Đề tài tìm hiểu hệ thống đánh lửa trên động cơ xe mazda cx5 2wd 2015

Để giải quyết những hạn chếcủa hệ thống đánh lửa bằng cơ khí như trước đây cùng với yêu cầu nghiêm ngặt vềmôi trường ngày càng cao của thế giới, hệ thống đánh lửa bằng điều khiển điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH



KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 3/2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH



KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ

NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN

Sinh viên thực hiện:

LÂM TRIỆU VỸ MSSV: 1911546530

NGUYỄN HỒNG THÁI MSSV: 1911546771

DƯƠNG QUỐC TRUNG MSSV:

Ngành: Công nghệ - Kỹ thuật ô tô

5 Ngày giao tiểu luận: ……… … Ngày nộp tiểu luận: ………

6 Kết luận: Nội dung và yêu cầu của Khoá luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi:

Họ và tên người hướng dẫn Ký tên

1/……… ……… 2/……… ………

Tp Hồ Chí Minh, ngày……tháng……năm…….

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật oto, Trường Nguyễn Tất Thành đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập và hoàn thành đề tài này Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy LÊ CAO

HIỆU đã dày công truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng em trong quá trình làm

bài

Dù đã có những sự nỗ lực của bản thân và trợ giúp từ phía mọi người xungquanh Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế và không có nhiều kinh nghiệm thực tiễnnên nội dung đề tài khó tránh khỏi những thiếu xót, rất mong sự góp ý của quý thầy cô

và các bạn học để đề tài này được hoàn thiện hơn

Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô đãgiúp đỡ em trong quá trình thực hiện tìm hiểu đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn!

\\

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

Hình 1: Sơ đồ hệ thống đánh lửa thường 6

Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm 7

Hình 3: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn 8

Hình 4: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA 9

Hình 5: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp 10

Hình 6: Sơ đồ kết cấu hệ thống đánh lửa trực tếp (loại 1) 11

Hình 7: Sơ đồ hệ thống đánh lửa CDI trên xe máy 11

Hình 8: Hệ thống đánh lửa trực tiếp 15

Hình 9: Hệ thống đánh lửa trực tiếp 15

Hình 10: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa trực tiếp 16

Hình 11: Cấu tạo bugi 18

Hình 12: Cơ cấu đánh lửa 19

Hình 13: Đặc tính phóng điện 20

Hình 14: Đặc tính đánh lửa 20

Hình 15: Nhiệt độ tự làm sạch và tự bén lửa 21

Hình 16: Cuộn đánh lửa IC và giắc cắm 22

Hình 17: Sơ đồ khái quát hệ thống đánh lửa kỹ thuật số 23

Hình 18: Cấu tạo cảm biến ôxy 25

Hình 19: Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 26

Hình 20: Cảm biến vị trí trục cam 28

Hình 21: Dạng sóng tín hiệu của cảm biến vị trí trục cam 29

Hình 22: Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp 29

Hình 23: Mạch điện của cảm biến lưu lượng khí nạp 30

Hình 24: Đặc tính của cảm biến lưu lượng khí nạp 30

Hình 25: Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ 31

Hình 26: Kiểm tra thời điểm đánh lửa 35

Hình 27: Sơ đồ tháo bốn cuộn đánh lửa 35

Hình 28: Tháo giắc cắm kết nối ECM/PCM với vòi phun 36

Hình 29: Kết nối giắc cắm giữa ECM/PCM với cuộn đánh lửa 36

Hình 30: Xiết bugi vào nắp máy 36

Hình 31: Kiểm tra điện áp cuộn đánh lửa 38

Hình 32: Kiểm tra thông mạch cuộn đánh lửa 39

Hình 33: Kiểm tra chạm mát các chân kết nối với cuộn đánh lửa của ECM/ PCM 39

Hình 34: Sơ đồ nối dây giữa giắc cắm ba chân cuộn đánh lửa với mát 40

Hình 35: Kiểm tra thông mạch các chân kết nối với cuộn đánh lửa của ECM/ PCM .40 Hình 36: Đo điện trở của cuộn dây đánh lửa 41

Hình 37: Kiểm tra điện trở sứ cách điện bằng ôm kế 41

Hình 38: Kiểm tra khe hở điện cực bugi 42

Hinh 39: Muội than bám trên bugi 43

Hình 40: Làm sạch bugi bằng thiết bị chuyên dùng 43

Hình 41: Thử bugi 44

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ECU: Electronic Control Unit

