Hcmute nghiên cứu, đánh giá năng lượng tự cảm thừa trên cuộn sơ cấp của bo bin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU, ÐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TỰ CẢM THỪA TRÊN CUỘN SƠ CẤP CỦA BO-BIN Mã số: T2015-62 Chủ nhiệm đề tài: GVC ThS Ðỗ Quốc Ấm S K C0 5 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2015 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ NĂNG LƢỢNG TỰ CẢM THỪA TRÊN CUỘN SƠ CẤP CỦA BO-BIN Mã số: T2015-62 Chủ nhiệm đề tài: GVC ThS Đỗ Quốc Ấm TP HCM, Tháng10/Năm2015 Luan van TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ NĂNG LƢỢNG TỰ CẢM THỪA TRÊN CUỘN SƠ CẤP CỦA BO-BIN Mã số: T2015-62 Chủ nhiệm đề tài: GVC ThS Đỗ Quốc Ấm TP HCM, Tháng10/Năm2015 Luan van DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Đỗ Quốc Ấm- Chủ nhiệm đề tài Khoa Cơ khí Động lực- Trường ĐHSPKT.TPHCM- Đơn vị phối hợp Luan van MỤC LỤC NỘI DUNG CHƢƠNG I: HƢỚNG NGHIÊN CỨU VÀ CÁC ĐỀ XUẤT 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.2 CÁC KẾT QUẢ TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ 1.2.1 Các kết nước 1.2.1.1 Hệ thống đánh lửa điện cảm 1.2.1.2 Hệ thống đánh lửa điện dung 1.2.1.3 Hệ thống đánh lửa Hybrid 1.2.1.4 Đánh lửa Laser 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.3 Kết luận – Đề xuất nghiên cứu 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU VÀ MONG MUỐN ĐẠT ĐƢỢC 1.3.1 Mục tiêu đề tài 1.3.2 Mong muốn đạt 1.4 ĐỐI TƢƠNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu 1.5 CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.5.1Dự kiến nội dung đề tài 1.5.2 Dự kiến kết nghiên cứu TRANG CHƢƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN CẢM 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa điện cảm 2.1.3 Một vài thông số hệ thống đánh lửa điện cảm 2.1.4 Lý thuyết đánh lửa điện cảm 2.1.5 Các biện pháp nâng cao đặc tính đánh lửa điện cảm 2.1.6 Ưu, nhược điểm hệ thống đánh lửa điện cảm 2.2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN DUNG 2.2.1 Khái niệm hệ thống đánh lửa điện dung 2.2.2 Phân loại hệ thống đánh lửa điện dung 2.2.3 Cấu tạo mạch điện đánh lửa điện dung 2.2.4 Nguyên lý hoạt động: 2.2.5 Một vài thông số đánh lửa CDI 2.2.6 Ưu, nhược điểm hệ thống đánh lửa điện dung 2.3 NĂNG LƢỢNG ĐÁNH LỬA VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG DÙNG NHIÊN LIỆU XĂNG 2.3.1 Quá trình cháy động đốt dùng nhiên liệu xăng 2.3.2 Phân tích lượng tia lửa điện 2.4 NHỮNG YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHÁY 2.4.1 Ảnh hưởng đường kính điện cực trung tâm 2.4.2 Ảnh hưởng độ rộng khe hở bugi 2.4.3 Ảnh hưởng độ nhô bugi buồng cháy 2.4.4 Ảnh hưởng áp suất nén điện áp 14 14 14 14 15 17 20 23 23 23 23 25 26 26 28 29 Luan van 3 4 10 11 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 29 30 31 31 32 34 34 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 2.4.5 2.4.6 2.4.7 2.4.8 Ảnh hưởng tốc độ tải đến điện áp đánh lửa Ảnh hưởng tăng tốc đến điệp áp đánh lửa Thời điểm đánh lửa điện áp yêu cầu Tỉ lệ hồ trộn nhiện liệu khơng khí CHƢƠNG : XÂY DỰNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN SỨC ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 3.1 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA HỖN HỢP ĐIỆN DUNG – ĐIỆN CẢM CĨ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY NĂNG LƢỢNG 3.2 MƠ HÌNH TÍNH TỐN 3.2.1 Q trình tích lũy lượng 3.2.2 Q trình transistor ngắt 3.2.3 Tính tốn sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp transistor ngắt 3.3 MƠ PHỎNG VÀ TÍNH TỐN 3.3.1 Mơ tính tốn cường độ dịng điện 3.3.2 Mơ tính tốn sức điện động tự cảm 3.4 THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH G IÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.4.1 Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp 3.4.2 Sức điện động tự cảm 3.4.3 Kết luận 3.5 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ R, L, C , tng, ĐẾN GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP TỰ CẢM TRÊN CUỘN SƠ CẤP CỦA BO-BIN 3.5.1 Đánh giá ảnh hưởng giá trị điện trở R đến cực đại điện áp tự cảm cuộn sơ cấp 3.5.2 Đánh giá ảnh hưởng hệ số tự cảm L đến cực đại Umax điện áp tự cảm cuộn sơ cấp 3.5.3 Đánh giá ảnh hưởng giá trị điện dung C đến cực đại điện áp tự cảm cuộn sơ cấp 3.5.4 Thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng giá trị tụ điện C đến giá trị cực đại biên dạng điện áp cuộn sơ cấp CHƢƠNG 4: MƠ HÌNH ĐÁNH LỬA HYBRID 4.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 4.1.1.Chế độ đánh lửa điện cảm 4.1.2.Chế độ đánh lửa điện dung 4.2 CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.3 MƠ HÌNH TÍCH LŨY SỬ DỤNG NHIỀU TỤ ĐIỆN 4.4 KẾT LUẬN TỔNG KẾT TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van 35 35 36 36 37 37 37 37 38 40 41 41 41 42 42 43 43 44 44 44 45 46 50 50 51 51 51 52 54 55 56 58 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Hình 2.13 Hình 2.14 Hình 2.15 Hình 2.16 Hình 2.17 Hình 2.18 Hình 2.19 Hình 2.20 Hình 2.21 Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện cảm (a), điện dung (b) Sơ đồ hệ thống đánh lửa nạp xả với chu kỳ điện dung điện cảm Hệ thống đánh lửa hỗn hợp động đốt Hệ thống đánh lửa điện dung với khả kéo dài thời gian xuất tia lửa điện Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa laser Trị số MIE ứng với tiêu cự ống kính khác Các tác động lượng Laser I xy-lanh đến số COV IMEP LI /COV IMEP SI VarPPP LI/ VarPPP SI sử dụng hai ồng kính có tiêu cự khác (a) 15 mm, (b)36 mm Áp suất trình cháy buồng cháy tĩnh ứng với lượng tối thiểu ( MPE), λ=3,5; nhiệt độ ban đầu= 473K; áp suất ban đầu: 1-4,2 MPa Hình chụp cửa sổ tia Laser làm sau 100 chu kỳ Tỷ lệ lửa mối quan hệ lượng Laser sử dụng, sử dụng thấu kính tích hợp rời So sánh tiêu hao nhiên liệu, độ êm dịu mức độ ô nhiễm động sử dụng LI SI Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện cảm loại thường Sơ đồ nguyên lý mô tả hệ thống đánh lửa điện cảm loại bán dẫn Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện cảm Sơ đồ tương đương q trình tăng trưởng dịng sơ cấp Sơ đồ mơ tả tăng trưởng cường độ dòng điện cuộn sơ cấp Đồ thị tăng trưởng cừờng độ dòng điện qua bobin TOYOTA Sơ đồ mơ tả q trình phóng điện cuộn thứ cấp Sơ đồ mơ tả qui luật biến đổi hiệu điện thứ cấp u2m Sơ đồ mô tả quy luật biến đổi tia lửa điện dung điện cảm Sơ đồ thể biện pháp sử dụng tụ điện hệ thống đánh lửa điện cảm Sơ đồ thể ảnh hưởng tụ điện Đồ thị thể thay đổi cường độ dòng điện điện áp thứ cấp có tụ khơng có tụ Sơ đồ thể biến đổi hiệu điện cực đại cuộn thứ cấp dùng điện trở phụ Sơ đồ mơ tả hệ thống đánh lửa điện dung khơng có vít điều khiển Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện dung có vít điều khiển Sơ đồ mơ tả hệ thống đánh lửa DC-CDI Sơ đồ mô tả hệ thống đánh lửa AC-CDI Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa điện dung Sơ đồ mô tả đặc tính phóng tụ C SCR mở Sơ đồ mơ tả mạch đánh lửa điện dung có