Gáo trình thực tập động cơ I - Chương 10 pot

Chức năng của hệ thống đánh lửa là dùng để biến đổi điện áp của ắc quy hoặc máy phát điện thành điện cao áp từ 10KV hoặc cao hơn đủ khả năng phóng điện qua hai cực của bu gi để đốt cháy

CHƯƠNG 10

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Ở động cơ đốt trong, công suất của động cơ sinh ra do sự đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu trong

xy lanh Đối với động cơ xăng, tia lửa điện từ bu gi phải đủ khả năng đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu ở cuối quá trình nén

Chức năng của hệ thống đánh lửa là dùng để biến đổi điện áp của ắc quy hoặc máy phát điện thành điện cao áp từ 10KV hoặc cao hơn đủ khả năng phóng điện qua hai cực của bu gi để đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu trong xy lanh ở mọi chế độ làm việc của động cơ

A PHÂN LOẠI

Hệ thống đánh lửa ắc quy có thể chia làm các loại như sau

ƒ Hệ thống đánh lửa dùng vít lửa

ƒ Hệ thống đánh lửa transistor

ƒ Và hệ thống đánh lửa điều khiển từ máy tính ( ECU )

Ở hệ thống đánh lửa điều khiển từ ECU ( Electronic Control Unit ) có thể chia làm các loại sau

ƒ Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện

ƒ Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện

ƒ Và hệ thống đánh lửa trực tiếp

B YÊU CẦU

Hệ thống đánh lửa phải thỏa mãn 3 yêu cầu sau:

ƒ Tia lửa điện phải mạnh, đủ khả năng phóng qua lực cản của hỗn hợp ở giữa hai cực bu gi ở cuối quá trình nén ở mọi chế độ làm việc của động cơ

ƒ Thời điểm đánh lửa phải chính xác ở mọi chế độ làm việc của động cơ

ƒ Hệ thống đánh lửa phải có độ tin cậy cao, chịu được rung động và nhiệt độ cao

C HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA DÙNG VÍT LỬA

I CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG

Hệ thống đánh đánh lửa dùng vít lửa quá lỗi thời và hiện nay không còn sản xuất nữa Chúng còn tồn tại một số xe đời cũ ở nước ta Nó bao gồm: ắc quy, bô bin, bộ chia điện, dây cao áp và các bu gi

Ắc quy còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện áp trong hệ thống điện ôtô khi điện áp máy phát điện dao động

Trên ôtô chỉ sử dụng hai loại ắc quy: ắc quy axit và ắc quy kiềm Hiện nay ắc quy axit được sử dụng phổ biến, vì so với ắc quy kiềm thì nó có sức điện động ở mỗi cặp bản cực cao hơn, có điện trở trong nhỏ và đảm bảo chế độ khởi động tốt mặc dù ắc quy kiềm có khá nhiều ưu điểm

Ắc quy axit bao gồm vỏ bình, bên trong được chia làm nhiều ngăn Trong mỗi ngăn đặt các bản điện cực dương, các bản điện cực âm và dung dịch điện phân là axit sunfuric Các bản cực được chế tạo từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì

Vỏ ắc quy được chế tạo bằng nhựa êbônit hoặc cao su cứng, có độ bền cao và có khả năng chịu được axit Bên trong vỏ được chia thành các ngăn riêng biệt, dưới đáy bình có các gờ để đỡ các tấm bản cực và tránh được sự chập mạch của các bản cực trong quá trình sử dụng

Khung của các bản cực được chế tạo từ hợp kim chì – Stibi Các bản cực dương gồm khung có phủ một lớp bột diôxyt chì (PbO2) ở dạng xốp, các bản cực âm phủ một lớp bột chì Tấm ngăn giữa hai bản cực là tấm lưới làm bằng nhựa PVC và sợi thủy tinh

Sức điện động của mỗi hộc bình là 2,1

vôn Nếu bình ắc quy có sáu học bình

mắc nối tiếp với nhau thì chúng ta sẽ

được nguồn điện là 12vôn ( 12,6v )

Dung dịch sử dụng cho ắc quy là hỗn

hợp của axit sunfuric và nước cất Khi

bình ắc quy nạp đầy điện, tỉ trọng của

dung dịch từ 1,260 đến 1,280 ở nhiệt

độ 20°C Dung dịch có tỉ trọng là

1.260 gồm 65% là nước cất và 35%

axit sunfuric Nếu tỉ trọng là 1,280,

dung dịch gồm 63% nước cất và 37%

axit sunfuric

Vỏ ắc quy chứa dung dịch điện phân và các thành phần của ắc quy Ắc quy 12 vôn, vỏ ắc quy được chia làm 6 ngăn Các bản cực được đặt trên các gờ ở dưới đáy bình để tránh sự ngắn mạch Bên ngoài vỏ bình có đánh dấu mức dung dịch cao nhất và thấp nhất

