BÀI tập về NHÀ hệ THỐNG ĐÁNH lửa trình bày vai trò của HTĐL đối với ô tô dùng động cơ xăng

Vì áp suất xilanh cao hơn tạo ra một điện trở cao hơn qua khe hở giữa điện cực của bugi và dây nối đất cho nên có thể điện áp không đủ thì sẽ khó đánh lửa trong xilanh.. Cam 1 của

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BÀI TẬP VỀ NHÀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Giảng viên hướng dẫn: Thầy Đinh Quốc Trí.

Lớp: L01

Nhóm: 03

Danh sách sinh viên thực hiện:

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

- Kiểu bán dẫn có ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử)

- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)

2 HTĐL dùng nguồn ắc-qui và chỉ tạo 1 tia lửa điện ra đời năm nào?

Năm 1909 Charles Kettering, đồng sáng lập Dayton Engineering Laboratories Co.(DELCO), đăng kí sáng chế HTĐL dùng ắc-qui, bobine và điều khiển bằng vít lửa, chophép tạo 1 tia lửa đơn, điện áp đạt 10kV

3 Dòng xe thương mại đầu tiên chính thức dùng HTĐL transistor?

Năm 1968 HTĐL dùng transistor được sử dụng chính thức đầu tiên trên Fiat Dino

4 Đặc điểm của HTĐL hiện đại?

- Sử dụng tín hiệu từ các cảm biến, thông qua ECU để điều khiển đánh lửa

- Thời gian đánh lửa chính xác hơn và hiệu quả tốt hơn

- Cải thiện, tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất

- Giảm các hư hỏng thường gặp

Nhiệm vụ & Vai trò

1 Trình bày vai trò của HTĐL đối với ô tô dùng động cơ xăng?

Tạo ra tia lửa điện cao áp (15-30 kV) ở 2 cực của bugi để đốt cháy hoà khí trong xilanh động cơ xăng đúng thời điểm

Để quá trình cháy trong động cơ diễn ra đúng lúc, ở kì nén khi pittông gần đến điểm chết trên (đánh lửa sớm) để đốt cháy hết nhiên liệu, động cơ đạt công suất cao nhất

2 Các lỗi, hư hỏng ở HTĐL ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ như thế nào?

- Động cơ bị mất lửa, không khởi động được, bị sai thứ tự nổ

- Động cơ bị mất công suất, bị quá nhiệt, ống thải nóng đỏ, bị nổ ngược trong đường ống nạp, bị kích nổ, bị nổ sớm

- Mã lỗi chẩn đoán: P0300, P0301, P0325

- Hư hỏng cơ khí: séc măng, xilanh quá mòn; lọt nước làm mát vào buồng cháy.

- Hệ thống nhiên liệu: bị thiếu xăng, bị dư xăng, xăng có nước

- Hệ thống khác: sai góc phối khí, xú páp bị hở, van EGR bị hở

4 Cho biết mối liên hệ giữavới? Giải thích?

5 Điện trở mạch thứ cấp tương đương , gồm những thành phần nào? Giải thích từng thành phần?

6 Điện trở khe hở hòa khíthay đổi theo tỉ lệ hòa khí như thế nào? Giải thích?

7 Giải thích các trường hợp sau:

• Bugi chỉ có tia lửa khi đặt bên ngoài nhưng mất lửa khi đặt bên trong xilanh

Vì áp suất xilanh cao hơn tạo ra một điện trở cao hơn qua khe hở giữa điện cực của bugi và dây nối đất cho nên có thể điện áp không đủ thì sẽ khó đánh lửa trong xilanh •Động cơ nổ cầm chừng bình thường nhưng không thể lên ga quá 3000 vg/ph

Hệ thống cảm biến đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp ECU tính toán xác địnhđược mức nhiên liệu, không khí cung cấp vào buồng đốt cũng như thời điểm đánh lửabugi Nếu hệ thống cảm biến bị trục trặc, thông tin truyền về không chính xác sẽ khiếnECU tính toán sai lệch, từ đó khiến hiệu quả đốt cháy không cao, dẫn đến hiện tượng

xe ô tô bị hụt ga Hoặc bugi bị lỗi

• Động cơ bị lịm máy khi đạp ga tăng tốc đột ngột

Phân loại

1 Quan hệ giữa hình dạng cam điều khiển và số xilanh?

Cam điều khiển có số góc bằng với số xy lanh, ví dụ động cơ 4 xilanh thì cam có 4 góc, nếu động cơ 6 xilanh thì cam có hình lục giác.

