Xây dựng mô hình hệ thống đánh lửa TI kèm tài liệu hướng dẫn thực hành, kiểm tra sửa chữa

Trị số lực siết bugi...32 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CI Conventional Ignition system: hệ thống đánh lửa bằng má vít có tiếp điểm TI Transistor Ignition system : hệ thống đánh lửa bằng IC S

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……

………

………

………

………

…………

Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2012

Giảng viên hướng dẫn

Nguyễn Mạnh Cường

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 5

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG I 7

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

1.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 7

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài 7

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài 8

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 8

- Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống đánh lửa TI 8

- Xây dựng mô hình và một số bài thực hành trên mô hình hệ thống đánh lửa TI 8

- Tìm hiểu, chẩn đoán, sửa chữa các hư hỏng thường gặp ở hệ thống đánh lửa TI 8

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU 8

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 8

Hệ thống đánh lửa TI 8

1.3.2 Khách thể nghiên cứu 8

1.4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 8

- Phân tích đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống TI 8

- Nghiên cứu, lắp đặt hệ thống đánh lửa TI 8

- Tổng hợp các tài liệu trong và ngoài nước để hoàn thiện dề tài 8

1.5 PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU 9

1.5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 9

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 9

1.5.3 Phương pháp phân tích, thống kê và mô tả 9

CHƯƠNG 2 10

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 10

2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 10

2.1.1 Công dụng 10

2.1.2 Yêu cầu 10

2.2 CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 10

2.2.1 Hiệu điện áp thứ cấp U2m 10

2.2.2 Hiệu điện thế đánh lửa Uđl 10

2.2.3 Hệ số dự trữ Kdt 11

2.2.4 Năng lượng dự trữ Wđl 12

2.2.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S 12

2.2.6 Tần số và chu kỳ đánh lửa 12

2.2.7 Góc đánh lửa sớm θ 13

2.2.8 Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện 14

2.3 PHÂN LOẠI 15

2.4 CÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA HIỆN NAY 16

2.4.1 Hệ thống đánh lửa má vít (tiếp điểm) : CI (Conventional Ignition system) 16

2.4.2 Hệ thống đánh lửa bằng TI (Trasistor Ignition system) dùng IC đánh lửa 16

2.4.3 Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện SI 17

2.4.4 Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện 17

CHƯƠNG 3 18

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TI 18

3.1 Nguyên lý tạo điện cao áp 18

3.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa TI 19

3.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa TI 20

3.4 Các chi tiết trong hệ thống 21

3.4.1 Biến áp đánh lửa (bôbin) 21

3.4.2 Bộ chia điện 23

3.4.3 Bugi 28

3.4.4 Cảm biến đánh lửa 32

CHƯƠNG 4 36

SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TI 36

4.1 QUY TRÌNH THÁO LẮP CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG 36

4.1.1 Quy trình tháo bộ chia điện trên xe 36

4.1.2 Quy trình tháo bộ chia điện 38

4.1.3 Quy trình lắp bộ chia điện 41

4.1.4 Quy trình lắp bộ chia điện trên xe 45

4.2 KIỂM TRA, SỬA CHỮA VÀ ĐIỀU CHỈNH 46

4.2.1 Quy trình khắc phục hư hỏng 46

4.2.2 Kiểm tra trên xe Chuẩn bị: 52

4.2.3 Kiểm tra các chi tiết 57

4.2.4 Kiểm tra hoạt động của hệ thống đánh lửa TI 57

CHƯƠNG 5 59

MÔ HÌNH ĐÁNH LỬA TI 59

5.1 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 59

5.1.1 Công dụng và yêu cầu: 59

5.1.2 Thiết kế mô hình 60

5.1.3 Sơ đồ mạch điện trên mô hình đánh lửa TI 62

5.1.4 Mô hình khi chế tạo 63

5.2 MỘT SỐ MODUL THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH ĐÁNH LỬA TI 64

BÀI 1 VẬN HÀNH HỆ THỐNG 64

BÀI 2 KIỂM TRA ẮC QUY 65

BÀI 3 KIỂM TRA BÔBIN 66

BÀI 4 KIỂM TRA CẢM BIẾN ĐÁNH LỬA 67

BÀI 5 KIỂM TRA BUGI 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

Kết luận: 69

Khuyến kiến nghị : 69

a) Hạn chế : 69

b) Bổ sung, phát triển: 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC HÌN Hình 2.1 Sự phụ thuộc của hiệu điện thế đánh lửa vào tốc độ tải của động cơ 11

Hình 2.2 Đồ thị góc đánh lửa sớm theo tốc độ và tải động cơ trên xe đời mới và đời cũ 14