Lỗ thông hơi được bố trí trong nắp đậy ắc quy Nắp còn sử dụng để nạp dung dịch hoặc nước cất Các lỗ thông hơi được chế tạo để khí hydro và hơi axit thoát ra ngoài

NGUYÊN LÝ

Trong ắc quy thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng cho sự nạp và phóng điện

PbO2 + Pb + 2H2SO4 ⇔ 2PbSO4 + 2H2O Trong quá trình phóng điện, hai bản cực PbO2 và Pb biến thành PbSO4 Như vậy khi phóng điện, axit Sunfuric bị hấp thụ để tạo thành Sunfat chì và nước làm cho nồng độ của axit Sunfuric giảm

Khi nạp điện bằng thiết bị bên ngoài hoặc máy phát điện, dưới tác dụng của dòng điện, phản ứng hoá học sẽ xảy ra ngược lại Có nghĩa là Sunfat chì tác dụng với nước để cho ra axit Sunfuric và ôxýt chì ở bản cực dương, chì ở bản cực âm, làm cho điện áp của ắc quy tăng, điện trở trong ắc quy giảm và nồng độ axit Sunfuric tăng

Dung lượng của ắc quy là lượng điện năng mà ắc quy có thể cung cấp cho phụ tải trong một giới hạn phóng điện cho phép Thông số dung lượng ắc quy là Ampe-giờ Khi dung lượng của ắc quy càng lớn thì bình ắc quy càng to Dung lượng của ắc quy phụ thuộc vào các yếu tố sau

ƒ Khối lượng và diện tích chất tác dụng trên bản cực

ƒ Dung dịch điện phân

ƒ Nhiệt độ môi trường

ƒ Dòng điện phóng

ƒ Và thời gian sử dụng

2 BÔ BIN

Tiếp nhận điện áp 12 vôn từ ắc quy để tạo ra một điện áp cao khoảng 10KV hoặc cao hơn để tạo ra một tia lửa mạnh phóng qua hai cực của bu gi

Trong bô bin, cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp được

quấn xung quanh một lõi cực Nó dùng để gia tăng

điện áp ắc quy thành điện áp cao thế nhờ vào sự

cảm ứng điện từ

Lõi cực sử dụng là thép silic, gồm nhiều lá thép

mỏng ghép chặt lại với nhau và nó có dạng tròn

Xung quanh lõi được quấn các cuộn dây

Cuộn dây thứ cấp có đường kính 0,05 đến 0,1 mm

và số vòng dây từ 15.000 đến 30.000 vòng được

quấn xung quanh lõi của bô bin Cuộn sơ cấp có

đường kính khoảng 0.5 đến 1,0 mm và số vòng dây

từ 150 đến 300 vòng Cuộn sơ cấp được quấn xung

quanh cuộn thứ cấp

Giữa các lớp dây được quấn cách điện bằng một lớp giấy có điện trở cao Bên trong bô bin được đổ đầy dầu biến thế để làm nguội

Một đầu cuộn sơ được nối với cọc âm của bô bin và đầu còn lại của cuộn sơ được nối với cực dương

Ở cuộn thứ cấp, một đầu được nối với cực dương của cuộn sơ cấp và đầu còn lại được nối với cực thứ cấp qua trung gian của một lò xo Cả hai cuộn dây được quấn cùng chiều nhau và cuộn sơ cấp bố trí ở bên ngoài

3 DELCO (BỘ CHIA ĐIỆN)

Delco được chia làm 4 bộ phận là bộ chia điện, bộ ngắt điện, bộ đánh lửa sớm chân không và bộ đánh lửa sớm li tâm

ƒ Bộ ngắt điện dùng để ngắt dòng sơ cấp bô bin để tạo điện áp cao trong cuộn thứ cấp Bộ ngắt điện gồm vít lửa, cam ngắt điện và tụ điện

ƒ Bộ chia điện dùng để phân phối điện cao áp từ cuộn thứ cấp của bô bin đến các bu gi của mỗi xy lanh theo đúng thứ tự công tác của động cơ Nó bao gồm nắp delco và rotor

