CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (60 trang)

Trang chủ

Cao đẳng - Đại học

Kỹ thuật - Công nghệ

CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.87 MB, 60 trang )

Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơChương 5:HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA5.1 Lý thuyết đánh lửa cho động cơ xăng5.1.1 Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửaHiệu điện thế thứ cấp cực đại U2mHiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế cực đại đo được ở hai đầucuộn dây thứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bougie. Hiệu điện thế thứ cấp cựcđại U2m phải đủ lớn để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực củabougie, đặc biệt là lúc khởi động.Hiệu điện thế đánh lửa lHiện điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa xảy ra, được gọi là hiệuđiện thế đánh lửa (l). Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vào nhiềuyếu tố, tuân theo đònh luật Pashen.U đt = KP.δTTrong đó:P: Là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.δ: Khe hở bougie.T: Nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bougie tại thời điểm đánh lửa.K: Hằng số phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp hòa khí.Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu điện thế đánh lửa l tăng khoảng 20 đến30% do nhiệt độ điện cực bougie thấp.Khi động cơ tăng tốc độ, thoạt tiên, l tăng, do áp suất nén tăng nhưng sauđó l giảm từ từ do nhiệt độ điện cực bougie tăng và áp suất nén giảm do quátrình nạp xấu đi.Hiệu điện thế đánh lửa có giá trò cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc, cógiá trò cực tiểu ở chế độ ổn đònh khi công suất cực đại (hình 5-1).Trong quá trình vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, l tăng 20% dođiện cực bougie bò mài mòn. Sau đó l tiếp tục tăng do khe hở bougie tăng. Vìvậy để giảm l phải hiệu chỉnh lại khe hở bougie sau mỗi 10.000 km.Trang : 95Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơl(KV)4211638200010003000n (min-1)1. Toàn tải; 2. Nửa tải; 3. Tải nhỏ; 4. Khởi động và cầm chừng;Hình 5-1: Sự phụ thuộc của hiệu điện thế đánh lửavào tốc độ và tải của động cơHệ số dự trữ KdtHệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m và hiệu điện thếđánh lửa l:K dt =U 2mU đlĐối với hệ thống đánh lửa thường, do U2m thấp nên Kdt thường nhỏ hơn 1,5.Trên những động cơ xăng hiện đại với hệ thống đánh lửa điện tử, hệ số dự trữ cógiá trò khá cao (Kdt = 1,5 ÷ 2,0), đáp ứng được việc tăng tỷ số nén, tăng số vòngquay và tăng khe hở bougie.Năng lượng dự trữ WdtNăng lượng dự trữ Wdt là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộndây sơ cấp của bobine. Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng để đốt cháyhoàn toàn hòa khí, hệ thống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng dự trữ trêncuộc sơ cấp của bobine ở một giá trò xác đònh:Wdt =L1 × I ng22= 50 ÷ 150mJTrong đó:Wdt: Năng lượng dự trữ trên cuộc sơ cấp.L1 : Độ tự cảm của cuộc sơ cấp của bobine.Ing: Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm transistor côngsuất ngắt.Trang : 96Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơTốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp SS=du 2 ∆u 2== 300 ÷ 600dt∆tV / msTrong đó:S: Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.∆u2 : Độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.∆t : 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 điệnxuất hiện tại điện cực bougie càng mạnh nhờ đó dòng không bò rò qua muội thantrên điện cực bougie, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm.Tần số và chu kỳ đánh lửaĐối với động cơ 4 thì, số tia lửa xảy ra trong một giây hay còn gọi là tần sốđánh lửa được xác đònh bởi công thức:f =nZ120( Hz )Đối với động cơ 2 thì:f =nZ60( Hz )Trong đó:f: Tần số đánh lửa.n: Số vòng quay trục khuỷu động cơ (min-1).Z: Số xylanh động cơ.Chu kỳ đánh lửa T: là thời gian giữa hai lần xuất hiện tia lửa.T = 1/f = tđ + tmtđ : Thời gian vít ngậm hay transistor công suất dẫn bão hòa.ttn : 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 sốxylanh. Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xylanh, tần số đánh lửa f tăngvà do đó chu kỳ đánh lửa T giảm xuống. Vì vậy, khi thiết kế cần chú ý đến 2thông số chu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo ở số vòng quay cao nhất củađộng cơ tia lửa vẫn mạnh.Góc đánh lửa sớm θGóc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ tính từ thời điểmxuất hiện tia lửa điện tại bougie cho đến khi piston lên tới tử điểm thượng.Trang : 97Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơGóc đánh lửa sớm ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính kinh tế và độ ônhiễm của khí thải động cơ. Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào rất nhiềuyếu tố:θopt = f(pbđ, tbđ, p, twt, tmt, n, No …)Trong đó:pbđ : áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.tbđ : nhiệt độ buồng đốt.p: áp suất trên đường ống nạp.twt : nhiệt độ nước làm mát động cơ.Tmt : nhiệt độ môi trường.n: số vòng quay của động cơ.No : chỉ số octan của xăng.Ở các đời xe cũ, góc đánh lửa sớm chỉ được điều khiển theo hai thông số: tốcđộ (bộ sớm ly tâm) và tải (bộ sớm áp thấp) của động cơ. Tuy nhiên, hệ thốngđánh lửa ở một số xe (TOYOTA, HONDA …), có trang bò thêm van nhiệt và sửdụng bộ phận đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ (hình 5-2). Trên các xe đờimới, góc đánh sớm được điều khiển bằng điện tử nên góc đánh lửa sớm đượchiệu chỉnh theo các thông số nêu trên.Hình 5-2: Điều khiển góc đánh lửa sớm theo hai chế độ nhiệt độ (Honda)Trang : 98Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơNăng lượng tia lửa và thời gian phóng điệnThông thường, tia lửa điện bao gồm hai thành phần là thành phần điệndung và thành phần điện cảm. Năng lượng của tia lửa được tính bằng công thức:WP = WC + WLTrong đó:C 2 .U đ2l2L .i 2WL = 2 22Wc =WP: Năng lượng của tia lửa.WC: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung.WL: Năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm.C2: Điện dung ký sinh của mạch thứ cấp của bougie (F).l: Hiệu điện thế đánh lửa.L2: Độ tự cảm của mạch thứ cấp (H).i2 : Cường độ dòng điện mạch thứ cấp (A).Tùy thuộc vào loại hệ thống đánh lửa mà năng lượng tia lửa có đủ cả haithành phần điện cảm (thời gian phóng điện dài) và điện dung (thời gian phóngđiện ngắn) hoặc chỉ có một thành phần.Thời gian phóng điện giữa hai điện cực của bougie tùy thuộc vào loại hệthống đánh lửa. Tuy nhiên, hệ thống đánh lửa phải đảm bảo năng lượng tia lửađủ lớn và thời gian phóng điện đủ dài để đốt cháy được hòa khí ở mọi chế độhoạt động của động cơ.5.1.2 Lý thuyết đánh lửa trong ôtôTrong động cơ xăng 4 kỳ, hòa khí sau khi được đưa vào trong xylanh vàđược trộn đều nhờ sự xoáy lốc của dòng khí sẽ được piston nén lại. Ở một thờiđiểm thích hợp cuối kỳ nén, hệ thống đánh lửa sẽ cung cấp một tia lửa điện caothế đốt cháy hòa khí và sinh công cho động cơ. Để tạo được tia lửa điện giữa haiđiện cực của bougie, quá trình đánh lửa được chia làm ba giai đoạn: quá trìnhtăng trưởng của dòng sơ cấp hay còn gọi là quá trình tích lũy năng lượng, quátrình ngắt dòng sơ cấp và quá trình xuất hiện tia lửa điện ở điện cực bougie.Trang : 99Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơQuá trình tăng trưởng dòng sơ cấpSWaccuRfĐến bộChia điệnL1L2R1Bô binCảm biếnTIC đánh lửaHình 5-3: Sơ đồ hệ thống đánh lửa.Trong sơ đồ của hệ thống đánh lửa trên:Rf:Điện trở phụ.R1: Điện trở của cuộn sơ cấp.L1, L2: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp và thứ cấp của bobin.T: Transistor công suất được điều khiển nhờ tín hiệu từ cảm biếnhoặc vít lửa.R∑L1USHình 5-4: Sơ đồ tương đương của mạch sơ cấp của hệ thống đánh lửaKhi transistor công suất T dẫn, trong mạch sơ cấp sẽ có dòng điện i1 từ (+)accu đến Rf → L1 → T → mass. Dòng điện i1 tăng từ từ do sức điện động tự cảmsinh ra trên cuộn sơ cấp L1 chống lại sự tăng của cường độ dòng điện. Ở giaiđoạn này, mạch thứ cấp của hệ thống đánh lửa gần như không ảnh hưởng đếnquá trình tăng dòng ở mạch sơ cấp. Hiệu điện thế và cường độ dòng điện xuấthiện ở mạch thứ cấp không đáng kể nên ta có thể coi như mạch thứ cấp hở. Vìvậy, ở giai đoạn này ta có sơ đồ tương đương được trình bày trên hình 5-4. Trênsơ đồ, giá trò điện trở trong của accu được bỏ qua, trong đó:R∑ = R1 + RfU = Ua - ∆ UTUa: Hiệu điện thế của accu.Trang : 100Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơ∆ UT: Độ sụt áp trên transistor công suất ở trạng thái dẫn bão hòa hoặcđộ sụt áp trên vít lửa.Từ sơ đồ hình 5-4, ta có thể thiết lập được phương trình vi phân sau:i1 R∑ + L1di1=Udt(5-1)Giải phương trình vi phân (5-1) ta được:i1 (t ) =U(1 − e −( R ∑ / L1 ) t )R∑Gọi τ1 = L1/R∑ là hằng số điện từ của mạch.i1(t) = (U/R∑) (1 – e-t/t1)(5-2)Lấy đạo hàm (5-2) theo thời gian t, ta được tốc độ tăng trưởng của dòng sơcấp (hình 5-5).di1 U −t / τ1= edt L1di1dtt =0=UL1di1dtt =∞=0L1i1(t)UR∑L 1’ > L 1tHình 5-5: Quá trình tăng trưởng dòng sơ cấp i1.Đồ thò cho thấy độ tự cảm L1 của cuộc sơ cấp càng lớn thì tốc độ tăngtrưởng dòng sơ cấp i1 càng giảm.Gọi tđ là thời gian transistor công suất dẫn thì cường độ dòng điện sơ cấp Ingtại thời điểm đánh lửa khi transistor công suất ngắt là:U(1 − e −tđ / τ1 )R∑(5-3)tđ = γđ.T = γđ.120/ (n.Z).