Tài Liệu Đào Tạo Ô Tô Của Bosch

Tài liệu đào tạo ô tô của Bosch Chương I HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ở động cơ đốt trong, công suất của động cơ sinh ra do sự đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu trong xy lanh Đối với động cơ xăng, tia lửa đi[.]

Tài liệu đào tạo ô tô Bosch Chương I: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ở động đốt trong, công suất động sinh đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu xy lanh Đối với động xăng, tia lửa điện từ bu gi phải đủ khả đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu cuối trình nén Chức hệ thống đánh lửa dùng để biến đổi điện áp ắc quy máy phát điện thành điện cao áp từ 10KV cao đủ khả phóng điện qua hai cực bu gi để đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu xy lanh chế độ làm việc động A PHÂN LOẠI Hệ thống đánh lửa ắc quy chia làm loại sau Hệ thống đánh lửa dùng vít lửa Hệ thống đánh lửa transistor Hệ thống đánh lửa điều khiển từ máy tính ( ECU ) B YÊU CẦU Hệ thống đánh lửa phải thỏa mãn yêu cầu sau: Tia lửa điện phải mạnh, đủ khả phóng qua lực cản hỗn hợp hai cực bu gi cuối trình nén chế độ làm việc động Thời điểm đánh lửa phải xác chế độ làm việc động Hệ thống đánh lửa phải có độ tin cậy cao, chịu rung động nhiệt độ cao C HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA DÙNG VÍT LỬA I CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG Hệ thống đánh đánh lửa dùng vít lửa lỗi thời khơng cịn sản xuất Chúng cịn tồn số xe đời cũ nước ta Nó bao gồm: ắc quy, bô bin, chia điện, dây cao áp bu gi ẮC QUY Ắc quy nguồn điện hóa học, dùng để cung cấp điện cho hệ thống khởi động, hệ thống đánh lửa, hệ thống ánh sáng, tín hiệu số hệ thống khác Bình ắc quy tích trử điện dạng lượng hoá học cung cấp điện cần thiết Trong qúa trình sử dụng, lượng ắc quy bị tổn thất Để nạp lại lượng cho người ta phải dùng hệ thống cung cấp điện Ắc quy cịn đóng vai trị lọc ổn định điện áp hệ thống điện ôtô điện áp máy phát điện dao động BÔ BIN Tiếp nhận điện áp 12 vôn từ ắc quy để tạo điện áp cao khoảng 10KV cao để tạo tia lửa mạnh phóng qua hai cực bu gi Một đầu cuộn sơ nối với cọc âm bô bin đầu lại cuộn sơ nối với cực dương Ở cuộn thứ cấp, đầu nối với cực dương cuộn sơ cấp đầu lại nối với cực thứ cấp qua trung gian lò xo Cả hai cuộn dây quấn chiều cuộn sơ cấp bố trí bên ngồi DELCO (BỘ CHIA ĐIỆN) Delco chia làm phận chia điện, ngắt điện, đánh lửa sớm chân không đánh lửa sớm li tâm Bộ ngắt điện dùng để ngắt dòng sơ cấp bô bin để tạo điện áp cao cuộn thứ cấp Bộ ngắt điện gồm vít lửa, cam ngắt điện tụ điện Bộ chia điện dùng để phân phối điện cao áp từ cuộn thứ cấp bô bin đến bu gi xy lanh theo thứ tự cơng tác động Nó bao gồm nắp delco rotor Bộ đánh lửa sớm li tâm thường bố trí bên delco Nó dùng để thay đổi thời điểm đánh lửa theo số vịng quay động Nó bao gồm hai văng hai lò xo DÂY CAO ÁP Dây cao áp dùng để dẫn điện cao áp từ cực trung tâm bô bin đến cực trung tâm nắp delco từ nắp delco đến bu gi Dây cao áp sử dụng dây có điện trở cao để chống nhiễu Lõi chế tạo từ sợi thuỷ tinh thấm bon bọc lớp cao su cách điện vỏ bọc bên Điện trở dây cao áp không 25KΩ nhiệt độ 200C BU GI Dịng điện có điện áp cao từ delco tạo thành tia lửa có nhiệt độ cao điện cực trung tâm cực bên bu gi để đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu cuối q trình nén Phần bu gi bao gồm sứ cách điện điện cực trung tâm Sứ cách điện bao bọc điện cực trung tâm bảo đảm cách điện điện cực trung tâm vỏ bu gi Các rãnh sứ cách điện gần đầu bu gi dùng để gia tăng khoảng cách từ cực đầu bu gi đến vỏ bọc kim loại nhằm ngăn cản phóng điện cao áp Chất cách điện làm từ sứ cao cấp Nó phải chịu nhiệt độ cao, ứng suất học, ứng suất nhiệt, truyền nhiệt cách điện tốt nhiệt độ cao 6.VÙNG NHIỆT Vùng nhiệt bu gi biểu thị lượng nhiệt tỏa từ bu gi Bu gi có lượng nhiệt toả nhiều gọi bu gi lạnh bu gi có lượng nhiệt toả gọi bu gi nóng Nhiệt độ thấp bu gi hoạt động gọi nhiệt độ tự làm nhiệt độ cao nhiệt độ chống lại tượng cháy sớm Nhiệt độ làm việc bu gi tốt nằm khoảng 450 đến 950°C Nếu nhiệt độ điện cực bu gi bé 4500C, muội than hình thành đốt cháy khơng hồn tồn nhiên liệu bám vào bề mặt sứ cách điện làm giảm khả cách điện sứ cách điện vỏ Kết tạo rò điện hai cực dẫn đến lửa hai cực bu gi Nếu nhiệt độ điện cực bu gi cao 9500C, điện cực nguồn nhiệt đốt cháy hỗn hợp khơng khí nhiên liệu trước tia lửa điện bu gi xuất trình nén Hiện tượng gọi tượng cháy sớm Bu gi lạnh bu gi có phần sứ cách điện điện cực trung tâm ngắn Do diện tích tiếp xúc với nhiệt bé đường truyền nhiệt từ sứ cách điện nước làm mát khơng khí ngắn, nên nhiệt độ làm việc bu gi thấp Nếu phần sứ cách điện dài, diện tích tiếp xúc với nhiệt lớn, đồng thời quảng đường truyền nhiệt để làm mát dài, nên nhiệt độ làm việc bu gi cao Bu gi gọi bu gi nóng Sóng điện từ có tần số cao hình thành bu gi đánh lửa nguyên nhân sinh nhiễu Để tránh điều điện trở khoảng 5KΩ bố trí điện cực trung tâm để giảm hình thành sóng điện từ Nếu đầu bu gi có vịng màu xanh đậm, điện cực trung tâm điện cực bên phủ lớp mỏng bạch kim Khe hở bu gi 1,1 mm thời gian sử dụng 100.000Km Trong trình sử dụng khơng điều chỉnh khe hở bu gi II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi contact máy On vít ngậm, dịng điện sơ cấp sau: + Ắc quy -> contact máy -> điện trở -> + bô bin -> cuộn sơ cấp -> – bô bin -> vít búa -> vít đe -> mát -> âm ắc quy Dòng điện sơ cấp khoảng – A, sinh từ trường quanh cuộn sơ cấp Khi trục delco tiếp tục quay, cam ngắt điện điều khiển vít mở, dịng điện sơ cấp đột ngột sinh từ thông thay đổi cuộn sơ làm cảm ứng sức điện động cuộn thứ lên đến 30KV Dịng điện dẫn đến nắp delco rotor phân phối đến bu gi Trong cuộn sơ cấp sinh sức điện động khoảng 500V Cải thiện đặc tính đánh lửa khởi động: khởi động, dòng sơ cấp từ cực ST contact máy cung cấp trực tiếp đến cực dương bô bin để đảm bảo điện áp thứ cấp cần thiết khởi động (Do khởi động, dòng