Hình 2.3 Hệ thống đánh lửa má vít 16

Hình 2.4 Hệ thống đánh lửa TI 16

Hình 2.5 Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện SI 17

Hình 2.6 Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện 17

Hình 3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa 18

Hình 3.2 Quy luật biến đổi của dòng điện sơ cấp i1 và điện áp thứ cấp U2m 19

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa TI 19

Hình 3.4 Bôbin nằm trong bộ chia điện của hãng TOYOTA 21

Hình 3.5 Cấu tạo của bôbin 21

Hình 3.6 Hoạt động của bôbin 22

Hình 3.7 Cấu tạo của bộ chia điện loại đánh lửa TI 23

Hình 3.8 Cảm biến đánh lửa từ điện nam châm đứng yên 24

Hình 3.9 Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm chân không 25

Hình 3.10 Nguyên lý hoạt động của bộ đánh lửa sớm kiểu chân không 26

Hình 3.11 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu li tâm 27

Hình 3.12 Các loại bugi hiện nay 29

Hình 3.13 Cách siết bugi 31

Hình 3.14 Cảm biến từ điện loại nam châm đứng yên 32

Hình 3.15 Vị trí tương đối của rotor và cuộn dây nhận tín hiệu 33

Hình 3.16 Nguyên lý làm việc của cảm biến từ điện loại nam châm đứng yên 33

Hình 3.17 Cảm biến từ điện loại nam châm quay cho loại động cơ 8 xylanh 34

Hình 3.18 Cảm biến từ điện loại đặt trong bộ chia điện 34

Hình 3.19 Cảm biến G và xung tín hiệu 35

Hình 3.20 Cảm biến NE và xung tín hiệu 35

Hình 4.1 Cấu tạo của bộ chia điện loại đánh lửa TI 37

Hình 4.2 Cách kiểm tra tia lửa điện 48

Hình 4.3 Cách kiểm tra thời điểm đánh lửa 50

Hình 4.4 Kiểm tra thời 51

điểm đánh lửa bằng đèn Timing light 51

Hình 4.5 Kiểm tra hoạt động của cơ cấu đánh lửa sớm tự động chân không 58

Hình 5.1 Khung mô hình hệ thống đánh lửa TI 60

Hình 5.2 Dẫn động cho trục bộ chia điện 60

Hình 5.3 Sơ đồ cấu trúc IC 555 61

Hình 5.4 Mạch điều khiển điện áp cho mô tơ dẫn động trục bộ chia điện 62

Hình 5.5 Sơ đồ mạch điện trên mô hình đánh lửa TI 62

Hình 5.6 Mô hình đánh lửa TI 63

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Chú thích thông số đầu tiên của bugi 30

Bảng 3.2 Chú thích thông số thứ năm của bugi 30

Bảng 3.3 Chú thích thông số thứ bảy của bugi 31

Bảng 3.4 Trị số lực siết bugi 32

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CI (Conventional Ignition system): hệ thống đánh lửa bằng má vít (có tiếp điểm)

TI (Transistor Ignition system) : hệ thống đánh lửa bằng IC

SI (Semiconductor Ignition system) : hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện

DLI (Distributorless Ignition system) : hệ thống đánh lửa trực tiếp không có bộ chia điện

ĐCT: điểm chết trên

Ignition Coil : bôbin

Distributor (Delco): bộ chia điện

Igniter: IC đánh lửa

High tension wire : dây cao áp

Spark Plug (buogie) : bugi

B (battery) : nguồn điện

V (volt) : vôn

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển của ngành ô tô Việt Nam hiện nay cùng với chiến lược pháttriển của Nhà nước, chính sách nội địa hóa phụ tùng ô tô trong việc sản xuất và lắp ráp

đã tạo điều kiện cho các nhà thiết kế nghiên cứu, chế tạo các cụm, các hệ thống trên ô

tô trong nước, trong đó có hệ thống đánh lửa Như ta đã biết động cơ đốt trong đã cólịch sử phát triển hơn 100 năm qua Từ khi ra đời cho đến nay, các nhà thiết kế luôntìm cách để cải tiến, tăng hiệu suất làm việc, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và giảmmức độ độc hại trong khí xả động cơ

Động cơ đốt trong là một “cỗ máy” có nhiều hệ thống phụ trợ như hệ thốngnhiên liệu, hệ thống làm mát, hệ thống phân phối khí, hệ thống tăng áp… Riêng đốivới động cơ xăng thì hệ thống đánh lửa là một trong những thành phần quan trọngnhất Nó có tác dụng biến dòng điện một chiều điện áp thấp (6-12V, 24V) thành cácxung điện cao áp (12.000V-40.000V) đủ để tạo nên tia lửa điện ở bugi để đốt cháy hòakhí vào đúng thời điểm quy định theo một thứ tự nhất định

Trong quá trình tìm hiểu và nhận đề tài làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã được

nhà trường phân cho đề tài: “Xây dựng mô hình hệ thống đánh lửa TI kèm tài liệu hướng dẫn thực hành, kiểm tra sửa chữa” Với sự cố gắng của bản thân các thành viên trong nhóm và dưới sự tận tình của thầy Nguyễn Mạnh Cường cùng với sự giúp

đỡ của các thầy cô trong Khoa Cơ khí động lực, chúng em đã hoàn thành đề tài đápứng được yêu cầu đưa ra Song trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng vàkinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy chúng emrất mong góp ý thêm của các thầy cô để đề tài chúng em được hoàn thiện hơn Và đóchính là những kinh nghiệm nghề nghiệp cho chúng em sau khi ra trường

Chúng em chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa, đặc biệt là thầy

Nguyễn Mạnh Cường đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn chúng em để đề tài chúng em

được hoàn thành

Chúng em xin trân trọng cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện

Phạm Thế Tùng Nguyễn Hồng Tuyến

Lê Văn Ước B

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Như ta đã biết chức năng của hệ thống đánh lửa là tạo ra tia lửa điện để đốt cháyhỗn hợp hòa khí (nhiên liệu và không khí) trong buồng đốt của động cơ Ngay từ ngàyđầu tiên ra đời hệ thống đánh lửa trên xe ô tô bằng sự đánh dấu của hệ thống đánh lửabằng tiếp điểm trước những năm 1970 của thế kỉ trước

Trong trường hợp động cơ làm việc bình thường và xe không có hỏng hóc, hệthống đánh lửa cần một dòng điện cao áp 8.000 – 14.000 V để sinh ra tia lửa điện quakhoảng cách giữa cực tâm và cực mát, nhằm kích hoạt sự cháy của hỗn hợp không khínhiên liệu được nén ở áp suất cao Ở hệ thống đánh lửa bằng tiếp điểm hay người tacòn có tên gọi là là hệ thống đánh lửa bằng má vít, hệ thống đánh lửa CI(Conventionnal Ignition system) Với hệ thống đánh lửa bằng tiếp điểm có thể tạo rađiện áp đánh lửa tối đa khoảng 18.000 - 20.000 V ở tốc độ quay động cơ thấp và khi ởtốc độ động cơ cao nó lại giảm Khi cực tâm nóng lên nó cần một điện áp cao hơn mức

mà cuộn đánh lửa có thể cung cấp Chính vì nguyên nhân này, những xe trang bị hệthống đánh lửa bằng tiếp điểm bugi thưởng có tuổi thọ ngắn, trung bình các xe đi16.000 km là phải thay bugi một lần