(5-3a)I ng =Trong đó:T: Chu kỳ đánh lửa (s).n: Số vòng quay trục khuỷu động cơ (min-1).Z: Số xylanh của động cơ.γđ: Thời gian tích lũy năng lượng tương đối.Trang : 101Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơTrên các xe đời cũ, tỷ lệ thời gian tích lũy năng lượng γđ = 2/3, còn ở cácxe đời mới nhờ cơ cấu hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng (góc ngậm) nênγđ < 2/3.⇒ I ngγđU=(1 − eR∑−120 1.nZ τ 1).(5-4)Từ biểu thức (5-4), ta thấy Ing phụ thuộc vào tổng trở của mạch sơ cấp (R∑),độ tự cảm của cuộn sơ cấp (L1), số vòng quay trục khuỷu động cơ (n), và sốxylanh (Z). Nếu R∑, L1, Z là không đổi thì khi tăng số vòng quay trục khuỷuđộng cơ (n), cường độ dòng điện Ing sẽ giảm.Tại thời điểm đánh lửa, năng lượng đã được tích lũy trong cuộn dây sơ cấpdưới dạng từ trường:I ng2 .LWđt =2=L1 U 2× 2 (1 − e tđ / τ1 ) 22 R∑L1 .U 2 L1 U 2= × 2 (1 − 2e −a + e −2 a )22 R∑2 R∑Wđt =(5-5)Trong đó:Wđt: Năng lượng tích lũy trong cuộn sơ cấp.a=tđτ1=R∑tđL1Hàm Wđt = f(a) (5-5) đạt được giá trò cực đại, tức nhận được năng lượng từ hệthống cấp điện nhiều nhất khi:a=R∑t đ = 1,256L1(5-6)Đối với hệ thống đánh lửa thường và hệ thống đánh lửa bán dẫn loại khôngcó mạch hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng tđ, điều kiện (5-6) không thểthực hiện được vì tđ là giá trò thay đổi phụ thuộc vào tốc độ n của động cơ (5-3a).Sau khi đạt được giá trò U/R∑ , dòng điện qua cuộn sơ cấp sẽ gây tiêu phí nănglượng vô ích, tỏa nhiệt trên cuộn sơ cấp và điện trở phụ. Trên các xe đời mới,nhược điểm trên được loại trừ nhờ mạch hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượngtđ (Dwell Control).Lượng nhiệt tỏa ra trên cuộn sơ cấp của bobine Wn được xác đònh bởi côngthức sau:tdWn = ∫ i 21 .R1 .dt0Trang : 102Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơtđU2Wn = ∫ 2 R1 (1 − 2e −t / τ1 + e − 2t / τ1 )dtR∑0[Wn =U2R1 t đ + 2τ 1 (1 − e −2t / τ1 ) + (τ 1 / 2)(1 − e −2τ / t1 )R∑2Wn =U2R1 (t + 2τ 1e −t / τ1 − (τ 1 / 2)e −2t / τ1R∑2]td0tdu(5-7)Công suất tỏa nhiệt Pn trên cuộn dây sơ cấp của bobine:t1 đPn = ∫ i12 R1dtT 0ττU 2  tđPn = 2 R1  − 2 1 (1 − e −tđ / τ1 ) + 1 (1 − e −2tđ / τ1 )T2TR∑  T(5-8)Khi công tắc máy ở vò trí ON mà động cơ không hoạt động, công suất tỏanhiệt trên bobine là lớn nhất:Pn max ≈U2R1R∑2Thực tế khi thiết kế, Pnmax phải nhỏ hơn 30 W để tránh tình trạng nóngbobine. Vì nếu Pnmax ≥ 30W, nhiệt lượng sinh ra trên cuộn sơ cấp lớn hơn nhiệtlượng tiêu tán.Trong thời gian tích lũy năng lượng, trên cuộn thứ cấp cũng xuất hiện mộtsức điện động tương đối nhỏ, chỉ xấp xỉ 1.000 V.e2 = K bb L1di1dtTrong đó:e2: Sức điện động trên cuộn thứ cấp.Kbb: Hệ số biến áp của bobine.Sức điện động này bằng 0 khi dòng điện sơ cấp đạt giá trò U/R∑.Quá trình ngắt dòng sơ cấpKhi transistor công suất ngắt, dòng điện sơ cấp và từ thông do nó sinh ragiảm đột ngột. Trên cuộn thứ cấp của bobine sẽ sinh ra một hiệu điện thế vàokhoảng từ 15 KV ÷ 40 KV. Giá trò của hiệu điện thế thứ cấp phụ thuộc vào rấtnhiều thông số của mạch sơ cấp và thứ cấp. Để tính toán hiệu điện thế thứ cấpcực đại, ta sử dụng sơ đồ tương đương được trình bày trên hình 5-6.Trong sơ đồ này:Rm: Điện trở mất mát.Rr: Điện trở rò qua điện cực bougie.Trang : 103Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơR∑SI1C1R2L1L2RrL2RmC2BougieHình 5-6: Sơ đồ tương đương của hệ thống đánh lửaBỏ qua hiệu điện thế accu vì hiệu điện thế accu rất nhỏ so với hiệu điện thếxuất hiện trên cuộn sơ cấp lúc transistor công suất ngắt. Ta xét trường hợp khôngtải, có nghóa là dây cao áp được tách ra khỏi bougie. Tại thời điểm transistorcông suất ngắt, năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn sơ cấp của bobine đượcchuyển thành năng lượng điện trường chứa trên tụ điện C1 và C2 và một phầnmất mát. Để xác đònh hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m ta lập phương trình cânbằng năng lượng lúc transistor công suất ngắt:I ng2 .L12C1 .U 12m C 2 .U 22m=++A22Trong đó:C1: Điện dung của tụ điện mắc song song với vít lửa hoặc transistorcông suất.C2: Điện dung ký sinh trên mạch thứ cấp.U1m, U2m: Hiệu điện thế trên mạch sơ cấp và thứ cấp lúc transistorcông suất ngắt.A: Năng lượng mất mát do dòng rò, dòng fucô trong lõi thép củabobineU2m = Kbb . U1mKbb = W2/W1: Hệ số biến áp của bobine.W1, W2: Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp..U 22m⇒ I .L1 = C1 + 2 + C 2 .U 22mK bb2ng CU 22m ×  12 + C 2  = I ng2 .L1 K bbU 2 m = K bb I ngU 2 m = K bbL1.ηC1 + K bb2 .C 22L1 .I ngC1 + K bb2 .C 2.ηTrang : 104Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơU 2 m = K bb2Wdt.