HE THONG danh lua

Hệ thống đánh lửa tạo ra một tia lửa mạnh, vào thời điểm chính xác để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu.. Tia lửa mạnh Trong hệ thống đánh lửa, tia lửa đ−ợc phát ra giữa các điện cự

Hệ thống đánh lửa

1 Giới thiệu

Ba 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, vào thời điểm chính xác để

đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu

1 Tia lửa mạnh

Trong hệ thống đánh lửa, tia lửa đ−ợc phát ra giữa các điện cực của các bugi để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu

Ngay cả khi bị nén ép với áp suất cao, không khí vẫn có điện trở, nên cần phải tạo ra điện thế hàng chục ngàn vôn để đảm bảo phát ra tia lửa mạnh, có thể đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu

2 Thời điểm đánh lửa chính xác

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

3 Có đủ độ bền

Hệ thống đánh lửa phải có đủ độ tin cậy để chịu đựng đ−ợctác động của rung động và nhiệt của động cơ

Phân loại: nhiều tiêu chí: - HTĐL bình điện, HTĐL dùng manhêtô

- HTĐL dùng tiếp điểm, bán dẫn, có điều khiển ĐT

1.1 Hệ thống đánh lửa tiếp điểm

Sơ đồ nguyên tắc điện đánh lửa

1 Bình điện; 2 Bộ ngắt tiếp điểm; 3 ống tăng điện;

4 Bộ chia điện; 5 Các nến điện; 6 Tụ điện; 7 Mát

- Nhờ hiện t−ợng tự cảm và cảm ứng điện từ, cuộn dây thứ cấp tạo ra điện áp đánh lửa rất cao (hàng chục ngàn vôn) cung cấp cho bu gi đánh lửa đốt cháy nhiên liệu

- Dòng tự cảm xuất hiện trong cuộn sơ cấp khi tiếp điểp ngắt làm xuất hiện tia lửa điện gây mòn tiếp

điểm Tụ điện 6 có tác dụng làm giảm tia lủa điện có hại này

1.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

Sơ đồ nguyên tắc hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm

1 Bình điện; 2 Tiếp điểm; 3 Điện trở phụ;

4 Đèn bán dẫn; 5 ống tăng điện;

6 Bộ chia điện; 7 Bugi; 8 Mát (cực âm)

- Tiếp điểm 2 điều khiển thông mạch cuộn sơ cấp, do vậy dòng nhỏ, ít mòn tiếp điểm, hệ thống làm việc ổn định tin cậy ngay cả ở số vòng quay cao của động cơ

1.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm

Nguyên lý hoạt động giống nh− HT đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm, nh−ng điều khiển đóng mở dòng điện qua cuộn sơ cấp là bộ tạo tín hiệu kiểu điện từ

1.4 HT đánh lửa tranzito có ESA (Đánh lửa sớm bằng điện tử)

• Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm

• Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa

• ESA: Electronic Spark Advance

Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS: Direct Ignition System)

• HT này đ−ợc sử dụng phổ biến trên các động cơ hiện nay

• Hệ thống này không sử dụng bộ chia điện

• Thời điểm đánh lửa đ−ợc điều khiển bởi ESA của ECU động cơ

• Loại 2: đánh lửa đồng thời trong hai xy-lanh Một tia lửa xuất hiện trong kỳ nén và một trong kỳ xả

2 Cấu tạo các bộ phận chính

2.1 ống tăng điện

• Cuộn dây thứ cấp với số vòng dây lớn và cuộn dây sơ cấp với số vòng dây nhỏ được quấn trên lõi thép làm bằng các tấm thép mỏng

• Điện trở của điện trở phụ 18 thay đổi theo nhiệt độ có tác dụng hạn chế sự phụ thuộc của điện

áp trong cuộn dây thứ cấp vào số vòng quay

• Khi khởi động động cơ cần phải có cường độ tia lửa mạnh hơn, trong trường hợp này điện trở phụ được tách ra khỏi mạch khởi động nhờ nút ấn khởi động

