Xây dựng hệ thống đánh lửa trên sa bàn điện ô tô

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU3PHẦN I6TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ61.1. Khái quát chung về hệ thống đánh lửa trên ô tô61.2. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đánh lửa61.3. Một số loại hệ thống đánh lửa thường gặp hiện nay71.4. Hệ thống đánh lửa thường71.4.1. Khái quát chung về hệ thống71.4.2. Một số bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa thường91.5. Hệ thống đánh lửa bán dẫn171.5.1. Sơ đồ nguyên lý171.5.2. Nguyên lí hoạt động171.5.3. Một số bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa bán dẫn181.6. Hệ thống đánh lửa trực tiếp261.7. Tính cấp thiết của đề tài281.8. Mục tiêu đề tài29PHẦN II30CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN302.1. Mục đích chế tạo mô hình hệ thống đánh lửa302.2. Yêu cầu của mô hình hệ thống đánh lửa302.3. Các phương án chế tạo mô hình312.3.1 Lập các phương án chế tạo mô hình312.3.2. Lựa chọn phương án352.4. Chế tạo các tấm panel cho mô hình hệ thống đánh lửa352.5. Lựa chọn vật liệu và các chi tiết để thiết kế mô hình382.6. Chế tạo khung mô hình392.61. Kích thước khung mô hình tổng quát392.6.2. Thiết kế khung đỡ dưới402.6.3. Thiết kế phần giá đỡ và mặt gá thiết bị402.7. Mô hình hoàn thiện41PHẦN III : XÂY DỰNG NỘI DUNG THỰC HÀNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN453.1. Những hư hỏng và kiểm tra hệ thống đánh lửa45 3.1.1. Những hư hỏng của hệ thống đánh lửa trên ô tô453.1.2. Tạo Pan trực tiếp cho hệ thống đánh lửa trên mô hình473.2. Trình tự tháo bộ chia điện533.3. Kiểm tra hư hỏng của các chi tiết cụm chi tiết trong hệ thống đánh lửa563.3.1. Kiểm tra cuộn sơ cấp563.3.2. Kiểm tra điện trở cuộn thứ cấp573.3.3. Kiểm tra bộ đánh lửa573.3.4. Kiểm tra biến áp đánh lửa573.3.5. Kiểm tra bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm chân không583.3.7. Kiểm tra bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm ly tâm593.3.8. Kiểm tra bugi603.3.9. Kiểm tra dây cao áp603.4. Quy trình lắp bộ chia điện613.5. Vận hành mô hình643.5.1. Công việc chuẩn bị643.5.2. Đấu dây và vận hành mô hình.65KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ70TÀI LIỆU THAM KHẢO71

MỤC LỤC

PHẦN I 6

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ 6

1.1 Khái quát chung về hệ thống đánh lửa trên ô tô 6

1.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đánh lửa 7

1.3 Một số loại hệ thống đánh lửa thường gặp hiện nay 8

1.4 Hệ thống đánh lửa thường 8

1.4.1 Khái quát chung về hệ thống 8

1.4.2 Một số bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa thường 9

1.4.2.1 Bộ chia điện 9

1.4.2.2 Bô bin 14

1.4.2.3 Bu gi 15

1.4.2.4 Tụ điện 16

1.4.2.5 Dây cao áp 17

1.5 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 18

1.5.1 Sơ đồ nguyên lý 18

1.5.2 Nguyên lí hoạt động 18

1.5.3 Một số bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa bán dẫn 18

1.5.3.1 Bộ chia điện 18

1.5.3.3 Bộ phận tạo xung điện 20

1.5.3.4 Các cơ cấu điều chỉnh góc đánh lửa 22

1.5.3.6 Bugi và cách chọn lựa bugi 25

1.7 Tính cấp thiết của đề tài 29

1.8 Mục tiêu đề tài 30

PHẦN II 30

CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN 30

2.1 Mục đích chế tạo mô hình hệ thống đánh lửa 30

2.2 Yêu cầu của mô hình hệ thống đánh lửa 31

2.3 Các phương án chế tạo mô hình 32

2.3.1 Lập các phương án chế tạo mô hình 32

2.3.2 Lựa chọn phương án 35

2.4 Chế tạo các tấm panel cho mô hình hệ thống đánh lửa 36

2.5 Lựa chọn vật liệu và các chi tiết để thiết kế mô hình 39

2.6 Chế tạo khung mô hình 40

2.6.1 Kích thước khung mô hình tổng quát 40

2.6.2 Thiết kế khung đỡ dưới 40

2.6.3 Thiết kế phần giá đỡ và mặt gá thiết bị 41

2.7 Mô hình hoàn thiện 42

PHẦN III : XÂY DỰNG NỘI DUNG THỰC HÀNH HỆ THỐNG 47

ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN 47

3.1 Những hư hỏng và kiểm tra hệ thống đánh lửa 47

3.1.1 Những hư hỏng của hệ thống đánh lửa trên ô tô 47

3.1.2 Tạo Pan trực tiếp cho hệ thống đánh lửa trên mô hình 49

Để tăng khả năng nhận thức và tư duy cho người học thì việc tạo pan cho hệ thống là rất cần thiết Khi bị hư hỏng ở đâu đó trong hệ thống thì người học sẽ tìm ngay được vị trí hư hỏng và cách khắc phục vì vậy đây sẽ là bước quan trọng để đáp ứng được yêu cầu mà đề tài đặt ra về xây dựng nội dung thực hành 49

a) Tạo Pan ở ắc quy 50

b) Tạo Pan ở cầu chì 51

c) Tạo Pan ở khóa điện 52

d) Tạo Pan ở bộ chia điện 52

e) Tạo Pan ở dây cao áp và bugi 53

f) Tạo Pan ở mô tơ dẫn động 54

g) Tạo Pan trên dường dây 54

3.2 Trình tự tháo bộ chia điện 55

3.3 Kiểm tra hư hỏng của các chi tiết cụm chi tiết trong hệ thống đánh lửa 58

3.3.1 Kiểm tra cuộn sơ cấp 58

3.3.2 Kiểm tra điện trở cuộn thứ cấp 58

3.3.3 Kiểm tra bộ đánh lửa 59

3.3.4 Kiểm tra biến áp đánh lửa 59

3.3.5 Kiểm tra bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm chân không 60

3.3.7 Kiểm tra bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa sớm ly tâm 61

3.3.8 Kiểm tra bugi 62

3.3.9 Kiểm tra dây cao áp 62

3.4 Quy trình lắp bộ chia điện 63

3.5 Vận hành mô hình 66

3.5.1 Công việc chuẩn bị 66

3.5.2 Đấu dây và vận hành mô hình 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa thường 9

