điện.
2.3. Hệ thống đánh lửa kiểu kĩ thuật số
Trên các ô tô hiện đại, kỹ thuật số đã được áp dụng vào trong hệ thống
đánh lửa từ nhiều năm nay. Việc điều khiển góc đánh lửa sớm và góc ngậm
điện (dwell angle) sẽ được máy tính đảm nhận. Các thông số như tốc độ động
cơ, tải, nhiệt độ được các cảm biến mã hóa tín hiệu đưa vào ECU (electronic
control unit) xử lý và tính tốn để đưa ra góc đánh lửa sớm tối ưu theo từng
chế độ hoạt động của động cơ. Các bộ phận như bộ đánh lửa sớm kiểu cơ khí

(áp thấp, ly tâm) đã được loại bỏ hoàn toàn. Hệ thống đánh lửa với cơ cấu
điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử (ESA-electronic spark advance)
được chia làm 2 loại sau


25

2.3.1. Đánh lửa kỹ thuật số có bộ chia điện

Hình 2.9: Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện.
Khi khóa điện bật ở vị trí ON, dịng điện từ bình ắc quy chạy qua khóa điện
tới cấp nguồn cho ECU và IC đánh lửa, từ đó kích hoạt cho ECM và IC đánh
lửa hoạt động.Khi trục khủy động cơ quay, thông qua sự liên động giữa trục
khủy, trục cam và trục bộ chia điện làm trục bộ chia điện quay. Tại thời điểm
đầu roto của trục bộ chia điện di chuyển qua đầu cảm biến sẽ làm xuất hiện từ
trường biến thiên ở đầu cảm biến, từ đó cảm biến sẽ sinh ra một xung điện áp,
xung điện áp này được gửi về ECU.Khi ECM nhận được tín hiệu từ cảm biến
đánh lửa, và cảm biến số vòng quay, nó hiểu rằng Piston đang di chuyển đến
điểm chết trên ở cuối kỳ nén đầu kỳ nổ. ECM kết hợp với các tín hiệu khác
trong động cơ như tín hiệu vị trí bàn đạp ga, tín hiệu nhiệt độ nước làm mát,
tín hiệu nhiệt độ khí nạp, tín hiệu ơ xy, từ đó ECM tính tốn ra góc đánh lửa
phù hợp. Tiếp tục ECM thực hiện gửi tín hiệu IGT để điều khiển IC đánh lửa
hoạt động dưới dạng một xung vng.Khi nhận được tín hiệu đánh lửa IGT từ