ƒ Bộ đánh lửa sớm li tâm thường được bố trí bên dưới delco Nó dùng để thay đổi thời điểm đánh lửa theo số vòng quay của động cơ Nó bao gồm hai quả văng và hai lò xo

ƒ Bộ đánh lửa sớm chân không dùng để thực hiện đánh lửa sớm hoặc trễ khi tải của động cơ thay đổi Nó bao gồm một mâm lửa và bộ màng chân không được điều khiển bởi độ chân không trong đường ống nạp

4 DÂY CAO ÁP

Dây cao áp dùng để dẫn điện cao áp từ cực trung tâm của bô bin đến cực trung tâm của nắp delco và từ nắp delco đến các bu gi Dây cao áp được sử dụng hiện nay là dây có điện trở cao để chống nhiễu Lõi được chế tạo từ sợi thuỷ tinh thấm các bon và được bọc bởi một lớp cao su cách điện và một vỏ bọc ở bên ngoài Điện trở của một dây cao áp không quá 25KΩ ở nhiệt độ 20°C

5 BU GI

Dòng điện có điện áp cao từ delco được tạo thành

tia lửa có nhiệt độ cao giữa điện cực trung tâm và

cực bên của bu gi để đốt cháy hỗn hợp không khí

nhiên liệu ở cuối quá trình nén

Điều kiện làm việc của bu gi rất khắc nghiệt

Nhiệt độ điện cực bu gi có thể đạt tới 2000°C ở

quá trình cháy, nhưng nó nhanh chóng giảm rất

nhanh ở quá trình nạp do được làm mát bởi hỗn

hợp không khí và nhiên liệu Sự thay đổi nhiệt độ

bất thường trên được thực hiện trong hai vòng quay

của trục khuỷu

Ngoài phải chịu ứng suất nhiệt, bu gi còn chịu áp

suất thay đổi từ áp suất bé hơn 1 at ở quá trình nạp

đến 45 at ở quá trình cháy và phải có khả năng

cách điện tốt ở điện áp 30KV và phải chịu đựng

mài mòn cao

Phần chính của bu gi bao gồm sứ cách điện và

điện cực trung tâm

ƒ Sứ cách điện bao bọc điện cực trung tâm và bảo đảm sự cách điện giữa điện cực trung tâm và vỏ

bu gi Các rãnh trên sứ cách điện ở gần đầu bu gi dùng để gia tăng khoảng cách từ cực đầu bu gi đến vỏ bọc kim loại nhằm ngăn cản sự phóng điện cao áp

ƒ Chất cách điện được làm từ sứ cao cấp Nó phải chịu được nhiệt độ cao, ứng suất cơ học, ứng suất nhiệt, truyền nhiệt và cách điện tốt ở nhiệt độ cao

ƒ Vỏ bọc là phần kim loại bao bọc ở bên ngoài bu gi và nó còn để gá lắp bu gi vào động cơ

ƒ Điện cực trung tâm và điện cực bên ( Điện cực nối mát)

VÙNG NHIỆT

Vùng nhiệt của bu gi biểu thị một lượng nhiệt tỏa ra từ bu gi Bu gi có lượng nhiệt toả ra nhiều gọi là

bu gi lạnh và một bu gi có lượng nhiệt toả ra ít thì gọi là bu gi nóng Nhiệt độ thấp nhất của bu gi khi

hoạt động gọi là nhiệt độ tự làm sạch và nhiệt độ cao nhất là nhiệt độ chống lại hiện tượng cháy sớm Nhiệt độ làm việc của bu gi tốt nhất nằm trong khoảng 450 đến 950°C

ƒ Nếu nhiệt độ điện cực bu gi bé hơn 450°C, muội than hình thành do sự đốt cháy không hoàn toàn của nhiên liệu sẽ bám vào bề mặt của sứ cách điện và làm giảm khả năng cách điện giữa sứ cách điện và vỏ Kết quả tạo ra sự rò điện giữa hai cực và dẫn đến sự mất lửa giữa hai cực của bu gi

ƒ Nếu nhiệt độ điện cực bu gi cao hơn 950°C, điện cực chính là nguồn nhiệt đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu trước khi tia lửa điện bu gi xuất hiện ở quá trình nén Hiện tượng này gọi là hiện tượng cháy sớm

ƒ Bu gi lạnh là bu gi có phần sứ cách điện ở điện cực trung tâm ngắn Do diện tích tiếp xúc với nhiệt bé và đường truyền nhiệt từ sứ cách điện ra nước làm mát cũng như không khí ngắn, nên nhiệt độ làm việc của bu gi thấp

ƒ Nếu phần sứ cách điện dài, diện tích tiếp xúc với nhiệt lớn, đồng thời quảng đường truyền nhiệt để làm mát dài, nên nhiệt độ làm việc của bu gi cao Bu gi này được gọi là bu gi nóng

ƒ Sóng điện từ có tần số cao được hình thành khi bu gi đánh lửa là nguyên nhân sinh ra nhiễu Để tránh điều này một điện trở khoảng 5KΩ được bố trí giữa điện cực trung tâm để giảm sự hình thành sóng điện từ

ƒ Nếu trên đầu bu gi có 5 vòng màu xanh đậm, điện cực trung tâm và điện cực bên được phủ một lớp mỏng bạch kim Khe hở bu gi là 1,1 mm và thời gian sử dụng là 100.000Km Trong quá trình sử dụng không được điều chỉnh khe hở bu gi

II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Khi contact máy On và vít ngậm, dòng điện sơ cấp đi như sau: + Ắc quy -> contact máy -> điện trở ->

+ bô bin -> cuộn sơ cấp -> – bô bin -> vít búa -> vít đe -> mát -> âm ắc quy Dòng điện sơ cấp

khoảng 3 – 4 A, nó sinh ra một từ trường quanh cuộn sơ cấp

Khi trục delco tiếp tục quay, cam ngắt điện điều khiển vít mở, dòng điện sơ cấp mất đột ngột sinh ra một từ thông thay đổi trong cuộn sơ làm cảm ứng một sức điện động trong cuộn thứ có thể lên đến 30KV Dòng điện này được dẫn đến nắp delco và được rotor phân phối đến các bu gi Trong khi đó trong cuộn sơ cấp cũng sinh ra một sức điện động khoảng 500V

Cải thiện đặc tính đánh lửa khi khởi động: khi khởi động, dòng sơ cấp đi từ cực ST của contact máy cung cấp trực tiếp đến cực dương bô bin để đảm bảo điện áp thứ cấp cần thiết khi khởi động (Do khi khởi động, dòng điện cung cấp cho động cơ khởi động rất lớn làm cho điện áp của ắc quy giảm mạnh) Tụ điện sử dụng trong hệ thống đánh lửa là tụ giấy, nó được bố trí bên trong hoặc bên ngoài của delco Tụ được mắc song song với vít lửa, dùng để dập tắt hồ quang sinh ra giữa hai bề mặt vít khi vít mở Khi vít mở, dòng điện sinh ra do hiện tượng tự cảm được nạp bởi tụ điện để dòng sơ cấp mất đi nhanh chóng

GÓC NGẬM ĐIỆN

Khi số vòng quay của trục khuỷu càng tăng, thời gian dòng điện đi qua cuộn sơ của bô bin ngắn, làm cường độ dòng sơ cấp cũng giảm theo nên điện áp đánh lửa thứ cấp giảm

Để đảm bảo đủ điện áp đánh lửa ở số vòng quay cao, phải đảm bảo thời gian dòng điện đi qua cuộn

sơ cấp của bô bin Thông số này được thể hiện qua góc ngậm điện

Góc ngậm điện là góc tính từ lúc vít bắt đầu đóng đến khi vít bắt đầu mở ở trên cam ngắt điện Góc ngậm điện có liên quan đến khe hở đội tối đa của vít

ƒ Khi khe hở đội tối đa của vít nhỏ, góc ngậm điện sẽ lớn và hồ quang dễ xảy ra khi vít mở làm cho dòng sơ cấp không mất đột ngột nên điện áp đánh lửa sẽ yếu

ƒ Khi khe hở đội tối đa của vít lớn, góc ngậm điện sẽ nhỏ Ở tốc độ cao dòng sơ cấp nhỏ nên điện áp đánh lửa giảm , không đủ khả năng đánh lửa qua hai cực của bu gi

ĐÁNH LỬA SỚM

Trong thực nghiệm người ta thấy rằng công suất của động cơ đạt lớn nhất khi áp suất cháy đạt cực đại cách sau điểm chết trên một góc là 10°

Tại điểm 1 tia lửa điện bu gi bắt đầu xuất hiện và cho đến điểm 2, áp suất cháy trong xy lanh bắt đầu tăng nhanh Giai đoạn từ 1 – 2 được gọi là giai đoạn cháy trễ Tại điểm 2 ngọn lửa lan tràn khắp buồng đốt và đạt cực đại sau ĐCT một góc là 10°