Hình 1.2 Cấu tạo bộ chia điện 10

Hình 1.3 Cấu tạo bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm 12

Hình 1.4 Bộ đánh lửa sớm kiểu chân không với hộp màng hộp màng kép 13

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo bô bin 14

Hình 1.6 Cấu tạo bu gi 15

Hình 1.7 Cấu tạo của tụ điện 17

Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn 18

Hình 1.10 Cấu tạo bộ chia điện 19

Hình 1.11 Hoạt động của bôbin 20

Hình 1.12 Bộ phận tạo xung của bộ chia điện 21

Hình 1.13 Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên 21

Hình 1.14 Bộ đánh lửa sớm li tâm 22

Hình 1.15 Bộ đánh lửa sớm chân không 23

Hình 1.16 Hoạt động của IC đánh lửa 24

Hình 1.17 Các điều khiển của IC đánh lửa 25

Hình 1.18 Bugi 26

Hình 1.19 Hệ thống đánh lửa trực tiếp 27

Hình 1.20 Các thành phần của hệ thống đánh lửa trực tiếp 28

Hình 1.21 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa trực tiếp 29

Hình 2.1 Bộ chia diện bán dẫn 31

Hình 2.2 Phương án khung xa bàn kiểu nằm ngang 33

Hình 2.3 Phương án khung xa bàn kiểu đứng 34

Hình 2.4 Phương án bố trí nhiều hệ thống trên mô hình 35

Hình 2.5 Các tấm panel 37

Hình 2.6 Tấm Panel chế tạo hệ thống đánh lửa 37

Hình 2.7 Vị trí nắp đặt các tấm panel 38

Hình 2.8 Các tấm panel được lắp trên khung mô hình 38

Hình 2.9 Thép hộp 39

Hình 2.10 Thép chữ V 39

Hình 2.11 Bánh xe 39

Hình 2.12 Kích thước khung mô hình chuẩn bị chế tạo 40

Hình 2.13 Giá đỡ khung bắt với mặt bàn 41

Hình 2.14 Kích thước thép hộp tạo khung giá đỡ 41

Hình 2.15 Khung hình tổng quát khung giá 41

Hình 2.16 Mô hình khung giá đỡ 42

Hình 2.18 Các hệ thống được lắp trên mô hình 42

Hình 2.19 Mô hình chụp từ bên phải 44

Hình 2.20 Mô hình chụp từ bên trái 45

Hình 3.1 Sơ đồ tạo pan của hệ thống đánh lửa sử dụng trên mô hình 49

Hình 3.2 Mô hình hệ thống 50

Hình 3.3 Tạo pan ở ắc quy 50

Hình 3.4 Tạo pan ở cầu chì 51

Hình 3.5 Tạo pan ở khóa điện 52

Hình 3.6 Tạo pan cho bộ chia điện 52

Hình 3.7 Tạo pan cho bugi và dây cao áp 53

Hình 3.8 Tạo pan ởmô tơ dẫn động 54

Hình 3.9 Tạo pan cho đường dây 54

Hình 3.21 Kiểm tra cuộn sơ cấp của bô bin 58

Hình 3.22 Kiểm tra cuộn thứ cấp của bô bin 59

Hình 3.23 Kiểm tra điện áp cấp nguồn 59

Hình 3.24 Kiểm tra khe hở không khí 60

Hình 3.25 Kiểm tra trị sốđiện trở 60

Hình 3.26 Kiểm tra bộ chỉnh thời điểm đánh lửa sớm chân không 61

Hình 3.27 Kiểm tra rô-to bộđiều chỉnh đánh lửa sớm ly tâm 61

Hình 3.28 Kiểm tra bugi 62

Hình 3.29 Kiểm tra dây cao áp 62

Hình 3.41 Sơ đồ hoạt động của hệ thống sử dụng trên mô hình 67

Hình 3.42 Cấp (+) cho hệ thống 68

Hình 3.43 Cấp (-) cho hệ thống 68

Hình 3.44 Cấp nguồn cho đèn báo 69

Hình 3.45 Nối dây dẫn động 69

Hình 3.46 Cấp nguồn từ ắc quy 70

Hình 3.47 Hệ thống sau khi đã được đấu dây 70

Hình 3.48 Vận hành hệ thống 71

Hình 3.49 Bu gi phát ra tia lửa điện 71

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đây nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến rất mạnh mẽ Có rất nhiều các thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng rãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải

Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ôtô cũng không ngừng đưa đến cho người tiêu dùng công nghệ mới Và hơn nữa với việc kết hợp các công

nghệ điện - điện tử ngày càng làm cho ô tô trở nên hiện đại, tiện nghi và tính an toàncao hơn.

Ở Việt Nam nghành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng Tuy nhiênvới sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đãdần đưa các công nghệ tiên tiến như điện - điện tử hiện đại ứng dụng vào chế tạo vàlắp ráp ô tô.Trong đó lĩnh vực về hệ thống đánh lửa là chức năng quan trọng của hệthống điện ô tô

Trong phạm vi trường “Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng yên” những năm gần đâykhoa cơ khí động lực đã có rất nhiều đổi mới về công nghệ kỹ thuật phục vụ tronggiảng dạy Các tài liệu và mô hình sử dụng trong công tác đào tạo luôn luôn được đổimới giúp cho sinh viên có điều kiện tiếp xúc và học tập tốt nhất có thể bắt kịp với cáccông nghệ hiện đại Tuy vậy lĩnh vực về hệ thống đánh lửa vẫn còn hạn chế, số lượngchưa nhiều, các bài thực hành vẫn sơ sài chưa đáp ứng đủ điều kiện học tập

Nhận thấy đây là việc cần thiết và rất quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô

hiện nay chúng em đã được định hướng và thực hiện đề tài “Xây dựng hệ thống đánh lửa trên sa bàn điện ô tô” Đề tài sẽ thực hiện việc nghiên cứu kết cấu, xây dựng phương án, chế tạo mô hình “Xây dựng hệ thống đánh lửa trên sa bàn điện ô tô” và nội dung thực hành cho mô hình Đề tài được thực hiện bởi sự hướng dẫn của thầy Lê Anh Vũ cùng với các thầy cô khác trong khoa Đề tài được thực hiện và hoàn thành tại

khoa cơ khí động lực trường đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng yên Nhưng do kiến thứccòn hạn chế và không có nhiều thời gian nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi thiếusót Mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đề tài của em đượchoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Hưng Yên, ngày… tháng 6 năm 2013

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Công Sơn

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ

1.1 Khái quát chung về hệ thống đánh lửa trên ô tô

Hệ thống đánh lửa trên xe ô tô là một hệ thống rất quan trọng và có ảnh hưởng rấtlớn tới quá trình làm việc của động cơ Để cho động cơ có thể hoạt động ổn định vàtiết kiệm nhiên liệu thì thời điểm đánh lửa phải là lý tưởng Tuy nhiên góc thời điểmđánh lửa là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động của động cơ Ngoài

ra để động cơ hoạt động có hiệu quả, phải có các yếu tố áp suất nén cao, hỗn hợp khí –nhiên liệu tốt.

Chức năng cơ bản của hệ thống đánh lửa là phát ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợpkhí – nhiên liệu trong xi lanh Do đó cần phải thỏa mãn các yêu cầu, điều kiện về: tialửa mạnh, thời điểm đánh lửa đúng, độ bền thích hợp

Ngày nay có nhiều hệ thống đánh lửa được sử dụng trên ô tô từ đơn giản đến hiệnđại Đặc biệt là sự tiến bộ của khoa học – kỹ thuật thì hệ thống đánh lửa điện tử ngàycàng được sử dụng rộng rãi.

