I.Nhiệm vụ ,nhu yếu và phân loại mạng lưới hệ thống đánh lửa
1. Nhiệm vụ
Hệ thống đánh lửa trên động cơ có trách nhiệm biến nguồn điện xoay chiều hoặc một chiều có hiệu điện thế thấp ( 12 hoặc 24V ) thành những xung điện thế cao ( từ 15.000 đến 40.000 V ). Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bổ đến bugi của những xylanh đúng thời gian để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy trung khí .
2. Yêu cầu
Một mạng lưới hệ thống đánh lửa thao tác tốt phải bảo vệ những nhu yếu sau :
– Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bugi trong tổng thể những chính sách thao tác của động cơ .
– Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian phóng để sự cháy bắt đầu.
– Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chính sách hoạt động giải trí của động cơ .
– Các phụ kiện của mạng lưới hệ thống đánh lửa phải hoạt động giải trí tốt trong điều kiện kèm theo nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn .
– Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng chừng được cho phép .
3. Phân loại
Ngày nay, mạng lưới hệ thống đánh lửa được trang bị trên động cơ ôtô có rất nhiều loại khác nhau. Dựa vào cấu trúc, hoạt động giải trí, chiêu thức tinh chỉnh và điều khiển, người ta phân loại mạng lưới hệ thống đánh lửa theo những cách phân loại sau :
a. Phân loại theo chiêu thức tích góp nguồn năng lượng :
– Hệ thống đánh lửa điện cảm ( TI – Transistor Ignition system ) .
– Hệ thống đánh lửa điện dung ( CDI – Capacitor Discharged Ignition system ) .
b. Phân loại theo chiêu thức điều khiển và tinh chỉnh bằng cảm ứng
– Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa ( breaker ) .
– Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm ứng điện từ ( electromagnetic sensor ) gồm 2 loại : loại nam châm từ đứng yên và loại nam châm hút quay .
– Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm ứng biến Hall .
– Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm ứng biến quang .
– Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm ứng từ trở …
– Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm ứng cộng hưởng .
c. Phân loại theo những phân bổ 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 ( distributorless ignition system ) .
d. Phân loại theo giải pháp điều khiển và tinh chỉnh góc đánh lửa sớm
– Hệ thống đánh lửa với cơ cấu tổ chức điều khiển và tinh chỉnh góc đánh lửa sớm bằng cơ khí ( Mechanical Spark advance ) .
– Hệ thống đánh lửa với bộ điều khiển và tinh chỉnh góc đánh lửa sớm bằng điện tử ( ESA – Electronic Spark advance ) .
e. 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 ) .
II. Sơ đồ cấu trúc khối và sơ đồ mạch cơ bản
1. Sơ đồ cấu trúc khối
Trên hình 5.9 trình diễn sơ đồ cấu trúc chung của kiểu mạng lưới hệ thống đánh lửa khác nhau. Trong sơ đồ này điểm độc lạ đa phần giữa những mạng lưới hệ thống đánh lửa là cách tạo xung để đóng ngắt dòng sơ cấp trải qua transistor hiệu suất trong IC đánh lửa .
2. Sơ đồ cấu trúc cơ bản
Hình 5.10: Sơ đồ mạch điện cơ bản của hệ
thống đánh lửa bán dẫn
III. Cấu tạo mạng lưới hệ thống đánh lửa
1. Sơ đồ và cấu trúc thành phần
a. Sơ đồ chung của mạng lưới hệ thống CI
Những thiết bị đa phần của HTĐL này là biến áp đánh lửa ( bobine ), điện trở phụ, bộ chia điện, bougie đánh lửa, khoá điện và nguồn điện một chiều ( accu hoặc máy phát ). Sơ đồ của mạng lưới hệ thống đánh lửa này trình diễn trên hình dưới đây :
b.Cấu tạo các chi tiết
Biến áp đánh lửa ( bobine )
Đây là một loại biến áp cao thế đặc biệt quan trọng nhằm mục đích biến những xung điện có hiệu điện thế thấp ( 6, 12 hoặc 24V ) thành những xung điện có hiệu điện thế cao ( 12,000 ÷ 40,000 V ) để Giao hàng cho việc tạo ra tia lửa ở bugi. Lõi thép từ được ghép bằng những lá thép biến thế dầy 0,35 mm và có lớp cách mặt để giảm tác động ảnh hưởng của dòng điện xoáy ( dòng Fucô ). Lõi thép được chèn chặt trong ống những tông cách điện mà trên đó người ta quấn cuộn dây thứ cấp, gồm rất nhiều vòng dây ( W2 = 19.000 ÷ 26.000 vòng ) đường kính 0,07 ÷ 0,1 mm .
Giữa những lớp dây của cuộn W2 có hai lớp giấy cách điện mỏng mảnh mà chiều rộng của lớp giấy rất lớn so với khoảng chừng quấn dây để tránh trùng chéo những lớp dây và tránh bị đánh điện qua phần mặt bên của cuộn dây. Lớp dây tiên phong kể từ ống những tông trong cùng và bốn lớp dây tiếp theo đó người ta không quấn những vòng dây sát nhau mà quấn cách nhau khoảng chừng 1 ÷ 1,5 mm. Đầu của vòng dây tiên phong đó được hàn ngay với lõi thép rồi trải qua lò xo dẫn lên điện cực TT ( cực cao thế ) của nắp cách điện .