2 Phương án dẫn động cam điều khiển và bộ chia điện?

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 dòng điện sơ cấp của biến áp đánh lửa 3.Khi đó, từ thông đi qua cuộn thứ cấp do dòng điện sơ cấp gây nên sẽ mất đi đột ngột,làm xuất hiện một sức điện động cao thế trong cuộn thứ cấp W2 Điện áp này sẽ quacon quay chia điện 4 và dây cao áp đến các bougie đánh lửa 5 theo thứ tự thì nổ củađộng cơ Khi điện áp thứ cấp đạt giá trị đánh lửa, giữa hai điện cực của bougie sẽ xuấthiện tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp trong xylanh

3 Chiều quay của bộ chia điện và thứ tự lắp dây cao áp?

- Thông thường, chiều quay của rotor trong bộ chia điện cùng chiều với động cơ theo chiều quay của kim đồng hồ

- Thứ tự lắp dây cao áp sẽ theo thứ tự nổ của động cơ

1 Quan hệ giữa số răng ở cảm biến G1 và số xilanh? Số răng ở cảm biến G1 bằng vớisố xilanh

2 Phương án dẫn động các cảm biến G1 và NE?

Tín hiệu G: Cuộn cảm nhận tín hiệu G, lắp trên thân của bộ chia điện Roto tín hiệu

G có 4 răng sẽ cho 4 xung dạng sin cho mỗi vòng quay của trục cam

Tín hiệu NE: Được tạo ra trong cuộn cảm cùng nguyên lý như tín hiệu G Điềukhác nhau duy nhất là roto của tín hiệu NE có 24 răng Cuộn dây cảm biến sẽ phát 24xung trong mỗi vòng quay của trục bộ chia điện

Cảm biến vị trí trục cam có thực sự cần thiết trong HTĐL dùng bugi đôi?

Cần thiết vì cảm biến vị trí trục cam sẽ giúp đưa tín hiệu về ECU để điều khiển đánhlửa một cách chính xác và tối ưu hơn

CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH

Biến áp đánh lửa (Ignition coil, Bubin)

5 Trình bày chức năng của bobine?

Cuộn đánh lửa giúp tạo ra điện áp cao đủ để phóng tia hồ quang giữa 2 điện cực của

bugi

Số vòng dây của cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp khoảng 100 lần

6 Cho biết hoạt động của bobine ở HTĐL điện cảm?

Ở hệ thống đánh lửa điện cảm năng lượng điện chủ yếu được tích lũy ở cuộn sơ cấptrong quá trình ngậm điện trước khi kích hoạt đánh lửa; bobine giúp khuếch đạiđiện áp và chiếm phần lớn vai trò tích điện

7 Cho biết vai trò của tụ đánh lửa ở HTĐL điện cảm?

Tụ điện cũng có vai trò tích điện nhưng chỉ đóng vai trò thứ yếu, giúp tăng thêm dòng điện, ổn định điện áp

8 Cho biết hoạt động của bobine ở HTĐL điện dung?

Cuộn sơ cấp của hệ thống đánh lửa điện dung không ngậm điện mà chỉ đóng vai trò khuếch đại điện áp sang cuộn thứ cấp

9 Cho biết vai trò của tụ đánh lửa ở HTĐL điện dung?

Tụ điện ở hệ thống điện dung lưu trữ điện tích và phóng điện ra cuộn sơ cấp khi đánh lửa (ngắt dòng)

Nến đánh lửa (bougie)

1 Cho biết tên các hãng sản xuất bugi chính trên thị trường?

+ NGK Spark Plugs, được thành lập vào năm 1936

+ Bosch là cái tên lâu đời nhất trong lịch sử sản xuất bugi, Bosch là công ty đầu tiên phát minh ra bugi vào năm 1902

+ Champion được thành lập vào năm 1908 tại Boston và chuyển đến Ohio vào năm

1910 để gần hơn với Willys-Overland Auto Company

+ Denso là sự pha trộn giữa các từ tiếng Nhật có nghĩa là “điện” và “thiết bị”

