YẾU TỐ QUAN TRỌNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Ba yếu tố quan trọng của động cơ xăng là: hỗn hợp không khí-nhiên liệu (hòa khí) tốt, sức nén 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 hòa khí. 1.1 Yêu cầu của hệ thống đánh lửa - Tia lửa mạnh Trong hệ thống đánh lửa, tia lửa được phát ra giữa các điện cực của các bugi để đốt cháy hỗn hợp hòa khí. Hòa khí bị nén có điện trở lớn, nên cần phải tạo ra điện thế hàng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
YẾU TỐ QUAN TRỌNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Chương 4HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA1. Khái quátBa yếu tố quan trọng của động cơ xăng là: hỗn hợp không khí-nhiên liệu (hòa khí)tốt, sức nén tốt, và đánh lửa tốt. Hệ thống đánh lửa tạo ra một tia lửa mạnh, vàothời điểm chính xác để đốt cháy hỗn hợp hòa khí.1.1 Yêu cầu của hệ thống đánh lửa- Tia lửa mạnhTrong hệ thống đánh lửa, tia lửa được phát ra giữa các điện cực của các bugi đểđốt cháy hỗn hợp hòa khí. Hòa khí bị nén có điện trở lớn, nên cần phải tạo ra điệnthế hàng chục ngàn vôn để đảm bảo phát ra tia lửa mạnh, có thể đốt cháy hỗn hợphòa khí.- Thời điểm đánh lửa chính xácHệ thống đánh lửa phải luôn luôn có thời điểm đánh lửa chính xác vào cuối kỳ néncủa các xy lanh và góc đánh lửa sớm phù hợp với sự thay đổi tốc độ và tải trọngcủa động cơ.- Có đủ độ bềnHệ thống đánh lửa phải có đủ độ tin cậy để chịu đựng được tác động của rungđộng và nhiệt của động cơ.Hệ thống đánh lửa sử dụng điện cao áp do bô bin tạo ra nhằm phát ra tia lửa điệnđể đốt cháy hỗn hợp hòa khí đã được nén ép. Hỗn hợp hòa khí được nén ép và đốtcháy trong xi lanh. Sự bốc cháy này tạo ra động lực của động cơ. Nhờ có hiệntượng tự cảm và cảm ứng tương hỗ, cuộn dây tạo ra điện áp cao cần thiết cho đánhlửa. Cuộn sơ cấp tạo ra điện thế hàng trăm vôn còn cuộn thứ cấp thì tạo ra điện thếhàng chục ngàn vôn.1.2 Quá trình phát triển của hệ thống đánh lửa1.2.1. Kiểu điều khiển bằng vítKiểu hệ thống đánh lửa này có cấu tạo cơ bản nhất. Trong kiểu hệ thống đánh lửanày, dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng cơ. Dòng sơ cấp củabô bin được điều khiển cho chạy ngắt quãng qua tiếp điểm của vít lửa. Bộ điềuchỉnh đánh lửa sớm li tâm tốc và chân không điều khiển thời điểm đánh lửa. Bộchia điện sẽ phân phối điện cao áp từ cựôn thứ cấp đến các bugi. Hình 1. Hệ thống đánh lửa bằng vítTrong kiểu hệ thống đánh lửa này tiếp điểm của vít lửa cần được điều chỉnhthường xuyên hoặc thay thế. Một điện trở phụ được sử dụng để giảm số vòng dâycủa cuộn sơ cấp, cải thiện đặc tính tăng trưởng dòng của cuộn sơ cấp, và giảm đếnmức thấp nhất sự giảm áp của cuộn thứ cấp ở tốc độ cao.1.2.2. Kiểu bán dẫnTrong kiểu hệ thống đánh lửa này transistor điều khiển dòng sơ cấp, để nó chạymột cách gián đoạn theo đúng các tín hiệu điện được phát ra từ bộ phát tín hiệu.Góc đánh lửa sớm được điều khiển bằng cơ như trong kiểu hệ thống đánh lửa bằngvít hoặc có thể dùng các cảm biến vị trí như loại quang, Hall. Hình 2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn1.2.3. Kiểu kiểu bán dẫn có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử)Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không vàli tâm. Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điềukhiển góc đánh lửa sớm. Hình 3. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA1.2.4. Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)Thay vì sử dụng bộ chia điện, hệ thống này sử dụng bô bin đơn hoặc đôi cung cấpđiện cao áp trực tiếp cho bugi. Thời điểm đánh lửa được điều khiển bởi ESA củaECU động cơ. Trong các động cơ gần đây, hệ thống đánh lửa này chiếm ưu thế. Hình 4. Hệ thống đánh lửa DIS1.3 Điều khiển góc đánh lửa sớmTrong động cơ xăng, hỗn hợp hòa khí được đánh lửa để đốt cháy (nổ), và áp lựcsinh ra từ sự bốc cháy sẽ đẩy píttông xuống. Năng lượng nhiệt được biến thànhđộng lực có hiệu quả cao nhất khi áp lực nổ cực đại được phát sinh vào thời điểmtrục khuỷu ở vị trí 100 sau Điểm Chết Trên (ATDC). Động cơ không tạo ra áp lựcnổ cực đại vào thời điểm đánh lửa; nó phát ra áp suất cực đại chậm một chút, saukhi đánh lửa. Vì vậy, phải đánh lửa sớm, sao cho áp suất cực đại được tạo ra vàothời điểm 100 ATDC. Thời điểm đánh lửa để động cơ có thể sản ra áp suất cực đạiphải thường xuyên thay đổi, tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của động cơ. Vì thế,hệ thống đánh lửa phải có khả năng thay đổi góc đánh lửa sớm để động cơ tạo raáp lực nổ một cách có hiệu quả nhất, phù hợp với điều kiện làm việc của độngcơ.Hình 5. Góc đánh lửa sớm Hình 6. Quá trình cháy1.3.1 Các giai đoạn cháy của hòa khí- Giai đoạn cháy trễSự bốc cháy (nổ) của hỗn hợp hòa khí không phải xuất hiện ngay sau khi đánh lửa.Thoạt đầu, một khu vực nhỏ (hạt nhân) ở sát ngay tia lửa bắt đầu cháy, và quátrình bắt cháy này lan ra khu vực xung quanh. Quãng thời gian từ khi hỗn hợp hòakhí được đánh lửa cho đến khi nó bốc cháy được gọi là giai đoạn cháy trễ (khoảngA đến B trong sơ đồ). Giai đoạn cháy trễ đo gần như không thay đổi, và nó khôngbị ảnh hưởng của điều kiện làm việc động cơ.- Giai đoạn lan truyền ngọn lửaSau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành, ngọn lửa nhanh chóng lan truyền ra xungquanh. Tốc độ lan truyền này được gọi là tốc độ lan truyền ngọn lửa, và thời kỳnày được gọi là thời kỳ lan truyền ngọn lửa (B~C~D trong sơ đồ) Khi có mộtlượng lớn hòa khí được nạp vào, hỗn hợp hòa khí trở nên có mật độ cao hơn. Vìthế, kho ...