1.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đánh lửa

a) Nhiệm vụ

Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến nguồn điện xoay chiều hoặcmột chiều có hiệu điện thế thấp (12 – 24V) thành các xung điện thế cao (15000 –40000V) Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bố đến bu gi đúng thời điểm

để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hòa khí

- Góc đánh lửa sớm phải đúng trong mọi chế độ hoạt động của động cơ

- Độ bền thích hợp: nếu hệ thống đánh lửa hỏng thì động cơ ngừng hoạt động vìvậy hệ thống đánh lửa phải có đủ độ tin cậy để chịu đựng sự rung động và nhiệt màđộng cơ sinh ra

c) Phân loại

• Phân loại loại theo phương pháp tích lũy năng lượng

- Hệ thống đánh lửa điện cảm

- Hệ thống đánh lửa điện dung

• Phân loại theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến

- Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall

- Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang

• Phân loại theo cách phân phối điện áp

- Hệ thống đánh lửa sử dụng bộ chia điện

- Hệ thống đánh lửa không sử dụng bộ chia điện.

• Phân loại theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm

- Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng cơ khí

- Hệ thống đánh lửa với bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử

• Phân loại theo nguyên lý làm việc

- Hệ thống đánh lửa thường

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn

- Hệ thống đánh lửa điện tử

- Hệ thống đánh lửa Manhêtô

- Hệ thống đánh lửa điện dung

1.3 Một số loại hệ thống đánh lửa thường gặp hiện nay

- Hệ thống đánh lửa thường

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn

- Hệ thống đánh lửa trực tiếp

1.4 Hệ thống đánh lửa thường

1.4.1 Khái quát chung về hệ thống

Kiểu hệ thống đánh lửa này có cấu tạo cơ bản nhất Trong hệ thống đánh lửa thường, dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng cơ Dòng sơ cấp của

bô bin được điều khiển cho chạy ngắt quãng qua tiếp điểm của vít lửa Bô bin được điều khiển cho chạy ngắt quãng qua tiếp điểm của vít lửa Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm

li tâm tốc và chân không điều khiển thời điểm đánh lửa Bộ chia điện sẽ phân phối điện cao áp từ cựôn thứ cấp đến các bugi

6 7

8 9

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa thường.

2 Khóa điện 6 Cuộn thứ cấp 10 Cặp tiếp điểm.

3 Điện trở phụ 7 Con quay chia điện 11 Cam chia điện.

4 Cuộn sơ cấp 8 Thân bộ chia điện 12 Tụ điện.

b) Nguyên lý làm việc

Khi đóng khóa điện, dòng điện một hiều I1 sẽ qua cuộn sơ cấp (4) Khi tiếpđiểm (10) đóng, mạch sơ cấp khép kín và dòng sơ cấp trong mạch có chiều từ: (+) ắcquy - khóa điện - điện trở phụ - cuộn sơ cấp - tiếp điểm – mát – đến (-) ắc quy

Khi khóa điện ở nắc Start điện trở phụ được nối tắt loại ra khỏi mạch sơ cấptrên Thời gian tiếp điểm đóng dòng sơ cấp gia tăng từ giá tri I0 đến giá trị Imax

Cam chia điện quay, tác động tiếp điểm mở ra, mạch sơ cấp bị ngắt (mở) độtngột, từ trường trong lõi thép bị ngắt đột ngột, từ thông do dòng sơ cấp sinh ra biếnthiên móc vòng qua hai cuộn sơ cấp và thứ cấp Trong cuộn sơ cấp sinh ra sức điệnđộng tự cảm C1 có trị số 180-300v Đồng thời trong cuộn thứ cấp xuất hiện một sứcđiện động căm ứng có trị số 18-25kV Lúc đó xung cao áp ở cuộn thứ cấp sẽ đc dẫnqua con quay bộ chia điện để dẫn đến bugi và phóng qua khe hở của bugi tạo ra tia lửađiện đúng thời điểm gần cuối của quá trình nén để đốt cháy hỗn hợp công tác của động

Kết cấu bộ chia điện gồm 3 bộ phận chính:

• Bộ phận tạo xung

• Bộ phận chia điện cao áp

• Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm

Hình 1.2 Cấu tạo bộ chia điện.

1 Trục bộ chia điện 5 Vấu cam 9 Cọc cao áp.

2 Quả văng 6 Đầu con quay 10 Nắp bộ chia điện.

3 Mâm di động 7 Phần tiếp điện 11 Hộp chân không.

4 Cặp tiếp điểm 8 Than dẫn điện 12 Vỏ bộ chia điện

a) Bộ tạo xung

Bộ tạo xung gồm có cam và cặp tiếp điểm Cam chia điện và con quay được lắpđồng trục với nhau Trục bộ chia điện được dẫn động từ trục cam của cơ cấu phân phốikhí của động cơ với tỷ số truyền là 2:1 Số vấu cam bằng số xi lanh của động cơ Cặp tiếp điểm được lắp cố định trên một mâm gọi là mâm tiếp điểm Nó được bố trí bên trong bộ chia điện và có nhiệm vụ đóng ngắt dòng sơ cấp Cặp tiếp điểm này hoạt động nhờ vào tác động của vấu cam Khi trục của bộ chia điện quay theo chiều làm việc cho đến khi vấu cao của cam tác động vào cần tiếp điểm động làm cho tiếp điểm

mở ra Tiếp điểm mở hoàn toàn khi đỉnh của vấu cam tác động vào cần tiếp điểm động Quá trình lặp đi lặp lại cho các vấu cam tiếp theo Khe hở tiếp điểm ở trạng thái

mở ảnh hưởng đến thời gian đóng tiếp điểm (đặc biệt ở tốc độ cao) và việc tạo thành

tia lửa ở tiếp điểm Khi tiếp điểm bắt đầu mở ( đặc biệt ở số vòng quay thấp ) Khe hở tiếp điểm có trị số thích hợp trong khoảng 0,3÷ 0,45 mm.

b) Bộ phận chia điện cao áp

- Con quay chia điện

- Nắp bộ chia điện

- Than tiếp điểm và lò xo

Con quay chia điện được lắp cách điện với trục và cố định trên trục của bộ chia điện bằng các mặt vát trên trục và trên con quay Thỏi than tiếp điểm lắp cùng lò xo để

đảm bảo tiếp xúc giữa rô to (con quay) với cọc cao áp trung tâm Con quay được chế

tạo bằng nhựa Êbôlít là một loại có tính cách điện cao có các tấm đồng để dẫn điện Nắp bộ chia điện được làm bằng vật liệu nhựa cách điện tốt, trên nắp có các cọc đấu dây cao áp dẫn đến các bu gi đánh lửa, số cọc bằng với số xi lanh của động cơ Ở giữa nắp bộ chia điện có một cọc trung tâm tiếp nhận điện cao áp từ bô bin tới và phân chia tới các bu gi đánh lửa theo thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ

Khi tốc độ động cơ tăng cao lực ly tâm của hai quả văng thắng được sức căng của hai lò xo làm cho 2 quả văng văng ra phía ngoài Dẫn đến 2 chốt trượt trong hai rãnh của thanh vai làm cho thanh vai quay một góc, kéo theo cam quay cùng chiều vớitrục bộ chia điện một góc Khi tốc độ động cơ giảm lực ly tâm của hai giảm xuống thì lực căng của lò xo kéo cho hai quả văng ép lại làm cho cam quay ngược lại một chút

+Cấu tạo

I II

Hình 1.3 Cấu tạo bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm.

