Môn học hệ thống điện điện tử ô tô design a test equipment for ignition coils

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

MÔN HỌC: HỆ THỐNG ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ Ô TÔDESIGN A TEST EQUIPMENT FOR IGNITION COILS

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Ký tên

THIẾT KẾ BỘ KIỂM TRA CUỘN ĐÁNH LỬA

1 Mở đầu:

Bôbin đánh lửa (cuộn đánh lửa) là một bộ phận quan trọng của hệ thống đánh lửa trên xe, có nhiệm vụ cung cấp dòng điện đến các bugi Khi xe thường xuyên không khởi động được hoặc thường xuyên chết máy thì bôbin đánh lửa có thể bị hư hỏng và cần phải được thay thế Do vậy cần những phương pháp để có thể kiểm tra thiết bị này trên các ô tô.

Có những phương pháp kiểm tra như: sử dụng multimeter (đồng hồ vạn năng) để kiểm tra điện trở của cuộn dây và so sanh với các thông số kỹ thuật được hãng cung cấp; hay thực hiện tháo bugi để kiểm tra tia lửa ; sử dụng bút kiểm tra đánh lửa để kiểm tra từ trường cuộn bobin thông qua quan sát tín hiệu đèn led gửi về Với những phương pháp nêu trên, có thể thấy được đối với những hư hỏng nhỏ trên cuộn đánh lửa thì việc sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện trở hay dùng bút thử đánh lửa sẽ khó xác định được chính xác, do đó phương pháp thực hiện tháo bugi (hoặc bobin) để kiểm tra chất lượng tia lửa sẽ cho ra được kết quả trực quan hơn hết.

Thông thường việc tháo lắp bugi để kiểm tra ngay trên xe sẽ khá bất tiện vì cần phải tháo relay bơm nhiên liệu và cần phải khởi động động cơ để cấp nguồn điện để kiểm tra Do đó, để giảm thiểu sự bất tiện trên, có thể sự dụng một mạch điện tử để mô phỏng lại quá trình tạo ra tia lửa trên cuộn đánh lửa hoặc bugi.

2 Nguyên lý:

Yếu tố quan trọng nhất để cuộn đánh lửa có thể tạo ra điện áp cao ở đầu ra cuộn thứ chính là từ trường biến thiên xuất hiện ở cuộn sơ làm xuất hiện dòng cảm ứng ở cuộn thứ cấp Tiếp theo đó là thời gian ngậm (dwell time) để từ trường ở cuộn sơ đạt giá trị cực đại, nếu vượt quá giá trị này thì sẽ xuất hiện hiện tượng bão hòa ở bobin

1

và sinh ra nhiệt, thời gian ngậm ở các hệ thống đánh lửa thường vào khoảng 3 - 4 mili giây.

Hiện nay, các bobin trên xe thường được sử dụng tương tự máy biến áp loại xung, là loại biến áp có kích thước nhỏ, tiết kiệm dây đồng, không yêu cầu nguồn điện lớn, và vẫn cho điện áp cao ở đầu cuộn thứ nhờ vào việc điều chỉnh và tăng tần số đóng mở (hay dao động của từ trường sinh ra ở cuộn sơ) Trong đó độ rộng xung biểu thị thời gian ngậm của cuộn sơ.

3 Thiết kế thiết bị kiểm tra:

• Nguồn điện một chiều 12V và công tắc nguồn.

• Mạch điện tử để tạo xung gồm: IC 555 Timer, IC ổn áp dương cố định, 2 diode chuyển đổi tín hiệu tốc độ cao, 2 điện trở, 2 tụ điện.

• Module thực thi đóng cắt đánh lửa: có thể sử dụng module đánh lửa năng lượng cao (H.E.I) ở trong các bộ chia điện trên ô tô Nhằm để tận dụng bộ chuyển đổi tín hiệu, điện trở chấn lưu, transistor đóng cắt trên nó.

Hình 1 Nguồn pin 12V

2

Hình 2 IC 555 Timer

Hình 3 IC ổn áp đầu ra dương

3

Hình 4 Diode chuyển đổi tín hiệu tốc độ cao

Hình 5 Điện trở

4

Hình 6 Tụ điện

Hình 7 Module đánh lửa năng lượng cao

5

Hình 8 Sơ đồ đấu dây kết nối với Module H.E.I

Dựa vào chức năng và mục đích sử dụng của thiết bị, thì chính module H.E.I và mạch tạo xung điều khiển là hai thành phần quan trọng không thể thiếu Theo sơ đồ đấu dây trên (Hình 8) thì ở 2 đầu vào nối từ bộ chuyển đổi tín hiệu (Signal

Converter) nối với bộ phận đánh lửa sớm bằng cơ khí, có thể được thay một bằng

đầu ra của mạch tạo xung và một bằng dây nối mass Mạch tạo xung sẽ nhận chung nguồn điện 12V với module H.E.I và được nối với bobin đánh lửa.

Khi bobin được kết nối với thiết bị kiểm tra, và đầu dây cao áp của bobin đặt gần một thanh sắt (Ground) và công tắc nguồn đóng, thì đầu cao áp của bobin sẽ phóng điện Bằng việc điều chỉnh tần số xung ở IC 555 Timer, có thể khiến tia lửa phựt ra dữ dội hơn.

6