ABS: Anti – Lock Brake System

2WD: Two Wheel Drive

ESA: Electronic Spark Advance

CDI: Capacitor Discharge Ignition

ECM: Engine Control Module

TPS: Throttle Position Sensor

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ ĐỀ TÀI

Sự ra đời của hệ thống đánh lửa gắn liền với sự ra đời của động cơ đốt trongđánh dấu bước khởi đầu cho nền công nghiệp ô tô Ban đầu động cơ sử dụng hệthống đánh lửa bằng vít Hệ thống này có nhược điểm là đánh lửa không chính xáccùng với kết cấu cơ khí thường xuyên phải bảo dưỡng Để giải quyết những hạn chếcủa hệ thống đánh lửa bằng cơ khí như trước đây cùng với yêu cầu nghiêm ngặt vềmôi trường ngày càng cao của thế giới, hệ thống đánh lửa bằng điều khiển điện tử

đã được ra đời Với hệ thống đánh lửa điện tử, thời điểm đánh lửa sẽ được phân tích

và tính toán bởi ECU để đánh giá tình trạng làm việc của xe mà quyết định vùngđánh lửa tối ưu nhất cho động cơ dù bất kể ở điều kiện nào Phân loại hệ thống đánhlửa điện tử chủ yếu dựa trên cơ cấu đánh lửa Theo đó, hệ thống đánh lửa được chiathành 2 loại là đánh lửa trực tiếp và đánh lửa điện tử phân phối

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng đầu tư pháttriển thì công nghiệp ôtô là một trong những ngành tiềm năng Do sự tiến bộ về khoahọc công nghệ, nên quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá diễn ra một cách nhanhchóng, song hành với nó là ô nhiễm nguồn nước và không khí do chất thải công nghiệpngày càng tăng Các nguồn tài nguyên thiên nhiên như: Than đá, dầu mỏ bị khai thácquá mức nên ngày càng cạn kiệt Điều này đặt ra bài toán khó cho ngành động cơ đốttrong nói chung và ôtô nói riêng là phải đảm bảo chất lượng khí thải và tiết kiệm nhiênliệu một cách tối ưu nhất Các hãng sản xuất như: Hyundai, Toyota, Ford, Mescedes…

đã và đang có rất nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng cũng như chất lượng phục vụcủa xe Nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng củng như tiết kiệm nhiên liệu vàgiảm nguy cơ ô nhiễm môi trường do khí thải gây ra Để đáp ứng được với những yêucầu đó thì các hệ thống điều khiển trên ôtô nói chung và động cơ nói riêng phải có sựhoạt động an toàn, chính xác, đúng thời điểm, bền, rẻ, đẹp… Do vậy các điều khiểnbằng cơ khí không còn đáp ứng được và thay thế vào đó là các hệ thống điều khiển

điện tử như: Phun xăng điện tử, đánh lửa điện tử, hệ thống chống bó cứng ABS…Chúng hoạt động được là nhờ các cảm biến giám sát mọi hoạt động tình trạng của ôtô

và đưa về bộ điều khiển trung tâm (ECU) Bộ điều khiển này có kết cấu hiện đại, phứctạp Nó nhận các tín hiệu từ cảm biến, tổng hợp lại, xử lý và đưa ra các tín hiệu điềukhiển các hệ thống trên xe thật chính xác Với các ứng dụng như vậy thì đòi hỏi người

kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học hỏi, sáng tạo, bắt kịp với khoa học tiêntiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về những đặc tính kỹ thuật của từng loại

xe, dòng xe, đời xe, có thể chẩn đoán hư hỏng và đưa ra phương án sửa chữa tối ưu

Từ suy nghĩ đó tôi chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống đánh lửa trên động cơ của

xe MAZDA CX5 – 2WD” này sẽ phân tích nguyên lý hoạt động để người đọc có thểhiểu rõ hơn

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài này là làm thế nào để chúng ta có thể có một cái nhìn khái quát

về các công việc có thể tiến hành để khai thác có hiệu quả nhất hệ thống đánh lửa trênMAZDA CX5 – 2WD