1 Điểm đánh lửa sớm

2 Đường cong cháy tách đường cong nén

3 Áp suất đạt cực đại

4 Kết thúc cháy

Góc đặt lửa vào động cơ là góc đánh lửa sớm ban đầu ứng với tốc độ cầm chừng Tuy nhiên, khi tốc độ động cơ gia tăng, thời gian thực hiện quá trình cháy ngắn nên thời điểm đánh lửa phải thay đổi cho phù hợp để động cơ đạt được công suất tối ưu

BỘ ĐÁNH LỬA SỚM LI TÂM

Bộ đánh lửa sớm li tâm hay còn gọi bộ đánh lửa sớm theo tốc độ của động cơ Nó được bố trí ở bên trong delco Khi tốc độ động cơ gia tăng, thời gian thực hiện quá trình cháy ngắn, điểm áp suất đạt cực đại nằm xa điểm chết trên làm cho công suất và hiệu suất của động cơ giảm

Để đảm bảo áp suất cực đại cách sau điểm chết trên luôn là 10° thì phải gia tăng thời điểm đánh lửa sớm, để tăng thời gian cháy khi tốc độ động cơ thay đổi

Hai quả văng được lắp trên chốt đỡ quả văng trên trục delco Cam và đĩa cam được kết nối cứng với nhau và chúng được lắp lồng vào đầu trục delco và được giới hạn chuyển động dọc bằng một con vít xiết trên đầu trục delco

Một đầu của lò xo được mắc vào chốt đỡ quả văng và đầu còn lại được mắc vào chốt gá lò xo trên đĩa cam Các lò xo này luôn có khuynh hướng làm cho hai quả văng khép lại

Ở tốc độ cầm chừng, lực li tâm của các quả văng không thắng được sức căng của lò xo, nên tốc độ quay của cam bằng tốc độ quay của trục delco

Khi tốc độ trục delco gia tăng làm cho các quả văng chuyển động ra ngoài quanh chốt đỡ quả văng, làm cho đĩa cam và cam xoay sớm hơn trục delco một góc Do vậy, cam sẽ điều khiển vít mở sớm hơn để thực hiện đánh lửa sớm

BỘ ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHÔNG

Bộ đánh lửa sớm chân không còn gọi là bộ đánh lửa sớm theo tải Khi cánh bướm ga mở nhỏ, lượng không khí và nhiên liệu nạp vào xy lanh ít nên tốc độ cháy giảm Khi cánh bướm ga mở lớn, hỗn hợp

không khí nhiên liệu nạp vào xy lanh tăng làm tăng tốc độ cháy do các phần tử nhiên liệu nằm sát với nhau hơn

Như vậy bộ đánh lửa sớm chân không làm tăng góc đánh lửa sớm khi tải động cơ bé để đảm bảo áp suất đạt cực đại cách sau điểm chết trên là 10°

Bộ đánh lửa sớm chân không gồm màng, lò xo, cần nối …Màng chia bộ đánh lửa sớm làm hai phần: Một bên của màng chịu tác động của lò xo và nó được nối đến lỗ đánh lửa sớm ở bộ chế hòa khí Bên còn lại của màng được kết nối với một thanh nối, rãnh của cần nối được móc vào chốt của mâm lửa Khi màng dịch chuyển, cần nối sẽ kéo mâm lửa theo ngược chiều quay của cam

Khi động cơ hoạt động ở tốc độ cầm chừng, lỗ chân không ở phía trên cánh bướm ga nên màng bộ đánh lửa sớm không tác động

Khi bướm ga mở nhẹ, lỗ chân không nằm sau cánh bướm ga Độ chân không tác động lên màng làm cho thanh nối dịch chuyển kéo mâm lửa xoay ngược chiều với cam ngắt điện để thực hiện đánh lửa sớm

Khi bướm ga mở lớn, độ chân không tác động lên màng giảm và lò xo đẩy màng trở về vị trí ban đầu làm giảm góc đánh lửa sớm

BỘ CHỌN CHỈ SỐ ÓCTAN

Thời điểm đánh lửa chỉ chính xác với một loại nhiên liệu sử dụng Khi sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số octan khác với loại thường hay sử dụng thì phải hiệu chỉnh lại thời điểm đánh lửa

Tốc độ cháy sẽ tăng khi sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số octan thấp và tốc độ cháy sẽ chậm khi sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số octan cao Điều đó có nghĩa là khi sử dụng nhiên liệu có chỉ số octan cao thì phải điểu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm và ngược lại