diode mắc song song cuộn sơ cấp Sơ đồ mô tả đặc tính phóng điện qua cuộn sơ cấp Sơ đồ mô tả tăng trưởng hiệu điện t hế cuộn thứ cấp Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van 5 7 8 9 14 15 17 17 18 18 19 19 20 21 21 22 22 24 24 24 25 26 27 27 28 28 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 2.23 Hình 2.24 Hình 2.25 Hình 2.26 Hình 2.27 Hình 2.28 Hình 2.29 Hình 2.30 Hình 2.31 Hình 2.32 Hình 2.33 Hình 2.34 Hình 2.35 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 trường hợp đánh lửa TI CDI Đồ thị thể mối quan hệ áp suất lòng xylanh theo góc quay trục khuỷu Đồ thị thể dạng sóng điện áp thứ cấp hệ thống đánh lửa Đồ thị triển khai thể mối quan hệ điện áp, cường độ dòng điện thời gian đánh lửa hệ thống đánh lửa Đồ thị thể giới hạn cháy nghèo hồ khí với độ rộng khe hở bugi theo đường kính điện cực trung tâm Đồ thị thể mối quan hệ giới hạn cháy nghèo hồ khí thời điểm đánh lửa theo độ rộng khe hở bugi Đồ thị thể mối quan hệ điện áp yêu cầu khe hở bugi theo dạng điện cực trung tâm bugi Đặc tuyến quan hệ nhiệt độ điện cực bugi điện áp yêu cầu Đặc tuyến thể mối quan hệ giới hạn cháy nghèo động với thời điểm đánh lửa theo độ nhô bugi buồng đốt Đồ thị thể ảnh hưởng áp suất nén đến điện áp yêu cầu để đánh lửa Đồ thị thể dải điện áp đánh lửa yêu cầu theo tải tốc độ Đồ thị thể ảnh hưởng tăng tốc đến điện áp đánh lửa Đồ thị thể mối quan hệ điện áp yêu cầu theo thời điểm đánh lửa Đồ thị thể mối quan hệ điện áp yêu cầu tỉ lệ khơng khí nhiên liệu Mạch đánh lửa đề xuất có khả tich lũy lượng Mơ hình tính tốn mạch đánh lửa thời điểm transistor cơng suất dẫn Mơ hình tính tốn mạch đánh lửa đề xuất thời điểm transistor công suất ngắt Kết mơ cường độ dịng điện qua cuộn sơ cấp bo-bin Kết mô sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp Bobin, tương ứng với thời gian tích lũy lượng tng=3,7ms Kết thực nghiệm cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp bobin ứng với thời gian tích lũy lượng: tng=7ms Kết thực nghiệm đánh giá sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp bo-bin ứng với thời gian tích lũy lượng: tng=3.7ms So sánh điện áp cực đại sức điện động tự cảm tính tốn V1 với giá trị thực nghiệm thời gian tích lũy lượng khác Đồ thị biểu diễn cực đại điện áp cuộn dây sơ cấp U1max thay đổi điện trở R Đồ thị biểu diễn cực đại điện áp cuộn sơ cấp U1max thay đổi độ tự cảm L1 ứng với thời gian ngậm khác Đồ thị biểu diễn cực đại điện áp cuộn dây sơ cấp U1max thay đổi điện dung C2 ứng với thời gian ngậm khác Dao động điện áp cuộn sơ cấp C=0µF, tng=3.2ms Dao động điện áp cuộn sơ cấp C=1µF, tng=3.2ms Dao động điện áp cuộn sơ cấp C=2µF, tng=3.2ms Đồ thị biểu diễn độ chênh lệch giá trị cực đại điện áp cuộn dây Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van 29 30 30 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 41 41 42 42 43 44 45 46 47 47 48 48 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 sơ cấp U1max sử dụng tụ C2 khơng sử dụng tụ C2 Mơ hình hệ thống đ ánh lửa hỗn hợp điện dung- điện cảm có khả tích lũy lượng tự cảm Điện áp bo-bin (a) hai cực tụ điện (b) Dạng sóng dịng điện (a), điện áp qua cuộn sơ cấp bo-bin đánh lửa điện cảm (b) điện áp bo-bin đánh lửa điện dung (c) mơ hình sử dụng tụ điện Mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo-bin riêng biệt Mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo-bin Dạng sóng sơ cấp mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo-bin riêng