Hệ thống đánh lửa động cơ

Đối với động cơ xăng thì hệ thống đánh lửa là một trong những thành phần quan trọng nhất. Nó có tác dụng biến dòng điện một chiều điện áp thấp (6-12V, 24V) thành các xung điện cao áp (12.000-40.000) đủ để tạo nên tia lửa điện ở bugi để đốt cháy hòa khí vào đúng thời điểm quy định theo một thứ tự nhất định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống đánh lửa động cơ Hệ thống đánh lửa động cơĐối với động cơ xăng thì hệ thống đánh lửa là một trong nhữngthành phần quan trọng nhất. Nó có tác dụng biến dòng điện mộtchiều điện áp thấp (6-12V, 24V) thành các xung điện cao áp(12.000-40.000) đủ để tạo nên tia lửa điện ở bugi để đốt cháyhòa khí vào đúng thời điểm quy định theo một thứ tự nhất định. Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa JavaScript is disabled! To display this content, you need a JavaScript capable browser. Chú thích: A, D: Dây cao áp; B: Nắp chia điện; C: Con quay;E: Vỏ chia điện; F: Cam chia điện; G: Cảm biến đánh lửa; H: ICđánh lửa; I: Bô-bin; J: Bugi đánh lửa.Đánh lửa sớmBugi đánh lửa trước khi piston lên tới Điểm chết trên JavaScript is disabled! To display this content, you need a JavaScript capable browser. Chú thích: 1: Kỳ nạp; 2: Kỳ nén; 3: Kỳ nổ; 4: Kỳ xả; 5: Bugi;6: Điểm chết trênSẽ có một thời gian trễ kể từ khi bu-gi phát tia lửa đến khi hỗnhợp khí bị đốt cháy hoàn toàn và áp suất trong xi-lanh đạt caonhất. Nếu tia lửa xuất hiện khi piston chạm đến điểm chết trêncủa kỳ nén, piston đã sẵn sàng di chuyển xuống trước khi áp suấttrong xi lanh đạt đến trị số cao nhất. Đây không phải là thờiđiểm tối ưu.Để sử dụng triệt để năng lượng của nhiên liệu, tia lửa cần xuấthiện trước khi piston đạt điểm chết trên của kỳ nén để đến khipiston đi xuống đúng lúc áp suất trong xi lanh đạt trị số cao nhất.Các thành phần chính của hệ thống đánh lửaBugi: về lý thuyết thì khá đơn giản, nó là công cụ để nguồn điệnphát ra hồ quang qua một khoảng trống (giống như tia sét).Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa có thể phóngqua khoảng trống và tia lửa mạnh. Thông thường, điện áp giữahai cực của bugi khoảng từ 40.000 đến 100.000 vôn.Một số xe đòi hỏi phải sử dụng loại bugi nóng. Loại bugi nàyđược thiết kế có chất sứ bao bọc tiếp xúc với kim loại ít hơn dovậy việc trao đổi nhiệt kém hơn và nến nóng hơn và làm sạchbụi bẩn tốt hơn. Bugi lạnh thì ngược lại, thiết kế với vùng traođổi nhiệt lớn hơn vì vậy sẽ nguội hơn khi hoạt động. Động cơhiệu suất cao sẽ sinh nhiều nhiệt hơn do vậy phải sử dụng buginguội hơn. Nếu bugi quá nóng, nó sẽ làm cho hỗn hợp cháytrước khi tia lửa phát ra. Bugi nóng (trái), bugi nguội (phải)Bôbin Là bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Rất đơn giản,điện thế cao được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây. Mộtcuộn có ít vòng được gọi là cuộn sơ cấp (màu vàng), cuốn xungquanh cuộn sơ cấp (màu đen) nhưng nhiều vòng hơn là cuộn thứcấp. Cuộn thứ cấp có số vòng lớn gấp hàng trăm lần cuộn sơcấp.Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bôbin, độtngột, dòng điện bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do má vít (đangđóng kín mạch điện thì đột ngột mở ra). Khi dòng điện ở cuộnsơ cấp bị ngắt đi, từ trường điện do cuộn sơ cấp sinh ra giảmđột ngột. Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinhra một dòng điện để chống lại sự thay đổi từ trường đó. Do sốvòng của cuộn thứ cấp lớn gấp rất nhiều lần số vòng dây cuộnsơ cấp nên dòng điện ở cuộn thứ cấp có điện áp rất lớn (có thểđến 100.000 vôn). Dòng điện cao áp này được bộ chia điện đưađến nến bugi qua dây cao áp. Bôbin tăng ápBộ chia điện: Chia nguồn điện cao áp từ Bôbin đến các xi lanh.Điều này được thực hiện bởi trục bộ chia điện và con quay gắnở đầu. Cuộn thứ cấp của tăng điện được kết nối với con quay,nắp bộ chia điện có các đầu nối với các dây cao áp đến các xilanh. Khi con quay quay vòng tròn nó sẽ chia nguồn điện cao ápcho các xi lanh theo một tứ tự nhất định.Bộ chia điện JavaScript is disabled! To display this content, you need a JavaScript capable browser.Chú thích: A: Dòng cao áp đến từ bô-bin đánh lửa; B: Con quay;C: Nắp chia điện; D: Dòng cao áp tới các xi lanh.Vài năm gần đây, thời hạn bảo trì động cơ tăng rất nhiều. Mộttrong những công nghệ kéo dài được thời gian bảo trì đó là hệthống đánh lửa không có bộ chia điện, thường gọi là hệ thốngđánh lửa lập trình ESA. Hệ thống này không chỉ có một bôbintăng áp mà mỗi một xi lanh đều có một bôbin riêng. Khối ECUtrung tâm sẽ quyết định toàn bộ thời điểm đánh lửa chính xáccho các xi lanh.Ưu điểm của hệ thống đánh lửa ESA chính là không có bộ chiađiện; không cần dây cao áp; và thời điểm đánh lửa được tự độngđiều chỉnh theo chương trình lập sẵn. Điều này làm tăng hiệusuất động cơ, giảm tiêu thụ nhiên liệu và các chất độc hại trongkhí xả đồng thời làm tăng công suất tổng thể của động cơ. ...