+ ACDelco là một công ty của Mỹ thuộc sở hữu của GM (General Motors) Khi GM

+ Motorcraft là thương hiệu phụ tùng ô tô của Ford Motor Company

+ Autolite là một thương hiệu của Mỹ chuyên sản xuất bugi và cuộn dây đánh lửa

+ E3 là một công ty sản xuất bugi tương đối mới, đã đầu tư rất nhiều nghiên cứu và

phát triển để phát triển một loại bugi thân thiện với môi trường hơn

2 Trình bày chức năng của bugi?

Có chức năng đốt cháy hỗn hợp không khí, nhiên liệu đã được nén trong xylanh

3 Cho biết trị số khe hở bugi thông dụng?

Bugi điện cực Niken với đường kính điện cực từ 1,4 mm đến 2,5 mm, khe hở đánhlửa từ 0,6 mm đến 0,7 mm

Bugi điện cực Platin với đường kính điện cực 1,1 mm và khe hở đánh lửa rộngkhoảng 1,1 mm

Bugi điện cực Iridium với đường kính điện cực 0,4 mm, khe hở lớn nhất khoảng1,1 mm, nếu hệ thống đánh lửa có thể cung cấp đủ điện áp cần thiết để tăng khe hởđiện cực lên thì bugi sẽ tạo ra tia lửa mạnh mồi lửa tốt hơn

4 Cho biết ảnh hưởng của khe hở bugi đến khả năng hình thành tia lửa? và khả năng đốt cháy hòa khí? Giải thích?

Khi khe hở giữa cực trung tâm và cực tiếp đất tăng lên sự phóng tia lửa giữa các điệncực trở nên khó khăn, nên cần phải có một điện áp lớn hơn để phóng tia lửa Những nếuhệ thống đánh lửa có thể cung cấp đủ điện áp cần thiết để tăng khe hở điện cực lên thìbugi sẽ tạo ra tia lửa mạnh mồi lửa tốt hơn Mặc khác, nếu nhiệt độ của các điện cực quáthấp (điện áp nhỏ) hoặc khe hở giữa các điện cực quá nhỏ thì các điện cực sẽ hấp thụ nhiệt

1 Nêu ưu điểm của điện cực trung tâm làm từ Platinum, Iridium so với Nickel? Giải thích?

Do Nickel không chống được ăn mòn nên khe hở giữa cực trung tâm và cực tiếpđất ngày càng lớn làm cho sự phóng điện giữa các tia lửa ngay càng khó khăn, điện ápcần thiết vì thế cũng sẽ ngày càng lớn hơn cần phải điều chỉnh khe hở, Platinum vàIridium thì hầu như không bị ăn mòn nên không cần điều chỉnh khe hở

Nicken phát ra tia lửa không tập trung

Tuổi thọ của bugi Platinum cao gấp 2 lần tuổi thọ của bugi Nickel, và Iridium caogấp 6 lần Platinum

Iridium có độ cứng và nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiều so với Nickel và Platinumgiúp gia tăng giới hạn sử dụng, làm việc ở các điều kiện khắc nghiệt và nhờ đầu đánhlửa nhỏ nên khả năng tập trung tia lửa tốt, giúp nhiên liệu được đốt cháy triệt để

2 Nêu ưu điểm của bugi có tia lửa kiểu Surface-gap, Surface-air gap?

Các bugi loại này có tia lửa phóng ra dọc theo bề mặt chất cách điện và đốt cháycarbon tích tụ trên chất cách điện, có hiệu suất chống carbon mạnh mẽ

Các bugi thuộc những loại này thường có nhiều điện cực đất giúp cải thiện khả năng đánh lửa và ít nhạy cảm hơn với yêu cầu tăng điện áp khi tăng khoảng cách

3 Có bao nhiêu tia lửa điện đồng thời xuất hiện ở bugi có nhiều điện cực bìa? Giải thích?

Chỉ có 1 tia lửa xuất hiện ở một thời điểm

4 Nêu ưu điểm của bugi có nhiều điện cực bìa? Giải thích?

Nhiều điện cực nối đất thường cung cấp tuổi thọ lâu hơn Tại vì khi khe hở mở rộng

do phóng điện mòn, tia lửa điện có thể di chuyển đến một điện cực nối đất khác gầnhơn, lý do này cũng giúp cải thiện đặc tính phóng điện (giảm nhạy cảm sự gia tăngđiện áp yêu cầu)