biệt Dạng sóng sơ cấp mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo-bin 50 51 51 52 53 53 54 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Giá trị hệ số tự cảm L cực đại điện áp cuộn sơ cấp đạt giá trị Umax DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TI CDI AC_CDI DC-CDI COV PPP IMEP SCR ECU RLC A/F Transistorized ignition system Capacitor discharged ignition system Alternating current- Capacitor discharged ignition system Direct current- Capacitor discharged ignition system Coefficient of variation Peak pressure position Indicated mean affective pressure Silicon controlled rectifiers Electronic control unit Resistor, inductor capacitor Air/ Fuel Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van 45 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƢƠNG 4: MƠ HÌNH ĐÁNH LỬA HYBRID Mơ hình hệ thống đánh lửa Hybrid có khả tích lũy lƣợng tự cảm Mơ hình hệ thống đánh lửa Hybrid (hỗn hợp điện cảm- điện dung) có khả tích lũy lượng tự cảm cuộn sơ cấp biến áp đánh lửa trình bày hình 4.1 Trên mơ hình tích hợp hai hệ thống đánh lửa điện cảm điện dung sử dụng hai biến áp đánh lửa, transistor T1, T2 đóng vai trị cơng tắc điều khiển chế độ đánh lửa (điện dung hay điện cảm) Bộ điều khiển lập trình với vi xử lý Arduino 4.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 4.1.1 Chế độ đánh lửa điện cảm Bộ điều khiển tác động vào kênh kênh để mở Transistor T1 T2, dòng điện từ + accu qua cuộn sơ cấp bo-bin, hình thành q trình tích lũy lượng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 49 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an hệ thống Cuối trình này, Transistor T1 T2 bị ngắt, dòng điện qua cuộn sơ cấp bo-bin bị cách đột ngột Lúc này, cuộn thứ cấp biến áp đánh lửa (bo bin) hình thành xung điện cao áp có khả đốt cháy hịa khí Sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp bo-bin tích lũy vào tụ điện C +12V T1 Kênh Bo-bin T2 Kênh Bu-gi1 Kênh SCR Bo-bin C Bu-gi Hình 4.1: Mơ hình hệ thống đánh lửa hỗn hợp điện dung - điện cảm có khả tích lũy lƣợng tự cảm 4.1.2 Chế độ đánh lửa điện dung Qua kênh 3, điều khiển tác động vào SCR, lúc lượng tích lũy từ tụ điện C phóng qua cuộn sơ cấp bo-bin làm xuất tia lửa bu-gi 4.2 CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Các thực nghiệm xác định điện sử dụng thiết bị đo Picoscope PP537 chuyên dụng ô tô Các thông số hệ thống: tụ điện có dung lượng C = μF; số lượng tụ= 1; điện làm việc hệ thống U = 12,54V; biến áp đánh lửa có R= 1,2V; hệ số tự cảm L= 2, 765mH; thời gian tích lượng tng = 2,67ms Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 50 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an a) b) a) Điện áp tự bo-bin a) Điện ápcả tựmcảtrên m bo-bin b) Điện áp tụ b) Điện áp tụ Hình 4.2: Điện áp bo-bin (a) cực tụ điện (b) a) b) c) Hình 4.3: Dạng sóng dịng điện (a), điện áp qua cuộn sơ cấp bo -bin đánh lửa điện cảm (b) điện áp bo-bin đánh lửa điện dung (c) mơ hình sử dụng tụ điện Các kết thực nghiệm cho thấy, dùng tụ có dung lương C=2mF, cực đại điện áp sơ cấp bo-bin khơng thay đổi (hình 4.2), để điện áp tụ đạt giá trị bão hòa tụ cần hai lần nạp (hình 4.2) Với thời gian tich lũy lượng tng = 2,67 ms cực đại dòng điện qua cuộn sơ cấp I= 3,345A (hình 4.3), lượng đánh lửa điện cảm Q L = LI2 /2= 15, 55 mJ Đồng thời, lượng tích lũy tụ đạt giá trị Q C = CU2/2= 9,36mJ 4.3 MƠ HÌNH TÍCH LŨY SỬ DỤNG NHIỀU TỤ ĐIỆN Theo nghiên cứu lượng đánh lửa, hỗn hợp