điện cung cấp cho động khởi động lớn làm cho điện áp ắc quy giảm mạnh) Tụ điện sử dụng hệ thống đánh lửa tụ giấy, bố trí bên bên ngồi delco Tụ mắc song song với vít lửa, dùng để dập tắt hồ quang sinh hai bề mặt vít vít mở Khi vít mở, dịng điện sinh tượng tự cảm nạp tụ điện để dịng sơ cấp nhanh chóng GĨC NGẬM ĐIỆN Khi số vòng quay trục khuỷu tăng, thời gian dòng điện qua cuộn sơ bơ bin ngắn, làm cường độ dịng sơ cấp giảm theo nên điện áp đánh lửa thứ cấp giảm Để đảm bảo đủ điện áp đánh lửa số vòng quay cao, phải đảm bảo thời gian dòng điện qua cuộn sơ cấp bô bin Thông số thể qua góc ngậm điện Góc ngậm điện góc tính từ lúc vít bắt đầu đóng đến vít bắt đầu mở cam ngắt điện Góc ngậm điện có liên quan đến khe hở đội tối đa vít Khi khe hở đội tối đa vít nhỏ, góc ngậm điện lớn hồ quang dễ xảy vít mở làm cho dịng sơ cấp khơng đột ngột nên điện áp đánh lửa yếu Khi khe hở đội tối đa vít lớn, góc ngậm điện nhỏ Ở tốc độ cao dòng sơ cấp nhỏ nên điện áp đánh lửa giảm , không đủ khả đánh lửa qua hai cực bu gi ĐÁNH LỬA SỚM Trong thực nghiệm người ta thấy công suất động đạt lớn áp suất cháy đạt cực đại cách sau điểm chết góc 100 Tại điểm tia lửa điện bu gi bắt đầu xuất điểm 2, áp suất cháy xy lanh bắt đầu tăng nhanh Giai đoạn từ – gọi giai đoạn cháy trễ Tại điểm lửa lan tràn khắp buồng đốt đạt cực đại sau ĐCT góc 100 Điểm đánh lửa sớm Đường cong cháy tách đường cong nén Áp suất đạt cực đại Kết thúc cháy Góc đặt lửa vào động góc đánh lửa sớm ban đầu ứng với tốc độ cầm chừng Tuy nhiên, tốc độ động gia tăng, thời gian thực trình cháy ngắn nên thời điểm đánh lửa phải thay đổi cho phù hợp để động đạt công suất tối ưu BỘ ĐÁNH LỬA SỚM LI TÂM Bộ đánh lửa sớm li tâm hay gọi đánh lửa sớm theo tốc độ động Nó bố trí bên delco Khi tốc độ động gia tăng, thời gian thực trình cháy ngắn, điểm áp suất đạt cực đại nằm xa điểm chết làm cho công suất hiệu suất động giảm Để đảm bảo áp suất cực đại cách sau điểm chết ln 100 phải gia tăng thời điểm đánh lửa sớm, để tăng thời gian cháy tốc độ động thay đổi Hai văng lắp chốt đỡ văng trục delco Cam đĩa cam kết nối cứng với chúng lắp lồng vào đầu trục delco giới hạn chuyển động dọc vít xiết đầu trục delco Một đầu lò xo mắc vào chốt đỡ văng đầu lại mắc vào chốt gá lò xo đĩa cam Các lị xo ln có khuynh hướng làm cho hai văng khép lại Ở tốc độ cầm chừng, lực li tâm văng không thắng sức căng lò xo, nên tốc độ quay cam tốc độ quay trục delco Khi tốc độ trục delco gia tăng làm cho văng chuyển động quanh chốt đỡ văng, làm cho đĩa cam cam xoay sớm trục delco góc Do vậy, cam điều khiển vít mở sớm để thực đánh lửa sớm BỘ ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHôNG Bộ đánh lửa sớm chân khơng cịn gọi đánh lửa sớm theo tải Khi cánh bướm ga mở nhỏ, lượng khơng khí nhiên liệu nạp vào xy lanh nên tốc độ cháy giảm Khi cánh bướm ga mở lớn, hỗn hợp khơng khí nhiên liệu nạp vào xy lanh tăng làm tăng tốc độ cháy phần tử nhiên liệu nằm sát với Như đánh lửa sớm chân khơng