Qua tìm hiểu chúng ta có thể nắm được tổng quát về kết cấu của các bộ phận trên

hệ thống đánh lửa, nắm được cấu tạo chi tiết và nguyên lý hoạt động của từng bộ phậntrọng hệ thống đánh lửa trên dộng cơ Nhờ những hiểu biết này mà những kỹ sư về ô

tô có thể đưa ra những lời khuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sửdụng, khai thác hệ thống đánh lửa đông cơ MAZDA CX5 một cách hiệu quả và tối ưunhất, đây cũng là cách chúng ta bảo vệ môi trường giúp hạn chế được những ô nhiễm

mà phương tiện giao thông gây ra

1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

MAZDA CX5 – 2WD 2015

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

Hệ thống đánh lửa trên động cơ của xe MAZDA CX5 – 2WD 2015

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài nhóm chứng em có sử dụng một sốphương pháp nghiên cứu sau:

- Tra cứu tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở

- Tiềm hiểu thông tin trên Internet, các website trong và ngoài nước So sánh vàchắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy

- Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn

- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra nhữngđánh giá và nhận xét riêng của mình

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 CƠ SỞ VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

2.1.1 Chức năng hệ thống đánh lửa

Trong động cơ xăng hòa khí sau khi được đưa vào trong xylanh và được trộn đều nhờ xoáy lốc của dòng khí, nó sẽ được Piston nén lại Ở một thời điểm thích hợp cuối kỳ nén, hệ thống đánh lửa sẽ cung cấp một tia lửa điện cao thế (khoảng 30kV), đốt cháy hòa khí và sinh công cho động cơ Như vậy, chức năng của hệ thống đánh lửa là tạo ra tia lửa đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt của động cơ

2.1.2 Nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến thiên nguồn điện xoay chiều,một chiều có hiệu điện thế thấp 12V hoặc 24V thành các xung điện thế cao khoảng vàichục kV Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bố đến bugi của các xylanhđúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hòa khí

2.1.3 Yêu cầu của hệ thống đánh lửa trên ôtô

Các yếu tố quan trọng của động cơ xăng là:

+ Hỗn hợp không khí nhiên liệu tốt, nén ép tốt, và đánh lửa tốt

+ Hệ thống đánh lửa tạo ra một tia lửa mạnh, và các thời điểm chính xác đểđốt cháy hỗn hợp không khí - nhiên liệu

Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóng điện quakhe 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 đốt cháy hoàn toànhòa khí Vì ngay cả khi bị nén ép với áp suất cao, không khí có điện trở, nên cần phảitạo ra điện thế hàng chục ngàn vôn để đảm bảo phát tia lửa mạnh, có thể đốt cháy hỗnhợp không khí nhiên liệu

Thời điểm đánh lửa chính xác:

+ Hệ thống đánh lửa phải luôn có thời điểm đánh lửa chính xác để phù hợpvới sự thay đổi tốc độ và tải trọng của động cơ

+ Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ

Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt và có đủ độ bền và độ tincậy để chịu đựng được trong các điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn Hệ thốngđánh lửa sử dụng điện cao áp do cuộn đánh lửa tạo ra nhằm phát ra tia lửa điện để đốtcháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu đã được nén ép Hỗn hợp không khí nhiên liệuđược nén ép và đốt cháy trong xylanh

Sự bốc cháy này tạo ra động lực của động cơ Nhờ có hiện tượng tự cảm và cảmứng tương hỗ, cuộn dây tạo ra điện áp cao cần thiết cho đánh lửa Cuộn sơ cấp tạo rađiện thế hàng trăm vôn còn cuộn thứ cấp thì tạo ra điện thế hàng chục ngàn vôn

2.1.4 Phân loại hệ thống đánh lửa

Ngày nay hệ thống đánh lửa cao áp được trang bị trên động cơ ôtô có rất nhiềuloại khác nhau Dựa vào cấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển, người ta phânloại hệ thống đánh lửa theo các cách phân loại sau:

a) Phân loại theo nguồn điện sơ cấp

- Hệ thống đánh lửa dùng man-hê-tô

- Hệ thống đánh lửa dùng acqui

b) Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng

- Hệ thống đánh lửa điện cảm (Transistor Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa điện dung (Capacitor Discharged Ignition System)

c) Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến

- Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (breaker)

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ (Electromagnetie Sensor) Gồm 2loại:

Loại nam châm đứng yên và loại nam châm quay

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến từ trở

d) Phân loại theo cách phân bố điện cao áp

- Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện - Delco (Distributor Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa trực tiếp hay không có Delco (Distributorless Ignition System)

e) 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

(Mechanical Spark - Advance)

Hệ thống đánh lửa với bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử (ESA Electronic Spark Advance)

-f) Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp

- Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (Conventional Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Transistor

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor (CDI)

2.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

2.2.1 Hệ thống đánh lửa thường (có tiếp điểm)

Hình 1: Sơ đồ hệ thống đánh lửa thường

2 Khóa điện 7 Cam quay

3 Điện trở phụ 8 Tiếp điểm

5 Con quay chia điện 10 Bộ điều khiển góc đánh lửa chânkhông

Trong hệ thống đánh lửa thường có 2 mạch: mạch điện áp thấp và điện áp cao

+ Trong mạch điện áp thấp dùng điện của ắc quy hoặc của máy phát điện Trong

đó ngoài nguồn điện ra còn có khóa điện, cuộn dây sơ cấp, bobin với điện trởphụ và bộ cắt điện

+ Mạch điện áp cao có cuộn dây thứ cấp trong bôbin, dây dẫn cao thế,bộ chiađiện, bugi đánh lửa

2.2.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm khác với hệ thống đánh lửa thường làgiữa bobin và tiếp điểm của bộ cắt điện có mắc hộp chuyển mạch kiểu tranzito

Cuộn sơ cấp của bobin được mắc vào mạch góp của bộ khuếch đại, tiếp điểmcủa cắt điện được mắc vào mạch của cực gốc (cực điều khiển) của tranzito Khi tiếpđiểm đóng, dòng điện có cường độ không lớn(0,75A) đi qua tiếp điểm, lúc đó ở cựcđiều khiển phát sinh điện thế và tranzito cho dòng điện chay qua tới cuộn sơ cấp của

bobin Do cường độ của cực gốc không lớn nên sự mòn tiếp điểm do tia lửa điện sinh

ra thực tế không có và thời gian sử dụng của tiếp điểm chỉ chịu mòn cơ học

2.2.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm

+ Mạch điện cao thế có cuộn dây thứ cấp trong bô bin, dây cao áp, bộc chia điện

và các bugi trên xylanh

2.2.4 Hệ thống đánh lửa điện tử

a) Hệ thống đánh lửa điện tử có bộ chia điện (ESA có bộ chia điện)

Về cấu tạo hệ thống đánh lửa này khác các hệ thống đánh lửa trên là không sửdụng con quay tạo tín hiệu đánh lửa mà nó được tạo tín hiệu nhờ ECU động cơ thôngqua các tín hiệu vào từ những cảm biến liên quan qua đó tính toán được thời điểmđánh lửa phù hợp hơn với tải trọng động cơ

Hình 4: Sơ đồ hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA

Hệ thống đánh lửa bán dẫn cũng được chia làm 2 mạch:

+ Mạch điệp áp thấp dùng điện của ắc quy hoặc của máy phát điện Trong đóngoài nguồn điện ra còn có khóa điện, cuộn dây sơ cấp, bô bin và IC đánh lửa + Mạch điện áp cao có cuộn dây thứ cấp, dây dẫn điện áp cao, bộ chia điện và cácbugi

+ Ngoài ra còn có các cảm biến cấp tín hiệu đầu vào cho ECU và đưa ra tín hiệuđiều khiển TRANSISTOR đóng hoặc thông giúp cuộn sơ cáp được nối mát, khi

đó bugi sẽ được đánh lửa theo tín hiệu điều khiển của ECU

b) Hệ thống đánh lửa điện tử không có bộ chia điện (đánh lửa trực tiếp)

Hình 5: Sơ đồ hệ thống đánh lửa trực tiếp

Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), bộ chia điện không còn được sử dụngnữa Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp một bô bin cùng với một IC đánh lửa độclập cho mỗi xy-lanh Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặc dây cao ápnên nó có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độ bền Đồngthời nó cũng giảm đến mức tối thiểu nhiễu điện từ, bởi vì không sử dụng tiếp điểmtrong khu vực cao áp Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thôngqua việc sử dụng ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử)

ECU của động cơ nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toánthời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa Thời điểm đánh lửa đượctính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu

đã được lưu giữ trong máy tính, dưới dạng một bản đồ ESA So với điều khiển đánhlửa cơ học của các hệ thống thông thường thì phương pháp điều khiển bằng ESA có độchính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa

2.2.5 Hệ thống đánh lửa CDI (Capacitor Discharge Ignition)

Hình 6: Sơ đồ kết cấu hệ thống đánh lửa trực tếp (loại 1)

Hình 7: Sơ đồ hệ thống đánh lửa CDI trên xe máy

1- Man-hê-tô 4 - khóa điện

2- Biến áp đánh lửa WN - Cuộn nguồn

2- Bugi WĐK- Cuộn điều khiển

W1- Cuộn sơ cấp D1, D2- Điôt thường

W2 – Cuộn thứ cấp DĐK - Điôt điều khiển

CT – Tụ điện

2.2.6 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Trong quá trình sử dụng ôtô, trạng thái kỹ thuật của ôtô dần thay dổi theo hướngxấu đi, dẫn tới hay hỏng hóc và giảm độ tin cậy Quá trình thay đổi ấy có thể kéo dàitheo thời gian (hay hành trình sử dụng) và phụ thuộc vào nhiều yếu tố

- Chất lượng của vật liệu, công nghệ chế tạo, lắp ghép, sự không đồng nhất trong

chế tạo

- Điều kiện sử dụng: môi trường sử dụng, trình độ người sử dụng, điều kiện bảo

quản, trang thiết bị và môi trường sửa chữa, nhiên liệu dầu mỡ bôi trơn

- Sự mài mòn vật liệu giữa các bề mặt có chuyển động tương đối.

- Sự xuất hiện các vết nứt nhỏ hay hỏng ren do trong quá trình bảo dưỡng thay

thế bougie hoặc chịu tải thay đổi, thường gọi là mỏi

- Sự hư hỏng kết cấu chi tiết do bị quá tải tức thời, đột xuất.

- Muội than tích tụ ở đầu đánh lửa của bugi, bugi làm việc quá nguội hoặc hệ

thống nhiên liệu cung cấp nhiên liệu quá nhiều, khi đó đánh lửa không nhận đủnhiệt để khử các cặn carbon, sóng điện áp cao sẽ nối tắt qua các cặn này, thay

vì phóng qua khe đánh lửa của bugi Bougie làm việc quá nóng sẽ tiêu hủy cácđiện cực nhanh chóng và làm rộng khe đánh lửa, do đó, tia lửa không thểphóng qua và sự mất lửa xảy ra

- Cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp bị ngắn mạch.

- Do hỏng các cảm biến như cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí trục cam.

làm ảnh hưởng tới quá trình đánh lửa

- Khoảng lắp bougie là khoảng cách từ mặt tựa đệm lót ở vỏ bugi (hoặc đỉnh tựa

mặt côn) đến cuối các đường ren Nếu khoảng này quá dài, bugi sẽ sâu vàobuồng đốt gây cản trở sự khuấy trộn hỗn hợp, va đập với van hoặc piston Bugi

có khoảng lắp không đủ không thể đốt hỗn hợp một cách chính xác Vì vậy,các bugi được sử dụng cho động cơ phải có khoảng cách thích hợp, đúng vớitiêu chuẩn của nhà chế tạo

- Nếu hệ thống đánh lửa sử dụng bộ chia điện có tiếp điểm: Tiếp điểm bị mòn

hoặc cháy rỗ cũng làm ảnh hưởng rất lớn tới quá trình đánh lửa

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN XE MAZDA CX5

3.1 TỔNG QUAN VỀ XE MAZDA CX5

Tên động cơ SkyActiv-G 2.0L

Dung tích công tác của xylanh 1998cc

Loại Đánh lửa trực tiếp

Điều kiện đánh lửa sớm điều khiển điện tử

Thứ tự đánh lửa 1-3-4-2

Hệ thống đánh lửa trực tiếp của xe mazda cx5 -2wd là loại đánh lửa trực tiếp(đánh lửa trực tiếp đơn chiếc), nghĩa là mỗi bugi sẽ được đánh lửa bởi một IC đánh lửađược thể hiện như hình loại I bên dưới

Hình 8: Hệ thống đánh lửa trực tiếploại 1: Đánh lửa trực tiếp đơn chiếcloại 2: Đánh lửa trực tiếp kiểu song hành

3.3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 3.3.1 Cấu tạo

Hình 9: Hệ thống đánh lửa trực tiếp

Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm các bộ phận sau đây:

- Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKPS): Phát hiện góc quay trục khuỷu (tốc độ động

cơ)

- Cảm biến vị trí của trục cam (CMPS): Nhận biết xy lanh, kỳ và theo dõi định

thời của trục cam

- Cảm biến kích nổ (KS): Phát hiện tiếng gõ của động cơ

- Cảm biến vị trí bướm ga (TPS): Phát hiện góc mở của bướm ga

- Cảm biến nhiệt độ lưu lượng khí nạp (IATS): Phát hiện lượng không khí nạp.

- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ (ECTS): Phát hiện nhiệt độ nước làm

mát động cơ

- Bô bin và IC đánh lửa: Đóng và ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp vào thời điểm

tối ưu Gửi các tín hiệu IGF đến ECU động cơ

- ECU động cơ: Phát ra các tín hiệu IGT dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến

khác nhau, và gửi tín hiệu đến bô bin có IC đánh lửa

- Bugi: Phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hòa khí.

3.3.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 10: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa trực tiếp

Hệ thống điện điều khiển bao gồm các cảm biến để xác định tình trạng làm việccủa động cơ, ECM tính toán thời điểm và thời gian phun cho phù hợp với tín hiệu từcác cảm biến, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa và tác động điều khiển lượngnhiên liệu phun cơ bản dựa vào các tín hiệu từ ECM

Các cảm biến xác định lưu lượng không khí nạp, số vòng quay của động cơ, tảiđộng cơ, nhiệt độ nước làm mát và sự tăng tốc – giảm tốc Các cảm biến gửi tín hiệu

về ECM, sau đó ECM sẽ hiệu chỉnh thời gian phun và gửi tín hiệu đến các kim phunthông qua bộ biến đổi điện áp EDU, các kim phun sẽ phun nhiên liệu vào đường ốngnạp, lượng nhiên liệu phun tùy thuộc vào thời gian tín hiệu từ ECM

Thời gian đánh lửa được điều khiển bởi hệ thống điều khiển thời gian đánh lửabằng điện tử Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ,dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu đã được lưu giữ trong máy tính, dưới dạngmột bản đồ ESA So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thống thông thường thìđiều khiển bằng ESA có độ chính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểmđánh lửa Kết quả giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra

3.4 CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

3.4.2 Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm:

- Tia lửa phải mạnh

- Độ tin cậy lớn chịu được áp suất và nhiệt độ cao

- Ít ăn mong và dễ dàng thay thế khi hư hỏng

 Điều kiện làm việc

- Bugi phải cách ly được điện thế cao để tia lửa xuất hiện đúng theo vị trí đã địnhtrước của các điện cực của nến, mặt khác nó phải chịu đựng được điều kiệnkhắc nghiệt trong xylanh như áp suất và nhiệt độ rất cao, hơn nữa nó phải đượcthiết kế để các bụi than không bám lại trên các bề mặt điện cực trong quá trìnhlàm việc

 Cấu tạo

+ Cấu tạo bugi gồm các bộ phận chính sau:

- Phần sứ cách điện bọc trong vỏ kim loại

- Cực trung tâm bằng thép hợp kim chịu nhiệt độ cao, chống rỉ sét, không bị ănmòn hóa học

- Phần trên vỏ kim loại có dạng lục giác để lắp bugi

- Quanh chân bugi có ren vặn vào nắp máy.

- Cực bên của bugi được hàn ở chân bugi

Khoảng cách từ cực trung tâm và cực bên gọi là khe hở chấu bugi, thường khe hở nàyđược quy định từ 1,0 ÷ 1,3mm

Hình 11: Cấu tạo bugi

Bugi về lý thuyết thì khá đơn giản, nó là công cụ để nguồn phát ra hồ quang quamột khoảng trống (giống như tia sét) Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa

có thể phóng qua khoảng trống và tia lửa mạnh Thông thường điện áp giữa hai cựccủa nến điện khoảng từ 40.000÷100.000V

Bugi sử dụng loại sứ cách điện để cách ly nguồn cao áp giữa các điện cực, nóphải đảm bảo để tia lửa phóng ra đúng ở hai đầu của điện cực chứ không phải ở bất cứnào thuộc hai cực Ngoài ra chất sứ này còn có tác dụng không để các bụi than bám