Điện động cơ và điều khiển động cơ phần 1

-٠ ^٠ rr.v،iiỈ٦d ‫^؛‬٢ ١ ٥ i f v -, ’٠'_٠ ٠ i r i il ‫؛‬،i.tt£ I ^ ٠ \ ■ f> ١ : * ~■ ^*''F n ٥M ٥ id i} { K T ·■ f i î g * L ■ ^ ١- P ' ã ! ẻ:ẽợtẫ-'.J iiS -ẫ4-1iS ặ NH XUT BN DAI HOC QUÔC GIA TP HCM 2013 ٠ ‫ )ﺍ‬٠ ‫ﺟﺎ‬ ‫ ﺍﺃ‬с1()пч со.\‫ﺍﺍ‬ ١ điêu khien độny١со Tuoiig nhớ GS-TSKH FesenKo Μ.Ν (1922١ (2004‫ﻝ‬ người thầy diu dảt tfti đì the« đuờng khoft học LỜI NĨI ĐÀU Trong năm gần dây, công nghệ ỏ ‫ ﺍ‬ỏ phát triên vO'‫ ؛‬tốc độ chỏng mặt Hệ thống d‫؛‬ện dộng d‫؛‬ều khiên dộng dã có tliay dổi vượt bậc, nhằm tăng công suất dộng cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng tiện nglii an tơàn, giảm độ dộc hại cUa thải, dáp ứng yêu cầu ngày cao ctia ngu'0'i tiCu dUng tiêu chuân pliát thải ngày khắt khe Ngày nay, dộng dốt hệ tliống co' điện tti' phú'c tạp, bao gồn٦ lĩnh vực: khi, diện - diện tử công ngliệ thông tin TrCn hầu hết hệ thống diện dộng diều khiển dộn,g co' dều cO mặt máy tinh dược lập trinh tliOng minh, diều khiển trinh hoạt dộng Các hệ thống I٠a dò'i, dược ứng dụng rộng rãi nhanh chOng loại dộng xăng lẫn diesel, sử dụng khOng tơ mà cịn tàu thủy, tàu hOa cảc dộng co' tĩnli lại Để giUp cán kỹ thuật sinh viôn ngànli COng ngliệ ô tỏ ngànli liên quan bắt kịp tiến kỹ thuật công nghệ nhû'ng lĩnli vực nẻu 1‫ﺍﺓ'ﺍ‬٦١ giáo trinh “Biện dộng diều khiCn động cơ” dã đời Giảo Irìnli dược biên soạn tlieo cltuong trìnli mới, xây dựng theo phương pliáp tiCp cận C١DIO Đố học tổt môn hợc này, người dạy người học cần thay dối phương pháp giả!ic dạv học tập theo Ιιυ'ο'ηίί tích liọ'p kién thức, kỹ năng, thái độ vào liọc, tăng cliu động Ιΐ!η kiếm xu' ly tliOng tin liên quan, tổ cliức học theo tìnli huống, giải quyCt vấn dè, đồng th،')'i tăng liội học tập theo nhOm cù,ng với báo cáo, thuyết trìnli viCt tiêu luận Tác gia xin chân thành cảm ơn GS Τοη٦ Benton Hục viện Kỹ thuật Hoàng gia Vương quốc Anh GS Ribbens William -M IT dã cho phép sử dụng tài liệu cUa minh đế tham khảo Tác giả cảm ơn cộng tác KS Nguyễn Trung Hiếu tập thể cán giảng dạy Bộ mơn Biện tử Ơ tô, Khoa Cơ Động lực TrtrOng Bại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Rất mong nhận dược ý kiến dOng gOp từ bạn dọc dể lần tái sau giáo trinh hoàn chinh TRHCM, tháng 02/2013 PGS- TS Đỗ Văn Dũng Email: dodmngCciìhcmute.edu.vn Eacebook: http://\vw\v.íacebook.com/dod:img Biên soạn: PGS-TS Đồ ị/ăiì Dilng Điện động điêu khiên động MỤC LỤC Chương I: 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.1.8 1.1.9 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 1.6 1.7 1.7.1 1.7.2 1.8 Khái quát hệ thống điện điện tử ô tô 11 Tổng quát mạng điện hệ thống điện vàđiện tử ô tô 11 Hê thống khởi động (Starting system) 11 Hệ thống cung cấp điện (Charging system) 11 Hệ thống đánh lửa (Ignition system) .11 Hệ thống chiếu sáng tín hiệu (Lighting and Signal system ) 11 Hệ thống thông tin (Information system ) 11 Hê thống die khiển động (Engine control system) 11 Hệ thống điều khiến ô tô (Automotive control system) 11 Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system) 12 Các hệ thống phụ 12 Các yêu cầu kỹ thuật đối vói hệ thống đ iệ n 14 Nhiệt độ làm việc 14 Độ ẩ m 14 Sự rung xóc 14 Xung điện p 14 Độ b ền 14 Nhiễu điện t 14 Tĩnh đ iện 14 Nguồn điện ô tô .14 Các phụ tải điện ô tô 15 Phụ tải làm việc liên tục 15 Phụ tải làm việc không liên tục 15 Phụ tải làm việc khoảng thời gian ngắn 15 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian 15 Ký hiệu quy ước sơ đồ mạch đ iện 17 Dây điện bối dây điện hệ thống điện ô tô 22 Ký hiệu màu ký hiệu số 22 Tính tốn chọn d â y 23 Hệ thống đa dẫn tín hiệu (multiplexed wiringsystem) mạng CAN (controller area network) .25 Chương II: Ắc quy khỏi động 28 2.1 Nhiệm vụ phân loại ắc quy ô tô 28 1.1 Nhiẹm vụ ’ ٠ 28 2.1.2 Phân loại 28 2.2 Cấu tạo q trình điện hố ắc quy chì-axit 29 2.2.1 Cấu tạ o 29 2.2.2 Các q trình điện hóa ắc q u y 31 2.3 Thơng số đặc tính ắc quy chì-axit 32 2.3.1 Thơng sổ 32 Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng Diện động điên khiên động 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 Chương III 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 Đặc tính .33 Hiện tượng tự phóng đ iện 38 Các phương pháp nạp điện cho ắc q u y 38 Nạp hiệu điện không đ ỏ i 38 Phương pháp nạp dịng khơng đỏi 39 Phương pháp nạp hai n ấc 39 Phương pháp nạp hồn hợp 40 Chọn bố trí ắc quy .40 Các loại accu khác 40 Ắc quy S N iken 40 Ảc quy Cađimi “ N iken 41 Ảc quy Bạc - Kẽm 41 Pin nhiên liệu (fuel cell) 41 Máy khởi động 46 Nhiệm vụ sơ đồ hệ thống khỏi động tiêu b iể u 46 Máy khởi động 46 Yêu cầu, phân loại theo cấu trúc 46 Cấu tạo máy khởi động 49 Sơ đồ tính tốn đặc tính máy khởi đ ộ n g 51 Các cấu điều trung gian hệ thống khỏi động .56 Relay khởi động trung gian 56 Relay cài khớp 57 Relay bảo vệ khởi động 57 Relay đổi đấu điện áp 59 Hệ thống hỗ trợ khỏi động cho động diesel 60 Nhiệm vụ phân loại 60 Hệ thống xông trước khởi động ô tô 60 Hệ thống xông sau khởi động 62 Hệ thống xông nhanh cầm chừng êm Q.S.S.I (Quick Start and Silent Idling) 67 Chương IV; Hệ thống cung cấp điện ô t ô 71 4.1 Nhiệm vụ yêu c ầ u 71 4.1.1 Nhiệm v ụ 71 4.1.2 Yêu cầu .71 4.1.3 Những thông số hệ thống cung cấp điện 72 4.2 Sơ đồ tổng quát, sơ đồ cung cấp điện phân bố tả i .72 4.2.1 Sơ đồ tổng quát sơ đồ cung cấp đ iệ n 72 4.2.2 Chế độ làm việc ắc quy - máy phát phân bố tải 74 4.3 Máy phát điện 76 4.3.1 Phân loại đặc điểm cấu tạo 76 4.3.2 Đặc tính máy phát đ iệ n 88 4.4 Bộ điều chỉnh điện (Bộ tiết chế) 94 Biên soạn: PGS-TS Đ ỗ Văn Dũng Điện động điêu khiên động 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 Chương V 5.1 5J 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7 5.5.8 5.5.9 Chương VI 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 6.2.1 6.2.2 Cơ sở lý thuyết điều chinh điện áp trôn ôtô phương pháp điều chỉnh ' ٠ 94 Lý thuyết điều chỉnh gián đoạn .97 Các tiết chế tiêu biểu 101 Tính tốn chế độ tải chọn máy phát điện ô t ô 116 L Hệ thống đánh lử a 122 Nhiêm vu, yêu cầu phân loai thống đánh lử a 122 Nhiẹm vụ „ 122 Yêu c ầ u ’ 122 Phân loại 122 Lý thuyết đánh lửa cho động x ă n g 124 Các thông sổ chủ yếu hệ thống đánh lửa 124 Lý thuyết đánh lửa ô tô 128 Sơ đồ cấu trúc khối sơ đồ mạch .137 Sơ đồ cấu trúc k h ố i 137 Sơ đồ cấu tạo b ả n 137 Cấu tạo hệ thống đánh lử a 138 Sơ đồ cấu tạo phần tử 138 Cấu tạo hệ thống đánh lửa bán dẫn (thế hệ 2) 148 Các biện pháp nâng cao đặc tính đánh lửa 149 Lý thuyết phương pháp tính tốn thay chi tiết hệ thống đánh lửa 153 Hệ thống đánh lửa bán d ẫ n 159 Phân loại 159 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển 160 Cảm biến đánh lử a 162 Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biển điện từ loại nam châm cố đmh .1 ’ ! 170 Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến điện từ loại nam châm quay L ’ ^ 171 Hệ thống đánh lửa bán dẫn cảm biến bán dẫn (cảm biến H all) 172 Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang 173 Hiệu chỉnh góc ngậm điện hệ thống đánh lử a 174 Hệ thống đánh lừa điện dung (CDI - capacitor discharged ignition) 179 Hệ thống điều khiển động c 188 Hệ thống phun nhiên liệu điện t 188 Đặc điểm hệ thống phân loại 188 Sơ đồ khối hệ thống phun xăng điện tử 194 u điếm hệ thống phun xăng 194 Các loại cảm biến hệ thống điều khiển động 195 Những vấn đề chung cảm biến 195 Cảm biến khí nạp (Airflowmeter) 196 3iên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng Điện động cư điều khiên động 6.2.3 6.2.4 6.2.5 2.6 6.2.7 6.2 6.2.9 Cảm biến tốc độ động vị trí trục khuỷu (vị trí piston) .209 Cảm biến vị trí 215 Cảm biến nhiệt đ ộ 218 Cảm biến oxy cảm biến tỷ lệ hịa khí sensor 221 Cảm biến tốc độ xe (VSS - vehicle speed sensor) .225 Cảm biến kích nổ (knock or detonation sensor) 227 Một số tín hiệu ngõ vào khác 228 6.2.10 Tín hiệu giao tiếp ECU x e 231 6.3 Bộ điều khiển điện tử (ECU - Electronic Control Unit ECM Electronic Control Module) 233 6.3.1 Tổng q u an 233 6.3.2 Cấu tạo E C U 235 6.3.3 Cấu trúc ECU 236 6.3.4 Mạch giao tiếp ngõ vào 237 6.3.5 Mạch giao tiếp ngõ 238 6.4 Điều khiển đánh lử a 239 6.4.1 Cơ đánh lửa theo chương trình (thế hệ &4) 239 6.4.2 Hệ thống đánh lửa lập trình có chia đ iện 244 6.4.3 Hệ thống đánh lửa lập trình khơng có chia điện (Distributorless ignition system) .245 6.5 Điều khiển phun nhiên liệ u 256 6.5.1 Điều khiển phun xăng 256 6.6 Điều khiển chế độ không tải ISC - Idle Speed C ontrol 283 6.6.1 Chế độ khởi động 283 6.2 Chế độ sau khởi động 283 6.6.3 Chế độ hâm nóng 284 6.6.4 Chế độ máy lạn h 284 6.6.5 Chế độ tải máy p h t 285 6.6 Chế độ hộp số tự đ ộ n g 285 6.6.7 Cấu tạo van điều khiển tốc độ không tải 286 6.7 Bướm ga điện tử (ETC - Electronic Control T hrottle) 291 6.7.1 Khái quát bướm ga điều khiển điện tử 291 6.7.2 Phân loại loại bướm ga điềukhiểnbằng điện tử 293 6.7.3 Cấu tạo bướm ga điều khiển bằngđiện t .296 6.7.4 Các chế độ điều khiển ECU hệ thống bướm ga điều khiển điện tử 301 6.7.5 Các chức dự phịng bưóm ga điều khiển điện t 302 6.7.6 u điểm bướm ga điều khiển điện tử so với bứơm ga truyền thống .303 6.8 Hệ thống điều khiển thịi điểm phốikhí thơng m inh 304 6.9 Hệ thống tuần hồn khí xả EGR (Exhaust Gas Recirculation system) 308 6.10 Hệ thống điều khiển phun dầu điện tử CDI hay CRDI - Common Rail Direct Injection 312 Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng Điện động điểu khiên động 6.10.1 6.10.2 6.10.3 6.10.4 6.10.5 6.11 6.11.1 6.11.2 6.12 6.12.1 6.12.2 6.12.3 6.12.4 Lĩnh vực áp dụ n g .313 Hoạt động chức 314 Đặc tính phun 316 Chức chống ô nhiễm 318 Cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống common rail 320 Hệ thống tự chẩn đoán (self - diagnosis system) 344 Hệ thống tự chẩn đóan cổ điển 344 Hệ thống tự chẩn đóan OBD-2 .346 Lý thuyết điều khiển hệ thống phun xăng điện tử 359 Một số mơ hình tính tóan lưu lượng khí nạp động 359 Đặc tính động c 361 Thành phần hịa khí điều khiển phun nhiên liệ u 366 Lý thuyết điều khiển phun xăng điện tử 374 ChưoTig VII Hệ thống điều khiển quạt làm mát động 394 7.1 Giới thiệu chung phân loại 394 7.2 Motor quạt làm m át 395 7.3 Điều khiển làm mát độc lập 397 7.3.1 Hệ thống điều khiến quạt két nước công tắc nhiệt thường đóng (normally closed) 397 7.3.2 Hệ thống điều khiển quạt két nước công tắc nhiệt thường mở (normally open) 397 7.3.3 Hệ thống điều khiển quạt làm mát kết họp với hệ thống điều hòa nhiệt độ ’ .398 7.4 Điều khiển quạt làm mát qua hộp điều khiển 400 7.4.1 Hệ thống điều khiển quạt với hộp điều khiển độc lập 400 7.4.2 Hệ thống điều khiển quạt với ECU động c 402 Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng Điện động điêu khiên động Chương í KHÁI QUÁT VÈ HÊ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ Ô TÔ A MỤC TIÊU DẠY HỌC Sau học xong chưong này, người học có khả năng: - Nhận biết tổng quan hệ thống điện điện tử tơ Trình bày yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện điện từ tơ Giải thích ký hiệu mạch điện tơ Giải thích cách tính tốn chọn dây dẫn tơ Hiểu nguyên lý làm việc mạng CAN (Controller Area Network) B NỘI DUNG 1.1 Tổng quát mạng điện hệ thống điện điện tử ôtô Hệ thống điện điện tử ô tô ngày đa dạng, phân loại theo chức chúng, bao gồm hệ thống đây: 1.1.1 Hệ thống khởi động (Starting system): Bao gồm ắc quy, máy khởi động điện (starting motor), relay điều khiến relay bảo vệ khởi động Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thống xơng (sấy) máy (glow system) 1.1.2 Hệ thống cung cấp điện (Charging system): gồm ắc quy, máy phát điện (alternator), tiết chế điện (voltage regulator), relay đèn báo nạp 1.1.3 Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao gồm phận chính: ắc quy, khóa điện (ignition switch), chia điện (distributor), biến áp đánh lửa hay bobine (ignition coils), hộp điều khiến đánh lửa (igniter), bougie (spark plugs) 1.1.4 Hệ thống chiếu ánh sáng tín hiệu (Lighting and signal system): gồm đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, cịi, cơng tắc relay 1.1.5 Hệ thống thông tin (Information system): gồm đồng hồ đèn báo tableau: đồng hồ tốc độ động (tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ nước làm mát động 1.1.6 Hệ thống điều khiển động (Engine control system): gồm hệ thống điều khiển phun xăng (fuel injection control), đánh lửa (ignition timing control), góc phối cam (valve variable timing), mã hóa động (engine immobilizer) Ngoài ra, động diesel ngày sử dụng hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử (EDC electronic diesel control CRDI - common rail injection) 1.1.7 Hệ thống điều khiển ôtô (Automotive control system): bao gồm hệ thống điều khiển phanh chống hãm cứng ABS (antilock brake system), hộp số tự động (automatic transmission control), điều khiển lái (steering control), túi khí (SRS - supplemental Biên soạn: PGS-TS Đ Văn Dũng 11 Điện động điêu khiên động restraint system), lực kéo (traction control), hành trình (cruise control) 1.1.8 Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): bao gồm máy nén (compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (evaporator) chi tiết điều khiển relay, thermostat, hộp điều khiển, công tắc A /C ■Một số hệ thong điều hịa khơng khí điều khiển máy tính có tên gọi hệ thong điều hòa tự động (automatic climate control) 1.1.9 Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước, xịt nước (wiper and washer system) Hệ thống điều khiển cửa (door lock control system) Hệ thống điều khiển kính (power window system) Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu (mirror control) Hệ thống định vị (navigation system) Hệ thống chẩn đoán tích họfp (IDS - intergrated diagnostic system) Hệ thống kiểm sốt áp suất lốp (Tyre Pressure Monitoring System) Trên hình 1.1 trinh bày hệ thống điều khiển điện tử ô tô đại Mỗi hệ thống điều khiến điện tử hình gắn liền với hộp điều khiến lập trình thơng minh xác 12 Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng Diên âông CO' âïêii khiên âơng ca c‫؟‬.ỵ to C S o.٠— >٠ ·S C R mass (-) tụ điện c^ Sự biến thiên dòng điện đột ngột cuộn sơ câp cảm ứng lên cuộn thứ câp w^, sức điện động cao áp đưa tới bougie đánh lửa Tuy nhiên, sau tụ điện xả hêt, sức điện động tự cảm cuộn dây W j, tụ C j nạp theo chiều ngược lại Nhờ điện áp ngược (điện áp tụ), SCR đóng lại Khi Cị xả ngược, ٥ , có nhiệm vụ dập tăt điện áp ngược bảo vệ cho SCR Hình 5.47: Hiệu điện tụ cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp bobine (D‫؛‬// SCR) Trong trường hợp mắc ٩ song song SCR, dòng qua cuộn sơ cấp lệch pha với hiệu điện thể tụ Hiệu điện cường độ dịng điện có dạng dao động tắt dần thời gian mở SCR lớn thời gian phóng điện Trong trường hợp ngược lại, dao động thường kết thúc vào khoảng í, (hình 5.49) Trên số mạch, để giảm thời gian nạp tụ, người ta mắc ٥ , song song với cuộn dây sơ cấp (hình 5.48) 80 Biên soạn: PGS-TS Đố Văn Dũng Điện độníỊ vờ điền khiên động Hình 5.48: Hệ thống đánh lửa điện dung với diode D, mắc song song cuộn sơ cấp Mạch cho phép chuyển đổi gần toàn lượng chứa tụ sang mạch thứ cấp nên ngày sử dụng rộng rãi Đưòmg biểu diễn hiệu điện cường độ dòng điện trình bày hình 5.49 Hiệu điện thứ cấp cực đại hệ thống đánh lửa CDI xác định công thức: C/ ٧ 2n٧ = ١ cl ri u Cỉ hiệu điện tụ lúc bắt đầu phóng, c điện dung tụ điện điện dung ký sinh mạch dao động, hệ số phụ thuộc vào dạng dao động Như vậy, hiệu điện thứ cấp phụ thuộc vào nạp nhiều hom mà phụ thuộc vào hiệu điện Hình 5.49: Hiệu điện tụ cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp cùa bobine (với D, mắc song song cuộn sơ cấp) Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng 181 Điện động điều khiển động ٧ 2(kV ) Hình 5.50: So sánh thời gian tăng trưởng hiệu điện thứ cấp hệ thống đánh lửa GDI, TI hệ thống đánh lửa thường Đồ thị hình 5.50 biểu diễn thời gian tăng trưởng hiệu diện thứ cấp hệ thống đánh lửa bán dẫn loại diện dung (CDI), loại diện cảm (TI) hệ thống đánh lửa thường, hệ thống đánh lửa diện dung, thời gian hiệu diện thứ cấp dạt 20k4 vào khoảng 10 J U S Một điểm khác biệt hệ thống đánh lửa điện dung hệ thống đánh lửa diện cảm thời gian tồn tia lửa bougie loại diện dung ngắn, vào khoảng ớ,/ 0,4 ‫ ﺏ‬ms, loại diện cảm từ ‫ ؛ ﺭ‬ms Nếu so sánh hai cách mắc diode thấy cách mắc thứ hai làm tăng thời gian phOng diện bougie 5.5.9٠2 Sơ đồ thực tế ٠ Sơ đồ hệ thống đánh lửa CDI-DC dỉều khiển vít có mạch chống rung BOSCH Sơ dồ dược sử dụng xe Porsche, Alfa-Romeo, Mazerati (hlnh 5.51) Với mục dích tăng lượng đánh lửa (CƯ/2) hệ thống đánh lửa diện dung ôtô người ta trang bị dổi diện dể tăng diện áp mạch sơ cấp từ 12 VDC lên 300 400 ‫ﺏ‬ VDC Nguyên lý làm việc mạch dổi diện sau: Khi bật công tắc máy, qua cầu phân R j , R , diện R dược dưa dến cực B thông qua w? làm ĩ/b ắ t dầu mở DOng qua ĩ/tăn g dần cảm ứng lên Ж; sức diện dộng khiến ĩ / dẫn bão hòa làm tăng nhanh dOng qua Wị Khi dOng qua Wj dạt giá trỊ bão hOa, tốc độ biến thiên dOng giảm cảm ứng lên W2 sức diện dộng cỏ chiều ngược lại làm dOng ĩ/ Sau dó trinh tiếp tục dược lặp lại Sự thay dổi dOng qua W/ cảm Ung lên W3 sức diện dộng dạng sOng vng có biên độ xấp xỉ 400 Vvà nạp cho tụ c qua diode 2 Trên hệ thống đánh lửa vít, tốc độ cao thường xảy tượng mng vít làm giảm thời gian tích lũy lượng ‫؛‬٥ Sơ dồ cO mạch diện tử cO thể chống rung vít hiệu 182 Bỉên soạn.■ PGS-TS Đồ Vãn Dũng Điện động co' điên khiên động '٧٠Knong V.I co oọ aao a.ẹn sư aụng na hệ thống đánh lửa điện dung có đảo hai transistor Nguyen lý làm việc cUa bệ tbổng sau: Khi bật công tắc máy, dOng diện cung cấp dến cuộn dây nhu sau: r+; —> W/ - ‫ﺏ‬vv, —>R, —>/?2 —‫ﺏ‬mass 4 mass Hình 5.52: Sơ đồ hệ thống đánh lửa CDl khơng vít có đảo điện sử dụng transistor Biên soạn: PGS-TS Đỡ Ván Dũng 183 Diện động cư điêu khiên động Lúc đầu transistor Г, chớm mở sai sổ chế tạo nên có transistor mở trước (giả sử Ti mở trước) Lúc dịng điện qua tăng nhanh, cảm ứng lên cuộn sức điện động có chiều hình vẽ, đồng thời cảm ứng lên cuộn sức điện động có chiêu ngược lại (do cuộn dây quân ngược chiều nhau) làm transistor г, đóng hồn tồn Khi transistor dẫn bão hịa, tốc độ biến thiên dịng điện qua giảm, làm sức điện động cuộn đổi chiều, sức điện động cuộn có chiều ngược lại làm dẫn nhanh khiến đóng nhanh Q trình tiếp diễn biến thiên dòng điện hai cuộn cảm ứng lên cuộn thứ cấp đảo điện điện áp xoay chiều khoảng 300V chỉnh lưu thành dòng chiều cung cấp cho tụ Quá trình đánh lửa hệ thống hoạt động tưong tự trình bày sơ đồ hình 5.46 u nhược điểm hệ thống đánh lửa điện dung Qua phân tích hoạt động đặc tính đặc trưng hệ thống đánh lửa điện dung, ta thấy hệ thống có ưu điểm sau: Đặc tính hệ thống đánh lửa gần khơng phụ thuộc vào tốc độ động thời gian nạp điện ngắn tụ điện chọn cho tốc độ cao nhất, tụ điện nạp đầy hai lần đánh lửa Hiệu điện thứ cấp, tăng trưỏng nhanh nên tăng độ nhạy đánh lửa, khơng phụ thuộc vào điện trở rị bougie Tuy nhiên, thời gian xuất tia lửa bougie ngắn (0,3 ^ 0,4 ms) nên điều kiện định hịa khí buồng đốt tia lửa khơng đốt cháy hịa khí Vì vậy, hệ thống đánh lửa CDI phải sử dụng bougie với khe hở điện cực lớn để tăng diện tích tiếp xúc tia lửa nên bougie mau mòn c NHIỆM VỤ HỌC TẬP NHÀ VÀ CÁC CÂU HỎI ÔN TẬP PHẦN T ư٠ HOC ٠ Tìm kiếm đọc tài liệu tham khảo liên quan Đọc chương 08 sách ebook: Tom Denton Automobile Electrical and Electronic Systems 3٢٥ Edition Elsevier 2004 Đọc giáo trình điện tử: “ Hệ thống đánh lửa” Tìm hiểu báo cáo hệ thống đánh lửa hệ tơ lưu hành Việt Nam Tìm hiểu báo cáo lọai igniter dùng cho hệ thống đánh lửa điện cảm đánh lửa diện dung Phương pháp điều khiển đồng hồ tốc độ động (Tachometer) Hướng nghiên cứu phát triến hệ thống đánh lửa tương lai 84 Biên soạn: PGS-TS Đổ Văn Dũng Điện động điêu khiên động CÂU HỎI ÔN TẬP Câu hỏi tu luân Câu 1: Vẽ sơ đồ mạch trình bày nguyên lý làm việc, công dụng linh kiện / c hệ thống đánh lửa dùng cảm biến điện từ loại nam châm đứngyênl Cách kiếm tra cảm biến điện từ hệ thống này? Câu 2: Vẽ sơ đồ mạch trình bày nguyên lý làm việc, công dụng linh kiện / c đánh lửa dùng cảm biến điện từ loại nam châm quaỵl Cách kiếm tra cảm biến điện từ hệ thống này? Câu 3: Vẽ sơ đồ mạch trình bày ngun lý làm việc, cơng dụng linh kiện IC đánh lửa dùng cảm biến quang? Cách kiểm tra cảm biến quang hệ thống này? Câu 4: Vẽ sơ đồ mạch trình bày nguyên lý làm việc, công dụng linh kiện IC đánh lửa dùng cảm biến Hall? Cách kiểm tra cảm biến Hall 1C đánh lửa dùng cảm biến Hall? Câu 5: Trình bày phương án bảo vệ transistor công suất mạch đánh lửa bán dẫn (chỉ vẽ mạch công suất bao gồm ắc quy, công tắc máy, bôbine, transistor công suất phương án bảo vệ)? Câu : Giải thích xu hướng giảm độ tự cảm cuộn dây sơ cấp bobine trình phát triến hệ thống đánh lửa? Vẽ sơ đồ nguyên lý tự hạn chế dòng sơ cấp? Câu 7: Trình bày khác biệt CDỈ-AC CDI-DC Vẽ sơ đồ mạch trình bày nguyên lý làm việc, công dụng linh kiện mạch đánh lửa điện dung kiểu BOSCH có mạch chống rung? Câu : Cho hệ thống đánh lửa động kỳ, xylanh có thơng số sau: Điện thê cung câp U= 12 V (bỏ qua độ sụt áp transistor công suất ắc quy), Điện trở cuộn sơ cấp bobine - IQ, điện trở phụ a) Cho = mH Vẽ đặc tuyến biểu diễn phụ thuộc dòng điện cuộn sơ cấp theo thời gian ij(í) tơc độ 800 v/p (vịng / phút)? b) Tính biết lượng đánh lửa giảm nửa so với lượng cực đại tốc độ n = 4000 v/p ? Câu 9: Cho hệ thống đánh lửa động với xylanh, kỳ, có thơng số sau: điện trở cuộn sơ cấp R = 0.5 Q, Lị = 10 mH, hiệu điện cung cấp = 10.0 V Hệ thống đánh lửa có mạch tự hạn chế dòng ỉ OA Bỏ qua độ sụt áp transistor công suất ắc quy a) Hãy tính tốc độ động lượng đánh lửa bắt đầu giảm? b) Năng lượng thấp tạo tia lửa bougie 80 mJ Hãy tính tốc độ cao động cơ? Câu 11: Cho hệ thống đánh lửa động với xylanh, kỳ có thơng số sau: điện trở cuộn sơ cấp R = 0.5 Q, khơng có điện trở phụ, độ tự cảm cuộn sơ cấp = 5.0 mH, hiệu điện thể cung cấp = 12 V Bỏ qua độ sụt áp transistor công suất, a) Vẽ đặc tuyến biếu diễn phụ thuộc dòng điện cuộn sơ cấp theo thời gian Biên soạn: PGS-TS Đỗ Văn Dũng 185 Điện độníỊ điêu khiên động iẶt) tốc độ n = 4000 min'' ? b) Tính cường độ dịng ngăt lượng đảnh lửa tôc độ /7 = 1000 '? Câu 12: Cho hệ thống đánh lửa động xylanh, kỳ cỏ thông số sau: điện trở cuộn sơ cấp R = 0.5 Q, điện trở phụ = 0.5 Q, độ tự cảm cuộn sơ cấp L ị = lOmH, hiệu điện cung cấp ư= ỈOV.BỎ qua độ sụt áp transistor cơng suất a) Tính cường độ dịng ngắt Ing lượng nhiệt tỏa cuộn sơ cấp tốc độ n = 0 mìn ' 77 = 6000 '? b) Định nghĩa góc ngậm điện? Tại người ta phải kiểm sốt góc ngậm (dwell control) Lập bảng trị số góc ngậm phải nạp vào EPROM theo tốc độ động (từ 500 ' đến 6000 min')? Câu 13: Cho hệ thống đánh lửa động xylanh, kỳ có thơng số sau: điện trở cuộn sơ cấp Ri^O.SQ, điện trở phụ Rj =^ 0.5Q, hiệu điện cung cấp 10 V Bỏ qua độ sụt áp transistor cơng suất a) Tính giá trị độ tự cảm T7 để cường độ dòng ngắt giảm 02 lần so với dòng cực đại tốc độ 5000 rpm? b) Tính lưọmg đánh lửa tốc độ 2000 rpm? c) Nếu lấy hệ thống đánh lửa lắp cho động kỳ, 12 xy lanh tượng xảy ra? Câu 14: Cho hệ thống đánh lửa bán dẫn động với xylanh, kỳ, có thơng số sau: điện trở cuộn sơ cấp R = 1.0Q , điện trởphụ7ự ١= LOW ,Lj = ỈOmH, hiệu điện cung cap U= lO.OV Bỏ qua độ sụt áp transistor cơng suất a) Biết cường độ dịng ngắt nhỏ ba lần so với dòng ngắt cực đại, tính tấc độ mà động hoạt động? b) Dòng điện ngắt / tốc độ động /7 = 5000 '' giảm lần so với dòng cực đại rnạch tăng độ tự cảm cuộn sơ cấp lên lần? Câu 15: Cho hệ thống đánh lửa bán dẫn động với xylanh, kỳ, có thơng số sau: điện trở cuộn sơ cấp R=1.0Q, điện trở phụ R /= 1.0 Ü , hiệu điện cung cấp U= 10.0 E Bỏ qua độ sụt áp transistor công suất a) Biết lượng đánh lửa cực đại đạt 125 mJ, tính tốc độ động cưòng độ dòng điện ngắt I = 3A? b) Dòng điện ngắt / tốc độ động 77 = 5000 '' giảm lần so với dòng cực đại rnạch tăng độ tự cảm cuộn sơ cấp lên lần? Câu hỏi trắc nghiêm đủng sai Câu : Mắc song song với cảm biến nhiệt độ khí nạp điện trở làm tăng góc đánh lửa sớm Câu 2: Xung điện áp cao từ cuộn dây xe xuất dòng qua cuộn dây ổn định Câu 3: Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp dùng bobine đôi, bougie gắn bobine 86 Biên soạn; PGS-TS Đỗ Văn Dũng Điện động điêu khiên động đánh lửa kỳ nén C âu 4: Bobine đơn đánh lửa trực tiếp có diode mắc song song với cuộn thứ cấp Câu 5: Động có tỷ số nén cao khó đánh lửa bougie Câu : Điện áp cuộn thứ cấp đặt vào điện cực phải có dấu dương Câu 7: Khe hở bougie lớn làm bougie mau mòn Câu : Khe hở bougie không ảnh hưởng đến tuối thọ bobine C âu 9: Neu sử dụng lọai, bougie nóng có điện áp đánh lửa thấp bougie lạnh Câu 10: Dòng I cuộn sơ cấp phụ thuộc vào nhiệt độ bobine C âu 11: Khi động hoạt động, dòng I ٠ lớn tốc độ không tải C âu 12: hệ thống đánh lửa hệ thứ nhất, dòng I tăng theo tốc độ động C âu 13: Góc ngậm theo tỷ lệ % hệ thống đánh lửa hệ thay đổi theo tốc độ động C âu 14: Góc ngậm hệ thống đánh lửa hệ không thay đổi theo tốc độ động C âu 15: Thời gian ngậm hệ thống đánh lửa có hộp ECU phụ thuộc vào điện trở cuộn sơ Câu 16: Tốc độ tăng trưởng dòng sơ cấp phụ thuộc vào điện trở cuộn sơ R| C âu 17: Hệ thống đánh lửa khiến chất lượng điện áp máy phát giảm Câu 18: Tụ điện mắc song song với transistor công suất hệ thống đánh lửa làm tăng điện áp thứ cấp Câu 19: Cảm biến Hall dùng hệ thống đánh lửa có nguồn cấp điện 12V C âu 20: Trong hệ thống đánh lửa hệ 2, đứt cảm biến chia điện, bobine nóng Câu 21: Tại thời điểm transistor cơng suất bắt đầu dẫn bão hịa, sức điện động cuộn thứ cấp Câu 22: Điện áp đánh lửa phụ thuộc vào thông số bobine Câu 23: Động thường xuyên chạy tải lớn cần dùng bougie nóng Câu 24: Đe điều khiển đánh lửa hệ thống đánh lửa dùng bobine đôi cần cảm biến CMP Câu 25: Dây âm bobine dẫn hộp điều khiển điều hòa nhiệt độ để chống tắt máy bật lạnh Câu 26: Tachometer hệ khơng cần dùng tín hiệu âm bobine Câu 27: Phương pháp tốc độ - tỷ trọng sử dụng để tính tốn góc đánh lửa sớm Câu 28: Trong hệ thống đánh lửa hệ dùng cảm biến điện từ nam châm đứng yên, đấu nhầm cực cảm biến, góc đánh lửa khơng thay đổi Câu 29: Điện áp đánh lửa cao động có tỷ số nén thấp Câu 30: Bobine nóng xe chạy tốc độ cao Câu 31: Bobine hệ thứ có điện trở lớn hệ thứ Biên soạn: PGS-TS Đ ỗ Văn Dũng 187 ... Điện động điêu khiên động MỤC LỤC Chương I: 1. 1 1. 1 .1 1 .1. 2 1. 1.3 1. 1.4 1. 1.5 1. 1.6 1. 1.7 1. 1.8 1. 1.9 1. 2 1. 2 .1 1.2.2 1. 2.3 1. 2.4 1. 2.5 1. 2.6 1. 2.7 1. 3 1. 4 1. 4 .1 1.4.2 1. 4.3 1. 5 1. 6 1. 7 1. 7 .1. .. 6 .10 .4 6 .10 .5 6 .11 6 .11 .1 6 .11 .2 6 .12 6 .12 .1 6 .12 .2 6 .12 .3 6 .12 .4 Lĩnh vực áp dụ n g . 313 Hoạt động chức 314 Đặc tính phun 316 Chức chống ô nhiễm 318 Cấu tạo,... 1. 7 1. 7 .1 1.7.2 1. 8 Khái quát hệ thống điện điện tử ô tô 11 Tổng quát mạng điện hệ thống điện v? ?điện tử ô tô 11 Hê thống khởi động (Starting system) 11 Hệ thống cung cấp điện (Charging