5
Bộ công thương trường ĐH công nghiệp thành phố
Hồ Chí Minh
Khoa công nghệ động lực
Tiểu luận bộ môn điện động cơ
Đề tài:hệ thống đánh lửa
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Trang 08254001
1
5
Lời nói đầu
Trên ô tô ngoài các hệ thống khởi động,hệ thống cung cấp điện, hệ thống
điều khiển lập trình hệ thống làm mát , hệ thong truyền lực ………thì hệ
thống đánh lưa không thể thiếu với động cơ xăng. Hệ thống đánh lửa có
nhiệm vụ là tạo ra tia lửa đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt của
động cơ. Nó phải tạo ra sự đánh lửa chính xác trong hàng nghìn lần/phút trên
mỗi xi lanh của động cơ. Nếu sự đánh lửa bị ngưng trễ trong khoảng 1 giây,
động cơ sẽ hoạt đống yếu đi và thậm chí ngừng hoạt động. Qua đó ta có thể
thay tầm quan trọng của hệ thông đánh lửa trong cơ cấu vận hành của động
cơ. Ngày nay các hệ thống đánh lửa tiên tiến được đưa vào thưc tế phục vụ
cho nhu cầu nâng cao công suất của động cơ và giảm lượng khí thải độc hại
ra ngoài môi trường. Dưới đây nhóm tiểu luận của em xin trình bày về một số
hệ thống đánh lửa thường dùng hiện nay trên ô tô hiện đại
2
5
Mô tả
Ba yếu tố quan trọng của động cơ xăng là: hỗn hợp không khí-nhiên liệu
tốt, nén ép 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 không khí-nhiên liệu.
1. Tia lửa mạnh
tiếp điểm của bộ ngắt dòng.
Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm li tâm tốc và chân không điều khiển thời điểm
đánh lửa.
Bộ chia điện sẽ phân phối điện cao áp từ cuôn thứ cấp đến các bugi.
2. Kiểu tranzito
5
5
Trong kiểu hệ thống đánh lửa này tranzito điều khiển dòng sơ cấp, để nó
chạy một cách gián đoạn theo đúng các tín hiệu điện được phát ra từ bộ
phát tín hiệu.
Thời điểm đánh lửa sớm được điều khiển bằng phương pháp cơ học như
trong kiểu hệ thống đánh lửa ngắt tiếp điểm.
3. Kiểu tranzito có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử)
6
5
Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân
không và li tâm. Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử
(ECU) sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa.
4. Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
7
5
Thay vì sử dụng bộ chia điện, hệ thống này sử dụng cuộn đánh lửa đa bội
để cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi. Thời điểm đánh lửa được điều
khiển bởi ESA của ECU động cơ. Trong các động cơ gần đây, hệ thống
đánh lửa này chiếm ưu thế.
Sự cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa
8
5
Trong động cơ xăng, hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đánh lửa để đốt
cháy (nổ), và áp lực sinh ra từ sự bốc cháy sẽ đẩy píttông xuống.
Giai đoạn cháy trễ đo gần như không thay đổi, và nó không bị
ảnh hưởng của điều kiện làm việc của động cơ.
2. Giai đoạn lan truyền ngọn lửa
Sau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành,
ngọn lửa nhanh chóng lan truyền ra
chung quanh. Tốc độ lan truyền này
được gọi là tốc độ lan truyền ngọn
lửa, và thời kỳ này được gọi là thời
10
5
kỳ lan truyền ngọn lửa (B~C~D trong sơ đồ).
Khi có một lượng lớn không khí được nạp vào, hỗn hợp không khí-nhiên
liệu trở nên có mật độ cao hơn. Vì thế, khoảng cách giữa các hạt trong hỗn
hợp không khí-nhiên liệu giảm xuống, nhờ thế, tốc độ lan truyền ngọn lửa
tăng lên.
Ngoài ra, luồng hỗn hợp không khí-nhiên liệu xoáy lốc càng mạnh thì tốc
độ lan truyền ngọn lửa càng cao.
Khi tốc độ lan truyền ngọn lửa cao, cần phải định thời đánh lửa sớm. Do
đó cần phải điều khiển thời điểm đánh lửa theo điều kiện làm việc của
động cơ.
Điều khiển thời điểm đánh lửa
Hệ thống đánh lửa điều khiển thời điểm đánh lửa theo tốc độ và tải trọng
của động cơ sao cho áp lực nổ cực đại xuất hiện ở 10o ATDC.
Trước đây, các hệ thống đánh lửa sử dụng bộ đánh lửa sớm li tâm và bộ
đánh lửa sớm chân không để điều khiển đánh lửa sớm hoặc muộn. Tuy
nhiên, ngày nay hầu hết các động cơ đều sử dụng hệ thống ESA.
1. Điều khiển tốc độ động cơ
11
5
(1) Động cơ được coi là phát công suất hiệu quả nhất khi áp lực nổ tối đa
tải nặng thì thời điểm đánh lửa phải muộn hơn để bù cho góc quay của trục
khuỷu đã bị sớm trong mục (2).
Ngược lại, khi tải trọng của động cơ thấp thì th ời điểm đánh lửa phải sớm
hơn. (Tuy nhiên, khi động cơ chạy không tải, thì khoảng thời gian đánh lửa
sớm phải nhỏ hoặc bằng không để ngăn ngừa hiện tượng nổ không ổn
định.)
Điều khiển tiếng gõ động cơ
13
5
Tiếng gõ trong động cơ do sự tự bốc cháy gây ra, khi hỗn hợp không khí-
nhiên liệu tự bắt lửa trong buồng đốt. Động cơ trở nên dễ bị gõ khi thời
điểm đánh lửa sớm.
Hiện tượng tiếng gõ mạnh có ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của động cơ
như tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm công suất phát. Trái lại, tiếng gõ nhẹ lại
có tác dụng nâng cao tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất.
Các hệ thống đánh lửa gần đây có điều khiển thời điểm đánh lửa làm muộn
thời điểm đánh lửa theo tiếng gõ, khi cảm biến phát hiện có tiếng gõ thì
điều khiển cho thời điểm đánh lửa muộn, còn khi không phát hiện ra tiếng
gõ nữa thì điều khiển cho thời điểm đánh lửa sớm hơn. Bằng cách ngăn
ngừa tiếng gõ như vậy, hệ thống này giúp tăng tiết kiệm nhiên liệu và tăng
công suất phát.
Theo tài liệu toyota/isuzu
Bộ đánh lửa sớm li tâm
Bộ đánh lửa sớm li tâm điều khiển đánh lửa sớm theo tốc độ của động cơ.
Thông thường, vị trí của các “quả văng” của bộ đánh lửa sớm li tâm được
14
5
xác định bằng lò-xo của nó.
Khi tốc độ của trục bộ chia điện tăng lên cùng với tốc độ của động cơ, lực
ly tâm vượt quá lực của lò-xo, cho phép các quả văng tách xa ra.
Dây cao áp đi từ nắp bộ chia điện đến từng bugi theo thứ tự quy định. Nó
được gọi là “thứ tự đánh lửa” và nó là một phần thiết kế động cơ. Mỗi bugi
chỉ đánh lửa vào cuối của kỳ nén. Mỗi xi lanh có một kỳ nén tại thời điểm
khác nhau, vì vậy bố trí bugi đến từng xi lanh nhất định là điều rất quan
trọng.
17
5
Đối với một động cơ 8 xi lanh, thứ tự đánh lửa là: 1,8,4,3,6,5,7,2. Xi lanh
được đánh số từ phía trước tới phía sau, với xi lanh số 1 đằng trước trái của
động cơ. Vì vậy xi lanh trên phía ben trái của động cơ là số 1,3,5,7 trong khi
bên phải là 2,4,6,8. Một số động cơ, bên phải là 1,2,3,4 và bên trái là 5,6,7,8.
Sách hướng dẫn sửa chữa sẽ cho chúng ta biết chính xác thứ tự đánh lửa của
từng xi lanh và mô hình xi lanh của từng động cơ cụ thể.
Điều chúng ta cần biết đến nữa là hướng quay của bộ chia điện, theo chiều
hay ngược chiều kim đồng hồ và cực trên nắp chia của xi lanh số 1 nằm ở
đâu. Khi đã có thông tin này, chúng ta có thể bắt đầu lần ra dây cao áp của
từng máy.
Nếu dây cao áp lắp sai, động cơ sẽ vẫn nhận được điện cao áp nhưng thứ tự
đánh lửa sẽ sai, dẫn đến động cơ không hoạt động được. Quan trọng là phải
lắp đúng dây cao áp trên từng xi lanh.
Bugi
18
5
Hệ thống đánh lửa là nguồn duy nhất cung cấp điện cho bugi. Hệ thống sẽ
cung cấp cho bugi một điện thế đủ để bugi phát tia lửa điện tại thời điểm
Kiểu ngắt tiếp điểm
Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
Sự cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa
Điều khiển thời điểm đánh lửa
Điều khiển tiếng gõ động cơ
điều khiển đánh lửa sớm
Bộ đánh lửa sớm li tâm
Bộ đánh lửa sớm chân không
Hệ thống dây cao áp và buji
22