1 Bugi “nóng” có nóng hơn bugi “nguội” khi làm việc hay không? Vì sao?

Nhiệt độ làm việc lý tưởng cho điện cực trung tâm: 850- 900°C, để giữ được nhiệt độtối ưu ở điện cực trung tâm của bugi, người ta thiết kế chiều dài phần sứ cách điện ởđiện cực này khác nhau dựa vào điều kiện làm việc của động cơ, vì vậy, bugi đượcchia làm 2 loại: nóng và lạnh Nếu động cơ làm việc thường xuyên ở chế độ tải lớnhoặc tốc độ cao dẫn tới nhiệt độ buồng đốt cao, nên sử dụng bugi lạnh, với phần sứngắn để tải nhiệt nhanh, và ngược lại với bugi lạnh

Do đó nhiệt độ cần quan tâm ở đây là nhiệt độ làm việc tối ưu của động cơ, còn nónglạnh ở đây là khả năng tản nhiệt của bugi

- Bugi nóng hấp thụ rất nhiều nhiệt từ buồng đốt động cơ - trong khi khả năng dẫn nhiệt ra bên ngoài thấp, khiến Bugi tản nhiệt khó và dễ bị làm nóng

- Bugi lạnh ngược lại có phần hấp thủ nhiệt nhỏ cùng với vùng thoát nhiệt ra bên ngoàilớn hơn nên khả năng tản nhiệt tốt, do đó có nhiệt độ làm việc thấp hơn.

2 Nêu qui tắc chọn bugi có hệ số nhiệt phù hợp với động cơ và điều kiện vận hành? Giải thích?

Do có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ làm việc của các loại Bugi nên để lựachọn Bugi phù hợp người ta sử dụng một chỉ số được gọi là chỉ số nhiệt hay còn gọi là

độ nóng-lạnh của Bugi, chỉ số nhiệt được ký hiệu bằng những con số và mỗi hãng sảnxuất đều có một cách lý hiệu khác nhau, nhưng nguyên tắc ký hiệu phổ biến nhất là chỉsố nhiệt càng thấp thì Bugi càng nóng, càng cao thì Bugi càng lạnh

Mỗi Bugi hoạt động ở một dãy nhiệt độ khác nhau, phù hợp với khoảng nhiệt độ

mà Bugi làm việc nhiều nhất, việc chọn Bugi phù hợp rất quan trọng vì nó ảnh hưởngrất lớn đến hiệu quả cháy-giãn nở, công suất động cơ cũng như tuổi thọ các chi tiết,thậm chí có thể gây hư hỏng cho động cơ nếu sử dụng không đúng loại Bugi (quá nónghoặc quá nguội)

Cách chọn:

+ Đối với động cơ có tỉ số nén thấp (phân khối nhỏ), tốc độ không cao, chạy quãng

đường ngắn, tải nhẹ thì sử dụng loại Bugi nóng vì Bugi nhanh đạt đến nhiệt độ làm việc tối ưu

+ Đối với động cơ có tỉ số nén cao (phân khối lớn), thường xuyên hoạt động ở tốc độcao, chạy đường dài, tải nặng thì chọn loại Bugi nguội vì Bugi sẽ nóng lên từ từ và giữ đượcnhiệt độ ổn định không bị quá nhiệt

Bộ chia điện (“delco”)

Khoảng cách giữa 2 răng Ne bằng bao nhiêu độ góc quay trục khuỷu?

Thông thường đĩa NE có 24 răng trên trục khuỷu, nên khoảng cách giữa 2 răng là 15° Khi nào thì xung ngõ ra ở mức cao (5V)?

Dựa vào 2 hình ta kết luận: điện áp ngõ ra ở mức cao trong giai đoạn ngậm điện vàmức thấp trong giai đoạn đánh lửa.

1 Cho biết chức năng của delco?

Bộ chia điện có chức năng chia nguồn điện cao áp từ bôbin đến các xi lanh Điều nàyđược thực hiện bởi trục bộ chia điện và con quay gắn ở đầu Cuộn thứ cấp của bôbin đượckết nối với con quay, nắp bộ chia điện có các đầu nối với các dây cao áp đến các

xi lanh Khi con quay quay vòng tròn nó sẽ chia nguồn điện cao áp cho các xi lanh theo một thứ tự nhất định

2 Dẫn động delco như thế nào? Dẫn động bởi trục cam

Dẫn động thông qua đai và bánh răng.