Khi chúng ta xoay núm chọn chỉ số óctan, vị trí móc của bộ đánh lửa sớm chân không thay đổi làm cho

vị trí của mâm lửa cũng thay đổi theo, tức góc đánh lửa sớm ban đầu được hiệu chỉnh

D HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRANSISTOR

I CẤU TẠO

Hệ thống đánh lửa transistor được sử dụng để thay thế hệ thống đánh lửa dùng vít lửa Nó bao gồm:

• Bộ tạo tín hiệu được bố trí bên trong delco, dùng để thay thế cam ngắt điện trong hệ thống đánh lửa dùng vít lửa Nó bao gồm một khung từ, trên đó có bố trí nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây cảm biến và một rotor tín hiệu có số răng bằng với số xy lanh động cơ Cảm biến được sử dụng có thểà là cảm biến từ hoặc cảm biến Hall

• Bộ đánh lửa (Igniter) có thể bố trí bên trong hoặc bên ngoài delco Nó dùng để thay thế vít lửa Các transistor được sử dụng để điều khiển dòng sơ cấp đi qua cuộn sơ cấp của bô bin

Từ thông của nam châm vĩnh cửu chạy qua

các răng của rotor và đi qua cuộn dây cảm

biến Khi vị trí rotor thay đổi, khe hở từ

cũng thay đổi làm cho từ thông đi qua cuộn

dây thay đổi, làm phát sinh một sức điện

động xoay chiều

Bộ đánh lửa gồm bộ dò tín hiệu từ cảm

biến, bộ khuyếch đại tín hiệu và transistor

Bộ điều khiển góc ngậm để hiệu chỉnh tín

hiệu sơ cấp tùy theo tốc độ của động cơ

Mạch giới hạn dòng dùng để điều khiển

dòng sơ cấp lớn nhất

II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Khi contact máy on, điện áp tại điểm P khoảng 0,6 vôn và transistor ở trạng thái đóng, không có dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp của bô bin

Khi động cơ hoạt động, rotor chuyển động làm phát sinh ra điện áp xoay chiều trong cuộn dây cảm biến Nếu điện áp cuộn dây sinh ra là dương thì điện áp tại điểm Q sẽ gia tăng, làm cho transistor mở Khi transistor mở, có dòng điện từ contact máy đi qua cuộn sơ cấp của bô bin và qua transistor về mát

Khi điện áp xoay chiều sinh ra trong cuộn dây cảm biến âm, làm cho điện áp tại điểm Q giảm và transistor đóng Khi transistor đóng, dòng sơ cấp mất đột ngột tạo ra điện áp cao trong cuộn thứ cấp Điện áp thứ cấp được dẫn đến nắp delco và được rotor phân phối đến các bu gi

E HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỀU KHIỂN TỪ ECU

Kiểu hệ thống đánh lửa này được sử dụng ở động cơ phun xăng ECU căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến từ đó tính toán để điều khiển thời điểm đánh lửa sớm là tối ưu Hệ thống đánh lửa điều khiển từ ECU (Electronic Control Unit) có thể chia ra làm 3 loại như sau

ƒ Hệ thống đánh lửa có delco

ƒ Hệ thống đánh lửa không delco

ƒ Và hệ thống đánh lửa trực tiếp

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA CÓ DELCO

Đây là hệ thống đánh lửa được điều khiển từ ECU Delco dùng để bố trí tín hiệu G và tín hiệu Ne, nắp delco và rotor dùng để phân phối điện cao áp đến các bu gi

Tín hiệu G dùng để xác định thời điểm phun và thời điểm đánh lửa

Tín hiệu Ne dùng để xác định số vòng quay của động cơ Tín hiệu này dùng để xác định thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản

Tín hiệu Ne và tín hiệu lưu lượng không khí nạp từ bộ đo gió dùng để xác định thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản

Ngoài hai thông số chính trên, ECU còn căn cứ vào các tín hiệu từ các cảm biến khác như: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp, vị trí của cánh bướm ga, độ cao của xe hoạt động…

ECU sẽ tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ đó tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển thời điểm đánh lửa IGT để điều khiển Igniter Igniter sẽ điều khiển dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bô bin để thực hiện đánh lửa

Khi ECU cung cấp tín hiệu IGT đến igniter (IC đánh lửa) -> transistor công suất trong igniter mở và dòng điện đi qua cuộn sơ cấp bô bin như sau: +ắc quy -> contact máy -> cầu chì -> cuộn dây sơ cấp bô bin -> transistor -> mát -> (-)ắc quy