I - Động cơ chạy không tải II - Động cơ chạy ở tốc độ tối đa.

Bộ điều chỉnh ly tâm gồm có 1 đĩa cố định với trục cam và được lắp với các trục

7 của quả văng Các quả văng 2 được liên kết với nhau bằng 2 lò xo 6 hai lò xo nàyluôn có xu thế kéo cho hai quả văng vào và có độ cứng khác nhau có mục đích trongquá trình làm việc dễ dàng và tăng phạm vi điều chỉnh, mỗi quả văng có một chốt 5nằm lọt vào rãnh ở trên thanh vai 3 Tấm này bắt chặt trên ống lót của cam 1 Camđược trục 4 dẫn động thông qua trục 7 của quả văng, 2 quả văng có thể quay quanh 2chốt

- Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm kiểu chân không

+ Cấu tạo:

Hình 1.4 Bộ đánh lửa sớm kiểu chân không với hộp màng hộp màng kép.

1 - Mâm di động 5 - Vỏ hộp chân không.

2 - Cần kéo 6 - Đầu ống chân không nối phía sau bướm ga

3 - Màng cao su 7 - Lỗ hồi vị màng, nối với buồng phía trước bướm ga.

độ chân không trên bướm ga tăng lên làm hút hai màng nhỏ về bên trái kéo theo cầnnối 10 dịch chuyển sang trái thắng được sức căng lò xo 7 và nén lò xo 7 lại Đồng thờikéo cần 2 dịch chuyển sang trái làm cho mâm tiếp điểm quay cùng chiều với trục bộchia điện làm giảm góc đánh lửa sớm ở mức ổn định Vì khi tốc độ động cơ quá cao,góc đánh lửa quá sớm sẽ gây kích nổ làm giảm công suất động cơ Vậy khi tốc độđộng cơ quá cao góc đánh lửa sớm giảm nhằm mục đích ổn định công suất động cơ,giảm hiện tượng kích nổ

1.4.2.2 Bô bin

Công dụng của bô bin là biến đổi dòng điện 6 – 12V thành dòng điện áp cao18– 24V

a) Kết cấu

Bô bin thường được làm kín không tháo lắp chi tiết bên trong để sửa chữa Lõi

bô bin được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, có chiều dày 0,35 mm, được sơn cáchđiện ghép lại với nhau Trên lõi thép được quấn cách điện hai cuộn dây sơ cấp và thứcấp Cuộn dây sơ cấp (W1) thường có số vòng dây trong khoảng 250 ÷ 400 vòng,đường kính dây quấn từ 0,7 ÷ 0,8 mm Cuộn dây thứ cấp (W2) có 19000 ÷ 26000 vòngđường kính từ 0,07 ÷ 0,1 mm Hệ số biến áp của biến áp đánh lửa trong hệ thống đánhlửa điện tử có giá trị trong khoảng 60 ÷ 80 V

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo bô bin.

1 - Cọc cao áp 8 - Cuộn dây sơ cấp.

2 - Các lá thép kỹ thuật 9 - Cuộn dây thứ cấp.

3 - Nắp cách điện 10 - Khoang chứa dầu làm mát.

4 - Lò xo tiếp dẫn 11 - Sứ cách điện.

5 - Vỏ của biến áp 12 - Lõi.

6 - Giá đỡ 13 - cọc nối ra tiếp điểm (cọc âm )

7 - Mạch từ trường ngoài 14- Cao áp trung tâm 15 - Cọc dương (BK+)

Bô bin là bộ phận tạo ra điện áp cao để cung cấp cho bu gi thực hiện đánh lửa.Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp làm việc trong môi trường có điện từ trường rất mạnh,

sự biến thiên dòng điện và điện áp lớn, tỏa nhiệt ra xung quanh Khi động cơ làm việctrong thời gian dài bô bin sẽ rất nóng do lượng nhiệt nó sinh ra bởi các cuộn dây

1.4.2.3 Bu gi

Công dụng của bu gi: là nơi tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp

a) Kết cấu

Kết cấu của một bu gi gồm các bộ phận chính sau :

- Phần sứ cách điện bọc trong vỏ kim loại

- Cực trung tâm bằng thép hợp kim chịu nhiệt độ cao, chống rỉ sét, không

bị ăn mòn hoá học

- Phần trên vỏ kim loại có dạng lục giác để tháo lắp bu gi

- Quanh chân bu gi có ren vặn vào nắp máy

- Cực bên của bu gi được hàn ở chân bu gi

Khoảng cách từ cực trung tâm và cực bên gọi là khe hở chấu bu gi,thường khe

hở này được quy định theo từng loại động cơ và từ 1,0-1,3 mm

Hình 1.6 Cấu tạo bu gi.

Dựa theo nhiệt độ làm việc của bugi mà chia thành hai loại như sau:

+ Bugi nóng.

+ Bugi lạnh

Bugi nóng : Có chân sứ cách điện dài , đường truyền nhiệt dài nên khả năngthoát nhiệt kém Thường dùng cho những động cơ có tỷ số nén thấp , ứng suất nhiệtthấp

Bugi lạnh : Có chân sứ cách điện ngắn, đường truyền nhiệt ngắn nên khả năngthoát nhiệt nhanh Thường dùng cho những động cơ có tỷ số nén cao , ứng suất nhiệtcao

b) Điều kiện làm việc

- Chịu tải trọng cơ khí, sự rung sóc của động cơ, áp suất nộn và chảy của hỗnhợp nhiên liệu khá cao 50- 60(KG/ cm2)

- Chịu tải trọng nhiệt do quá trình cháy, do tia lửa điện hồ quang (1800-2000oC) Trong khi đó quá trình nạp chỉ là 50-80o C, nói cách khác tải trọng nhiệt thay đổi

- Ngoài ra bu gi còn làm việc với điện áp cao, phần chấu của bu gi tiếp xúc trựctiếp với sản phẩm của quá trình cháy , chịu ăn mòn hóa học, chịu nhiệt độ cao

1.4.2.4 Tụ điện

a) Kết cấu

Tụ điện gồm 2 bản cực làm bằng kim loại được quấn cách điện với nhau nhờlớp giấy cách điện Cực dương nối với tiếp điểm động đầu cực của Transistor Cực âmđược nối với mát (nối trực tiếp với vỏ)

Trị số điện dung của tụ khoảng 0,15-0,25µF Thời gian nạp và phóng của tụ làrất ngắn 500-2800 lần/giây

Ta thường gặp 2 loại tụ :