3 Cho biết các loại cảm biến lắp trong delco ở hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử?

4 Vẽ dạng sóng tín hiệu của các cảm biến lắp trong delco? Giải thích?

Dây cao áp

Câu hỏi: Khi một động cơ đang hoạt động

1 Tháo dây cao áp của 1 bugi có thể giúp kiểm tra được lỗi gì?

Tháo lần lượt từng đường cao áp ra khỏi bugi, sau đó quan sát độ rung giật của máy

lúc nổ Khi một xilanh không làm việc, động cơ sẽ mất cân bằng nên khi nổ sẽ bị runggiật mạnh, ta lần lượt tháo dây cao áp của từng xilanh và quan sát Nếu khi rút dây caoáp ra mà động cơ bị rung mạnh hơn chứng tỏ máy đó vẫn làm việc, ngược lại khi rútdây cao áp ra mà động cơ vẫn rung, giật như khi chưa rút dây cao áp thì chứng tỏxilanh không làm việc

2 Chú ý an toàn gì khi tháo dây cao áp của 1 bugi?

Việc tháo lắp dây cao áp khi động cơ đang nổ là rất nguy hiểm, có thể bị giật Vì

kim loại, hoặc để an toàn hơn, các bạn có thể tắt động cơ, sau khi tháo xong các đầu dây cao áp thì khởi động lại động cơ và kiểm tra.

E KỸ THUẬT ĐIỀU CHỈNH GÓC ĐÁNH LỬA SỚM ( )

I Ảnh hưởng của đến vận hành của động cơ và ô tô

1 Giải thích ảnh hưởng củađến các tính năng làm việc của động cơ?

Góc đánh lửa (độ, góc quay trục khuỷu) được tính từ thời điểm bắt đầu bật tialửa điện cho tới TDC, nó ảnh hưởng rất lớn đến các tính năng làm việc của độngcơ

a Nhiệt độ khí thải của động cơ

Theo hình 1, áp suất nén cực đại tăng lên khi tăng góc đánh lửa sớm (tức là đánh

lửa sớm hơn) Áp suất nén cực đại sẽ đạt được khi lượng hòa khí được đốt cháyhoàn toàn vào thời điểm piston đạt đến TDC Trong khi đó, áp suất nén sẽ giảmvới thời điểm đánh lửa trễ vì lượng hòa khí không cháy hoàn toàn cho đến khipiston đi xuống theo hành trình giãn nở

Hình 1 Mối quan hệ giữa nhiệt độ khí thải và áp suất nén cực đại trong xilanh

với thời điểm đánh lửa sớm.

Hình 1 cũng cho thấy nhiệt độ khí thải cũng tăng lên nếu đánh lửa trễ Nhiệt độkhí thải biểu thị entanpi của khí thải đối với khí lý tưởng Trong động cơ, entanpi làlượng nhiệt giải phóng khi đốt cháy hòa khí ở áp suất không đổi nhằm chuyển sangquá trình giãn nở Nhiệt độ của khí thải cũng sẽ giảm nếu năng lượng được bảo toàn

Theo hình 2, công suất có xu hướng tăng lên khi = 17 ÷ 35° Đối với động cơ lý tưởng, công suất của động cơ nên đạt tối đa khi quá trình đốt cháy diễn ra tại TDC của quá trình nén.Khi đánh lửa trễ, piston sẽ di chuyển xuống khi quá trình đốt cháy vẫn cònđang diễn ra, làm cho động cơ mất khả năng giãn nở lượng khí này, từ đó làmgiảm hiệu suất.

Khi đánh lửa quá sớm, lượng khí bị đốt cháy quá nhiều trong khi piston vẫnđang đi lên Kết quả là, công thực hiện để nén lượng khí này sẽ làm giảm lượngkhí được tạo ra

Hình 2 Mối quan hệ giữa công suất và mômen xoắn với thời điểm đánh lửa sớm.

Hình 2 cũng cho thấy rằng mômen xoắn tăng lên khi đánh lửa sớm hơn Điềunày là do áp suất ngày càng tăng trong hành trình nén và do đó công được tạo ranhiều hơn Tuy nhiên nếu đánh lửa sớm hơn nữa, thì mômen xoắn sẽ không tăng,

lý do là áp suất nén trong trong xilanh sẽ đạt cực đại trong thời kỳ nén và sẽ giảmáp suất trong hành trình giãn nở