làm tăng góc đánh lửa sớm tải động bé để đảm bảo áp suất đạt cực đại cách sau điểm chết 100 Bộ đánh lửa sớm chân khơng gồm màng, lị xo, cần nối …Màng chia đánh lửa sớm làm hai phần: Một bên màng chịu tác động lò xo nối đến lỗ đánh lửa sớm chế hịa khí Bên cịn lại màng kết nối với nối, rãnh cần nối móc vào chốt mâm lửa.Khi màng dịch chuyển, cần nối kéo mâm lửa theo ngược chiều quay cam Khi động hoạt động tốc độ cầm chừng, lỗ chân khơng phía cánh bướm ga nên màng đánh lửa sớm không tác động Khi bướm ga mở nhẹ, lỗ chân không nằm sau cánh bướm ga Độ chân không tác động lên màng làm cho nối dịch chuyển kéo mâm lửa xoay ngược chiều với cam ngắt điện để thực đánh lửa sớm Khi bướm ga mở lớn, độ chân khơng tác động lên màng giảm lị xo đẩy màng trở vị trí ban đầu làm giảm góc đánh lửa sớm D HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRANSISTOR I CẤU TẠO Hệ thống đánh lửa transistor sử dụng để thay hệ thống đánh lửa dùng vít lửa Nó bao gồm: • Bộ tạo tín hiệu bố trí bên delco, dùng để thay cam ngắt điện hệ thống đánh lửa dùng vít lửa Nó bao gồm khung từ, có bố trí nam châm vĩnh cửu, cuộn dây cảm biến rotor tín hiệu có số với số xy lanh động Cảm biến sử dụng có thểà cảm biến từ cảm biến Hall • Bộ đánh lửa (Igniter) bố trí bên bên ngồi delco Nó dùng để thay vít lửa Các transistor sử dụng để điều khiển dòng sơ cấp qua cuộn sơ cấp bô bin Từ thông nam châm vĩnh cửu chạy qua rotor qua cuộn dây cảm biến Khi vị trí rotor thay đổi, khe hở từ thay đổi làm cho từ thông qua cuộn dây thay đổi, làm phát sinh sức điện động xoay chiều Bộ đánh lửa gồm dị tín hiệu từ cảm biến, khuyếch đại tín hiệu transistor Bộ điều khiển góc ngậm để hiệu chỉnh tín hiệu sơ cấp tùy theo tốc độ động Mạch giới hạn dòng dùng để điều khiển dòng sơ cấp lớn II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi contact máy on, điện áp điểm P khoảng 0,6 vôn transistor trạng thái đóng, khơng có dịng điện chạy qua cuộn sơ cấp bô bin Khi động hoạt động, rotor chuyển động làm phát sinh điện áp xoay chiều cuộn dây cảm biến Nếu điện áp cuộn dây sinh dương điện áp điểm Q gia tăng, làm cho transistor mở Khi transistor mở, có dịng điện từ contact máy qua cuộn sơ cấp bô bin qua transistor mát E HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỀU KHIỂN TỪ ECU Kiểu hệ thống đánh lửa sử dụng động phun xăng ECU vào tín hiệu từ cảm biến từ tính tốn để điều khiển thời điểm đánh lửa sớm tối ưu Hệ thống đánh lửa điều khiển từ ECU (Electronic Control Unit) chia làm loại sau Hệ thống đánh lửa có delco Hệ thống đánh lửa không delco Và hệ thống đánh lửa trực tiếp HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA CÓ DELCO Đây hệ thống đánh lửa điều khiển từ ECU Delco dùng để bố trí tín hiệu G tín hiệu Ne, nắp delco rotor dùng để phân phối điện cao áp đến bu gi Tín hiệu G dùng để xác định thời điểm phun thời điểm đánh lửa Tín hiệu Ne dùng để xác định số vòng quay động Tín hiệu dùng để xác định thời gian phun góc đánh lửa sớm 10