Cuộn thứ cấp, sau khi đã quấn xong, được cố định và thắt chặt trong ống những tông cách điện, 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 vào một vít bắt dây khác trên nắp. Hai vít bắt dây này rỗng trong và to hơn vít thứ ( vít gá hộp điện trở phụ ). Toàn bộ khối gồm những cuộn dây và lõi thép đó được đặt trong ống thép từ, ghép bằng những lá thép biến thế uốn cong theo mặt trụ hở và những khe hở của những lá thép này đặt chệch nhau. Cuộn dây và ống thép đặt trong vỏ thép và cách điện ở phía đáy bằng miếng sứ, nắp là nắp cách điện làm bằng vật tư cách điện hạng sang .
Đa số những bobine trước đây có dầu biến thế bên trong giải nhiệt, nhưng nhu yếu làm kín tương đối khó. Hiện nay, việc điều khiển và tinh chỉnh thời hạn ngậm điện bằng điện tử giúp những bobine ít nóng. Đồng thời, để bảo vệ nguồn năng lượng đánh lửa lớn ở vận tốc cao, người ta tăng mức độ dòng ngắt và giảm độ tự cảm cuộn dây sơ cấp. Chính vì thế, những bobine thời nay có kích cỡ rất nhỏ, có mạch từ kín và không cần dầu biến áp để giải nhiệt. Các bobine loại này được gọi là bobine khô .
Bộ chia điện
Bộ chia điện là một thiết bị quan trọng trong mạng lưới hệ thống đánh lửa. Nó có trách nhiệm tạo nên những xung điện ở mạch sơ cấp của HTĐL và phân phối điện cao thế đến những xy lanh theo thứ tự nổ của động cơ đúng thời gian. Bộ chia điện hoàn toàn có thể chia làm ba bộ phận : bộ phận tạo xung điện, bộ phận chia điện cao thế và những cơ cấu tổ chức kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa .
Bộ phận tạo xung điện
Cam 1 lắp lỏng trên trục bộ chia điện và mắc vào bộ kiểm soát và điều chỉnh ly tâm. Mâm tiếp điểm trong những bộ chia điện gồm hai mâm : mâm trên ( mâm di động ), mâm dưới ( mâm cố định và thắt chặt ) và giữa chúng có ổ bi. Trong bộ chia điện của một số ít xe hoàn toàn có thể chỉ có một mâm. Ở mâm trên có : giá má vít tĩnh, cần tiếp điểm ( giá má vít động ) để tạo nên tiếp điểm ; miếng dạ bôi trơn và lao cam ; chốt để mắc với bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa ; giá bắt dây ; và đôi lúc hoàn toàn có thể đặt ngay trên mâm tiếp điểm. Giữa mâm trênvà mâm dưới có dây nối mass. Mâm trên hoàn toàn có thể quay tương ứng với mâm dưới một góc để ship hàng cho việc kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa sớm .
Má vít tĩnh phải tiếp mass thật tốt còn cần tiếp điểm hoàn toàn có thể quay quanh chốt, phải cách điện với mass và được nối với vít bắt dây ở phía bên của bộ chia điện bằng những đoạn dây và trải qua lò xo. Tiếp điểm thông thường ở trạng thái đóng nhờ lò xo lá, còn khe hở giữa những má vít, khi nó ở trạng thái mở hết, thường bằng
0,3 ÷ 0,5 mm
và được điều chỉnh bằng cách nới vít hãm, rồi xoay vít điều chỉnh lệch tâm để phần lệch tâm của vít điều chỉnh sẽ tác dụng lên bên nạng của giá má vít tĩnh làm cho nó xoay quanh chốt một ít, dẫn đến thay đổi khe hở của tiếp điểm.
Khi phần cam quay các vấu cam sẽ lần lượt tác động lên gối cách điện của cần
tiếp điểm làm cho tiếp điểm mở ra, còn khiqua vấu cam. tiếp điểm lại đóng lại dưới tính năng của lò xo lá .
Các cơ cấu tổ chức điều
chỉnh góc đánh lửa
Bộ phận này gồm 3 cơ cấu tổ chức kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa .
–
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm .
–
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa chân không .
–
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa theo trị số octan .
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm :tên gọi vừa đủ là bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng xoay kiểu ly tâm. Bộ kiểm soát và điều chỉnh này thao tác tự động hóa tùy thuộc vào vận tốc của động cơ .Về cấu trúc, bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm gồm ( hình 5.13 ) : giá đỡ quả văng được lắp chặt với trục của bộ chia điện ; hai quả văng được đặt trên giá và hoàn toàn có thể xoay quanh chốt quay của quả văng đồng thời cũng là giá móc lò xo ; những lò xo một đầu mắc vào chốt còn đầu kia móc vào giá trên quả văng và luôn luôn kéo những quả văng về phía trục. Trên mỗi quả văng có một chốt và bằng hai chốt này bộ kiểm soát và điều chỉnh ly tâm được gài vào hai rãnh trên thanh ngang của phần cam .
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa chân không
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa chân không còn có tên gọi không thiếu là bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải động cơ, kiểu chân không. Cơ cấu này cũng thao tác tự động hóa tùy thuộc vào mức tải của động cơ .Cấu tạo bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải được trình diễn trên hình 5.15. Bộ kiểm soát và 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 khí quyển và chịu áp suất của khí quyển, còn buồng kia thông với lỗ ở phía bướm ga bằng ống nối và chịu ảnh hưởng tác động của sự đổi khác áp suất ở phía dưới bướm ga .Trên màng có gắn cần kéo, mà một đầu được mắc vào chốt của mâm tiếp điểm ( mâm trên ). Lò xo luôn ép màng về một phía và sức căng của lò xo được kiểm soát và điều chỉnh bằng những đệm. Toàn bộ bộ kiểm soát và điều chỉnh được bắt vào thành bên của bộ chia điện bằng hai vít .
Bộ kiểm soát và điều chỉnh góc đánh lửa theo trị số octane của nguyên vật liệu
Bộ kiểm soát và điều chỉnh này xuất hiện trên một số ít động cơ ôtô hoàn toàn có thể dùng nhiều loại xăng khác nhau với trị số octane và tốcđộ cháy của chúng khác nhau, do vậy góc đánh lửa sớm phải đổi khác theo trị số octane .
Bougie và cách lựa chọn bougie
Bougie đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động giải trí của động cơ xăng. Đó là nơi Open tia lửa bắt đầu để đốt cháy trung khí, thế cho nên, nó ảnh hưởng tác động trực tiếp đến hiệu suất của động cơ, lượng tiêu tốn nguyên vật liệu cũng như độ ô nhiễm của khí thải .
Do điện cực bougie đặt trong buồng đốt nên điều kiện kèm theo thao tác của nó rất khắc nghiệt : nhiệt độ ở kỳ cháy hoàn toàn có thể lên đến2500 oCvà áp suất đạt50 kg / cm2. Ngoài ra bougie còn chịu sự đổi khác bất ngờ đột ngột về áp suất lẫn nhiệt độ, những xê dịch cơ khí, sự ăn mòn hoá học và điện thế cao áp. Chính vì thế, những hư hỏng trên động cơ xăng thường tương quan đến bougie .
Hiệu điện thế thiết yếu đặt vào bougie để hoàn toàn có thể phát sinh tia lửa tuân theo định luật Pashen. Khả năng Open tia lửa trên điện cực bougie ở hiệu điện thế cao ( khó đánh lửa ) hay thấp ( dễ đánh lửa ) nhờ vào vào áp suất trong xy lanh ở cuối quy trình nén, khe hở bougie và nhiệt độ của điện cực TT của bougie. Áp suất trong xy lanh càng cao thì càng khó đánh lửa. Vì vậy, những động cơ có tỷ số nén cao yên cầu phải sử dụng mạng lưới hệ thống đánh lửa có điện thế thứ cấp ( của bobine ) cao hơn. Điều đó cũng có nghĩa là khi thử bougie ở ngoài thấy Open tia lửa nhưng khi gắn vào động cơ chưa chắc có lửa. Khe hở càng lớn thì quy 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 cao vì mất lửa. Nếu khe hở nhỏ quá, diện tích quy hoạnh tiếp xúc của tia lửa với hoà khí ít, làm giảm hiệu suất động cơ ( máy yếu ), tăng ô nhiễm và tiêu tốn nguyên vật liệu ( vì không đốt hết ). Khe hở quá nhỏ cũng làm bougie dễ bị “ chết ” do muội than bám vào điện cực. Khe hở được cho phép của bougie phụ thuộc vào vào hiệu điện thế cực lớn của cuộn dây thứ cấp trong bobine đã được phong cách thiết kế cho từng loại động cơ. Vì vậy, ta phải chỉnh khe hở theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất .
Các thông số kỹ thuật về bougie ( chủng loại, khe hở … ) thường được nhà sản xuất phân phối và được ghi ở trong khoang động cơ. Tuy nhiên, so với một số ít xe nhập từ Mỹ hoặc châu Âu, ta không nên sử dụng bougie ghi trên xe vì điều kiện kèm theo thao tác của động cơ lẫn điều kiện kèm theo khí hậu ở nước ta đều khác. Do điện cực bougie bị mòn trong quy trình phóng tia lửa điện ( vận tốc mòn trungbình so với bougie loại thường :0.01 ÷ 0.02 mm / 1,000 km), ta phải chỉnh lại khe hở định kỳ. Thời gian bảo trì bougie phụ thuộc vào vào loại bougie và thực trạng động cơ. Bougie có điện 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 trì sau80.000 kmtính từ lúc thay. Loại bougie này thường được sử dụng trên những xe khó mở bougie. Đối với bougie platin, khi bảo trì, chỉ chỉnh khe hở mà không được đánh sạch điện cực bằng giấy nhám vì điện cực chỉ được hàn một lớp mỏng mảnh sắt kẽm kim loại quí hiếm này .