Để tăng tuổi thọ của bugi lên, chúng ta đã thay dần hệ thống đánh lửa bằng tiếpđiểm sang hệ thống đánh lửa TI (Transistor Ignition system) hay còn được bằng cáctên khác như hệ thống đánh lửa bằng IC đánh lửa, hệ thống đánh lửa tích hợp… Hệthống đánh lửa TI đã cơ bản tăng tuổi thọ của bugi lên và điều khiển chính xác thờiđiểm đánh lửa, không giống như hệ thống đánh lửa tiếp điểm điều khiển đánh lửa bằngviệc đóng ngắt tiếp điểm của má vít để xác định thời điểm đánh lửa Ở hệ thống đánhlửa TI đã điều khiển thời điểm đánh lửa bằng các xung On, Off tác động vào mạch tíchhợp của IC đánh lửa

Tuy vậy, ở hệ thống đánh lửa TI không thể điều khiển chính xác góc đánh lửa sớmnhư các hệ thống đánh lửa điện tử được điều khiển bằng các ECU hiện nay Do sự điềuchỉnh góc đánh lửa sớm của hệ thống đánh lửa TI chỉ dừng ở mức dùng bộ đánh lửasớm li tâm và bộ đánh lửa sớm chân không, là các cụm chi tiết cơ khí nên không thểchính xác tuyệt đối như các hệ thống đánh lửa điện tử hiện nay

Ngoài ra, các trường đào tạo các ngành có liên quan đến lĩnh vực ô tô thì tài liệuhọc tập và trang thiết bị cho sinh viên thực hành còn thiếu thốn, đặc biệt là các môhình thực tập tiên tiến, hiện đại

Do đó với đề tài xây dựng, thiết kế mô hình đánh lửa điện tử sẽ tạo cơ hội cho cácbạn sinh viên có cái nhìn tổng quát hơn về các hệ thống đánh lửa được trang bị trên xe

ô tô hiện đại Đồng thời cũng là cơ hội để các sinh viên thấy được các chi tiết thựctrang bị của một hệ thống đánh lửa Ngoài ra cùng với các bài thực hành giúp các bạnthấy rõ hơn ưu và nhược điểm của hệ thống đánh lửa điện tử và cũng có thể chẩn đoán,khắc phục một số lỗi thường xảy ra đối với một hệ thống đánh lửa

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài

- Đề tài giúp cho sinh viên có cái nhìn tổng quát cũng như cụ thể hơn về hệ thống

đánh lửa điện tử của một số hãng nhằm củng cố và bổ trợ thêm kiến thức mới

về hệ thống này

- Qua tổng hợp và phân tích nội dung cũng như đưa ra mô hình của đề tài giúp

cho sinh viên có một kiến thức vững chắc để không còn bỡ ngỡ khi gặp nhữngtrục trặc về hệ thống này, nâng cao hiệu quả học tập Tạo tiền đề là nguồn tàiliệu tham khảo cho các bạn học sinh, sinh viên các khóa có thêm tài liệu nghiêncứu và tham khảo Ngoài ra, tài liệu còn có thể dùng cho các thợ sửa chữa, cácgara, kĩ thuật viên

- Những nội dung và kiến thức thu được trong quá trình hoàn thành đề tài này

giúp chúng em, nhóm sinh viên lớp ĐLK6 (106081) có thể hiểu rõ hơn, sâu hơn

về hệ thống này Nắm được cấu tạo, điều kiện làm việc, hư hỏng và phươngpháp kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng xảy ra trong hệ thống

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống đánh lửa điện tử.

- Xây dựng mô hình và một số bài thực hành trên mô hình hệ thống đánh lửa điện

tử

- Tìm hiểu, chẩn đoán, sửa chữa các hư hỏng thường gặp ở hệ thống đánh lửa điện

tử

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống đánh lửa điện tử

1.3.2 Khách thể nghiên cứu

Do có rất nhiều hãng xe trang bị hệ thống đánh lửa điện tử, với phạm vi của đề tàitốt nghiệp nên chọn hệ thống đánh lửa TI của hãng TOYOTA được trang bị trên dòngđộng cơ 1RZ, 2RZ,…

1.4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Phân tích đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống điện tử.

- Nghiên cứu, lắp đặt hệ thống đánh lửa điện tử.

- Tổng hợp các tài liệu trong và ngoài nước để hoàn thiện đề tài

1.5 PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU

1.5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

 Nghiên cứu lý thuyết

- Đọc tài liệu, tìm hiểu, quan sát hệ thống trên xe.

- Phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc để hiểu sâu hơn về hệ thống.

 Nghiên cứu thực nghiệm

- Xây dựng bài thực hành, kiểm tra, chẩn đoán.

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Là phương pháp thu nhập thông tin trên cơ sở nghiên cứu các văn bản đã có

sẵn bằng tư duy logic

- Mục đích là để rút ra những kết luận cần thiết.

Các bước thực hiện:

- Bước 1: Thu thập tài liệu về hệ thống đánh lửa điện tử.

- Bước 2 : Sắp xếp nội dung tài liệu một cách hệ thống và logic chặt

chẽ theo từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bảnchất nhất định

- Bước 3 : Đọc, nghiên cứu và phân tích tài liệu nói về hệ thống đánh

lửa điện tử Phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc một cách khoahọc

- Bước 4 : Tổng hợp kết quả đã phân tích được 1.5.3 Phương pháp phân tích, thống kê và mô tả

- Là phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên

cứu tài liệu đánh giá và đưa ra kết quả chính xác

- Chủ yếu được sử dụng để đánh giá các mối quan hệ thông qua các thông

số thu được

Bước thực hiện:

Từ thực tiễn nghiên cứu về hệ thống và nghiên cứu tài liệu lý thuyết đưa raphương án thiết kế, lắp đặt mô hình, đưa ra phương pháp kiểm tra chẩn đoán hệ thốngđánh lửa điện tử

CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2.1.1 Công dụng

 Biến dòng điện một chiều thấp áp 6-12(V) thành xung cao áp 12-24 (kV) và tạo

ra tia lửa trên hai cực của bugi để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu (xăng – không khí )trong xi lanh ở cuối kỳ nén

 Phân chia tia lửa cao áp đến các xi lanh theo đúng thứ tự của động cơ

2.1.2 Yêu cầu

Để đáp nhiệm vụ đánh lửa có những yêu cầu sau:

Tạo ra điện áp đủ lớn (12kV-24kV) từ nguồn hạ áp một chiều

 Tia lửa phóng qua khe hở giữa hai cực (điện cực) của bugi trong điều kiện ápsuất lớn , nhiệt độ cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu ở mọi chế độ

 Thời điểm phát tia lửa điện trên bugi trong từng xilanh phải đúng theo gócđánh lửa và thứ tự đánh lửa quy định

 Biến áp đánh lửa phải có hệ số dự trữ lớn đảm bảo cho hệ thống làm việc ở mọichế độ của động cơ

2.2 CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

2.2.1 Hiệu điện áp thứ cấp U 2m

Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế cực đại đo được ở hai đầu cuộndây thứ cấp khi tách dây cao áo khỏi bugi Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m phải đủ lớn

để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực bugi, đặc biệt là lúc khởi động

2.2.2 Hiệu điện thế đánh lửa U đl

Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa xẩy ra được gọi là hiệu điệnthế đánh lửa ( Uđl ).Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố,tuân theo định luật pashen :

Uđl=KP δ T (2.1)

Trong đó :

P: Là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa

δ: Khe hở bugi

T: Nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điểm đánh lửa

K: Hằng số phụ thuộc vào thành phần của hộn hợp hòa khí

Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu điện thế đánh lửa Uđl tăng khoảng 20 ÷ 30% donhiệt độ điện cực bugi thấp

Khi động cơ tăng tốc độ, thoạt nhiên Uđl tăng do áp suất nén tăng nhưng sau đó Uđlgiảm từ từ do nhiệt độ điện 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 trịcực tiểu ở chế độ ổn định khi công suất cực đại (hình 2.1)

Trong quá trình vận hành xe mới, sau 2000km đầu tiên , Uđl tăng 20% do điện cựcbugi bị mài mòn Sau đó, Uđl tiếp tục tăng do khe hở bugi tăng, Vì vậy để giảm Uđlphải hiệu chỉnh lại khe hở bugi sau mỗi 10000 km

Hình 2.1 Sự phụ thuộc của hiệu điện thế đánh lửa vào tốc độ tải của động cơ

(Kđl= 1,5-2), đáp ứng được viện tăng tỷ số nén, tăng số vòng quay và tăng khe hở bugi

2.2.4 Năng lượng dự trữ W đl

Năng lượng dự trữ Wđl là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộn

sơ cấp của bôbin Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng để đốt cháy hoàn hoànhòa khí, hệ thống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng dự trữ cuộn sơ cấp bôbin ởmột giá trị xác định:

- W dt : Năng lượng dự trữ trong cuộn sơ cấp

- L1 : Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bobin

- Ing : Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm transistor côngsuất ngắt

2.2.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S

- S : Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

- Δuu2 : Độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp

- Δut :Thời gian biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.

Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S càng lớn thì tia lửa điện xuất hiện

ở điện cực bugi càng mạnh nhờ đó dòng không bị rò qua muội than trên điện cực bugi,năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm

- tđ: thời gian vít ngậm hay transistor công suất dẫn bão hòa

- tm: thời gian vít hở hay transistor công suất ngắt

Tần số đánh lửa f tỷ lệ thuận với vòng quay trục khuỷu động cơ và số

xylanh Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xylanh, 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 làchu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo ở số vòng quay cao nhất của động cơ tia lửa vẫnmạnh

p: Áp suất buồng trên đường ống nạp

twt: Nhiệt độ nước làm mát động cơ

tmt: Nhiệt độ môi trường

n: Số vòng quay của động cơ

N0: Chỉ số octan của xăng

Ở các đời xe cũ, góc đánh lửa sớm chỉ được điều khiển theo hai thông số: tốc

độ ( bộ đánh lửa sớm ly tâm ) và tải ( bộ đánh lửa áp thấp ) của động cơ Tuy nhiên

hệ thống đánh lửa ở một số xe ( Toyota, Honda… ) có trang bị thêm van nhiệt và sửdụng bộ đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ Trên các xe đời mới được điều khiểntối ưu theo chương trình phụ thuộc vào các yếu tố trên

Hình 2.2 Trình bày bản đồ góc đánh lửa sớm theo tốc độ động cơ trên xe trên

xe đời mới và xe đời cũ:

Hình 2.2 Đồ thị góc đánh lửa sớm theo tốc độ và tải động cơ trên xe đời mới và đời cũ

2.2.8 Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện

Thông thường, tia lửa điện bao gồm hai thành phần là thành phần điện dung vàđiện cảm Năng lượng của tia lửa điện được tính bằng công thức:

- W C: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung

- C2 :Điện dung ký sinh của mạch thứ cấp của bugi

- U đl : Hiệu điện thế đánh lửa

W L=

L2.i22

2 (2.10)Trong đó :

- W L : Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm

- L2 L2: Độ tự cảm của mạch thứ cấp

- i2 : Cường độ dòng điện mạch thứ cấp

2.3 PHÂN LOẠI

a Dựa theo nguyên lý làm việc thì các hệ thống đánh lửa hiện nay gồm có :

 Hệ thống đánh lửa bằng tiếp điểm

 Hệ thống đánh lửa bán dẫn

 Hệ thống đánh lửa điện tử

 Hệ thống đánh lửa Manhêto ( Vô Lăng Ma – Nhê tích )

 Hệ thống đánh lửa điện dung

b Dựa vào Cấu tạo gồm có :

 Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện

 Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện

 Hệ thống đánh lửa có bộ điều chỉnh đánh lửa sớm bằng chân không và bộ điềuchỉnh đánh lửa bằng li tâm

 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm hoặc không có tiếp điểm

 Hệ thống đánh lửa điện tử có điều khiển bằng ECU

c Dựa theo phương pháp tích lũy năng lượng:

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

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

d Dựa theo các 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 IgnitionSystem)

e Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp:

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

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Transistor ( Transistor Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor (CDI)