- Loại tụ thường được cấu tạo bằng 2 băng giấy nhôm mỏng cách điện với nhaunhờ lớp giấy sáp Tất cả được cuộn tròn thành ống và được bọc kín trong vỏ bằng kimloại đầu của băng được nối (Hình 1.7 a)

- Loại thứ 2 có kích thước nhỏ hay được dùng hơn, ở loại này trên giấy tẩm dầu

có 1 lớp thiếc mỏng và trên bề mặt có lớp kẽm mỏng (Hình1.7 b)

Hình 1.7 Cấu tạo của tụ điện.

b) Điều kiện làm việc

Tụ điện làm việc dưới điện áp và dòng điện khá lớn, nó tích và phóng điện đểbảo vệ các má vít

1.4.2.5 Dây cao áp

* Kết cấu : Dây cao áp bao gồm hai phần chính là vỏ và lõi

Hình 1.8 Dây cao áp.

a -Dây cao áp điện trở b - Dây cao áp đơn

1a - Lõi dẫn điện nhiệuu sợi 1b - Dây cao áp đơn

lớp vỏ Để tránh hiện tượng bị đứt ngầm người ta còn chế tạo lõi dẫn bằng bột than cótrị số điện trở cao.

bô bin, xung cao áp này thông qua dây cao áp truyền đến nắp chia điện bugi,tạo tia lửađiện ở bugi

1.5.3 Một số bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa bán dẫn

1.5.3.1 Bộ chia điện

Bộ chia điện là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đánh lửa Nó có nhiệm

vụ tạo nên những xung điện ở mạch sơ cấp của HTĐL và phân phối điện cao thế đến các xy lanh theo thứ tự nổ của động cơ đúng thời điểm Bộ chia điện có thể chia làm

ba bộ phận: bộ phận tạo xung điện, bộ phận chia điện cao thế và các cơ cấu điều chỉnhgóc đánh lửa.

Hình 1.10 Cấu tạo bộ chia điện.

1.5.3.2 Bô bin

Bô bin tạo ra điện áp cao đủ để phóng tia hồ quang giữa hai điện cực của bugi.Các cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lõi Số vòng của cuộn thứ cấp lớn hơncuộn sơ cấp khoảng 100 lần Một đầu của cuộn sơ cấp được nối với IC đánh lửa, cònmột đầu của cuộn thứ cấp được nối với bugi Các đầu còn lại của các cuộn được nốivới ắc quy

Hoạt động của bô bin

- Dòng điện trong cuộn sơ cấp

Khi động cơ chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào cuộn sơ cấp,phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) do ECU động cơ phát ra Kết quả là cácđường sức từ trường được tạo ra chung quanh cuộn dây có lõi ở trung tâm

Hình 1.11 Hoạt động của bôbin

- Ngắt dòng điện vào cuộn sơ cấp

Khi động cơ tiếp tục chạy, IC đánh lửa nhanh chóng ngắt dòng điện vào cuộn

sơ cấp, phù hợp với tín hiệu IGT do ECU động cơ phát ra Kết quả là từ thông củacuộn sơ cấp giảm đột ngột Vì vậy, tạo ra một sức điện động theo chiều chống lại sựgiảm từ thông hiện có, thông qua tự cảm của cuộn sơ cấp và cảm ứng tương hỗ củacuộn thứ cấp Hiệu ứng tự cảm tạo ra một thế điện động khoảng 500 V trong cuộn sơcấp, và hiệu ứng cảm ứng tương hỗ kèm theo của cuộn thứ cấp tạo ra một sức điệnđộng khoảng 30 kV Sức điện động này làm cho bugi phát ra tia lửa Dòng sơ cấp cànglớn và sự ngắt dòng sơ cấp càng nhanh thì điện thế thứ cấp càng lớn

1.5.3.3 Bộ phận tạo xung điện

Hình 1.12 giới thiệu bộ phận tạo xung kiểu rôto quay, gồm những chi tiết chủ yếu như: rôto tín hiệu, bộ phát tín hiệu đánh lửa

Hình 1.12 Bộ phận tạo xung của bộ chia điện

Bộ phận tạo xung điện bao gồm một rôto có số răng cảm biến tương ứng với sốxylanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanh nam châmvĩnh cửu Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rôto và được cốđịnh trên vỏ bộ chia điện

Bộ phận tạo xung điện này sẽ làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tín hiệu điện

áp hoặc tín hiệu dòng điện vào đúng thời điểm đánh lửa để gửi về IC điều khiển cáctransistor công suất đóng hoặc mở, tạo ra tín hiệu đánh lửa Thông thường trong hệthống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall, cảm biến điện từ, cảm biếnquang… Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn chúng ta sẽ nghiên cứu về loại cảm biếnđiện từ loại nam châm đứng yên

Hình 1.13 Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên.

Cảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương ứng với số xylanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanh nam châm vĩnh cữu Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rotor

và được cố định trên vỏ delco Khi rotor quay, các răng cảm biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây Khe hở nhỏ nhất giữa răng cảm biến của rotor và lõi thép từ vào khoảng 0,2÷ 0,5 mm.

1.5.3.4 Các cơ cấu điều chỉnh góc đánh lửa

Gồm 3 cơ cấu điều chỉnh góc đánh lửa

- Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm

- Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân không

- Bộ điều chỉnh góc đánh lửa theo trị số octan

a) Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm

b) Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân không

Hình 1.15 Bộ đánh lửa sớm chân không

Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân không còn có tên gọi đầy đủ là bộ điều chỉnhgóc đánh lửa sớm theo phụ tải động cơ, kiểu chân không Cơ cấu này cũng làm việc tựđộng tùy thuộc vào mức tải của động cơ

Bộ điều chỉnh gồm: một hộp kín bằng cách ghép hai nửa lại với nhau Màngđàn hồi ngăn cách giữa hai buồng, một buồng luôn luôn thông với khí quyển và chịu

áp suất của khí quyển, còn buồng kia thông với lỗ ở phía bướm ga bằng ống nối vàchịu ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất ở phía dưới bướm ga

Trên màng có gắn cần kéo, mà một đầu được mắc vào chốt của mâm tiếp điểm(mâm trên) Lò xo luôn ép màng về một phía và sức căng của lò xo được điều chỉnhbằng các đệm Toàn bộ bộ điều chỉnh được bắt vào thành bên của bộ chia điện bằnghai vít

c) Bộ điều chỉnh góc đánh lửa theo trị số octane của nhiên liệu

Bộ điều chỉnh này có mặt trên một số động cơ ôtô có thể dùng nhiều loại xăngkhác nhau với trị số octan và tốc độ cháy của chúng khác nhau, do vậy góc đánh lửasớm phải thay đổi theo trị số octan