ηC1 + K bb2 .C 2(5-9)η: Hệ số tính đến sự mất mát trong mạch dao động, η = 0,7 ÷ 0,8.1IngURItU 2mlU 2mtHình 5-7: Qui luật biến đổi của dòng điện sơ cấp i1 và hiệu điện thế thứ cấp U2mQui luật biến đổi dòng điện sơ cấp i1 và hiệu điện thế thứ cấp U2m được biểudiễn trên hình 5-7.Khi transistor công suất ngắt, cuộn sơ cấp sẽ sinh ra một sức điện độngkhoảng 100 – 300V.Quá trình phóng điện ở điện cực bougieKhi điện áp thứ cấp U2 đạt đến giá trò l, tia lửa điện cao thế sẽ xuất hiệngiữa hai điện cực của bougie. Bằng thí nghiệm người ta chứng minh được rằngtia lửa xuất hiện ở điện cực bougie gồm hai thành phần là thành phần điện dungvà thành phần điện cảm.Thành phần điện dung của tia lửa do năng lượng tích lũy trên mạch thứ cấpđược qui ước bởi điện dung ký sinh C2. Tia lửa điện dung được đặc trưng bởi sựsụt áp và tăng dòng đột ngột. Dòng có thể đạt vài chục Amper (hình 5-8).Trang : 105Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơU2m (KV)2012U 2ml1Iđcl2, A300Iđlttaba. Thời gian tia lửa điện dung.b. Thời gian tia lửa điện cảm.Hình 5-8 : Qui luật biến đổi hiệu điện thế thứ cấp U2m và cường độdòng điện thứ cấp i2 khi transistor công suất ngắt.Mặc dù năng lượng không lớn lắm (C2.U2dl)/2 nhưng công suất phát ra bởithành phần điện dung của tia lửa nhờ thời gian rất ngắn (1µs) nên có thể đạthàng chục, có khi tới hàng trăm KW. Tia lửa điện dung có màu xanh sáng kèmtheo tiếng nổ lách tách đặc trưng.Dao động với tần số cao (106 ÷ 107Hz) và dòng lớn, tia lửa điện dung gâynhiễu vô tuyến và mài mòn điện cực bougie. Để giải quyết vấn đề vừa nêu, trênmạch thứ cấp (như nắp delco, mỏ quẹt, dây cao áp) thường được mắc thêm cácđiện trở. Trong các ôtô đời mới, người ta dùng dây cao áp có lõi bằng than đểtăng điện trơ.ûDo tia lửa xuất hiện trước khi hiệu điện thế thứ cấp đạt giá trò U2m nên nănglượng của tia lửa điện dung chỉ là một phần nhỏ của năng lượng phóng quabougie. Phần năng lượng còn lại sẽ hình thành tia lửa điện cảm. Dòng quabougie lúc này chỉ vào khoảng 20 ÷ 40 mA. Hiệu điện thế giữa hai cực bougiegiảm nhanh đến giá trò 400 ÷ 500 V. Thời gian kéo dài của tia lửa điện cảm gấp100 đến 1.000 lần thời gian tia lửa điện dung và thời gian này phụ thuộc vào loạibobine, he hở bougie và chế độ làm việc của động cơ. Thường thì thời gian tialửa điện cảm vào khoảng 1 đến 1,5 ms. Tia lửa điện cảm có màu vàng tím, cònđược gọi là đuôi lửa.Trong thời gian xuất hiện tia lửa điện, năng lượng tia lửa Wp được tính bởicông thức:Trang : 106Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơtpW p = ∫ U đl i2 (t ) dt0tp: Thời gian xuất hiện tia lửa điện trên điện cực bougie.Trên thực tế, ta có thể sử dụng công thức gần đúng:Wp ≈ 0,5 . IPtb. UPtb. tPtbTrong đó: IPtb, UPtb và tPtb lần lượt là cường độ dòng điện trung bình, hiệuđiện thế trung bình và thời gian xuất hiện tia lửa trung bình giữa hai điện cực củabougie.Kết quả tính toán và thực nghiệm cho thấy rằng, ở tốc độ thấp của động cơ,Wp có giá trò khoảng 20 ÷ 50 mJ.5.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đánh lửa5.2.1 Nhiệm vụHệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến nguồn điện xoay chiều,một chiều có hiệu điện thế thấp (12 hoặc 24V) thành các xung điện thế cao (từ15.000 đến 40.000V). Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bố đếnbougie của các xylanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hòakhí.5.2.2 Yêu cầuMột hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải bảo đảm các yêu cầu sau:- Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóngđiện qua khe hở bougie trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ.- Tia tửa trên bougie phải đủ năng lượng và thời gian phóng để đốt cháyhoàn toàn hòa khí.- 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 trong điều kiệnnhiệt độ cao và độ rung xóc lớn.- Sự mài mòn điện cực bougie phải nằm trong khoảng cho phép.5.2.3 Phân loạiHệ thống đánh lửa là một bộ phận quan trọng không thể thiếu trong cấu tạođộng cơ xăng. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô, hệ thống đánhlửa đã không ngừng được cải tiến, áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuậtnhằm mục đích hoàn thiện sự hoạt động của động cơ. Ngày nay, hệ thống đánhlửa cao áp được trang bò trên động cơ ôtô có rất nhiều loại khác nhau. Dựa vàocấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển, người ta phân loại hệ thống đánhlửa theo các cách phân loại sau:Phân loại theo phương pháp tích lũy năng lượng:-Hệ thống đánh lửa điện cảm (TI – Transistor Ignition System).Trang : 107Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơ-Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI – Capacitor Discharged IgnitionSystem).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 (Electromagnetic Sensor)gồm 2 loại: loại nam châm đứng yên và loại nam châm quay.- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến Hall.- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến quang.- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến từ trở …- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến cộng hưởng.Phân loại 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 (DistributorlessIgnition System).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 cơkhí (Mechanical Spark – Advance).-Hệ thống đánh lửa với bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử(ESA – Electronic Spark Advance).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 (Transistor ignition system).-Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor (CDI).5.3 Sơ đồ cấu trúc khối và sơ đồ mạch cơ bản5.3.1 Sơ đồ cấu trúc khốiĐiện trở phụBobineCông tắcchínhAccuBộ chiađiệnBougieBộ tạo xungđánh lửaIgniterHình 5-9: Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống đánh lửaTrang : 108Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơ5.3.2Sơ đồ mạch điện cơ bảnHình 5-10 : Sơ đồ mạch điện cơ bản của hệ thống đánh lửa bán dẫn5.4 Hệ thống đánh lửa thường (hệ thống CI-ConventionalIgnition)5.4.1 Sơ đồ và cấu tạo phần tửSơ đồ chung của hệ thống CINhững thiết bò chủ yếu của HTĐL này là biến áp đánh lửa (bobine), điện trởphụ, bộ chia điện, bougie đánh lửa, khoá điện và nguồn điện một chiều (accuhoặc máy phát). Sơ đồ của hệ thống đánh lửa này trình bày trên hình dưới đây:Hình 5-11 : Sơ đồ hệ thống đánh lửa CITrang : 109Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơCấu tạo phần tử* Biến áp đánh lửa ( bobine )Đây là một loại biến áp cao thế đặc biệt nhằm biến những xung điện cóhiệu điện thế thấp (6, 12 hoặc 24V) thành các xung điện có hiệu điện thế cao(12,000 ÷ 40,000V) để phục vụ cho vấn đề đánh lửa trong ôtô.1 – Lỗ cắm dây cao áp2 – Lò xo nối3 – Cuộn giấy cách điện4 – Lõi thép từ5 – Sứ cách điện6 – Nắp cách điện7 – Vỏ8 – Ống thép từ9 – Cuộn sơ cấp10 – Cuộn thứ cấp11 – Đệm cách điệnHình 5-12: Cấu tạo bobineTrên hình 5-12 vẽ mặt cắt dọc của một biến áp đánh lửa :Lõi thép từ được ghép bằng các lá thép biến thế dầy 0,35mm và có lớpcách mặt để giảm ảnh hưởng của dòng điện xoáy (dòng Fuco). Lõi thép đượcchèn chặt trong ống các tông cách điện mà trên đó người ta quấn cuộn dây thứcấp, gồm rất nhiều vòng dây (W2 = 19000 ÷ 26000 vòng) đường kính 0,07 ÷ 0,1mm. Giữa các lớp dây của cuộn W2 có hai lớp giấy cách điện mỏng mà chiềurộng của lớp giấy rất lớn so với khoảng quấn dây để tránh trùng chéo các lớpdây và tránh bò đánh điện qua phần mặt bên của cuộn dây. Lớp dây đầu tiên kểtừ ống các tông trong cùng và bốn lớp dây tiếp theo đó người ta không quấn cácvòng dây sát nhau mà quấn cách nhau khoảng 1 ÷ 1,5 mm. Đầu của vòng dâyđầu tiên đó được hàn ngay với lõi thép rồi thông qua lò xo dẫn lên điện cựctrung tâm (cực cao thế ) của nắp cách điện.Cuộn thứ cấp sau khi đã quấn xong được cố đònh trong ống các tông cáchđiện, mà trên đó có quấn cuộn dây sơ cấp với số vòng dây không lớn lắm (W1 =250 ÷ 400 vòng), cỡ dây 0,69 ÷ 0,8 mm. Một đầu của cuộn sơ cấp được hàn vàomột vít bắt dây khác trên nắp. Hai vít bắt dây này rỗng trong và to hơn vít thứ (láTrang : 110Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơvít gá hộp điện trở phụ). Toàn bộ khối gồm các cuộn dây và lõi thép đó được đặttrong ống thép từ, ghép bằng những lá thép biến thế uốn cong theo mặt trụ hở vàcác khe hở của những lá thép này đặt chệch nhau. Cuộn dây và ống thép đặttrong vỏ thép và cách điện ở phía đáy bằng miếng sứ, nắp là nắp cách điện làmbằng vật liệu cách điện cao cấp.Đa số các bobine trước đây có đổ dầu biến thế để tăng tính an toàn củabiến áp, nhưng yêu cầu làm kín tương đối khó. Hiện nay, việc điều khiển thờigian ngậm điện bằng điện tử giúp các bobine ít nóng. Đồng thời, để đảm bảonăng lượng đánh lửa lớn ở tốc độ cao người ta tăng cường độ dòng ngắt và giảmđộ tự cảm cuộn dây sơ cấp. Chính vì vậy, các bobine ngày nay có kích thước rấtnhỏ, có mạch từ kín và không cần dầu biến áp để giải nhiệt. Các bobine loại nàyđược gọi là bobine khô.* Bộ chia điệnBộ chia điện là một thiết bò quan trọng trong hệ thống đánh lửa. Nó cónhiệm vụ tạo nên những xung điện ở mạch sơ cấp của HTĐL và phân phối điệncao thế đến các xy lanh theo thứ tự nổ của động cơ đúng thời điểm quy đònh. Bộchia điện có thể chia làm ba bộ phận: bộ phận tạo xung điện, bộ phận chia điệncao thế và các cơ cấu điều chỉnh góc đánh lửa.Hình 5-13: Cấu tạo bộ chia điệnTrang : 111Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơBộ phận tạo xung điện: Hình 5-14 giới thiệu bộ phận tạo xung kiểu vítlửa, gồm những chi tiết chủ yếu như: cam 1, mâm tiếp điểm, tụ điện.Cam 1 lắp lỏng trên trục bộ chiađiện và mắc vào bộ điều chỉnh ly tâm.Mâm tiếp điểm trong các bộ chia điệngồm hai mâm: mâm trên (mâm diđộng), mâm dưới (mâm cố đònh) vàgiữa chúng có ổ bi. Trong bộ chia điệncủa một số nước khác có thể chỉ có mộtmâm. Ở mâm trên có: giá má vít tónh,cần tiếp điểm (giá má vít động) để tạonên tiếp điểm; miếng dạ bôi trơn và laocam; chốt để mắc với bộ điều chỉnhgóc đánh lửa; giá bắt dây; và đôi khicó thể đặt ngay trên mâm tiếp điểm.Giữa mâm trên và mâm dưới có dâynối mass. Mâm trên có thể quay tươngứng với mâm dưới một góc để phục vụcho việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm.Hình 5-14: Bộ phận tạo xung của bộchia điệnMá vít tónh phải tiếp mass thật tốt còn cần tiếpđiểm có thể quay quanh chốt, phải cách điện với massvà được nối với vít bắt dây ở phía bên của bộ chiađiện bằng các đoạn dây và thông qua lò xo. Tiếp điểmbình thường ở trạng thái đóng nhờ lò xo lá, còn khe hởgiữa các má vít khi nó ở trạng thái mở hết thường bằng0,3 ÷ 0,5 mm và được điều chỉnh bằng cách nới vít hãm, rồi xoay vít điều chỉnhlệch tâm để phần lệch tâm của vít điều chỉnh sẽ tác dụng lên bên nạng của giámá vít tónh làm cho nó xoay quanh chốt một ít, dẫn đến thay đổi khe hở của tiếpđiểm.Khi phần cam quay (do truyền động từ trục bộ chia điện qua bộ điều chỉnhly tâm truyền lên) các vấu cam sẽ lần lượt tác động lên gối cách điện của cầntiếp điểm làm cho tiếp điểm mở ra (tức là xảy ra hiện tượng đánh lửa), còn khiqua vấu cam tiếp điểm lại đóng lại dưới tác dụng của lò xo lá.Các cơ cấu điều chỉnh góc đánh lửa. Bộ phận này gồm 3 cơ cấu điềuchỉnh góc đánh lửa._ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm._ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân không._ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa theo trò số octan.Trang : 112Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơ+ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm có tên gọi đầy đủ của nó là bộ điềuchỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm. Bộ điều chỉnh này làmviệc tự động tùy thuộc vào tốc độ của động cơ.Về cấu tạo bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm gồm (hình 5-13): giá đỡ quảvăng được lắp chặt với trục của bộ chia điện; hai quả văng được đặt trên giá vàcó thể xoay quanh chốt quay của quả văngđồng thời cũng là giá móc lò xo; các lò xomột đầu mắc vào chốt còn đầu kia mócvào giá trên quả văng và luôn luôn kéocác quả văng về phía trục. Trên mỗi quảvăng có một chốt và bằng hai chốt này bộđiều chỉnh ly tâm được gài vào hai rãnhtrên thanh ngang của phần cam.+ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chânkhông:Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chânkhông còn có tên gọi đầy đủ là: bộ điềuchỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải độngcơ, kiểu chân không. Cơ cấu này cũng làmviệc tự động tùy thuộc vào mức tải củađộng cơ.Hình 5-15: Cấu tạo bộ điều chỉnh gócđánh lửa chân khôngCấu tạo bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải được trình bày trênhình 5-15. Bộ điều chỉnh gồm: một hộp kín bằng cách ghép hai nửa lại với nhau.Màng đàn hồi ngăn cách giữa hai buồng, một buồng luôn luôn thông với khíquyển và chòu áp suất của khí quyển, còn buồng kia thông với lỗ ở phía bướm gabằng ống nối và chòu ảnh của sự thay đổi áp suất ở phía dưới bướm ga.Trên màng có gắn cần kéo, đầu kia của cần kéo được mắc vào chốt củamâm tiếp điểm (mâm trên). Lò xo luôn ép màng về 1 phía và sức căng của lò xođược điều chỉnh bằng các đệm. Toàn bộ bộ điều chỉnh được bắt vào thành bêncủa bộ chia điện bằng hai vít.+ Bộ điều chỉnh góc đánh lửa theo trò số octane của nhiên liệu:Bộ điều chỉnh này có mặt trên một số động cơ ôtô có thể dùng nhiều loạixăng khác nhau vớiù trò số octane và tốc độ cháy của chúng khác nhau, do vậygóc đánh lửa sớm phải thay đổi theo trò số octane.Bougie và cách chọn lựa bougieBougie 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 trực tiếp đến côngTrang : 113Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơsuất của động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu cũng như độ ô nhiễm của khí thải. Do điệncực bougie đặt trong buồng đốt nên điều kiện làm việc của nó rất khắc nghiệt: nhiệt độở kỳ cháy có thể lên đến 2500oC và áp suất đạt 50kg/cm2. Ngoài ra bougie còn chòu sựthay đổi đột ngột về áp suất lẫn nhiệt độ, các dao động cơ khí, sự ăn mòn hoá học vàđiện thế cao áp. Chính vì vậy, các hư hỏng trên động cơ xăng thường liên quan đếnbougie.Hiệu điện thế cần thiết đặt vào bougie để có thể phát sinh tia lửa tuântheo đònh luật Pashen. Khả năng xuất hiện tia lửa trên điện cực bougie ở hiệuđiện thế cao (khó đánh lửa) hay thấp (dễ đánh lửa) phụ thuộc vào áp suất trongxy lanh ở cuối quá trình nén, khe hở bougie và nhiệt độ của điện cực trung tâmcủa bougie. p suất trong xy lanh càng cao thì càng khó đánh lửa. Vì vậy, nhữngđộng cơ có tỷ số nén cao đòi hỏi phải sử dụng hệ thống đánh lửa có điện thế thứcấp (của bobin) cao hơn. Điều đó cũng có nghóa là khi thử bougie ở ngoài thấyxuất hiện tia lửa nhưng khi gắn vào động cơ chưa chắc có lửa. Khe hở càng lớnthì quá trình cháy sẽ tốt hơn nhưng càng khó đánh lửa và mau mòn điện cực.Trong trường hợp này, ta sẽ nghe thấy tiếng “lụp bụp” đặc trưng khi lên ga caovì mất lửa. Nếu khe hở nhỏ quá, diện tích tiếp xúc của tia lửa với hoà khí ít, làmgiảm công suất động cơ (máy yếu), tăng ô nhiễm và tiêu hao nhiên liệu (vìkhông đốt hết). Khe hở quá nhỏ cũng làm bougie dễ bò “chết” do muội than bámvào điện cực. Khe hở cho phép của bougie phụ thuộc vào hiệu điện thế cực đạicủa cuộn dây thứ cấp trong bobin đã được thiết kế cho từng loại động cơ. Vì vậy,ta phải chỉnh khe hở theo thông số của nhà chế tạo.Các thông số về bougie (chủng loại, khe hở…) thường được nhà chế tạocung cấp và được ghi ở trong khoang động cơ. Tuy nhiên, đối với một số xe nhậptừ Mỹ hoặc châu u, ta không nên sử dụng bougie ghi trên xe vì điều kiện làmviệc của động cơ lẫn điều kiện khí hậu ở nước ta đều khác. Do điện cực bougiebò mòn trong quá trình phóng tia lửa điện (tốc độ mòn trung bình đối với bougieloại thường: 0.01 ÷ 0.02mm/1,000km), ta phải chỉnh lại khe hở đònh kỳ. Thời gianbảo dưỡng bougie phụ thuộc vào loại bougie và tình trạng động cơ. Bougie cóđiện cực làm bằng đồng(loại rẻ tiền) phải chỉnh khe hở sau mỗi 10.000 km.Bougie có điện cực platin (loại đắt tiền) chỉ phải bảo dưỡng sau 80.000 km tínhtừ lúc thay. Loại bougie này thường được sử dụng trên các xe khó mở bougie.Đối với bougie platin, khi bảo dưỡng, chỉ chỉnh khe hở mà không được đánh sạchđiện cực bằng giấy nhám vì điện cực chỉ được hàn một lớp mỏng kim loại qhiếm này.Trang : 114Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơLoại thườngLoại platinCực tính của điện áp thứ cấp đặt vào bougie để tạo ra tia lửa cũng rấtquan trọng. Nếu bạn đấu đúng đầu dây của cuộn sơ cấp (đầu + nối với điện trởphụ hoặc công tắc máy, đầu - nối với IC đánh lửa hoặc vít lửa), thì điện thế đặtvào điện cực trung tâm phải mang dấu âm. Trong trường hợp ngược lại nếu đấulộn dây, điện áp cần thiết để tạo ra tia lửa trên bougie sẽ tăng lên khoảng 20%tức khó đánh lửa hơn. Sở dó như vậy là vì các hạt điện tử trong trường hợp saukhó xuất phát từ điện cực bìa do nhiệt độ của nó thấp hơn điện cực giữa.Bougie nóng và bougie lạnhNhiệt độ tối ưu ở điện cực trung tâm của bougie khi tia lửa bắt đầu xuấthiện thường khoảng 850oC vì ở nhiệt độ này, các chất bám vào điện cực bougienhư muội than sẽ tự bốc cháy (Nhiệt độ tự làm sạch). Nếu nhiệt độ quá thấp ( 1000oC)sẽ dẫn đến cháy sớm (chưa đánh lửa mà hoà khí đã bốc cháy) làm hư piston.Điều đó giải thích tại sao ở một số xe đời cũ, khi ta đã tắt công tắc máy (tứcbougie không còn đánh lửa) mà động cơ vẫn nổ.Để giữ được nhiệt độ tối ưu ở điện cực trung tâm của bougie, người tathiết kế chiều dài phần sứ cách điện ở điện cực này khác nhau dựa vào điềukiện làm việc của động cơ, vì vậy, bougie được chia làm 2 loại: nóng và lạnh.Nếu động cơ làm việc thường xuyên ở chế độ tải lớn hoặc tốc độ cao dẫn tớinhiệt độ buồng đốt cao, nên sử dụng bougie lạnh, với phần sứ ngắn (xem hình)để tải nhiệt nhanh. Ngược lại, nếu thường chạy xe ở tốc độ thấp và chở ít người,bạn hãy sử dụng bougie nóng với phần sứ dài hơn. Trong trường hợp chọn saibougie (bougie sẽ rất mau hư) ví dụ, dùng bougie nóng thay vào một động cơđang sử dụng bougie lạnh, sẽ thấy máy yếu đi do tình trạng cháy sớm nhất là khichạy ở tốc độ cao (Điểm lưu ý này dành cho các tay đua xe!). Trong trường hợpngược lại, bougie sẽ bám đầy muội than khi xe thường xuyên chạy ở tốc độ thấp,dễ gây “mất lửa).Trang : 115Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơTa có thể phân biệt bougie nóng và bougie lạnh qua chỉ số nhiệt củabougie. Chỉ số (được ghi trên bougie) càng thấp thì bougie càng “nóng” vàngược lại.Loại nóngLoại lạnhCách đọc thông số trên bougie.Do ký hiệu trên các loại bougie khác nhau, trong khuôn khổ giáo trìnhnày, chỉ giới thiệu cách đọc dòng chữ ghi trên bougie NGK (Nhật) là loại phổbiến nhất ở nước ta.BPR6ES-11Chữ đầu tiên cho ta biết đường kính ren và lục giác:ChữABCDĐường kính ren18mm14mm10mm12mmLục giác25.4mm20.8mm16.0mm18mmChữ thứ hai chỉ đặc điểm cấu tạo chủ yếu liên quan đến hình dạng của điệncực trung tâm.Chữ thứ ba có thể có hoặc không: Nếu có chữ R, bên trong bougie có đặtđiện trở chống nhiễu.Chữ thứ tư rất quan trọng vì cho ta biết chỉ số nhiệt của bougie. Đối vớibougie NGK, Chỉ số này thay đổi từ 2 (nóng nhất) đến 12 (lạnh nhất). Xe đuathường sử dụng bougie có chỉ số nhiệt từ 9 trở lên.Chữ thứ năm là ký hiệu của chiều dài phần ren:Ký hiệuChiều dài phần renKhông có chữ12.0mm đối với đường kính ren 18mm9.5mm đối với đường kính ren 14mmL11.2mmH12.7mmE19.0mmTrang : 116Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơA-F : 10.9mmF (loại ren côn)B-F: 11.2mmBM-F: 7.8mmBE-F: 17.5mmChữ thứ sáu chỉ đặc điểm chế tạo: S-loại thường; A hoặc C- loại đặc biệt; G,GP hoặc GV- dùng cho xe đua có điện cực làm bằng kim loại hiếm; P- có điệncực Platin.Chữ thứ bảy ký hiệu khe hở bougie:SốKhe hở90.9mm111.1mm131.3mm151.5mmSiết bougieThông thường, nếu chọn đúng loại, mặt ren đầu của bougie khi siết xongphải trùng với mặt nắp máy. Nếu chiều dài phần ren quá ngắn hoặc quá dàimuội than sẽ bám vào góc tạo ra giữa bougie và nắp máy (Xem hình, mũi tênchỉ chỗ muội than bám). Nếu chiều dài phần ren lớn qua, đỉnh piston có thểchạm vào điện cực bougie.SAIĐÚNGSAITrò số lực siếtTrước khi siết bằng dụng cụ nên vặn tay cho đến khi thấy cứng. Một số xecó bougie đặt sâu, ta phải dùng đầu nối để đặt bougie vào. Nếu thả rơi sẽ làmchập đầu điện cực. Trò số lực siết cũng là điểm đáng lưu ý. Nếu siết quá lỏng,bougie sẽ bò nóng (dẫn đến cháy sớm) do nhiệt thoát ít. Siết quá chặt sẽ làmhỏng ren cả của bougie lẫn nắp máy. Vì vậy, cần tuân theo bảng trò số lực siếtdưới đây.Loại bougieLoại thường (cóvòng đệm)Đường kính ren18mm14mm12mm10mmNắp máy gang35÷45N.m25÷35N.m15÷25N.m10÷15N.mNắp máy nhôm35÷40N.m25÷30N.m15÷20N.m10÷12N.mTrang : 117Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơ8mm18mm14mmLoại côn (khôngvòng đệm)8÷10N.m20÷30N.m15÷25N.m8÷10N.m20÷30N.m10÷20N.mSau khi siết đúng trò số theo bảng trên, đối với bougie loại thường, nên quaycần siết thêm một góc 180o nếu bougie mới sử dụng lần đầu và 45o nếu bougiesử dụng lại. Trong trường hợp bougie côn, góc quay thêm là 22.5o.5.4.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửaCam 1 của bộ chia điện quay nhờ truyền động từ trục cam của động cơ vàlàm nhiệm vụ mở tiếp điểm KK’, cũng có nghóa là ngắt dòng điện sơ cấp củabiến áp đánh lửa 3. Khi đó từ trường do dòng điện sơ cấp gây nên sẽ mất đi độtngột, làm cảm ứng ra sức điện động cao thế trong cuộn thứ cấp W2. Điện thế nàysẽ qua con quay chia điện 4 và dây cao áp đến các bougie đánh lửa 5 theo thứ tựthì nổ của động cơ. Khi điện thế thứ cấp đạt giá trò đủ để đánh lửa thì giữa haiđiện cực của bougie đánh lửa sẽ xuất hiện tia lửa điện cao thế để đốt cháy hỗnhợp nổ trong xylanh.W2W1KkđRf2C11KK’4+KđiệnAccu5Hình 5-16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa thườngCũng vào lúc tiếp điểm KK’ chớm mở, trên cuộn dây sơ cấp W1 sinh ra mộtsức điện động tự cảm. Sức điện động này được nạp vào tụ C1 nên sẽ dập tắt tialửa trên vít. Khi vít đã mở hẳn, tụ điện sẽ xả qua cuộn dây sơ cấp của bobine.Dòng phóng của tụ ngược chiều với dòng tự cảm khiến từ thông bò triệt tiêu độtngột. Như vậy, tụ C1 còn đóng vai trò gia tăng tốc độ biến thiên của từ thông tứcnâng cao hiệu điện thế trên cuộn thứ cấp.Hệ thống đánh lửa bán dẫnKhác với hệ thống đánh lửa có vít, cấu tạo của hệ thống đánh lửa bán dẫnloại dùng cảm biến điện từ được trình bày trên hình 5.17. Trong sơ đồ này, mộtcảm biến điện từ loại nam châm đứng yên (pick-up coil) đựơc lắp trong bộ chiađiện. Cảm biến này sẽ điều khiển trạng thái đóng mở của transistor công suấtqua mạch khuyếch đại trong IC đánh lửa (igniter).Trang : 118Giáo trình hệ thống điện và điện tử trên ôtô hiện đại - Hệ thống điện động cơHình 5-17: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn5.4.3 Các biện pháp nâng cao đặc tính đánh lửa5.4.3.1 Biện pháp sử dụng điện trở phụ RfĐiện trở phụ có hệ số nhiệt điện trở dương được mắc nối tiếp vào mạch sơcấp. Đối với loại hệ thống đánh lửa không có bộ điều khiển điện tử thì việc mắcthêm điện trở phụ sẽ cải thiện được một phần đặc tính đánh lửa ở tốc độ cao(hình 5-18). Khi động cơ làm việc ở tốc độ thấp, thời gian tích lũy năng lượngtrong mạch sơ cấp dài, Ing lớn, làm nhiệt độ tỏa trên Rf cao, điện trở Rr tăng làmtăng tổng trở R∑ trên mạch sơ cấp. Kết quả là dòng Ing giảm. Điều này hạn chếđược một phần năng lượng lãng phí vô ích do thời gian tích lũy năng lượng trêncuộn sơ cấp quá dài. Khi động cơ làm việc ở tốc độ cao, vì thời gian tích lũynăng lượng ngắn nên Ing giảm làm nhiệt độ tỏa ra trên Rf giảm, điện trở Rf giảmvà dòng Ing được tăng lên. Kết quả là U2m tăng.U2m(KV)121. Có điện trở phụ Rf.2. Không có điện trở phụ Rf.Hình 5-18: Đặc tuyến đánh lửan (min-1)n2max n1maxTrang : 119