2.4 CÁC HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA HIỆN NAY

2.4.1 Hệ thống đánh lửa má vít (tiếp điểm) : CI (Conventional Ignition system)

Hình 2.3 Hệ thống đánh lửa má vít

Hệ thống đánh lửa kiểu này có cấu tạo đơn giản nhất Trong hệ thống đánh lửakiểu này dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển cơ học Dòng sơ cấp củacuộn đánh lửa được điều khiển cho chạy ngắt qua tiếp điểm của bộ ngắt dòng

2.4.2 Hệ thống đánh lửa bằng TI (Trasistor Ignition system) dùng IC đánh lửa

Hình 2.4 Hệ thống đánh lửa TI

Với hệ thống đánh lửa TI dùng mạch On, Off của transistor để điểu khiển đóngngắt dòng sơ cấp

2.4.3 Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện SI

Hình 2.5 Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện SI

Với hệ thống đánh lửa kiểu này sẽ không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không

và ly tâm.Thay vào đó chức năng ESA của bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiểnthời điểm đánh lửa

2.4.4 Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện

BSI hoặc DLI (Distributorless Ignition system)

Hình 2.6 Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện

Thay vì sử dụng bộ chia điện hệ thống đánh lửa kiểu này sử dụng cuộn đánh lửa

đa bội để cung cấp điện cao áp cho bugi Thời điểm đánh lửa được điều khiển bằngESA của ECU động cơ

CHƯƠNG 3

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TI

3.1 Nguyên lý tạo điện cao áp

- Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa:

Hình 3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa

 Năng lượng dự trữ W dt :

Năng lượng dự trữ Wdt là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộn

sơ cấp bôbin Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng đốt cháy hoàn toàn hòa khí, hệthống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp của bô bin ởmột giá trị xác định:

 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S:

Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S càng lớn thì tia lửa điện xuất hiệntại điện cực bugi càng mạnh Nhờ đó dòng không bị rò qua muội than trên điện cực bugi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm:

 Quy luật biến đổi của dòng điện sơ cấp i 1 và điện áp thứ cấp U 2m :

Hình 3.2 Quy luật biến đổi của dòng điện sơ cấp i1 và điện áp thứ cấp U2m

3.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa TI

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa TI

Hệ thống đánh lửa TI gồm:

- Khoá điện IG/SW

- Bôbin (Ignition Coil)

- Bộ chia điện kiểu cảm biến đánh lửa (Distributor,Delco) :

+ Cảm biến đánh lửa kiểu từ điện,kiểu Hall :

+ Bộ chia điện cao áp dạng con quay

+ Các bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm kiểu chân không,kiểu ly tâm

- IC đánh lửa (Igniter) : Nhận xung của cảm biến đánh lửa vỡ thực hiện thông mạch sơcấp của bôbin vỡ ngắt mạch sơ cấp của bôbin

- Dây cao áp (High tension wire)

- Bugi (Spark Plug)

3.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa TI

Khi bật khóa điện, ác quy cấp (+) cho cuộn sơ cấp bôbin, chờ âm ở cực C.Đồng thời ác quy cấp (+) vào mạch điều khiển Trong khi quay bộ chia điện thì cánhphát phát xung (của cảm biến đánh lửa loại từ điện) sẽ quay Mỗi lần cánh phát xunglướt qua đầu cuộn dây phát xung thì cuộn dây phát xung sẽ cảm ứng ra một xungdương âm Số cặp xung này bằng số cánh phát xung Xung của cảm biến đánh lửa nàyđược gửi về mạch điện điều khiển và có quy ước dương âm

Khi xung của cảm biến đánh lửa thấp hơn một ngưỡng quy định nào đó thìmạch điều khiển của IC đánh lửa sẽ điều khiển cho transistor ON, thông âm cho bôbin

và tạo dòng sơ cấp, tạo ra từ trường φ Khi phần xung dương của cảm biến bằng hoặclớn hơn một ngưỡng quy định thì mạch điều khiển transistor OFF, ngắt dòng sơ cấp, từthông biến thiên cực lớn và xung điện cao áp được sinh ra ở cuộn thứ cấp của bôbin.Xung cao áp này thông qua dây cao áp truyền đến nắp bộ chia điện, qua dây cao áp tớicác bugi, tạo tia lửa điện của bugi

3.4 Các chi tiết trong hệ thống

3.4.1 Biến áp đánh lửa (bôbin)

Hình 3.4 Bôbin nằm trong bộ chia điện của hãng TOYOTA

Cấu tạo

Bôbin tạo ra điện áp đủ để

phóng tia lửa điện qua khe hở giữa hai

điện cực của bugi

Cuộn sơ cấp và thứ cấp cuốn

quanh lõi thép Số vòng của cuộn thứ

cấp lớn hơn cuộn sơ cấp khoảng 100

lần Một đầu của cuộn sơ cấp được nối

với IC đánh lửa còn một đầu được nối

với bugi

Hình 3.5 Cấu tạo của bôbin

Hoạt động của bôbin

Khi xung IGT được gửi tới IC đánh lửa,

dòng sơ cấp trong bôbin đi từ :

ắc quy → cuộn sơ cấp → IC →→ mát

Kết quả là đường sức từ trường được tạo

ra chung quanh cuộn dây và lõi thép

Hình 3.6 Hoạt động của bôbin

Khi xung IGT mất, IC đánh lửa nhanh

chóng ngắt dòng điện chạy vào cuộn sơ cấp

Kết quả là từ thông của cuộn sơ cấp bắt đầu

giảm Vì vậy , tạo ra một sức điện động theo

chiều ngược lại chống lại sự giảm của từ

thông, thông qua hiện tượng tự cảm của cuộn

sơ cấp và cảm ứng tương hỗ của cuộn thứ

cấp

Hiệu ứng tự cảm tạo ra 1 hiệu điện thế khoảng 500 V trong cuộn sơ cấp và hiệuứng cảm ứng tương hỗ kèm theo của cuộn thứ cấp tạo ra một sức điện động khoảng30KV Sức điện động này làm xuất hiện tia lửa ở bugi Dòng sơ cấp càng lớn và sựngắt dòng sơ cấp càng nhanh thì hiệu điện thế thứ cấp càng lớn

Hình 3.7 Cấu tạo của bộ chia điện loại đánh lửa TI

Với hệ thống đánh lửa TI bộ phận tạo xung ở đây chính là một cảm biến đánh lửa.