Khi tín hiệu IGT mất, transistor đóng và dòng sơ cấp mất đột ngột làm cảm ứng trong cuộn thứ cấp một sức điện động cao áp Điện áp này được rotor phân phối đến các bu gi

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KHÔNG DELCO (DLI)

Trong hệ thống đánh lửa không còn bộ chia

điện Số bô bin sử dụng bằng ½ số xy lanh

động cơ, mỗi bô bin cung cấp điện cao áp cho

hai xy lanh có piston song hành với nhau

ECU tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến và nó

cho ra các tín hiệu IGT khác nhau để điều

khiển các bô bin tương ứng

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRỰC TIẾP

Hệ thống này không có bộ chia điện và dây cao áp Bô bin được lắp trực tiếp vào đầu mỗi bu gi Số bô bin bố trí sẽ bằng với số xy lanh của động cơ

Hệ thống đánh lửa điều khiển từ ECU được trình bày kỹ ở tập 2 của tài liệu này

F PHƯƠNG PHÁP CÂN LỬA

Cân lửa là chúng ta đặt tia lửa điện cao áp vào các xy lanh của động cơ như thế nào để đảm bảo tia lửa phóng ra hai cực của bu gi phải mạnh, đúng kỳ và phải đúng thời điểm, nhằm đảm bảo được công suất và hiệu suất của động cơ

YÊU CẦU

ƒ Trước khi thực hiện phải nắm vững cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa, nhằm bảo đảm công việc được chính xác, nhanh chóng và tránh hư hỏng các chi tiết

ƒ Phải biết sử dụng một số thiết bị cơ bản như đèn cân lửa, đồng hồ đo số vòng quay động cơ…

ƒ Các bộ phận của hệ thống đánh lửa phải đảm bảo thật tốt trước khi thực hiện công việc cân lửa

ƒ Biết chiều quay và thứ tự công tác của động cơ

ƒ Biết xác định dấu cân lửa trên pu li hoặc bánh đà

I HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA DÙNG VÍT LỬA

PHƯƠNG PHÁP:

1 Piston của xy lanh số 1 phải ngay thời điểm đánh lửa sớm ở cuối kỳ nén

2 Điều chỉnh khe hở đội tối đa của vít ∆ = 0,35 - 0,40mm

3 Vít búa vừa chớm mở

KỲ NÉN:

Để nhận biết piston số 1 ở kỳ nén, chúng ta lựa chọn một trong các biện pháp sau:

ƒ Nếu bu gi đặt ở giữa nắp máy: Gá đồng hồ đo áp suất nén vào lỗ bu gi của xy lanh số 1

ƒ Nếu bu gi đặt bên: Dùng ngón tay ép chặt lỗ bu gi số 1 Quay trục khuỷu theo chiều quay cho đến khi có hơi ép lên đầu ngón tay

ƒ Nếu nắp đậy nắp máy đã được tháo: Quay trục khuỷu theo chiều quay sao cho xú pap nạp của

xy lanh số 1 vừa đóng lại

KHE HỞ ĐỘI TỐI ĐA:

Khe hở đội tối đa được điều chỉnh như sau:

ƒ Xoay trục delco cho cam ngắt điện đội vít mở tối đa

ƒ Nới nhẹ các vít giữ vít đe 1 và 2

ƒ Bẩy vít búa qua lại và dùng căn lá để kiểm tra đúng khe hở

ƒ Xiết chặt vít 1 và 2

Thời điểm đánh lửa sớm được đánh dấu trên pu li đầu trục khuỷu hoặc trên bánh đà Dấu này thường được áp dụng cho xy lanh số 1 và xy lanh có piston song hành với nó

CÂN LỬA THEO DẤU

1 Tháo bu gi của xy lanh số 1

2 Gá đồng hồ đo áp suất nén vào xy lanh số 1

3 Quay trục khuỷu theo chiều quay cho đến khi thấy kim đồng hồ đo bắt đầu dao động Tiếp tục quay sao cho dấu trên pu li trục khuỷu ngay với điểm đánh lửa sớm ở mặt trước của động cơ Lưu ý: Nếu dấu trên bánh đà, chúng ta cũng thực hiện tương tự

4 Điều chỉnh góc ngậm điện: Tháo nắp delco, lấy rotor ra ngoài và xoay trục delco sao cho cam ngắt điện đội vít búa mở tối đa Dùng căn lá điều chỉnh khe hở này trong khoảng 0,35 - 0,40mm bằng cách thay đổi vị trí của vít đe

5 Đặt delco vào động cơ và xoay vỏ delco theo cùng chiều quay của cam ngắt điện sao cho vít vừa ngậm lại

6 Xoay vỏ delco theo ngược chiều quay của cam ngắt điện sao cho vít vừa chớm mở

7 Xiết chặt vỏ delco

8 Lắp rotor vào trục delco

9 Lắp nắp delco cho đúng và chú ý vị trí đầu của rotor với cực bên của nắp delco

10 Lắp dây cao áp từ cực trung tâm bô bin đến cực trung tâm nắp delco nếu bô bin đặt ngoài

11 Lắp dây cao áp từ cực bên của nắp delco ngay với đầu rotor tới bu gi của xy lanh số 1

12 Căn cứ vào chiều quay của rotor và lắp các dây cao áp còn lại theo thứ tự công tác của động

cơ

Chiều quay rotor: Lựa chọn một trong các phương pháp sau:

ƒ Dấu mũi tên trên nắp delco

ƒ Căn cứ vào bộ đánh lửa sớm li tâm: Lắp rotor vào trục delco Chiều quay của trục delco là chiều mà chúng ta có thể xoay rotor một góc độ nhỏ

ƒ Căn cứ bộ đánh lửa sớm chân không: Chiều quay của rotor theo ngược chiều quay của

mâm lửa

CÂN LỬA KHÔNG DẤU

Đây là trường hợp dấu cân lửa trên pu li hoặc trên bánh đà đã mất dấu hoặc bị sai lệch Chúng ta thực hiện như sau

1 Tìm điểm chết trên của xy lanh số 1 bằng que dò hoặc căn cứ vào sự trùng điệp của xú pap

2 Đánh một dấu trên pu li trục khuỷu trùng với một điểm cố định trên thân máy

3 Khi có điểm chết trên, xác định thời điểm đánh lửa sớm từ 5° đến 10° và bảo đảm xy lanh số 1

ở cuối kỳ nén

4 Sau khi xác định thời điểm đánh lửa sớm, các bước còn lại thực hiện như trường hợp cân lửa có

dấu

5 Khởi động động cơ và giữ bướm ga cho động cơ nổ khoảng 1000 v/p, điều chỉnh lại thời điểm

đánh lửa như sau

ƒ Nới hơi lỏng vít giữ vỏ delco

ƒ Xoay vỏ delco từ từ sao cho động cơ nổ êm (Nổ lớn nhất)

ƒ Xiết chặt vỏ delco

ƒ Lên ga đột ngột và nghe động cơ có kích nổ hay không Nếu có tiếng gõ thì điều chỉnh thời điểm đánh lửa trễ lại

II HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRANSISTOR

Đa số hiện nay hệ thống đánh lửa transistor đều sử dụng cảm biến từ Phương pháp xác định kỳ nén và thời điểm đánh lửa sớm giống như kiểu dùng vít lửa

1 Quay trục khuỷu theo chiều quay sao cho xy lanh số 1 ở đúng thời điểm đánh lửa sớm và ở cuối

thì nén Góc đánh lửa sớm khoảng 10°

2 Tháo nắp delco và điều chỉnh khe hở từ khoảng 0,2 đến 0,4mm

3 Xoay bánh răng trục delco sao cho dấu trên trục trùng với dấu trên vỏ delco và lắp delco vào động

cơ

Chú ý: Nếu trên trục delco không có dấu, thực hiện như sau:

Lắp delco vào động cơ và xoay vỏ delco sao cho một răng của rotor tín hiệu trùng với cực từ ở cuộn dây cảm biến (Xem hình vẽ trên), đồng thời khi gá rotor vào trục delco thì đầu của rotor quay về cực số 1 của nắp delco (Do chiều dài các dây cao áp không đều nhau)

4 Xiết chặt vỏ delco

5 Lắp nắp delco và chú ý đệm làm kín

6 Lắp dây cao áp từ bô bin đến nắp delco nếu như bô bin đặt bên ngoài delco

7 Dây cao áp từ cực số 1 trên nắp delco được nối đến bu gi xy lanh số 1

8 Căn cứ vào chiều quay của rotor, lắp các dây cao áp còn lại theo theo thứ tự công tác của động cơ

9 Hoàn chỉnh các đường dây của mạch sơ cấp hệ thống đánh lửa