ống tăng điện

1 Đầu nối dây cao áp trung tâm;

2 Nắp; 3 Đầu kẹp dây cao áp; 4 Lò xo;

5 Đầu nối dây thấp áp; 6 Đệm bao kín;

7 Lõi sắt từ; 8 Giá treo ống tăng điện;

9, 13, 14 Tấm cách điện;

10 Cuộn dây sơ cấp;

11 Cuộn dây thứ cấp;

12 Vỏ ống tăng điện; 15 Lõi cuộn dây;

16 Dầu làm mát;

17 Tấm cách điện của điện trở phụ;

18 Điện trở phụ;

19 Vít kẹp điện trở phụ

2.2 Cuộn đánh lửa có IC đánh lửa

Trên các động cơ hiện đại, sử dụng cuộn đánh lửa có IC

đánh lửa và không sử dụng dây cao áp

• Thiết bị này bao gồm IC đánh lửa và cuộn đánh lửa kết hợp thành một cụm Trước đây, dòng điện cao áp được dẫn đến xy-lanh bằng

• dây cao áp Nhưng nay, thì cuộn đánh lửa có thể nối trực tiếp đến bugi của từng xy-lanh thông qua việc sử dụng cuộn đánh lửa kết hợp với IC đánh lửa

• Khoảng cách dẫn điện cao áp được rút ngắn nhờ có nối trực tiếp cuộn đánh lửa với bugi, làm giảm tổn thất điện

áp và nhiễu điện từ Nhờ thế độ tin cậy của hệ thống

đánh lửa được nâng cao

2.3 Bộ chia điện

Bộ chia điện

I, II Các khoang của bầu chân không;

1 Trục dẫn động; 2 Tấm đỡ;

3 Vòng bít; 4 Con quay;

5 Nắp bộ chia điện;

6 Đầu nối dây cao áp;

7 Lò xo của tiếp điểm than;

8 Tiếp điểm than;

9 Nhíp giữ cố định nắp;

10 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm;

11 Vòng bít có tẩm dầu của vấu cam;

12 Cọc nối điện áp thấp;

13 Bầu chân không;

14 Tụ điện;

15 ốc điều chỉnh theo trị số ốctan;

16 Vít điều chỉnh;

17 Tiếp điểm động;

18 Tiếp điểm tĩnh

Bộ chia điện được làm chung một khối với bộ ngắt mạch sơ cấp

Con quay của bộ chia điện được lắp trên trục dẫn động các tiếp điểm của bộ ngắt, nối mạch dòng điện cao áp và phân chia đến các xy lanh theo thứ tự làm việc của động cơ

Tiếp điểm tĩnh (trên nắp bộ chia điện) nối với các bugi (nến điện) bằng các đường dây cao áp

Bộ ngắn mạch sơ cấp bao gồm: tiếp điểm động cách điện với mát, tiếp điểm tĩnh 18 và vấu cam dẫn động

có liên hệ động học với trục khuỷu qua các bộ truyền bánh răng và trục cam Số vấu cam bằng số xy lanh của động cơ, ở động cơ bốn kỳ trục dẫn động có số vòng quay bằng một nửa số vòng quay trục khuỷu Mạch sơ cấp sẽ bị ngắt khi vấu cam làm cho các tiếp điểm mở ra Các tiếp điểm được lắp trên mâm điện, mâm điện này có thể được xoay đi một góc nào đó so với trục cam Khi mâm điện xoay đi sẽ làm thay

đổi vị trí giá tiếp điểm động so với vấu cam và làm cho tiếp điểm mở ra sớm hoặc muộn hơn để điều chỉnh thời điểm đánh lửa (nghĩa là điều chỉnh tự động góc đánh lửa sớm theo số vòng quay của trục khuỷu)

Góc đánh lửa sớm

• Góc đánh lửa sớm là góc được tính từ thời điểm bật tia lửa điện đến điểm chết trên

• Đối với mỗi động cơ khi làm việc ở số vòng quay và phụ tải xác định, góc đánh lửa sớm được lựa chọn để đảm bảo công suất lớn nhất hoặc lượng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất

• Khi góc đánh lửa sớm khác với góc đánh lửa tối ưu, công suất và tính kinh tế nhiên liệu của

động cơ sẽ giảm

• Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu, thời gian cho một chu trình công tác sẽ giảm, do đó cần phải tăng góc đánh lửa sớm

• Khi tăng tải, do mật độ MCCT tăng, tốc độ cháy tăng, do vậy phải giảm góc đánh lửa sớm và ngược lại

• Các phương pháp điều chỉnh góc đánh lửa sớm: li tâm, chân không, điện tử

Điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu li tâm

Vấu cam 1 được gắn chặt trên đòn hai vai 3, đòn này có thể xoay trên trục chủ động 4 khi các quả văng 2 văng ra Lực ly tâm xuất hiện khi quay cân bằng với lực lò xo 6 Khi tăng số vòng quay, các quả văng văng ra xa, làm xoay đòn hai vai cùng vấu cam 1 theo chiều quay, khi đó từng vấu cam sẽ làm cho tiếp điểm động được mở ra sớm hơn, do đó tăng được góc đánh lửa sớm Khi tăng phụ tải (mở rộng bướm ga) góc đánh lửa sớm cần phải giảm đi do tốc độ cháy của hỗn hợp làm việc mãnh liệt hơn

Sơ đồ bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm

a Chế độ không tải;

b Chế độ tốc độ lớn nhất

1 Cam;

2 Quả văng;

3 Đòn hai vai;

4 Trục;

5 Chốt quả văng;

6 Lò xo

Điều chỉnh đánh lửa sớm bằng chân không

Sử dụng bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm bằng chân không để thay đổi góc đánh lửa sớm theo phụ tải Khoang I của bầu chân không được nối với đường ống nạp của động cơ, còn khoang II nối với môi trường xung quanh Khi thay đổi phụ tải, độ chân không trên đường ống nạp sẽ thay đổi, do đó sẽ làm thay đổi vị trí của màng trong bầu lọc chân không Cần nối màng làm mâm bộ chia điện xoay đi và thay

đổi góc đánh lửa sớm phù hợp với phụ tải của động cơ

2.4 Nến điện (bugi) Nến điện dùng để châm lửa, đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xy lanh động cơ

Một số bugi có rãnh chữ “U” trong điện cực tiếp đất, hoặc rãnh chữ “V” trong điện cực trung tâm để tăng

độ đánh lửa

Đặc tính đánh lửa Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả đánh lửa của bugi:

1 Hình dáng điện cực

Các điện cực tròn khó phóng điện, trong khi đó các

điện cực vuông hoặc nhọn lại dễ phóng điện Qua quá trình sử dụng lâu dài, các điện cực bị làm tròn dần và trở nên khó đánh lửa

Các buji có điện cực mảnh và nhọn thì phóng điện

dễ hơn Tuy nhiên, những điện cực như thế sẽ chóng mòn và tuổi thọ của bugi sẽ ngắn hơn

Một số bugi có các điện cực được hàn đắp platin hoặc iridium để chống mòn

Khoảng thời gian thay thế bugi:

Kiểu bugi thông thờng: sau 10.000 đến 60.000 km Kiểu có điện cực platin hoặc iridium: sau 100.000

đến 240.000 km (không được điều chỉnh khe hở) Khoảng thời gian thay bugi có thể thay đổi tuỳ theo kiểu xe, đặc tính động cơ, và nước sử dụng

2 Khe hở điện cực và điện áp yêu cầu

Khi bugi bị ăn mòn thì khe hở giữa các điện cực tăng lên, và động cơ có thể bỏ máy

Khi khe hở giữa cực trung tâm và cực tiếp đất tăng lên, sự phóng tia lửa giữa các điện cực trở nên khó khăn Do đó, cần có một điện áp lớn hơn để phóng tia lửa Vì vậy cần phải định kỳ điều chỉnh khe hở

điện cực hoặc thay thế bugi