1.5.3.5 Bộ điều khiển đánh lửa (IC đánh lửa)

IC đánh lửa thực hiện một cách chính xác sự ngắt dòng sơ cấp đi vào bobintheo tín hiệu đánh lửa (IGT) do ECU động cơ phát ra Khi tín hiệu IGT chuyển từ ngắtsang dẫn, IC đánh lửa bắt đầu cho dòng điện vào cuộn sơ cấp Sau đó, IC đánh lửatruyền một tín hiệu khẳng định (IGF) cho ECU phù hợp với cường độ của dòng sơ cấp.Tín hiệu khẳng định (IGF) được phát ra khi dòng sơ cấp đạt đến một trị số đã được ấnđịnh IF1 Khi dòng sơ cấp vượt quá trị số qui định IF2 thì hệ thống sẽ xác định rằng

lượng dòng cần thiết đã chạy qua và cho phát tín hiệu IGF để trở về điện thế ban đầu.(Dạng sóng của tín hiệu IGF thay đổi theo từng kiểu động cơ) Nếu ECU không nhậnđược tín hiệu IGF, nó sẽ quyết định rằng đã có sai sót trong hệ thống đánh lửa Đểngăn ngừa sự quá nhiệt, ECU sẽ cho ngừng phun nhiên liệu và lưu giữ sự sai sót nàytrong chức năng chẩn đoán Tuy nhiên, ECU động cơ không thể phát hiện các sai sóttrong mạch thứ cấp vì nó chỉ kiểm soát mạch sơ cấp để nhận tín hiệu IGF

Trong một số kiểu động cơ, tín hiệu IGF được xác định thông qua điện thế sơcấp

Hình 1.16 Hoạt động của IC đánh lửa

- Điều khiển dòng không đổi

Khi dòng sơ cấp đạt đến một trị số đã định, IC đánh lửa sẽ khống chế cường độcực đại bằng cách điều chỉnh dòng

Hình 1.17 Các điều khiển của IC đánh lửa.

- Điều khiển góc đóng tiếp điểm

Để điều chỉnh quãng thời gian (góc đóng) tồn tại của dòng sơ cấp; thời gian nàycần phải giảm xuống khi tốc độ của động cơ tăng lên (trong một số kiểu động cơ gầnđây, chức năng kiểm soát này được thực hiện thông qua tín hiệu IGT) Khi tín hiệuIGT chuyển từ dẫn sang ngắt, IC đánh lửa sẽ ngắt dòng sơ cấp Vào thời điểm dòng sơcấp bị ngắt, điện thế hàng trăm vôn được tạo ra trong cuôn sơ cấp và hàng chục ngànvôn được tạo ra trong cuộn thứ cấp, làm cho bugi phóng tia lửa

1.5.3.6 Bugi và cách chọn lựa bugi

Bugi đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động của động cơ xăng Đó là nơixuất hiện tia lửa ban đầu để đốt cháy hòa khí, vì vậy có ảnh hưởng trực tiếp đến côngsuất của động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu cũng như độ ô nhiễm của khí thải Do điệncực bugi đặt trong buồng đốt nên điều kiện làm việc của nó rất khắc nghiệt: nhiệt độ ở

kỳ cháy có thể lên đến 2500 o C và áp suất đạt 50kg/cm 2 Ngoài ra bugi còn chịu sự thayđổi đột ngột về áp suất lẫn nhiệt độ, các dao động cơ khí, sự ăn mòn hoá học và điệnthế cao áp Chính vì vậy, các hư hỏng trên động cơ xăng thường liên quan đến bugi

Hiệu điện hế cần thiết đặt vào bugi để có thể phát sinh tia lửa tuân theo địnhluật Pashen Khả năng xuất hiện tia lửa trên điện cực bugi ở hiệu điện thế cao (khóđánh lửa) hay thấp (dễ đánh lửa) phụ thuộc vào áp suất trong xy lanh ở cuối quá trìnhnén, khe hở bugi và nhiệt độ của điện cực trung tâm của bugi Áp suất trong xy lanhcàng cao thì càng khó đánh lửa Vì vậy, những động cơ có tỷ số nén cao đòi hỏi phải

sử dụng hệ thống đánh lửa có điện thế thứ cấp (của bobin) cao hơn Điều đó cũng có

nghĩa là khi thử bugi ở ngoài thấy xuất hiện tia lửa nhưng khi gắn vào động cơ chưachắc có lửa Khe hở càng lớn thì quá trình cháy sẽ tốt hơn nhưng càng khó đánh lửa vàmau mòn điện cực Trong trường hợp này, ta sẽ nghe thấy tiếng “lụp bụp” đặc trưngkhi lên ga cao vì mất lửa Nếu khe hở nhỏ quá, diện tích tiếp xúc của tia lửa với hoàkhí ít, làm giảm công suất động cơ (máy yếu), tăng ô nhiễm và tiêu hao nhiên liệu (vìkhông đốt hết) Khe hở quá nhỏ cũng làm bugi dễ bị “chết” do muội than bám vàođiện cực Khe hở cho phép của bugi phụ thuộc vào hiệu điện thế cực đại của cuộn dâythứ cấp trong bobin đã được thiết kế cho từng loại động cơ Vì vậy, ta phải chỉnh khe

hở theo thông số của nhà chế tạo

Các thông số về bugi (chủng loại, khe hở…) thường được nhà chế tạo cung cấp

và được ghi ở trong khoang động cơ Tuy nhiên, đối với một số xe nhập từ Mỹ hoặcchâu Âu, ta không nên sử dụng bugi ghi trên xe vì điều kiện làm việc của động cơ lẫnđiều kiện khí hậu ở nước ta đều khác Do điện cực bugi bị mòn trong quá trình phóng

tia lửa điện (tốc độ mòn trung bình đối với bugi loại thường: 0.01 ÷ 0.02mm/1,000km),

ta phải chỉnh lại khe hở định kỳ Thời gian bảo dưỡng bugi phụ thuộc vào loại bugi vàtình trạng động cơ Bugi có điện cực làm bằng đồng (loại rẻ tiền) phải chỉnh khe hở

sau mỗi 10.000 km Bugi có điện cực platin (loại đắt tiền) chỉ phải bảo dưỡng sau 80.000 km tính từ lúc thay Loại bugi này thường được sử dụng trên các xe khó mở

bugi Đối với bugi platin, khi bảo dưỡng, chỉ chỉnh khe hở mà không được đánh sạchđiện cực bằng giấy nhám vì điện cực chỉ được hàn một lớp mỏng kim loại quí hiếmnày

Hình 1.18 Bugi.

Cực tín hiệu điện áp thứ cấp đặt vào bugi để tạo ra tia lửa cũng rất quan trọng.Nếu đấu đúng đầu dây của cuộn sơ cấp (đầu + nối với điện trở phụ hoặc công tắc máy,đầu - nối với IC đánh lửa hoặc vít lửa), thì điện thế đặt vào điện cực trung tâm phảimang dấu âm Trong trường hợp ngược lại, nếu đấu lộn dây, điện áp cần thiết để tạo ra

tia lửa trên bugi sẽ tăng lên khoảng 20%, tức khó đánh lửa hơn Sở dĩ như vậy là vì các

hạt điện tử trong trường hợp sau khó xuất phát từ điện cực bìa do nhiệt độ của nó thấphơn điện cực giữa

Loại thường Loại platin

1.6 Hệ thống đánh lửa trực tiếp

Hình 1.19 Hệ thống đánh lửa trực tiếp.

Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp (ĐLTT), bộ chia điện không còn được sửdụng nữa Thay vào đó, hệ thống ĐLTT cung cấp một bô bin cùng với một IC đánhlửa độc lập cho mỗi xy-lanh Vì hệ thống này không cần sử dụng bộ chia điện hoặcdây cao áp nên nó có thể giảm tổn thất năng lượng trong khu vực cao áp và tăng độbền Đồng thời nó cũng giảm đến mức tối thiểu nhiễu điện từ, bởi vì không sử dụngtiếp điểm trong khu vực cao áp Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa được thựchiện thông qua việc sử dụng ESA (đánh lửa sớm bằng điện tử) ECU của động cơ nhậnđược các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tínhiệu đánh lửa đến IC đánh lửa Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điềukiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối öu đã được löu giữ trong máytính, dưới dạng một bản đồ ESA So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thốngthông thường thì phương pháp điều khiển bằng ESA có độ chính xác cao hơn vàkhông cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa Kết quả là hệ thống này giúp cải thiện tiếtkiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra

Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm các bộ phận sau đây:

Hình 1.20 Các thành phần của hệ thống đánh lửa trực tiếp.

1 Cảm biến vị trí trục khuỷu (NE): Phát hiện góc quay trục khuỷu (tốc độ động cơ)

2 Cảm biến vị trí của trục cam (G): Nhận biết xy lanh, kỳ và theo dõi định thời

của trục cam

3 Cảm biến kích nổ (KNK): Phát hiện tiếng gõ của động cơ

4 Cảm biến vị trí bướm ga (VTA): Phát hiện góc mở của bướm ga

5 Cảm biến lưu lượng khí nạp (VG/PIM): Phát hiện lượng không khí nạp.

6 Cảm biến nhiệt độ nước (THW): Phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ

7 Bô bin và IC đánh lửa: Đóng và ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp vào thời điểm

tối ưu Gửi các tín hiệu IGF đến ECU động cơ

8 ECU động cơ: Phát ra các tín hiệu IGT dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến

khác nhau, và gửi tín hiệu đến bô bin có IC đánh lửa

9 Bugi: Phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hòa khí

Hình 1.21 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa trực tiếp.

1.7 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay với tốc độ phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ, kĩ thuậttrên thế giới Từ đó yêu cầu các kĩ sư, người lao động cần có kiến thức chuyên ngànhnhất định, tay nghề cao, thành thạo thực hành chuyên môn Vì vậy các kĩ sư tương lai,những sinh viên đang trong quá trình được đào tạo cần được tìm hiểu, học tập, tiếp cậnvới những công nghệ hiện đại, những ứng dụng công nghệ tiên tiến nhất

Chính vì thế việc đổi mới phương pháp dạy và học là vấn đề cấp thiết, dựa trênquan điểm nhằm nâng cao tính tích cực của người học thông qua việc hướng dẫn củagiáo viên đang được áp dụng rộng rãi Sự phát triển đã làm thay đổi không chỉ cáchgiảng mà còn thay đổi cả quá trình tổ chức dạy học, ứng dụng công nghệ dạy học,phương tiện kỹ thuật trong giảng dạy…do đó khắc phục được nhược điểm của phươngpháp cũ, tạo ra chất lượng của phương pháp mới cho giáo dục – đào tạo, đây cũng làchủ trương của nhà nước đề ra: đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy học,học tập, chú trọng chất lượng Đặc biệt đối với ngành công nghệ ô tô, việc nghiên cứuchế tạo mô hình phục vụ cho công tác dạy và học là nhu cầu cấp thiết

Ngoài ra, nhằm cập nhật những công nghệ mới và nhằm tăng tính trực quan hoátrong dạy và học, với mục đích nâng cao chất lượng dạy và học Các mô hình nàyđược chế tạo và thiết kế đầy đủ với các hệ thống nói chung Song đó còn có các bàigiảng mẫu dưới dạng phiếu thực hành giúp cho việc giảng dạy và học tập trên mô hình

đạt kết quả cao nhất Chính vì lẽ đó, nhóm sinh viên chúng em định hướng nghiên cứu

“Xây dựng hệ thống đánh lửa trên sa bàn điện ô tô” Giúp sinh viên có cái nhìn

toàn diện và sâu sắc về hệ thống mà đề tài đã giao

1.8 Mục tiêu đề tài

- Tìm hiểu về các hệ thống đánh lửa chuyên dụng trên ô tô

- Lập các phương án chế tạo mô hình tổng thể cho hệ thống

- Thiết kế và chế tạo khung và các tấm panel

- Mô tả khái quát về nguyên lý và kết cấu của hệ thống trên mô hình

- Chế tạo mô hình tổng thể

- Xây dựng nội dung thực hành cho mô hình như tháo lắp sửa chữa và tạo pan

PHẦN II CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN SA BÀN 2.1 Mục đích chế tạo mô hình hệ thống đánh lửa

Mô hình sa bàn điện là một dụng cụ, trang thiết bị dùng trong học tập và phục

cận trực tiếp với thực tế hơn sau khi đã học lý thuyết cơ bản về trang bị điện ô tô Việcphục hồi lại mô hình hệ điện sẽ tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội học tập và nghiêncứu môn học một cách thực tế, là cơ hội rất tốt giúp sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi làm việcthực tế và nắm bắt kiến thức tổng quát của hệ thống một cách trực tiếp nhanh nhất vàhiệu quả nhất.

Giúp giảng viên có những bài giảng hữu ích mang tính chất thực tế trong giảngdạy với mô hình đơn giản sinh viên dễ hiểu và đạt kết quả tốt trong những bài kiểmtra

Với xu hướng hiện nay nhằm nâng cao về khả năng và phạm vi sử dụng, đề tàixây dựng mô hình hệ thống điện trên sa bàn giúp sinh viên có cái nhìn thực tế, tổng thể

về các chi tiết, bộ phận và nguyên lý hoạt động của từng chi tiết trên hệ thống.Từ môhình sinh viên sẽ dần dần tiếp cận với những công nghệ mới hơn đặc biệt trong việckiểm tra lắp ráp trực tiếp trên ô tô

2.2 Yêu cầu của mô hình hệ thống đánh lửa

Do điều kiện thực tế và mục đích sử dụng, đề tài này sử dụng loạibộ chia điệnbán dẫn không tiếp điểm được lắp trên mô hình với kích thước nhỏ gọn cấu tạo đơngiản

Hình 2.1 Bộ chia diện bán dẫn.

Từ mô hình đã chế tạo người sử dụng có thể thực hiện dễ dàng việc tháo lắp,vận hành trực tiếp trên mô hình hệ thống đánh lửa Đồng thời giúp họ có cái nhìn tổngquan về mô hình mà mục đích đề tài đã đặt ra

Đặc biệt mô hình có tính thẩm mĩ và thuận tiện cho công việc giảng dạy và họctập khi mà các hãng xe thường không miêu tả cụ thể, chỉ rõ cấu tạo và cách thức điềukhiển hệ thống đánh lửa

Mô hình hệ thống đánh lửa giúp cho người học trực quan sinh động, có một cáinhìn cụ thể hơn trong quá trình học tập, điều đó giúp cho việc học tập và nghiên cứuđạt hiệu quả cao Khi mô hình đã vận hành ổn định chúng ta sẽ đưa ra các pan bệnhcủa hệ thống từ ắc quy cho đến bugi giúp người học có khả năng chuẩn đoán hư hỏngcủa hệ thống một cách nhanh nhất chính xác nhất đó cũng là một trong những bài kiểmtra hữu ích mang lại cho người học.

Với việc tạo ra một mô hình hệ thống đánh lửa hoạt động tốt sẽ tạo ra nhữngthuận lợi không nhỏ trong công tác đào tạo, thí nghiệm và nghiên cứu nên cần cónhững yêu cầu :

+ Đảm bảo tính thẩm mỹ

+ Phải thể hiện rõ ràng, dể hiểu nguyên lý hệ thông mà nó trình bày

+ Dễ dàng sử dụng và điều khiển

+ Kính thước nhỏ gọn, chắc chắn

+ Có độ bền cơ học cao, hoạt động đáng tin cậy

Từ những yêu cầu thiết thực trên, dưới đây đề tài sẽ đưa ra các phương án chếtạo mô hình và sẽ chọn ra một phương án phù hợp để chế tạo

2.3 Các phương án chế tạo mô hình

2.3.1 Lập các phương án chế tạo mô hình

Xuất phát từ mục đích và yêu cầu thiết yếu của đề tài chúng ta nghiên cứu cácphương án đề ra dưới đây để có thể chọn ra được phương án tối ưu nhằm thỏa mãnđược yêu cầu và phát huy tối đa chức năng của cả hệ thống

a) Phương án 1 : Chế tạo mô hình hệ thống đánh lửa nằm ngang

Hình 2.2 Phương án khung xa bàn kiểu nằm ngang.

Thiết kế xa bàn kiểu nằm có mặt thuận lợi kết cấu rất đơn giản, dễ bố trí cácthiết bị, lực phân bố đều nên xa bàn rất vững trắc, dễ quan sát và vận hành môhình,quá trình làm mô hình thuận lợi

Tuy vậy việc thiết kế và bố trí mô hình hệ thống nằm ngang vẫn tồn tại nhiềuhạn chế như:

- Giá thành chế tạo mô hình tốn kém

- Kích thước khung lớn nhưng chỉ dùng cho một hệ thống rất lãng phí

- Mô hình chưa đảm bảo được yêu cầu thẩm mỹ về cách bố trí mô hình

- Chưa thể hiện rõ được yêu cầu về ứng dụng mô hình trong đào tạo

b) Phương án 2: Chế tạo mô hình kiểu đứng

Hình 2.3 Phương án khung xa bàn kiểu đứng.

Đối với phương án này hệ thống đánh lửa được đặt trên mô hình nằm thẳngđứng các cụm chi tiết được bắt chặt với các tấm panel bằng các bu lông, đai ốc.Với ưuđiểm là kết cấu và hình dạng nhỏ gọn hơn kiểu sa bàn nằm ngang ,dễ dàng di chuyểntrong các phạm vi nhỏ hẹp,việc vận hành tháo lắp lắp mô hình thuận tiện,giá thànhcũng vừa phải

Tuy nhiên có 1 số điểm không thuận lợi như:

- Cách bố trí mô hình chưa thật sự hợp lý

- Tính thẩm mỹ của mô hình chưa cao

- Mô hình không có độ vững chắc cần thiết.

c) Phương án 3: Chế tạo nhiều hệ thống trên mô hình

Hình 2.4 Phương án bố trí nhiều hệ thống trên mô hình.

Phương án bố trí xa bàn kiểu đứng có kết cấu và mỹ quan rất đẹp, di chuyển dễdàng trong những điều kiện chật hẹp,bố chí thiết bị rất thuận lợi, thuận tiện cho côngtác kiểm tra tháo lắp và thao tác của sinh viên trong quá trình học

Với phương án này có thể bố trí được rất nhiều hệ thống trên cùng một sa bànvới kích thước khung dễ,nhìn giá thành vừa phải, bố trí các chi tiết rõ ràng hợp lý sẽgiúp mô hình có tính thẩm mỹ cao hơn và giúp người học có cái nhìn toàn diện và sâusắc hơn với các hệ thống trực tiếp trên mô hình thực tế hơn trên các xe cụ thể

Tuy vậy phương án vẫn có những tồn tại như :

- Kết cấu phức tạp do việc bố trí nhiểu hệ thống

- Việc kiểm tra vận hành mô hình yêu cầu độ chính xác cao.

2.3.2 Lựa chọn phương án

+ Mỗi phương án đều có những ưu nhươc điểm riêng đối với những phương án

1, 2 là những phương án lắp đặt hệ thống đánh lửa riêng biệt Với 2 phương án này có

nhiều rất nhiều ưu điểm thể hiện được rõ ràng chi tiết và nguyên lý làm việc Khi làmviệc riêng biệt sẽ vận hành ổn định hơn dễ dàng sử dụng, di chuyển và thực hành, thínghiệm Nhưng với mô hình lắp đặt riêng hệ thống đánh lửa đơn giản chỉ thể hiệnđược tổng quát 1 hệ thống không thể hiện được các hệ thông liên quan và khi chế tạochỉ với 1 ắc quy, 1 khóa điện, 1 bộ chia điện, 4 bu gi và dây cao áp khung mô hình nhỏ

bố trí sẽ rất đơn điệu

+ Với việc kết hợp hệ thống đánh lửa cùng nhiều hệ thống khác trên một môhình như hệ thống khởi động, hệ thống cung cấp điện và hệ thống chiếu sáng sẽ tạonhiều hứng thú cho người học không chỉ đơn thuần kiến thức về hệ thống đánh lửa màcòn giúp người học tiếp thu được rất nhiều kiến thức về từng hệ thống trên sa bàn mộtcách hiệu quả nhất

+ Qua các căn cứ nêu trên, xuất phát từ những mục đích và yêu cầu cấp thiếtcủa đề tài đưa ra của việc thiết kế mô hình, điều kiện của xưởng thực tập và để nắmbắt tiếp thu kiến thức tốt nhất, nhanh nhất hiệu quả nhất đề ra phương án tối ưu nhất làphương án 3(hình 2.4) bố trí hệ thống cung cấp điện , hệ thống đánh lửa, hệ thống khởiđộng, hệ thống chiếu sáng trên cùng một sa bàn

2.4 Chế tạo các tấm panel cho mô hình hệ thống đánh lửa

1 Bộ chia điện loại bán dẫn 01 Hoạt động tốt

4 Mô tơ dẫn động 01 Hoạt động tốt

8 Các giắc cắm chân 10 Mới

9 Cầu chì 01 Hoạt động tốt

Cùng với việc chế tạo khung việc chế tạo những tấm panel cũng rất quan trọng

nó giúp tạo nên tính thẩm mỹ cao và không gian làm việc bắt mắt của chi tiết cho môhình Các tấm panel như là một giá đỡ cho các chi tiết, để các chi tiết trên mô hình có