Và ở đây cảm biến đánh lửa được dùng là loại từ điện nam châm đứng yên

Hình 3.8 Cảm biến đánh lửa từ điện nam châm đứng yên

Cảm biến đánh lửa loại từ điện bao gồm:

 Rô to phát tín hiệu

 Cuộn dây phát tín hiệu

Rô to phát tín hiệu được chế tạo lắp chặt vào trục của rô to phát tín hiệu Sốrăng của rô to phát tín hiệu đúng bằng số xy lanh của động cơ Cuộn dây phát tín hiệuđược quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một nam châm vĩnh cửu Trục rô to phát tín hiệuđược lắp với trục bộ chia điện Bộ chia điện được dẫn động từ trục cam thông qua ănkhớp bánh răng của trục cam và trục bộ chia điện Thông qua sự biến thiên từ trườngtrên cuộn dây phát tín hiệu ứng với mỗi vị trí của răng rô to phát tín hiệu sẽ làm On,Off mạch điều khiển IC đánh lửa Do đó sẽ thực hiện đóng ngắt dòng sơ cấp trên bôbin

và tạo dòng điện cao áp trên cuộn thứ cấp của bôbin đánh lửa Từ đó dòng điện cao ápthông qua dây cao áp được truyền tới bugi, thực hiện đánh lửa, đốt cháy hòa khí Quátrình này lặp đi lặp lại ứng với mỗi vị trí của mỗi răng trên rô to phát tín hiệu

 Bộ phận chia điện cao áp gồm:

 Con quay chia điện

 Nắp bộ chia điện

 Than tiếp điện và lò xo đàn hồi

Con quay chia điện được lắp cách điện với trục và cố định trên trục Thỏi than tiếpđiện lắp cùng lò xo để đảm bảo tiếp xúc tốt giữa rôto (con quay) với dây cao áp trungtâm Nắp bộ chia điện được làm bằng vật liệu cách điện cao, trên nắp bộ chia điện bốtrí các cặp đấu dây cao áp và số cọc bằng số xilanh của động cơ Một vấn đề được đặt

ra là tiếp điểm phải được mở sớm theo tốc độ động cơ (góc đánh lửa sớm)

Để làm tiếp điểm mở sớm đi thì thường dùng cách xoay cam bộ chia điện đi mộtgóc cùng chiều với chiều quay của bộ chia điện

Khi động cơ chạy ở chế độ cầm chừng, sự đánh lửa xảy ra ngay trước khi pistonlên đến điểm chết trên (ĐCT) ở cuối kì nén Ở tốc độ cao, góc đánh lửa sớm hơn Đểdiều chỉnh góc đánh lửa sớm, hệ thống đánh lửa TI trang bị bộ điều chỉnh góc đánhlửa sớm bằng chân không và bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm li tâm Cơ cấu đánh lửasớm bằng chân không điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa vào tải của động cơ Cơ cấuđánh lửa bằng li tâm điều chỉnh góc đánh lửa sớm nhờ lực quán tính của quả văng litâm làm xoay trục bộ chia điện đi một góc khi số vòng quay của động cơ tăng

 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm:

Bộ điểu chỉnh góc đánh lửa sớm của hệ thống đánh lửa TI gồm:

+ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm bằng chân không

+ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm li tâm

 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm chân không:

mở nhỏ Độ chân không ở phía sau bướm ga lớn thắng được sức căng lò xo hút mang

đi ra, kéo theo cần và mâm trên quay ngược chiều với chiều quay của trục bộ chiađiện, làm góc đánh lửa sớm tăng lên

Khi bướm ga mở lớn dần, độ chân không phía sau bướm ga giảm dần, áp suất ở haibuồng không còn chênh lệch nhiều, không thắng được sức căng của lò xo, lò xo đẩymàng cần đi vào làm cho mâm chia điện quay theo chiều quay của trục bộ chia điện,làm giảm góc đánh lửa sớm

 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu li tâm:

Hình 3.11 Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu li tâm

1.Vòng hãm, 2 Vòng đệm, 3 Trục cam bộ cắt điện, 4 Thanh vai với lỗ dọc,

5 Bạc của cam, 6 Lò xo, 7 Quả văng, 8 Chốt, 9 Trục, 10 Tấm đỡ, 11 Trục dẫn

bộ chia điện theo chiều quay của nó và tiếp điểm mở sớm, góc đánh lửa sớm tăng lên

Khi tốc độ trục khuỷu giảm ( tốc độ trục chia điện giảm), lực li tâm của quảvăng giảm, lò xo kéo quả văng đi vào làm trục bộ chia điện quay chậm kéo theo vấucam chậm mở tiếp điểm, góc đánh lửa sớm giảm

3.4.3 Bugi

Bugi đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động của động cơ xăng Đó là nơixuất hiện tia lửa ban đầu để đốt cháy hòa khí, vì vậy, nó ảnh hưởng trục tiếp đến côngsuất của động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu cũng như độ ô nhiễm của khí thải Do điệncực bugi trong buồng đốt nên điều kiện làm việc của nó rất khắc nghiệt : nhiệt độ ở kỳcháy có thể lên đến 25000 C và áp suất đạt 50Kg/cm2 Ngoài ra bugi còn chịu sự thayđổi đột ngột về áp suất lẫn nhiệt độ, các dao động cơ khí , sự ăn mòn hóa học và điệnthế cao áp Chính vì vậy, các hư hỏng trên động cơ xăng thường liên quan đến bugi

a Một số kiểu bugi điển hình

A Bugi có điện trở

Bugi có thể sinh ra nhiễu điện từ, nhiễu này

có thể làm cho các thiết bị điện tử trục trặc

Loại bugi này có một điện trở gốm để ngăn

chặn hiện tượng này

B Bugi có đầu điện cực Platin

Loại bugi này sử dụng platin cho các điện

cực giữa và điện cực nối mát Nó có độ bền

và khả năng đánh lửa tuyệt hảo

C Bugi có đầu điện cực lirdium

Loại bugi này sử dụng hợp kim lirdium có

các điện cực giữa và điện cực nối mát, nó có

2 Đầu platin của điện cực giữa

3 Đầu platin của điện cực nối mát

4 Đầu lridium của điện cực giữa

Các điện cực tròn khó phóng điện,

trong khi đó các điện cực vuông hoặc

nhọn lại dễ phóng điện Quá trình sử dụng

lâu dài, các điện cực bị làm tròn đầu dần và trở lên khó đánh lửa Vì vậy, cần phải thaythế bugi Các bugi có điện cực mảnh và nhọn thì phóng điện dễ hơn Tuy nhiên, nhữngđiện cực như thế sẽ chóng mòn Chúng được gọi là các bugi có cực platin hoặciridium

b Bugi nóng và bugi lạnh

Nhiệt độ tối ưu ở điện cực trung tâm của bugi khi tia lửa bắt đầu xuất hiệnkhoảng 400÷5000C, khi ở nhiệt độ này, các chất bám vào điện cực bugi như muội than

sẽ tự bốc cháy (nhiệt độ tự làm sạch) Nếu nhiệt độ quá thấp (nhỏ hơn 3500C) muộithan sẽ tích tụ trên bugi làm chập điện cực, dễ gây mất lửa khi khởi động cơ vào buổisáng hoặc khi dư xăng Nhiệt độ quá cao (lớn hơn 8000C) sẽ dẫn đến cháy sớm (chưađánh lửa mà hòa khí đã bốc cháy) làm hư piston Điều đó giải thích tại sao ở một số xeđời cũ, khi ta tắt công tắc máy (tức bugi không còn đánh lửa) mà động cơ vẫn nổ

Để giữ được nhiệt độ tối ưu ở điện cực trung tâm của bugi, người ta thiết kế chiềudài phần sứ cách điện ở điện cực này khác nhau dựa vào điều kiện làm việc của động

cơ, vì vậy, bugi được chia làm hai loại: nóng và lạnh

Nếu động cơ làm việc thường xuyên ở chế độ tải lớn hoặc tốc độ cao dẫn tới nhiệt

độ buồng đốt cao, nên dùng bugi lạnh, với phần sứ ngắn để tản nhiệt nhanh Ngược lại,nếu thường chạy xe ở tốc độ thấp và chở ít người, ta dùng bugi lạnh với phần sứ dàihơn Trong trường hợp chọn sai bugi (bugi sẽ mau hư) ví dụ, dùng bugi nóng thay vàomột động cơ đang dùng bugi lạnh, sẽ thấy máy yếu đi do cháy sớm, nhất là khi chạy ởtốc độ cao Trong trường hợp ngược lại, bugi sẽ bám đầy muội than khi xe thườngxuyên chạy ở tốc độ thấp, dễ gây mất lửa

Nhiệt lượng do một bugi bức xạ ra thay đổi tùy theo hình dáng và vật liệu củabugi Nhiệt lượng bức xạ đó được gọi là vùng nhiệt Kiểu bugi phát xạ ra nhiều nhiệtđược gọi là kiểu lạnh, bởi vì nó không bị nóng lên nhiều Kiểu bugi phát xạ ít nhiệtđược gọi là kiểu nóng vì nó giữ lại nhiệt Ta có thể phân biệt giữa bugi nóng và bugilạnh qua chỉ số nhiệt của bugi Chỉ số (được ghi trên bugi) càng thấp thì bugi càngnóng và ngược lại Vùng nhiệt thích hợp của bugi thay đổi tùy theo kiểu xe Việc lắpmột bugi có vùng nhiệt khác đi sẽ gây nhiễu cho nhiệt độ tự bén lửa Để ngăn ngừahiện tượng này, cần sử dụng kiểu bugi đã quy định để thay thế Sử dụng bugi lạnh khiđộng cơ chạy với tốc độ và trọng tải thấp sẽ làm giảm nhiệt độ của điện cực và làmcho động cơ chạy không tốt Sử dụng bugi nóng khi động cơ chạy với tốc độ và tảitrọng cao sẽ làm cho nhiệt độ của điện cực tăng cao, làm chảy điện cực

Loại nóng Loại lạnh

Hình 3.12 Các loại bugi hiện nay

c Cách đọc thông số trên bugi

Dưới đây là cách đọc ký hiệu ghi trên bugi NGK (của Nhật) là loại phổ biến nhất ởnước ta

B P R 6 E S - 11Chữ đầu tiên cho ta biết đường kính ren và lục giác

Chữ Đường kính ren Lục giác

A 18 mm 25,4 mm

B 14 mm 20,8 mm

C 10 mm 16 mm

D 12 mm 18 mm

Bảng 3.1 Chú thích thông số đầu tiên của bugi

Chữ thứ hai chỉ đặc điểm cấu tạo chủ yếu liên quan đến hình dáng của điện cựctrung tâm

Chữ thứ ba có thể có hoặc không, nếu có chữ R thì bên trong bugi có đặt điện trởchống nhiễu

Chữ thứ tư rất quan trọng vì cho ta biết chỉ số nhiệt của bugi Đối với bugi NGK,chỉ số này thay đổi từ 2 (nóng nhất) đến 12 (lạnh nhất) Xe đua thường sử dụng bugi

có chỉ số nhiệt từ 9 trở lên

Chữ thứ năm là ký hiệu của phần chiều dài phần ren

Ký hiệu Chiều dài phần ren

Bảng 3.2 Chú thích thông số thứ năm của bugi

Chữ thứ sáu chỉ đặc điểm chế tạo: S- loại thường; A hoặc C- loại đặc biệt; G, GPhoặc GV- dùng cho xe đua có điện cực làm bằng kim loại hiếm, P- có điện cực Platin

Chữ số thứ bảy khí hiệu khe hở bugi:

Hình 3.13 Cách siết bugi

e Trị số lực siết

Trước khi siết bằng dụng cụ nên vặn bằng tay cho đến khi thấy cứng Một số xe

có bugi đặt sâu, ta phải dùng đầu nối để đặt bugi vào Nếu thả rơi sẽ làm chập đầuđiện cực Trị số lực cũng là điểm đáng chú ý Nếu siết quá lỏng, bugi sẽ bị nóng(dẫn đến cháy sớm) do nhiệt thoát ít Siết quá chặt sẽ làm hỏng ren của bugi lẫnnắp máy Vì vậy, cần tuân theo bảng trị số siết lực dưới đây

Loại bugi Đường kính ren Nắp máy gang Nắp máy nhôm

Loại thường

( có vòng đệm)

18 mm 35 45 Nm 35 40Nm

14 mm 25 35 Nm 25 30Nm 12mm 15 25 Nm 15 20Nm

10 mm 10 15 Nm 10 12Nm

8 mm 8 10 Nm 8 10 NmLoại côn (không có 18 mm 20 30 Nm 20 30Nm

Loại nam châm đứng yên

Cảm biến bao gồm một rotor có số cánh phát xung tương ứng với số xylanhđộng cơ (cũng có loại 1 ,2 hoặc 3 cánh phát xung), một cuộn dây quấn quanh một lõisắt từ ghép với một thanh nam châm vĩnh cửu Cuộn dây và lõi sắt được đặt cách cáccánh phát xung của rotor một khe nhỏ (0,2 ¿ 0,4mm) và được cố định trên vỏ bộ chiađiện Khi rotor quay, các cánh phát xung lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn phátxung

Hình 3.14 Cảm biến từ điện loại nam châm đứng yên

Khi cánh phát xung ở vị trí như hình 3.13a , điện áp trên cuộn phát xung bằng

0 Khi cánh phát xung tiến lại gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa cánh phát xung vàlõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên của từ thông xuyên quacuộn phát xung sẽ tại ra sức điện động e ( hình 3.16 b)

e=k ω.

dΦ dt

Trong đó:

- k : hệ số phụ thuộc chất liệu từ của lõi thép và khe hở giữa lõi thép vàcánh phát xung.

- ω ω : số vòng dây cuốn trên lõi thép từ

- n : tốc độ quay của rotor

-d φ

d t : độ biến thiên của từ thông trong lõi thép từ

Khi cánh phát xung của rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từ trườngbằng 0 và sức điện động trong cuộn phát xung nhanh chóng giảm về 0 ( hình 3.16 c)

Khi cánh phát xung đi xa lõi thép ( hình 3.16 d), từ thông qua lõi thép giảm dần

và sức điện động xuất hiện trong cuộn phát xung có chiều ngược lại (xung âm)

Ở chế độ khởi động, sức điện động phát ra rất nhỏ, chỉ vào khoảng 0,5 (V) Ở tốc độcao lên khoảng vài chục V

Hình 3.15 Vị trí tương đối của rotor và cuộn dây nhận tín hiệu

Hình 3.16 Nguyên lý làm việc của cảm biến từ điện loại nam châm đứng yên

Hình 3.16 mô tả quá trình biến thiên của từ thông lõi thép và xung điện áp ở haiđầu ra của cuộn phát xung Xung này có dạng nhọn

Loại nam châm quay.

Đối với loại này, nam châm được gắn trên rotor, còn cuộn phát xung được quấnquanh một lõi thép và cố định trên vỏ bộ chia điện Khi nam châm quay, từ thôngxuyên qua cuộn phát xung biến thiên tạo nên một sức điện động trong cuộn phát xung

Do từ thông qua cuộn phát xung đổi dấu nên sức điện động sinh ra trong cuộn phátxung lớn Ở chế độ cầm chừng, tín hiệu điện áp ra khoảng 2(V) Xung điện áp códạng trên hình 3.17

Hình 3.17 Cảm biến từ điện loại nam châm quay cho loại động cơ 8 xylanh

1 Rotor nam châm ; 2 Lõi thép từ ; 3.Cuộn phát xung

Cảm biến từ điện lắp trong bộ chia điện

Hình 3.18 Cảm biến từ điện loại đặt trong bộ chia điện

Đối với kiểu này cảm biến vị trí trục khủy (G) và tốc độ động cơ (NE) đều đượcđặt trong bộ chia điện Số lượng cánh phát xung của rotor và số lượng cuộn phát xungkhác nhau tùy loại động cơ Sau đây là kết cấu và hoạt động của bộ cảm biến G và NEtiêu biểu của dòng TOYOTA

Tín hiệu G:

Tín hiệu G báo cho IC đánh lửa biết góc trục quay trục khuỷu, để xác định thờiđiểm đánh lửa so với điểm chết trên (TDC) của mỗi xylanh

Các bộ phận để tạo tín hiệu này bao gồm:

- Rotor tín hiệu G có 4 cánh phát xung, được gắn vào trục của bộ chia điện vàquay 1 vòng khi trục khuỷu quay 2 vòng

- Cuộn phát xung G, được lắp vào bên trong vỏ của bộ chia điện

Hình 3.19 Cảm biến G và xung tín hiệu

Rotor có 4 cánh phát xung và kích hoạt cuộn phát xung 4 lần trong mỗi vòngquay trục bộ chia điện, tạo ra tín hiệu dạng sóng như hình vẽ Từ tín hiệu này, giúp ICđánh lửa nhận biết được piston nào gần điểm chết trên (ĐCT)

Tín hiệu NE

Tín hiệu NE được IC đánh lửa sử dụng để nhận biết tốc độ động cơ Tín hiệu

NE được sinh ra trong cuộn phát xung nhờ cánh phát xung giống như khi tạo ra tínhiệu G Chỉ có sự khác biệt duy nhất là rotor cảm biến NE có 24 cánh phát xung Nókích hoạt cuộn phát xung 24 lần trong một vòng quay của trục bộ chia điện (tươngứng với 2 vòng quay của trục khuỷu động cơ), tạo ra tín hiệu dạng sóng như hình vẽ

Từ các tín hiệu này, IC đánh lửa nhận biết tốc độ đông cơ cũng như từng thay đổi 300một của góc quay trục khuỷu

Hình 3.20 Cảm biến NE và xung tín hiệu