đồng nhất, ổn định có tỷ lệ A/F lân cận 14,7/1 lượng yêu cầu 0,2 mJ Đối với hỗn hợp nghèo hay giàu lượng đánh lửa yêu cầu 3mJ [6,26,27,28] Ngoài ra, động hâm nóng, lượng yêu cầu khoảng 1mJ [29] Đối với hệ thống đánh lửa thông thường lượng đánh lửa 15mJ [7] Tuy nhiên, để tăng khoảng thời gian trì tia Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 51 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an lửa bu-gi tính mát hệ thống (rò rỉ bu-gi, dây cao áp…), lượng từ 30-50mJ [6,4,26,27,30] Đối với hệ thống đánh lửa dùng động phun xăng trực tiếp, lượng vào khoảng 100mJ[27] Từ sở trên, đề phương án tích lũy sau: hệ thống sử dụng tụ có dung lượng giống (2µF) mắc song song Để bảo đảm điện cuộn sơ cấp không bị ảnh hưởng, tụ nạp theo trình đánh lửa điện cảm Khi đánh lửa điện dung, tụ điều khiển phóng đồng thời vào cuộn sơ c ấp bo-bin Như vậy, lượng phóng thích là: Q C = 9,36 x 4=37,44mJ Trên sở chúng tơi đề hai mơ hình tích lũy sau: Mơ hình mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo-bin riêng biệt Mơ hình mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo-bin Với mô hình sức điện động tự cảm từ các lần đánh lửa điện cảm tích lũy vào tụ điện C i, số lần nạp tụ tính tốn cho điện tụ đạt giá trị bão hòa (số lượng tụ phụ thuộc vào yêu cầu lượng đánh l ửa) +12V Bo-bin Bo-bin Bộ điều khiển Hình 4.4:Mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo-bin riêng biệt Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 52 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an + 12V Bo-bin Bộ điều khiển 107,9,8V 116,8V Hình 4.5 : Mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo-bin 104V 114,8V Hình 4.6: Dạng sóng sơ cấp mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo -bin riêng biệt Hình 4.7: Dạng sóng sơ cấp mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo -bin Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 53 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Ở mơ hình đánh lửa hỗn hợp sử dụng hai bo-bin (hình 4.4) thực đánh lửa hai bo-bin riêng biệt nên ta chọn lựa bo-bin cho kiểu đánh lửa dễ dàng hơn, lúc việc điều khiển đánh lửa phức tạp Với mơ hình sử dụng bo-bin (hình 4.5) việc điền khiển đơn giản Tuy nhiên, việc lựa chọn bo-bin thích hợp cho hai kiểu đánh lửa điện dung đánh lửa điện cảm vấn đề phải quan tâm 4.4 KẾT LUẬN - Các nghiên cứu trình bày trên, đưa mơ hình hệ thống đánh lửa lai (điện cảm- điện dung) có khả thu hồi sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp biến áp đánh lửa (ở chế độ đánh lửa điện cảm) sử dụng lại lượng đánh lửa điện dung Tụ điện hệ thống nhiệm vụ bảo vệ cho transistor cơng suất, cịn đóng vai trò thiết bị thu hồi lượng tự cảm “thừa” hệ thống - Các thực nghiệm cho thấy với điện làm việc hệ thống U = 12 54 V, hệ số tự cảm cuộn sơ cấp bo-bin L= 2,765mH, hệ thống sử dụng tụ (với dung lượng tụ C = 2μF, tụ nạp no (nạp hai lần) điện tụ đat giá trị U C = 96,47V, lượng tích lũy Q C = 37,44mJ, giá trị đủ để thực lần đánh lửa động Như vậy, lần đánh lửa điện cảm ta thực lần đánh lửa điện dung Năng lượng tích lũy phục vụ cho lần đánh lửa không lớn (khoảng 30mJ) Tuy nhiên, lượng sử dụng hệ thống đánh lửa lấy từ accu, với nhiều tổn thất q trình tích lũy lượng (hiệu suất làm việc động xăng, hiệu suất làm việc máy phát điện, hiệu tích lũy accu, mát khác) với số lượng ô tô sử dụng động xăng lên đến vài trăm triệu giới cho thấy việc tích lũy lượng tự cảm có ý nghĩa lớn Với mơ hình