Sơ lược về hệ thống đánh lửa•Động cơ đốt trong đã có lịch sử phát triển hơn 100 năm qua. Từ khi ra đời cho đến nay, các nhà thiết kế luôn tìm cách để cải tiến, tăng hiệu suất làm việc, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm mức độ độc hại trong khí xả động cơ. •Một động cơ muốn hoạt động tốt sẽ phụ thuộc vào 3 yếu tố: Hòa khí tốt (Xăng-Không khí có tỉ lệ thích hợp); Áp suất nén buồng đốt cao; Đánh lửa mạnh (tia lửa mạnh, liên tục, đúng thời điểm). Chính vì vai trò quan trọng của hệ thống đánh lửa, nên các nhà sản xuất đã không ngừng cải tiến để hoàn thiện tính năng của hệ thống này. Các động cơ đốt trong đang được sản xuất trong thời gian gần đây, chúng ta không còn thấy sử dụng hệ thống đánh lửa má vít vì nó có quá nhiều khuyết điểm (tia lửa không mạnh, phải thường xuyên bảo trì và hiệu chỉnh…). Thay vào đó là hệ thống đánh lửa CDI(Capacitor Discharge Ignition) có nhiều ưu điểm nổi bật: Cho tia lửa mạnh, có độ tin cậy và ổn định cao, không phải tốn công bảo dưỡng. Bài 29Nhóm: Cao Thị Minh NgọcNguyễn Nguyễn Như NgọcHuỳnh Ngọc Diễm Để quá trình cháy trong động cơ diễn ra đúng lúc, ở kì nén khi pittông gần đến điểm chết trên (đánh lửa sớm )để đốt cháy hết nhiên liệu, động cơ đạt công suất cao nhất.Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ gì?Tại sao phải đánh lửa đúng thời điểm? Đó là thời điểm nào?I. Nhiệm vụ và phân loại1. Nhiệm vụ: Tạo ra tia lửa điện cao áp để châm cháy hỗn hợp xăng và không khí trong động cơ đúng thời điểm. 2. Phân loại Sơ đồ phân loại hệ thống đánh lửaI. Nhiệm vụ và phân loại1. Nhiệm vụ:Hệ thống đánh lửa có những lọai nào?Dựa vào cấu tạo bộ chia điện, người ta phân loại hệ thống đánh lửa như sau: Phân biệt hệ thống đánh lửa có tiếp điểm và hệ thống đánh lửa không tiếp điểm•Hệ thống đánh lửa không tiếp điểm là hệ thống đời mới, sử dụng IC, lửa sẽ đúng thời điểm hơn, ít bảo trì hơn •Hệ thống đánh lửa tiếp điểm là sử dụng vít lửa, có tiếp điểm, đóng mở phụ thuộc vào mấu cam ổ cốt. Hệ thống này có nhược điểm là tiếp điểm ở vít lửa lâu ngày dể bị đóng bẩn, muội than nên giảm hiệu suất đánh lửa, phải thường xuyên bảo trì. - Ma-nhê-tô (máy phát điện): có 2 cuộn dây WN và WĐK.-Nguồn ma-nhê-tô, cuộn nguồn WN là cuộn dây stato của ma-nhê-tô.- Cuộn điều khiển WĐK : Đặt ở vị trí sao cho khi CT đầy điện thì cuộn WĐK cũng có điện áp dương cực đại. Bộ chia điện: - Đ1, Đ2 - để nắn dòng điện xoay chiều - CT – nạp và phóng điện -ĐĐK - mở khi phân cực thuận và có điện áp (+) đặt vào cực điều khiển II. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm 1. Cấu tạo II. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm 1. Cấu tạo •Biến áp đánh lửa: có 2 cuộn W1 và W2. Trong đó:•Biến áp đánh lửa 2: tăng điện áp thấp của máy phát thành điện áp cao phóng tia lửa điện trên bugi 3.• Cuộn W1 là cuộn sơ cấp , tiết diện dây to, ít vòng tương ứng với dòng điện và điện áp của ma-nhê-tô (điện áp thấp). •Cuộn W2 là cuộn thứ cấp, tiết diện dây nhỏ, số vòng dây lớn hơn gấp nhiều lần so với cuộn dây W1, tương ứng với dòng điện và điện áp thứ cấp (điện áp cao). Ngoài ra, còn có khóa điện 4 12 341. Cấu tạo 1. Ma-nhê-tô2. Biến áp đánh lửa 3. Bugi4. Khóa điện WN - Cuộn nguồn WĐK - Cuộn điều khiểnĐ1 , Đ2 – Điôt thườngĐĐK – Điôt điều khiểnCT - Tụ điệnW1 -Cuộn sơ cấp W2 - Cuộn thứ cấpII. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm Giới thiệu một số linh kiện điện tử trong hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm.Manhêtô π 2 π 3π 4π 5π 6π 7π 8π Rt¶iU~U2-+U-§Giới thiệu một số linh kiện điện tử trong hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm.Điôt Giới thiệu một số linh kiện điện tử trong hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm.Tụ hoáTiristor (ĐĐK) Cuộn dây nguồnCuộn dây Điều khiểnCuộn dây đènCác cuộn dây Ma-nhê-tôNam châm (Ma-nhê-tô) CDI (Bộ chia điện) Giới thiệu một số linh kiện điện tử trong hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm.Biến áp đánh lửa BugiGiới thiệu một số linh kiện điện tử trong hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm: II. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm Khi khoá điện 4 mở , roto của manhêtô quay thì dòng điện trong mạch đi như thế nào?.2. Nguyên lý làm việc- Khi khóa điện 4 mở, roto của ma-nhê-tô quay, trên các cuộn dây WN và WĐK sẽ xuất hiện các sức điện động xoay chiều.WNWDK -+CTĐ1ĐĐKĐ2WNW kĐ143w2 W12-Nhờ Đ1 trong nửa chu kì dương của sức điện động trên cuộn WN , Đ1 mở, tụ điện CT được nạp điện, lúc đó ĐĐK khoá.II. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm 2. Nguyên lý làm việc - Khi tụ CT tích đầy điện thì cũng có nửa chu kì dương của sức điện động trên cuộn điều khiển WĐK qua điôt Đ2 đặt vào cực điều khiển ĐĐK, điôt điều khiển mở , tụ CT phóng điện-. Đó cũng chính là thời điểm đánh lửa.-+CTĐ1ĐĐKĐ2WNW kđ143w2 W12 Khi khóa K đóngKhi khóa K đóng, điện từ cuộn WN sẽ ra mát, không có tia lửa điện, động cơ ngừng làm việcSơ đồ làm việc của hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm -+CTD1DĐKD2W®k43w2 W1212. Nguyên lý làm việcII. Hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm - ĐĐK mở, Tụ CT phóng điện qua nó. Dòng điện phóng đi theo mạch:Cực (+) CT ĐĐK Mát Cực (-) CT.- Do có dòng điện với trị số khá lớn phóng qua W1 trong thời gian rất ngắn làm cho cuộn W2 xuất hiện sức điện động lớn tạo ra tia lửa điện ở bugi. Kết luận: Ngày nay, hệ thống đánh lửa điện tử thông thường cung cấp điện thế tối đa ở 50.000 volt hoặc hơn, vì vậy, chúng có thể hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng mòn điện cực bu-gi bằng cách cung cấp điện thế cao hơn nếu cần thiết. Trong điều kiện vận hành bình thường, điện thế chỉ ở khoảng 8.000-14.000 volt và tăng lên đôi chút khi bu-gi mòn. Nhờ khả năng điều chỉnh điện thế một cách linh động nên các bu-gi hiện đại có tuổi thọ ít nhất 160.000 km, cao hơn 10 lần so với sử dụng hệ thống đánh lửa tiếp điểm. Hầu hết xe hơi hiện nay sử dụng hệ thống đánh lửa điện tử, có khả năng sinh điện thế cực đại cao hơn và nâng tuổi thọ bu-gi gấp 10 lần so với kiểu đánh lửa tiếp điểm của những năm 1970. Hai câu hỏi cho các bạn:Khi khoá điện 4 đóng dòng điện trong mạch đi như thế nào?Khi khoá điện 4 đóng, dòng điện từ cuộn WN sẽ ra mát, hệ thống đánh lửa ngừng làm việc. Do dòng điện phóng qua cuộn sơ cấp W1 trong thời gian ngắn (tạo xung điện) làm từ thông biến thiên tạo ra sức điện động trên cuộn W2 và số vòng dây W2 lớn hơn gấp nhiều lần so với số vòng dây W1. Do đó W2 có sức điện động lớn, tạo ra tia lửa điện ở bugi.Vì sao lại xuất hiện tia lửa điện ở bugi? Bài thuyết trình của tổ 4 đã hết Xin chào Thầy và các bạn.
(News.oto-hui.com) – Như bạn đã biết hệ thống đánh lửa là một trong những hệ thống quan trọng trên ô tô, nó có nhiệm vụ đốt cháy nhiên liệu nhằm tạo năng lượng để “trái tim” của chiếc xe hoạt động. Vậy để trái tim đó hoạt động với công suất lớn nhất và tiết kiệm nhiên liệu thì hệ thống đánh lửa phải đốt cháy nhiên liệu đúng thời điểm.
Mục đích của việc đánh lửa sớm:
- Tăng công suất động cơ
- Tiết kiệm nhiên liệu
Vậy tại sao lại có những mục đích đó, hãy OTO-HUI đi giải thích từng mục đích
Khi piston di chuyển đến điểm chết trên (DCT) thì nhiên liệu sẽ được đốt cháy và tạo ra năng lượng đẩy piston đi xuống. Năng lượng lớn nhất có thể đạt được là khi tất cả nhiên liệu cùng cháy hết.
Tiết kiệm nhiên liệu: Khi bugi đánh lửa nhiệt lượng sẽ tỏa ra từ bugi cho đến phần nhiên liệu phía dưới mà tốc độ lan truyền của ngọn lửa là không đổi vì vậy chúng ta phải đánh lửa sớm hơn để nhiên liệu có thể cháy hết từ đó tận dụng tối đa năng lượng của nhiên liệu đủ thời gian để tia lửa lan tỏa khắp. Và nếu không đánh lửa sớm, thì sẽ cần phải đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn để có mức năng lượng như vậy.
Góc đánh lửa sớm, người ta dùng góc đánh lửa sớm làm căn cứ để đo thời điểm đánh lửa. Góc đánh lửa θ (độ, góc quay trục khuỷu) được tính từ thời điểm bắt đầu bật tia lửa điện cho tới DCT, nó ảnh hưởng rất lớn đến tính kịp thời của quá trình cháy. Giá trị tốt nhất của θ phụ thuộc vào tính chất nhiên liệu, tốc độ và phụ tải của động cơ. Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm θ tới tính kịp thời của quá trình cháy được thể hiện như hình.
Nếu quá sớm thì sao?
Đồ thị công d, được xác định khi θ = 39°, do bật tia lửa điện sớm quá nên phần hòa khí bốc cháy ở trước DCT, không những làm áp suất trong xy lanh tăng lên quá sớm, mà còn làm tăng áp suất lớn nhất khi cháy, vì vậy đã làm tăng phần công tiêu hao cho quá trình nén và làm giảm diện tích đồ thị công. Đồng thời do đánh lửa quá sớm làm cho nhiệt độ của số hòa khí ở khu vực cuối của hành trình màng lửa tăng cao, qua đó làm tăng khuynh hướng kích nổ của hòa khí.
Trong thời gian sử dụng động cơ, nếu xảy ra kích nổ có thể điều chỉnh góc đánh lửa muộn một chút để loại trừ kích nổ.
Nếu chờ tới khi tới DCT mới đánh lửa thì sao?
Đồ thị công a được xác định khi góc θ = 0°, do đánh lửa quá muộn nên quá trình cháy của hòa khí kéo dài sang kỳ giãn nở. Áp suất và nhiệt độ cao nhất khi cháy đều giảm nên đã làm giảm diện tích đồ thị công và làm giảm công suất động cơ. Đồng thời do kéo dài thời gian cháy, đã làm tăng tổn thất nhiệt truyền qua thành xy lanh, tăng nhiệt độ khí xả và nhiệt lượng khí xả đem theo, do đó làm giảm hiệu suất động cơ.
Góc đánh lửa sớm phù hợp mang lại ưu điểm
Đồ thị c được xác định khi θ = 26°, đó là góc đánh lửa sớm hợp lý, áp suất và nhiệt độ cháy cao nhất xuất hiện sau DCT khoản 10÷15°, quá trình cháy tương đối kịp thời nhiệt lượng được lợi dụng tốt nên diện tích đồ thị công lớn nhất, công suất và hiệu suất động cơ cao nhất. lúc ấy tốc độ tăng áp suất cũng như tăng áp suất cực đại khi cháy đều không quá lớn. Góc đánh lửa tương ứng với công suất và hiệu suất cao nhất được gọi là góc đánh lửa tối ưu.
Trở lại vấn đề, tại thời điểm áp suất đường ống nạp thấp, lượng khí nạp vào động cơ nhiều, nhiên liệu phun vào động cơ nhiều… Sang quá trình Cháy – Giãn -Nở, hỗn hợp môi chất xăng + không khí nhiều khiến quá trình cháy sẽ phải lâu hơn đồng nghĩa làm cho giai đoạn cháy trễ tăng lên. Đồ thị sẽ có dạng như a hoặc b. Mà cháy trễ sẽ chỉ sinh nhiệt làm nóng động cơ chứ không còn khả năng sinh công. Do đó cần thiết phải tăng góc đánh lửa sớm.
Hy vọng thông qua bài viết này, OTO-HUI đã cung cấp những thông tin kiến thức về hệ thống đánh lửa tới bạn!
Bài viết liên quan: