Chương 4 hệ thống đánh lửa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN TRANG BỊ ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ Giảng viên: ThS Vũ Thế Truyền Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA NỘI DUNG 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.2 Hệ thống đánh lửa thường 4.3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 4.4 Hệ thống đánh lửa điện dung 4.5 Các hệ thống đánh lửa khác Kiểm tra Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.1.1 Cơng dụng: - Biến dịng điện chiều thấp áp 6-12(v) thành xung cao áp 12-24 kv tạo tia lửa hai cực bugi để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu (xăng–khơng khí) xi lanh cuối kỳ nén - Phân chia tia lửa cao áp đến xi lanh theo thứ tự động 4.1.2 Yêu cầu - Tạo điện áp đủ lớn, tia lửa đủ mạnh - Thời điểm đánh lửa xác theo góc thứ tự đánh lửa - Có đủ độ bền 4.1.3 Phân loại Kiểu điều khiển vít Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.1.3 Phân loại Kiểu bán dẫn đánh lửa IC: TI (Transistor Ignition System) Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.1.3 Phân loại Kiểu bán dẫn ESA(Đánh lửa Sớm điện tử, đánh lửa lập trình có chia điện) Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ nguyên lý hoạt động Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.1.3 Phân loại Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS (Hệ thống đánh lửa lập trình khơng có chia điện) Hệ thống đánh lửa tụ điện: CDI (Capacitor Discharged Ignition system) Trong nhóm lại chia thành nhiều kiểu khác nhau, tổng cộng 20 kiểu Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Khái quát chung hệ thống 4.1.4 Vấn đề đánh lửa sớm a Quá trình cháy hịa khí Giai đoaṇ cháy trê Thoạt đầu, khu vực nhỏ (hạt nhân) sát tia lửa bắt đầu cháy trình bắt cháy lan khu vực xung quanh Quãng thời gian hỗn hợp hịa khí đánh lửa đến bốc cháy gọi giai đoạn cháy trê, gần không thay đổi không bị ảnh hưởng điều kiện làm việc động Giai đoạn lan truyền lửa Sau hạt nhân hình thành, lửa nhanh chóng lan truyền xung quanh hỗn hợp hịa khí có mật độ cao hơn, khoảng cách hạt giảm xuống luồng hỗn hợp hịa khí xốy lốc mạnh tốc độ lan truyền lửa cao =>Cần phải điều khiển thời điểm đánh lửa theo điều kiện làm việc động b Góc đánh lửa sớm Là góc quay trục khuỷu từ thời điểm xuất tia lửa điện bugi piston lên tới điểm chết trên, ảnh hưởng lớn đến cơng suất, tính kinh tế độ nhiêm khí thải Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc nhiều yếu tố: áp suất, t0 buồng đốt, áp suất đương ống nạp, t0 nước làm mát, số vòng quay trục khuỷu, số ốc tan xăng Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.2 Hệ thống đánh lửa thường 4.2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo Ắc quy Khoá điện Điện trở phụ Cuộn sơ cấp Lõi thép Cuộn thứ cấp 7.Con quay chia điện Nắp chia điện Bugi 10 Cặp tiếp điểm 11 Cam chia điện 12 Tụ điện Nguyên Lý hoạt động Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.2 Hệ thống đánh lửa thường 4.2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo ắc quy; Khố điện; Bơbin; Bộ chia điện; Tụ điện; Cặp tiếp điểm; Bugi Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa thường Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.2 Hệ thống đánh lửa thường 4.2.2 Các phận hệ thống a Biến áp đánh lửa (bôbin) * Công dụng: Biến điện áp chiều 6V ÷ 12V thành 12 ÷ 25(KV) * Cấu tạo: Cọc cao áp ; Cuộn dây thứ cấp Các thép kỹ thuật; 10.Khoang chứa dầu làm mát Nắp cách điện ; 11 Đế cách điện Lò xo tiếp dẫn ; 12 Lõi Thân biến áp ; 13.Cọc nối tiếp điểm (cọc-) Giá đỡ ; 14 Cọc dương (BK+) nối từ khoá điện Mạch từ trường ; Cuộn sơ cấp; 15 Cọc cao áp trung tâm (cọc 4) * Nguyên lý hoạt động: Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.4 Hệ thống đánh lửa điện dung 4.4.1 Khái quát chung 1.Nguồn điện xoay chiều Tạo điện áp dịng điện để tích cho tụ 2.Cuộn điều khiển Tạo xung điện áp để điều khiển tristo 3.Bugi 4.Cuộn CDI gồm: C tụ tích; điốt Đ1, Đ2 chỉnh lưu dòng xoay chiều thành chiều cuộn nguồn tạo nạp cho tụ Đ4 chỉnh lưu dòng điện xoay chiều cuộn điều khiển tạo vào cực điốt điều khiển SCR; Đ3: bảo vệ cho tụ ; K: nút tắt máy ; W1, W2: cuộn sơ cấp thứ cấp biến áp đánh lửa 4.4.2 Nguyên lý hoạt động Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Sơ đồ vị trí cảm biến Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa trực tiếp Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS - Hệ thống DIS cung cấp cuộn dây đánh lửa IC đánh lửa độc lập cho xy lanh - DIS không dùng chia điện, không dây cao áp nên giảm tổn thất lượng, tăng độ bền giảm tối thiểu nhiêu điện từ(ko dùng tiếp điểm khu vực cao áp) - ESA điều khiển thời điểm đánh lửa (sớm hay muộn) Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS Cuộn IC đánh lửa có IC đánh lửa - Thiết bị bao gồm IC cuộn đánh lửa kết hợp thành cụm - Cuộn đánh lửa nối trược tiếp với buzy xylanh nên khoảng cách dẫn điện cao áp rút ngắn làm giảm tổn thất điện nhiêu điện từ -> Độ tin cậy hệ thống đc nâng cao Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS Sơ đồ hệ thống đánh lửa 1NZ-FE Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.6 Các loại cảm biến dùng hệ thống đánh lửa điện tử 4.6.1 Cảm biến từ a Cấu tạo Nam châm vĩnh cửu Cuộn dây Khe hở khơng khí b Nguyên lý làm việc Rôto - Rôto quay, cánh rôto (vấu) quét qua đầu lõi thép - Khi cánh rôto trùng với đầu lõi thép làm khép kín mạch từ (từ nam châm vĩnh cửu qua lõi thép) - Khi cánh rôto tách rời (đi qua) đầu lõi thép làm cho mạch từ bị đứt qng Từ thơng móc vịng thay đổi làm suất cuộn dây suất điện động cảm ứng xoay chiều cung cấp cho ECU làm tín hiệu điều khiển mạch đánh lửa Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.6 Các loại cảm biến dùng hệ thống đánh lửa 4.6.2 Cảm biến Hall Nguyên lý Hall - Cảm biến Hall dựa theo nguyên lý hiệu ứng Hall “ Hiện tượng xuất điện áp bề mặt chất bán dẫn đặt từ trường có dịng điện chạy qua  Một số hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng cảm biến Hall thay cho cuộn kích từ Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.6 Các loại cảm biến dùng hệ thống đánh lửa 4.6.2.Cảm biến Hall a Cấu tạo 1.Cảm biến Hall 2.Nam châm vĩnh cửu 3.Lõi thép 4.Nắp che(cánh cản) 5.Khe hở 6.Bộ chia điện δ.Khe hở khơng khí a- Cánh tản nhiệt rơto ngồi khe hở khơng khí có tín hiệu điện áp b- Cánh cản (nắp che) rơto khe hở khơng khí khơng có tín hiệu điện áp b Ngun lý làm việc : - Khi khởi động động cơ, trục chia điện quay kéo theo rôto quay Khi cánh cản rơto đến khe hở khơng khí (hình b), từ trường nam châm bị cắt làm tắt điện áp Hall gửi tín hiệu đến module đánh lửa để đóng mạch sơ cấp Chiều rộng cánh cản xách định thời gian dòng điện chạy mạch sơ cấp - Rôto cánh cản rời khỏi khe hở không khí (hình a) điện áp Hall lại xuất Module điều khiển điện tử (ECU) sử dụng tín hiệu để tính tốn đánh lửa sớm thích hợp gửi tín hiệu đến module đánh lửa mở mạch sơ cấp Điên áp cao thứ cấp cung cấp đến bugi theo thứ tự nổ động Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.6 Các loại cảm biến dùng hệ thống đánh lửa 4.6.3 Cảm biến quang điện a Cấu tạo: 1: Các ốt phát quang (Led) 2: Đi ốt quang (Photo ốt) 3: Đĩa cảm biến 4: Rãnh ; 5: Rãnh b Nguyên lý làm việc : - Khi trục chia điện quay kéo đĩa quay theo làm rãnh đĩa quay dịch chuyển chùm sáng ( Led) - Chùm sáng chiếu đến ốt quang, ốt quang hoạt động đĩa quay che chắn chùm sáng , ốt bị khoá Quá trình lặp lại liên tục hình thành điện áp xoay chiều cung cấp cho mạch IC chuyển đổi thành tín hiệu xung gửi trực tiếp đến máy tính - Máy tính sử dụng tín hiệu để điều khiển thời điểm đánh lửa thời điểm phun nhiên liệu điều chỉnh tốc độ không tải - Tín hiệu từ rãnh (rãnh tỉ xuất liệu cao) dùng để cảm biến vị trí trục khuỷu thời điểm đánh lửa tốc độ động nhỏ 1200 vòng/ phút - Tín hiệu từ rãnh (rãnh tỉ xuất liệu thấp) dùng báo vị trí điểm chết pittong; kích hoạt phun nhiên liệu dùng để điều chỉnh thời điểm đánh lửa tốc độ động cao 1200vòng/phút KIỂM TRA THỜI ĐIỂM ĐÁNH LỬA BAN ĐẦU KIỂM TRA BUGI THỬ BUGI ... áp đánh lửa 4. 4.2 Nguyên lý hoạt động Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4. 5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4. 5 Hệ thống đánh lửa khác Hệ thống đánh. . .Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA NỘI DUNG 4. 1 Khái quát chung hệ thống 4. 2 Hệ thống đánh lửa thường 4. 3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 4. 4 Hệ thống đánh lửa điện dung 4. 5 Các hệ thống đánh lửa khác... khiển đánh lửa sớm theo tải trọng động Bộ đánh lửa sớm li tâm Bộ đánh lửa sớm chân không Chương - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4. 3 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 4. 3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm Hệ