đánh lửa hỗn hợp trình bày, việc điều khiển số lần nạp tụ, số tụ tham gia trình tich lũy lượng tự cảm, chế độ đánh lửa (điện dung, điện cảm), hồn tồn thay đổi được, điều tăng tính thích ứng hệ thống đánh lửa đề xuất ứng với động khác Việc tính tốn chọn thơng số tốt tụ cần phải tiếp tục thực để tăng hiệu làm việc hệ thống đánh lửa đề xuất - - - Từ kết thực mơ hình cần áp dụng động để có đánh giá thực tế qua tiêu tính kinh tế, tính hiệu tiêu chất lượng khí thải) TỔNG KẾT Các nội dung thực chuyên đề đạt đƣợc kết sau - Nghiên cứu lý thuyết đánh lửa động ô tô - Tiến hành khảo sát nghiên cứu hệ thống đánh lửa ô tô (cả nước) Đề xuất phương án tich lũy lượng tự cảm cuộn sơ c ấp bo-bin - Xây dựng mơ hình tính tốn - Thiết lập phương trình tốn học tinh tốn sức điện động tự cảm mạch đánh lửa hỗn hợp (điện dung-điện cảm) Tiến hành mô đánh giá ảnh hưởng 54 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an thông số điện trở R, hệ số tự cảm L, điện dung tụ điện C, thời gian tich lũy lượng tng đến sức điện động tự cảm mạch đánh lửa hỗn hợp - - Xây dựng mơ hình thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm đánh giá khả tich lũy lượng Các thực nghiệm cho thấy với điện làm việc hệ t hống U = 12 54 V, hệ số tự cảm cuộn sơ cấp bo-bin L= 2,765mH, hệ thống sử dụng tụ (với dung lượng tụ C = 2μF, tụ nạp no (nạp hai lần) điện tụ đat giá trị UC = 96,47V, lượng tích lũy Q C = 37,44mJ, giá trị đủ để thực lần đánh lửa động Các thực nghiệm cho thấy, với thông số hệ thống trên, lần đánh lửa điện cảm ta thực lần đánh lửa điện dung Các thực nghiệm cịn đề hai mơ hình hệ thống đánh lửa lai: sử dụng hai bo-bin sử dụng bo-bin đánh lửa Các đề xuất tiếp tục nghi ên cứu - Tiến hành nghiên cứu nhằm xác định thơng số thích hợp cho hệ thống đánh lửa hỗn hợp điện dung - điện cảm (có khả tich lũy lượng tự cảm) đề xuất - Thiết kế, thi công mạch đánh lửa hỗn hợp sử dụng bo-bin đơn tiến hành thực nghiệm đánh giá so sánh tác động hệ thống đến hoạt động động trước sau sử dụng đánh lửa hỗn hợp thông qua tiêu tính kinh tế, tính hiệu tiêu chất lượng khí thải - Đánh giá tính tiết kiệm mặt lượng sử dụng đánh lửa đề xuất TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS TS Đỗ Văn Dũng, Điện động điều khiển động cơ, NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2013 [2] VAW Hillier, Fundamentals of automotive electronics nd edition, Stanley Thornes ( Puplishers)Ltd, 1996 [3] Dipl –Ing (FH) Ulrich Adler, Automotive Hanbook, Bosch, 1993 [4]Terrence Lyle Williamson, Ignition system requirements and their application to the de sign of capacitor discharge ignition system, Naval postgraduate school Monterey, California, 1971 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 55 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an [5] Đinh Ngọc Ân, Trang bị điện ô tô máy kéo, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1980 [6] John B Heywood, Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill Book Company, 1988 [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor_discharge_ignition [8] http://www.motec.com/aboutignition/ignitionoverview/ [9]Audris Simakaukas, Hybrid Ignition system with variable spark duration for spark ignition engine, The th International conference, Vilnius, Lithuania, May 9-10, 2013 [10] Martin E Gerry, Inductive-capacitive cyclic charge-discharge ignition system, USA Patent No: 4293797, 1981 [11]Michael J Frech, Kenosha, Win, Matthew Joseph Edwards, Des, plainesIII, USA, Patent No: 5,806,504, sep, 15,1998 [12] Joseph M Lepley, Girard; Ohio USA, USA Patent No: US 6701904 B2, 2004 [13] Swapnil S Harel 1, Mohnish Khairnar ,, Vipul Sonawane 3, Laser Ignition System for IC Engines, 1,2 Dr Babasaheb Ambedkar Technical University, Lonere, Raigad, Maharashtra, India,3 Saraswati [14] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất giáo dục, 2000 [15] http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_ignition [16] Azer P Yalin, High power fiber delivery for laser ignition applications, Vol 21, Issue 106, pp A1102-A1112 (2013) [17] Mullett, J D cộng sự, Effects of laser parameters on laser ignition in an internal combustion engine, Department of Engineering University of Liverpool ,Photon06 Conference Manchester, Institute of Physics, OPD, Advanced Imaging III, September 2006 [18] M Lackner*, F Winter cộng sự, Laser Ignition in Internal Combustion Engines A Contribution to a Sustainable Environment, Institute of Chemical Engineering, Vienna University of Technology, Getreidemarkt 9/166, A-1060 Wien, Austria [19] PGS.TS Đỗ Văn Dũng KS Lâm Bá Nhạ, Nghiên cứu chuyển đổi hệ thống đánh lửa bán dẫn sang hệ thống đánh lửa trực tiếp, 2002 [20]GVC.Ths Nguyễn Văn Thình, PGS TS Đỗ Văn Dũng, Đỗ Quốc Ấm, Nguyễn Văn Long Giang, Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm hệ thống đánh lửa sử dụng phổ biến ô tô Việt Nam khả lắp lẫn, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh,2001 [21]TS Lê Văn Tụy, Nguyễn Viết Thuận, Đề tài nghiên cứu khoa học:Thiết kế mạch điều khiển góc đánh lửa sớm cho động M161, Mercedes-benz 140, Đại học Bách khoa Đà nẵng, 2004 [22]Nguyễn Duy Tấn; Bán dẫn hóa hệ thống đánh lửa xe thiết giáp BTR-60BP; Đại học Trần Đại Nghĩa [23]Đỗ Quốc Ấm công sự, Đề tài nghiên cứu khoa học:Nghiên cứu chế tạo mạch đánh lửa động tơ theo chương trình, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, 2004 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 56 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an [24] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Lâm Phương An, Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu tương thích hóa đặc tuyến làm việc IC đánh lửa theo chương trình, Đại học Sư Ph ạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 2003 [25] Technical education for automotive mastery, Ignition system, Toyota motor corporation,1992 [26] Dipl.Ing (FH) Horst Bauer, Automotive Electric/Electronic System, Robert Bosch GmBh,1995 [27] Konrad Reif Ed, Gasoline Engine Management, Springer Vieweg, 2015 [28] Dipl.Ing (FH) Ulrich Adler, Automotive handbook, Robert Bosch GmBh, 1993 [29]V.A.W.Hillier, Fundamentals of Automotive Electronics 2nd Edition, Stanley Chornes (Pullishers) Ltd, 1996 [30] Đỗ Văn Dũng, Trang bị điện điện tử ô tô đại - Hệ thống điện động cơ, NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2004 PHỤ LỤC A THIẾT KẾ CHẾ TẠO BOARD MẠCH THỬ NGHIỆM ĐÁNH LỬA ĐIỆN CẢM A.1 Giới thiệu Board mạch thiết kế nhằm giả lập hoạt động cho hệ thống đánh lửa Nó có khả thực đóng ngắt dịng điện qua hầu hết loại bobin đánh lửa, đồng thời cho phép người sử dụng thay đổi tốc độ động cách linh hoạt cách thay đổi tần số đánh lửa khoảng từ 600 vòng/phút đến 6000 vòng/phút Bên canh đó, người sử dụng cịn thay đổi thời gian tích luỹ lượng (tng) cách thay đổi thời gian dẫn transistor công suất cách tuỳ ý Tất thông số làm việc tốc độ động cơ, thời gian ngậm tính tốn hiển thị lên nình LCD board mạch Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 57 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình A.1:Board mạch thực tế A.2 Sơ đồ nguyên lý board mạch A.2.1Mạch nguồn 5V cấp cho vi xử lý cảm biến Hình A.2:Mạch nguồn 5V cấp cho board mạch Mạch nguồn sử dụng ổn áp LM7805 để biến đổi điện áp nguồn xe (12V-14V) thành điện áp ổn định 5V - 1A để cung cấp cho vi xử lí cảm biến A.2.2 Mạch auto reset cho vi điều khiển trung tâm Hình A.3:Mạch Auto reset cho vi điều khiển Khi cấp nguồn, có dòng điện qua điện trở 4,7kΩ nạp tụ Chân RESET bị kéo xuống mức thấp làm vi xử lý bị reset ta vừa cắm nguồn Điều có tác dụng giúp điện áp nguồn ổn định cho phép vi xử lí làm việc Đồng thời, mạch auto reset cịn giúp vi xử lí ln hoạt động bắt đầu chương trình ta cấp nguồn, điều hạn chế sai sót tính lưu biến vi xử lí A.2.3 Mạch opto cách li xung cao áp từ Igniter CDI Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 58 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình A.5:Sơ đồ nguyên lý mạch cách ly quang Opto Mạc cách ly quang opto nhằm bảo vệ linh kiện điện tử mạch khỏi xung điện áp cao Đồng thời, biến xung cao áp phóng từ tụ điện igniter CDI thành xung vng đưa vi xử lí chân NE Từ tín hiệu này, vi xử lí biết thời điểm đánh lửa để điều khiển igniter đánh lửa điện cảm, đồng thời, vi xử lí lập trình đếm xung để biết tốc độ động A.2.4 Mạch Igniter Hính A.6:Sơ đồ nguyên lý mạch Igniter đánh lửa điện cảm Mạch igniter đánh lửa điện cảm sử dụng transistor công suất dạng transistor trường Đặt điểm transistor trường cho khả dẫn dòng cao nhiều so với transistor lưỡng cực kích thước nhỏ gọn Mạch igniter vi xử lí điều khiển thơng qua chân Trigger TI đệm A.2.5 Mạch vi điều khiển trung tâm mạch cấp xung lock thạch anh cho vi điều khiển Vi xử lí trung tâm chọn để sử dụng đề tài PIC16F88 hãng MICROCHIP Đây vi xử lí 8bit có cấu hình mạnh, có cấu hình tập lệnh RISC đơn giản với cấu trúc phần cứng Havard Vi xử lí chọn hoạt động với tần số thạch anh tối đa 20Mhz nhằm phát huy hết cơng suất tính tốn Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 59 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hính A.7:Vi xử lí trung tâm PIC16F88 Microchip A.2.6 Sơ đồ PCB board mạch Board mạch thiết kế phần mềm Proteus, board phủ xanh hai lớp, có mạ vàng chân linh kiện để chống oxy hố Hính A.8:Sơ đồ PCB mặt Hính A.9: Sơ đồ PCB mặt sau B.CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG THỰC NGHIỆM Trong trình nghiên cứu, người thực khảo sát, đo đạc thông số tiế n hành thực nghiệm xưởng Động thuộc Khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Các dụng cụ đo điện sử dụng để nghiên cứu đề tài : 60 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an B.1 Đồng hồ VOM hãng SANWA (Nhật) B.2.Đồng hồ VOM có thang đo hệ số tự cảm hãng Tenmars Electronic (Đài Loan) B.3 Máy Oscilloscope Pico 2205MSO dụng cụ đo đ kèm nhằm đo cƣờng độ dòng điện điện áp sơ cấp hệ thống đánh lửa hãng PicoScope (Anh) B.4.Biến áp AC- DC sử dụng nguồn điện AC 220V điều chỉnh điện áp đầu DC Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 61 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an C Mơ hình thực tế mạch đánh lửa hỗn hợp Mơ hình thực tế sau hoàn thành, với mạch bo-bin dùng tụ riêng biệt - Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 62 Luan van C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn