Nghiên cứu và sử dụng hệ thống đánh lửa trên xe Toyota

Lời cảm ơnQua 5 năm học tập tại trường đại học Giao Thông Vận Tải, em được sựdạy bảo tận tình của các thầy cô trong trường, đặc biệt là các thầy cô trong bộmôn Cơ Khí ô tô, Khoa Cơ Khí. Đến nay, em đã hoàn thành nội dung học tậptheo yêu cầu của nhà trường đề ra và em đã được nhận đề tài thiết kế tốtnghiệp.Hoàn thành đề tài này em đã đựơc sự hướng dẫn tận tình, chu đáo củathầy giáo đào mạnh hùng. Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, đến nay em đãhoàn thành nhiệm vụ được giao.Với kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn rất ít, nên đồ ántốt nghiệp của em không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự tiếp tụcchỉ bảo của các thầy cô để em được học hỏi, hiểu biết thêm để quá trình côngtác sau này của em được tốt hơn.Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáođào mạnh hùng cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ Khí Ô tô đãgiúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2003Sinh viênTrần Minh ĐôngPhần Imở đầuĐặt vấn đề:Ngày nay các kỹ thuật hiện đại được áp dụng trên ô tô ngày càng nhiềuà không ngừng được cải tiến, thay đổi sau mỗi loạt sản xuất. So với nhữngchiếc xe hơi được sản xuất từ trước những năm 80 về trước, ôtô hiện đại kháhức tạp, mọi hệ thống trên ô tô đều được tối ưu hoá với những hệ thống điềuhiển, kiểm soát bằng điện tử đễ đạt được mục đích cao nhất là tiết kiệmhiên liệu, tăng công suất của xe, tăng tuổi thọ của xe, giảm ô nhiễm môirường và tính tiện nghi cho người sử dụng.Tại Việt Nam, số lượng ôtô hiện đại được sử dụng ngày càng nhiều.heo các chuyên gia buôn bán xe thì nhu cầu tiêu thụ xe của Việt Nam vàoăm 2002 là 80.000 chiếc trong một năm.Đối với Việt Nam, các kỹ thuật mới áp dụng trên ôtô còn khá mới mẻ.ì vậy, để một đội ngũ công nhân, kỹ sư đào tạo ra có thể nắm bắt ngay đượccác công nghệ mới thì việc cập nhật hoá các kiến thức mới là việc hết sức cầnhiết.I. Giới hạn vấn đề.Do thời gian có hạn, sinh viên chỉ tập trung nghiên cứu một hệ thốngmà sinh viên cho rằng quan trọng và cần thiết là hệ thống đánh lửa điện tử trêne ôtô hiện đại.Đề tài:” Nghiên cứu và sử dụng hệ thống đánh lửa trên xeTOYOTA”ược giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ Đào Mạnh Hùng bộ môn cơ khí ôtôchấp nhận cho sinh viên thực hiện.II. Mục đích nghiên cứu:Vận dụng các kiến thức đã học và nghiên cứu riêng của bản thân để viếtmột đồ án cuối tốt nghiệp cuối khoá.Tìm hiểu sâu hơn về lý thuyết và hoạt động của hệ thống mới trên ôtômà chủ yếu là hệ thống đánh lửa điện tử.Phần I: mở đầu1Phần 2: hệ thống đánh lửa điện tử3Chương 1: Tổng quan các hệ thống đánh lửa31.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa.31.2 Cấu tạo của hệ thống đánh lửa41.3 Phân loại hệ thống đánh lửa .51.4. Sơ đồ cấu trúc hệ thống đánh lửa.51.5. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa71.6. Các hãng xe áp dụng.10Chương 2: Một số vấn đề về lý thuyết của hệthống đánh lửa112.1. Lý thuyết cơ bản về đánh lửa trong ôtô 112.2. Các đặc tuyến của hệ thống đánh lửa.. 142.3. Các biện pháp nâng cao đặc tuyến đánh lửa..17Chương 3: Hệ thống đánh lửa bán dẫn.203.1. Phân loại hệ thống đánh lửa hệ thống đánh lửa điện tử.203.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có vít điều khiển (còn gọi làhệ thống đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm).CHƯƠNG 4: Hệ THốNG ĐáNH LửA LậP TRìNH314.1. Phân loại và ưu điểm của HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửasớm bằng điện tử.4.2. Điều khiển góc đánh lửa sớm bằng kỹ thuật ( ESAelectronicsparkadvance).4.3 Hệ thống đánh lửa trên xe TOYOTA.46Phần III: sử dụng, chẩn đoán và sửa chữa hệthống đánh lửa trên xe toyota49chương I: Qui trình chẩn đoán và sửa chữa 491.1. Mô tả. 491.2. Các qui trình phát hiện hư hỏng và cách khắc phục.491.3. Kiểm tra hệ thống đánh lửa trên xe. 591.4. Kiểm tra hệ thống đánh lửa sớm trên xe.60Chương II: Thiết bị kiểm tra 65Nghiên cứu và sử dụng hệ thống đánh lửa trên xe Toyota (word và file cad)

Lời cảm ơn

Qua 5 năm học tập tại trường đại học Giao Thông Vận Tải, em được sựdạy bảo tận tình của các thầy cô trong trường, đặc biệt là các thầy cô trong bộmôn Cơ Khí ô tô, Khoa Cơ Khí Đến nay, em đã hoàn thành nội dung học tậptheo yêu cầu của nhà trường đề ra và em đã được nhận đề tài thiết kế tốtnghiệp

Hoàn thành đề tài này em đã đựơc sự hướng dẫn tận tình, chu đáo củathầy giáo đào mạnh hùng Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, đến nay em đãhoàn thành nhiệm vụ được giao

Với kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn rất ít, nên đồ ántốt nghiệp của em không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự tiếp tụcchỉ bảo của các thầy cô để em được học hỏi, hiểu biết thêm để quá trình côngtác sau này của em được tốt hơn

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo

đào mạnh hùng cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ Khí Ô tô đãgiúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2003

Sinh viên

Trần Minh Đông

Phần I

mở đầu

I Đặt vấn đề:

Ngày nay các kỹ thuật hiện đại được áp dụng trên ô tô ngày càng nhiều

và không ngừng được cải tiến, thay đổi sau mỗi loạt sản xuất So với nhữngchiếc xe hơi được sản xuất từ trước những năm 80 về trước, ôtô hiện đại kháphức tạp, mọi hệ thống trên ô tô đều được tối ưu hoá với những hệ thống điềukhiển, kiểm soát bằng điện tử đễ đạt được mục đích cao nhất là tiết kiệmnhiên liệu, tăng công suất của xe, tăng tuổi thọ của xe, giảm ô nhiễm môitrường và tính tiện nghi cho người sử dụng

Tại Việt Nam, số lượng ôtô hiện đại được sử dụng ngày càng nhiều.Theo các chuyên gia buôn bán xe thì nhu cầu tiêu thụ xe của Việt Nam vàonăm 2002 là 80.000 chiếc trong một năm

Đối với Việt Nam, các kỹ thuật mới áp dụng trên ôtô còn khá mới mẻ.Vì vậy, để một đội ngũ công nhân, kỹ sư đào tạo ra có thể nắm bắt ngay đượccác công nghệ mới thì việc cập nhật hoá các kiến thức mới là việc hết sức cầnthiết

II Giới hạn vấn đề.

Do thời gian có hạn, sinh viên chỉ tập trung nghiên cứu một hệ thống

mà sinh viên cho rằng quan trọng và cần thiết là hệ thống đánh lửa điện tử trên

xe ôtô hiện đại

Đề tài:” Nghiên cứu và sử dụng hệ thống đánh lửa trên xe TOYOTA”

được giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ - Đào Mạnh Hùng bộ môn cơ khí ôtô

chấp nhận cho sinh viên thực hiện

III Mục đích nghiên cứu:

Vận dụng các kiến thức đã học và nghiên cứu riêng của bản thân để viếtmột đồ án cuối tốt nghiệp cuối khoá

Tìm hiểu sâu hơn về lý thuyết và hoạt động của hệ thống mới trên ôtô

mà chủ yếu là hệ thống đánh lửa điện tử

IV Phương pháp nghiên cứu:

Sinh viên chủ yếu sử dụng phương pháp tham khảo tài liệu và có họcthêm một khoá học về kỹ thuật viên ôtô hiện đại

Trong thời gian làm đồ án, sinh viên dành nhiều thời gian đầu cho việcthu thập, phân loại và nghiên cứu tất cả các tài liệu liên quan đến đề tàichuyên môn Sau đó, sinh viên lựa chọn, tổng hợp và hệ thống lại các vấn đềcần thiết để đưa vào đồ án

Phần 2

hệ thống đánh lửa điện tử

Chương 1

Tổng quan các hệ thống đánh lửa1.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa.

1.1.1 Nhiệm vụ.

Hệ thống đánh lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến dòng điện một chiều

có hiệu điện thế thấp (từ 12V hoặc 24V) thành các xung điện thế cao (từ 15kV

đến 35kV) Các xung hiệu điện thế cao này sẽ được phân bố đến bugi của cácxilanh đúng thời điểm để tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hoà khí trongxilanh

1.1.2 Yêu cầu.

Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Hệ thống đánh lửa phải sinh ra sức điện động thứ cấp đủ để phóng

điện qua khe hở bugi trong tất cả các chế độ làm việc của động cơ

- Tia lửa trên bugi phải đủ năng lượng và thời gian để phóng đốt cháyhoàn toàn hoà khí

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

- Các phụ kiện của hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ cao và độ rung xóc lớn

- Sự mài mòn điện cực bugi phải nằm trong khoảng cho phép.

1.2 Cấu tạo của hệ thống đánh lửa

Hình 1-1 : Cấu tạo hệ thống đánh lửa

hệ thống đánh lửa theo các cách phân loại sau:

1.3.1 Theo phương pháp tích luỹ năng lượng:

- Hệ thống đánh lửa điện cảm (TI – Transistor Ignition System )

- Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI – Capacitor Discharge Ignitionsystem)

1.3.2 Theo phương pháp điều khiển bằng cảm biến :

- Hệ thống đánh lửa điện sử dụng vít lửa

- Hệ thống đánh lửa điện sử dụng cảm biến điện từ gồm 2 loại : loạinam châm đứng yên và loại nam châm quay

- Hệ thống đánh lửa điện sử dụng cảm biến Hall

- Hệ thống đánh lửa điện sử dụng từ trở

1.3.3 Theo cách phân bố điện cao áp :

- Hệ thống đánh lửa điện có delco ( Distributor Ignition System )

- Hệ thống đánh lửa điện không có delco (Distributor less IgnitionSystem)

1.3.4 Theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm:

- Hệ thống đánh lửa có cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng cơ khí(Mechanical Spark Advance )

- Hệ thống đánh lửa vơí bộ điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử Electronic Spark Advance )

(ESA-1.3.5 Theo kiểu ngắt mạch sơ cấp.

- Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (Contact point Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Transistor( Transistor Ignition System)

- Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor

d©ycao

Hình 1-2 : Sơ đồ khối các hệ thống đánh lửa.

1.5 Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa

1.5.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U 2m

Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dâythứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bugi Hiệu điện thế thứ cấp cực đại phải đủlớn,để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc biệt làlúc khởi động

1.5.2 Hiệu điện thế đánh lửa U dl.

Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa xảy ra được gọi làhiệu điện thế đánh lửa (Uđl) Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vàonhiều yếu tố: áp suất buồng đốt tại thời điểm đánh lửa, khe hở bugi, nhiệt độ

điện cực bugi

ở chế độ khởi động lạnh, hiệu điện thế đánh lửa Uđl tăng khoảng 20 đến30% do nhiệt độ hoà khí thấp và hoà khí không được hoà trộn tốt

Trong quá trình vận hành xe mới , sau 2000 Km đầu tiên, Uđl tăng 20%

do điện cực bugi được mài mòn Sau đó, Uđl tiếp tục tăng do khe hở bugi tăng Vì vậy, để giảm Uđlphải hiệu chỉnh lại khe hở bugi sau mỗi 10.000km

1.5.5 Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S.

Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S càng lớn thì tia lửa điệnxuất hiện tại điện cực Bu gi càng mạnh nhờ dòng không bị rò qua muội thantrên điện cực Bu gi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm (S=300 –6000V/ms)

Tần số đánh lửa f tỉ lệ thuận với số vòng quay trục khuỷu

động cơ và số xylanh Khi tăng số vòng quay của động cơ và số xylanh, tần số đánh lửa f tăng và do đó chu kỳ đánh lửa T giảm xuống Vì vậy, khi thiết kế cần chú ý đến 2 thông số chu kỳ và tần số đánh lửa để đảm bảo ở số vòng quay cao nhất của động cơ mà tia lửa vẫn mạnh

1.5.7 Góc đánh lửa sớm .

Góc đánh lửa sớm là góc quay của trục khuỷu động cơ từ thời

điểm xuất hiện tia lửa điện tại bugi cho đến khi pittông lên tới

điểm chết trên.

Góc đánh lửa sớm có ảnh hưởng rất lớn đến công suất, tính kinh tế và ônhiễm môi trường của khí thải động cơ Góc đánh lửa sớm phụ thuộc vào rấtnhiều yếu tố: áp suất trong buồng đốt, nhiệt độ buồng đốt, áp suất trên đườngống nạp, nhiệt độ môi trường, số vòng quay của động cơ

ở các xe đời cũ, góc đánh lửa sớm chỉ được điều khiển theo hai thông số

là số vòng quay n và tải của động cơ Trên các xe đời mới, góc đánh lửa sớm

được điều khiển bằng điện tử nên góc đánh lửa sớm được hiệu chỉnh theo cácthông số nêu trên

1.5.8 Năng lượng tia lửa và thời gian phóng điện.

Năng lượng của tia lửa được tính bằng công thức:

Wp= Wc + Wl

Wp - năng lượng của tia lửa

Wc- năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện dung

WL - năng lượng của thành phần tia lửa có tính điện cảm

Tuỳ thuộc vào loại hệ thống đánh lửa mà năng lượng tia lửa

có đủ cả hai thành phần hoặc chỉ có một thành phần điện cảm hoặc điện dung

Thời gian phóng điện giữa hai điện cực của bugi, tuỳ thuộc vào loại hệ thống đánh lửa Tuy nhiên, hệ thống đánh lửa phải

đảm bảo năng lượng tia lửa đủ lớn và thời gian phóng điện đủ

dài để đốt cháy được hoà khí ở mọi chế độ hoạt động của động cơ.

1.6 Các hãng xe áp dụng

Hệ thống đánh lửa được sử dụng hầu hết trên các loại xe hơi hiện đại nhưcác hãng : TOYOTA , HONDA , HUYNHDAI , MISSUBISHI , FORD,DEAWOOD ,BMW, MAZDA…

Chương 2

Một số vấn đề về lý thuyết của hệ thống đánh lửa

2.1. Lý thuyết cơ bản về đánh lửa trong ôtô.

Trong động cơ xăng, hoà khí sau khi được đưa vào trong xi lanh và được trộn đều nhờ sự xoáy lốc của dòng khí sẽ đựơc píttông nén lại ở một thời điểm thích hợp cuối kỳ nén, hệ thống

đánh lửa sẽ cung cấp một tia lửa điện cao thế đốt cháy hoà khí

và sinh công cho động cơ Để tạo được tia lửa điện cực của bugi, quá trình đánh lửa được chia làm 3 giai đoạn là quá trình tăng trưởng của dòng sơ cấp, quá trình ngắt dòng sơ cấp vào thời kỳ xuất hiện tia lửa điện ở điện cực bu gi.

2.1.1. Qúa trình tăng trưởng dòng sơ cấp.

Cảm biến

L1 R1

đến bộ chia chia điện

Bô bin L2

IC đánh lửa T

R1 : Điện trở của cuộn sơ cấp

L2, L2: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp và thứ cấp của bô bin

T : Tranzitor công suất được điều khiển nhờ tín hiệu từ cảm biếnhoặc vít lửa

được loại trừ nhờ mạch hiệu chỉnh thời gian tích luỹ năng lượng tđ ( dwellangle control )

2.1.2 Quá trình ngắt dòng sơ cấp.

Khi Tranzitor công suất ngắt, dòng điện sơ cấp và từ thông do nó sinh ragiảm đột ngột Trên cuộn thứ cấp của bô bin sẽ sinh ra một hiệu điện thế vàokhoảng 15 kV đến 35 kV Giá trị hiệu điện thế thứ cấp phụ thuộc vào rất nhiềuthông số của mạch sơ cấp và thứ cấp Để tính toán hiệu điện thế thứ cấp cực

đại ta sử dụng sơ đồ tương đương được trình bày trên hình 2-3

Boug ie R

r

C 2

R m

L 2

L 1

R 2

Hình 2.5 Sơ đồ tương đương của hệ thống đánh lửa

Trong sơ đồ này:

R m - là điện trở mất mát

R - điện trở rò qua điện cực bu gi

C1 - Điện dung của tụ điện mắc song song với vít lửa hoặcTranzitor công suất ngắt

C2 - Điện dung ký sinh dung mạch thứ cấp

Bỏ qua hiệu điện thế ăcqui vì hiệu điện thế ăcqui rất nhỏ so với hiệu

điện thế xuất hiện trên cuộn sơ cấp lúc Tranzitor công suất ngắt, ta xét trườnghợp không tải có nghĩa là dây cao áp được tách ra khỏi bugi Bugi tại thời

điểm Tranzitor công suất ngắt, năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn sơ cấpcủa bô bin được chuyển thành năng lượng điện trường chứa trên tụ điện C1 và

C2 và một phần bị mất mát

Khi Tranzitor công suất ngắt cuộn sơ cấp sẽ sinh ra một sức điện độngvào khoảng 200 đến 300 V

2.1.3. Quá trình phóng điện ở điện cực bu gi.

Khi điện áp thứ cấp U2 đạt đến giá trị Uđl, tia lửa điện cao thế sẽ xuấthiện giữa hai điện cực của bu gi Bằng thí nghiệm, người ta chứng minh đượcrằng tia lửa xuất hiện ở điện cực bugi gồm hai thành phần là: thành phần điệndung và thành phần điện cảm

Thành phần điện dung của tia lửa do năng lượng tích luỹ trên mạch thứcấp được quy ước bởi điện dung ký sinh C2 Tia lửa điện dung được đặc trưngbởi sự sụt áp và tăng dòng đột ngột Dòng có thể đạt vài chục Ampe

Tia lửa điện dung có màu xanh sáng kèm theo tiếng nổ lách tách đặctrưng Dao động với tần số cao (106 –107 Hz) và dòng lớn, tia lửa điện dunggây nhiễu vô tuyến và mài mòn điện cực bu gi Để giả quyết vấn đề vừa nêu,trên mạch thứ cấp (như nắp delco, mỏ quẹt, dây cao áp) thường được mắcthêm các điện trở

Phần năng lượng còn lại sẽ hình thành tia lửa điện cảm, dòng qua bugilúc này chỉ vào khoảng 20  40 mA Hiệu điện thế giữa hai cực bugi giảmnhanh đến giá trị 400  500 V Thường thì thời gian tia lửa điện cảm vàokhoảng 1 đến 1,5 ms Tia lửa điện cảm có màu vàng tím, còn được gọi là đuôilửa

2.2 Các đặc tuyến của hệ thống đánh lửa

2.2.1.Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc vào tốc độ động cơ.

Đối với hệ thống đánh lửa thường, khi số vòng quay trục khuỷu tăng,thời gian ngậm điện tđ giảm làm Ing giảm, kết quả là hiệu điện thế thứ cấp cực

đại U2m cũng giảm dần ở tốc độ thấp, do sự đóng mở của vít lửa chậm nênphát sinh tia lửa trên mặt vít làm giảm tốc độ biến thiên của từ thông trongcuộn sơ cấp, làm U2m giảm (hình 2-4 ) Đây là mặt hạn chế trong việc tăngcường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm đánh lửa Ing vì nếu Ingcao quá sẽ gâycháy rỗ mặt vít ở tốc độ cao U2mcũng giảm do hiện tượng rung vít

Đối với hệ thống đánh lửa bán dẫn không có mạch hiệu chỉnh thời giantích luỹ năng lượng mạch điên đã được cải thiện, nên cho phép tăng cường độdòng diện sơ cấp Inglên cao hơn, U2m cũng cao hơn ở số vòng quay thấp domạch sơ cấp được ngắt dẫn bởi Tranzitor công suất nên U2m không bị ảnhhưởng

Động cơ có số xi lanh càng lớn thì U2m càng giảm

(v/ph)

U2m (kV)

10 20 30

2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có mạch hiệu

chỉnh thời gian tích luỹ năng lượngHình 2.8 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc vào

số vòng uay trục khuỷu của động cơ

2.2.2 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc tụ điện C1.

U2m (kV)

C1 (F

0

Hình 2.9 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc tụ điện C1

Tụ điện C1 mắc song song với vít lửa hoặc Tranzitor công suất có tácdụng dập tắt suất điện động tự cảm sinh ra khi ngắt mạch sơ cấp, để bảo vệmặt vít hoặc Tranzitor công suất Tuy nhiên nó cũng ảnh hưỏng khá lớn đếnhiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m

Bằng thục nghiệm người ta thấy rằng giá trị của C1 bằng 0,2 đến 0,35

F là tốt nhất, vừa có khả năng bảo vệ vừa có khả năng đảm bảo U2m lớn(Hình 2-5)

2.2.3.Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc điện dung kí sinh C 2

Hình 2.10 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc điện dung kí sinh C2

(kV)

C2 =200 pF

Điện dung kí sinh trên mạch thứ cấp C2bao gồm điện dung kí sinh trongcuộn dây thứ cấp của bôbin trong đường đây cao áp, trong bộ chia điện, vàtrong bugi Giá trị điện dung kí sinh C2 nhỏ nhất vào khoảng 40 đến 70 pF

Đối với hệ thống đánh lửa trên xe đời mới có trang bị hệ thống chống nhiễu vôtuyến thì C2có thể lớn hơn 100 pF

2.2.4 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc độ tự cảm L1.

Hình 2.11 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc độ tự cảm L1

2.2.5 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc điện trở rò Rr.

Rr =2M(om)

Rr=  U2m

(kV)

n (v/ph)

Rr =0.5M(om)

Hình 2.12 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc điện trở rò Rr

Điện trở rò là điện trở phát sinh trong trường hợp bugi bị đóng muộithan hoặc bugi bị ướt Đối với bugi mới hoặc đã được chùi rất sạch thì điện trở

rò bằng () Khi sức điện động tăng trưởng trong cuộn thứ cấp của bôbin,

dòng điện thứ cấp i2sẽ bị rò qua lớp muội than bám quanh lớp sứ cách điệnlàm giảm hiệu điện thế thứ cấp cực đaị U2m Điện trở rò càng nhỏ thì U2m càngnhỏ ( Hình 2-7).

2.2.6 Đặc tuyến đánh lửa phụ thuộc hệ số biến áp K bb

2.3 Các biện pháp nâng cao đặc tuyến đánh lửa

2.3.1 Biện pháp sử dụng điện trở phụ R f

Điện trở phụ là điện trở có hệ số nhiệt điện trở dương được mắc nối tiếp vào mạch sơ cấp Đối với các loại hệ thống đánh lửa không có bộ điều khiển điện tử thì việc mắc thêm điện trở phụ sẽ cải thiện được một phần đặc tính đánh lửa ở tốc độ động cơ cao ( hình 2-9 ).

Hình 2.14 Đặc tuyến đánh lửa khi :

2.3.3 Biện pháp sử dụng tụ điện.

Hình 2.16 Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa có sử dụng

tụ điện để cải thiện đặc tuyến đánh lửa

SW

acqui

R1 L1

Rf

đến bộ chia chia điện

C Igniter

Một tụ điện C được gắn song song với cuộn sơ cấp của bôbin 11) Khi Tranzitor T dẫn sẽ có dòng i1 từ (+) acqui  Rf L1  T mass.Khi Tranzitor T ngắt dòng i1 sẽ tiếp tục nạp cho tụ C Khi Tranzitor dẫn trở lạidòng điện qua cuộn sơ cấp L1 được hỗ trợ thêm do sự xả của tụ C Đồ thị(hình 2-12) cho ta thấy dòng i1 sẽ không bị ngắt đột ngột như khi không có tụ

(hình2-C mà nó sẽ tăng hoặc giảm từ từ do sự phóng nạp của tụ (hình2-C Điều này còn cótác dụng tốt là giảm được xung điện áp cao và nhiễu sóng điện từ khiTranzitor công suất đóng mở trong quá trình làm việc của hệ thống đánh lửa

t

i f

Không có tụ C

Có tụ C

Hình 2.17 Dòng điện qua Rf khi có và không có tụ điện C

Chương 3

Hệ thống đánh lửa bán dẫn.

3.1. Phân loại hệ thống đánh lửa hệ thống đánh lửa điện tử.

Hiện nay trên hầu hết các loại ô tô đều sử dụng hệ thống đánh lửa bándẫn vì loại này có ưu thế là tạo được tia lửa mạnh ở điện cực bugi, đáp ứng tốtcác chế độ làm việc của động cơ, tuổi thọ cao … Qua quá trình phát triển, hệthống đánh lửa điện tử được chế tạo cải tiến với nhiều loại khác nhau song cóthể chia làm hai loại chính sau:

3.1.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn điều khiển trực tiếp.

Trong hệ thống này, các linh kiện điện tử được tổ hợp thành một cụm mạch

được gọi là Igniter, bộ phận này có nhiệm vụ đóng ngắt mạch sơ cấp nhờ các tín hiệu đánh lửa (tín hiệu điện áp ) đưa vào Hệ thống đánh lửa bán dẫn loại này có thể chia ra làm hai loại là :

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn có vít điều khiển: vít điều khiển có cấu tạogiống như trong hệ thống đánh lửa thường nhưng chỉ làm nhiệm vụ điều khiển

đóng mở Tranzitor

- Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có vít điều khiển, Tranzitor côngsuất được điều khiển bằng một cảm biến đánh lửa

3.1.2 Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng kĩ thuật số.

Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng kĩ thuật số còn được gọi là hệthống đánh lửa theo chương trình Dựa vào các tín hiệu như tốc độ động cơ, vịtrí cốt máy,vị trí bướm ga, nhiệt độ động cơ … mà bộ vi xử lý (ECU –electronic control unit) sẽ điều khiển Igniter tạo ra tia lửa ở mạch thứ cấp vào

đúng thời điểm đánh lửa

3.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không có vít điều khiển (còn gọi là hệ thống

đánh lửa bán dẫn không có tiếp điểm)

3.2.1 Các loại cảm biến đánh lửa.

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không có vít điều khiển, cảm biến

đánh lửa sẽ thay thế vít điều khiển và làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tínhiệu điện áp hoặc tín hiệu dòng điện vào đúng thời điểm đánh lửa để gửi vềIgniter điều khiển các Tranzitor công suất đóng hoặc mở Thông thường trong

hệ thống đánh lửa người ta thường dùng cảm biến Hall, cảm biến điện từ, cảmbiến quang, cảm biến từ trở, trong đó ba loại cảm biến đầu là phổ biến nhất.Ngoài công dụng phát tín hiệu đánh lửa, các cảm biến này còn có thể dùng đểxác định số vòng quay của động cơ, vị trí cốt máy, thời điểm phun của kimphun.

3.2.1.1 Cảm biến điện từ.

1/ Loại nam châm đứng yên:

Hình 3-1 : Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên

Cảm biến được đặt trong Đelco bao gồm một rôto có số răng cảm biếntương ứng với số xi lanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từhoặc một thanh nam châm Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răngcảm biến của rôto và được cố định trên vỏ Đelco Khi rôto quay các răng cảmbiến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây Khe hở nhỏ nhất giữa răngcảm biến của rôto và lõi thép từ vào khoảng 0,2  0,5 mm

Khi rôto ở vị trí như (hình 3-2a) điện áp trên cuộn dây cảm biến bằng

0 Khi răng cảm biến của rôto tiến lại gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa rôto

và lõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên của từ thôngxuyên qua cuộn dây sẽ tạo nên một sức điện động e (hình 3-2b )

Khi răng cảm biến của rôto đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từtrường bằng không, và sức điện động trong cuộn cảm biến nhanh chóng giảm

về 0 (hình 3-2c)

Khi rôto đi ra xa lõi thép , từ trường trong lõi thép giảm dần và sức điện độngxuất hiện trong cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại (hình 3-2d) Hiệu điệnthế sinh ra ở hai đầu cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của động cơ ở chế

độ cầm chừng, hiệu điện thế rất nhỏ chỉ vào khoảng 0,5 V ở tốc độ cao nó cóthể lên đến 100 V

Hình 3-2e: mô tả quá trình biến thiên từ thông trong lõi thép và xung điện áp

ở hai đầu ra của cuộn dây cảm biến Chú ý rằng xung tín hiệu này khá nhọn.Cảm biến đánh lửa điện từ loại nam châm đứng yên có ưu điểm là rất bền,xung tín hiệu có dạng nhọn nên ít ảnh hưởng đến sự sai lệch về thời điểm

đánh lửa Tuy nhiên xung điện áp ra ở chế độ khởi động nhỏ vì vậy ở đầu vàocủa Igniter phải sử dụng Tranzitor có độ nhạy cao và phải chống nhiễu chodây tín hiệu

2/ Loại nam châm quay

Hình 3-3 : Cảm biến điện từ loại nam châm quay cho loại động cơ 8 xilanh.

Đối với loại này nam châm được gắn trên rôto còn cuộn dây cảm biến

được quấn quanh một lõi thép và cố định trên vỏ Đelco Khi nam châm quay

từ trường xuyên qua cuộn dây cảm biến biến thiên tạo nên một sức điện độngtrong cuộn dây Do từ thông qua cuộn dây đổi dấu, nên sức điện động sinh ratrong cuộn dây lớn ở chế độ cầm chừng tín hiệu điện áp ra vào khoảng 2Vxung điện áp có dạng như trên hình 3-3

3.2.1.2 Cảm biến Hall.

1/ Hiệu ứng Hall :

Hình 3-4 : Hiệu ứng Hall

Nếu dòng điện Iv được giữ không thay đổi thì khi thay đổi lực từ trường

B, điện thế Uh sẽ thay đổi Sự thay đổi của lực từ trường làm thay đổi điện thế

Uh tạo ra các xung đIện áp được ứng dụng trong cảm biến Hall Hiện tượngtrên được gọi là hiệu ứng Hall

2/ Cảm biến Hall :

Do điện áp Uh rất nhỏ nên trong mạch thực tế, để điều khiển đánh lửangười ta phải khuyếch đại và xử lý tín hiệu trước khi đưa vào Igniter.

Hình 3- 5 là sơ đồ khối của một cảm biến Hall

Cảm biến Hall được đặt trong delco, gồm một rôto bằng thép có các cánhchắn và các cửa sổ cách đều nhau gắn trên trục của delco Số cánh chắn tươngứng với số xy lanh động cơ Khi rôto quay, các cánh chắn sẽ lần lượt xen vàokhe hở giữa nam châm và IC Hall

1

2

Vcc Vout +

mass

Hình 3-5

1 Phần tử Hall; 2 ổn áp; 3 Op – Ampe; 4.Bộ xử lý tín hiệu

3.2.1.3 Cảm biến quang.

Cảm biến quang bao gồm 2 loại , khác nhau chủ yếu ở phần cảm quang:

- Loại sử dụng một cặp LED – photo transistor

- Loại sử dụng một cặp LED – photo diode

Phần tử phát quang ( LED – lighting emision diode ) và phần tử cảm quang ( photo transtor hoặc photo diode) được đặt trong delco có vị trí tương ứng như trong hình 3-6 Đĩa cảm biến

được gắn vào trục của delco và có số tương ứng với số xylanh

Điểm đặc biệt của hai loại phần tử cảm quang này là khi có dòng ánh sáng chiếu vào, nó sẽ trở nên có khả năng dẫn điện và ngược lại, khi không có dòng ánh sáng chiếu vào, nó sẽ không dẫn điện Độ dãn điện của chúng phụ thuộc vào cường độ của dòng ánh sáng và hiệu điện thế giữa hai đầu của phần tử cảm quang.

Khi đĩa cảm biến quay , dòng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt quãnglàm phần tử cảm quang dẫn ngắt liên tục tạo ra các xung vuông làm tín hiệu

điều khiển đánh lửa

Vcc

Vout

mass

T A

-Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến quang

Hình 3-7 là sơ đồ mạch của một loại cảm biến quang Cảm biến baogồm ba đầu giây: một đầu dương ( Vcc) , một đầu tín hiệu ( Vout) và một đầumass Xung điện áp tại Vout sẽ là xung vuông gởi đến Igniter điều khiểntransistor công suất Do xung vuông nên thời điểm đánh lửa cũng không bị

ảnh hưởng khi thay đổi vòng quay của trục khuỷu động cơ

3.2.2.Các HTĐL không có vít điều khiển loại điện cảm( TI):

3.2.2.1 HTĐL bán dẫn sử dụng cảm biến hall ( BOSCH)

Igniter của hệ thống bao gồm 6 đầu dây, một đầu được nối mass , ba

đầu nối cảm biến Hall , một đầu nối dương sau công tắc chính ( IGSW) và một

đầu nối với âm bô bin

Sơ đồ mạch điện và đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa tín hiệu xung

điện áp của cảm biến hall và sự tăng trưởng của dòng sơ cấp qua bôbin đượctrình bày trên hình 3-8

Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau :

Khi bậc công tắc máy , dòng diện sau công tắc IGSW được tách làm hainhánh , một nhánh qua điện trở phụ Rt qua cuộn sơ cấp và chờ ở cực C củatransistor T3, một nhánh sẽ qua diode D1 qua R1 và vào cảm biến Hall Nhờ

R1, D2, điện áp cung cấp cho cảm biến Hall luôn ổn định Tụ điện C1 có tácdụng lọc nhiễu cho điện áp đầu vào đảm bảo cho Igniter làm việc chính xác Diode D1 có nhiệm vụ bảo vệ IC Hall trong trường hợp mắc lộn cực ắcqui còndiode D3 có nhiệm vụ ổn áp khi hiệu điện thế nguồn cung cấp quá lớn nhưtrường hợp tiết chế của máy phát bị hư

IGSW

H

D1 R1 R2 R3 R5

D4 T1 R4

W1 W2

Đến bộ chia điện

Cảm biến Hall

Khi đầu giây tín hiệu của cảm biến Hall có điện áp ở mức cao , tức lúccánh chắn bằng thép xen giữa khe hở trong cảm biến Hall , làm T1 dẫn Khi

T1 dẫn , T2 và T3 dẫn theo , lúc này dòng sơ cấp i1 qua W1 , qua T3 về masstăng dần Khi tín hiệu điện áp từ cảm biến Hall ở mức thấp , tức là lúc cánhchắn bằng thép ra khỏi khe hở trong cảm biến Hall , transistor T1 ngắt làm T2,T3 ngắt theo Dòng sơ cấp i1 bị ngắt đột ngột, tạo nên sức điện động cảm ứnglên cuộn thứ cấp W2một điện áp cao và tạo tia lửa điện ở bougie

Tụ điện C2 có tác dụng làm giảm sức điện động tự cảm trên cuộn sơ cấp

W1 đặt vào mạch khi T2, T3 ngắt Trong trường hợp sức điện động tự cảm quálớn do rút dây cao áp ra xa quá chẳng hạn , R5 ,R6,D4 sẽ có tác dụng làn chotransistor T2 , T3mở trở lại để giảm xung điện áp quá lớn có thể gây hư hỏngcho transistor Diode Zener D5 có tác dụng bảo vệ Transistor T3 khỏi bị quá

áp vì điện áp tự cảm trên cuộn sơ cấp của bôbin

3.2.2.2 HTĐL bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ ( HONDA)

R5 T2

R2

T1

Cuộn dây cảm biến Hình 3.10: Sơ đồ hệ thống đánh lửa sử dụng điện từ (HONDA)

HTĐL bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến trêncác loại xe ô tô vì nó có cấu tạo khá đơn giản , dễ chế tạo và ít hư hỏng

Sơ đồ mạch điện loại này được trình bầy trên hình 3-9

Khi nguồn dây cảm biến không có tín hiệu điện áp , transistor T1 ngắtnên T2ngắt , T3dẫn cho dòng qua cuộn sơ cấp về mass

Khi răng của rôto cảm biến tiến lại gần cuộn dây cảm biến , trên cuộndây sẽ suất hiện một suất điện động xoay chiều , xung điện áp dương sẽ kíchcho transistor T1 dẫn , T2 đẫn theo và T3 sẽ ngắt Dòng qua cuộn sơ cấp ởbôbin bị ngắt đột ngột tạo nên một sức điện động cảm ứng lên cuộn thứ cấpmột điện áp cao và được đưa đến bộ chia điện.

3.2.2.3 HTĐL bán dẫn sử dụng cảm biến quang ( MOTORLLA)

D2

R7

R8

R5 R4

R3 R2

R1

Đến bộ chia điện

Bô bin

Acqui

IGSW

Hình 3.11: Sơ đồ hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang (MOTOROLLA)

Hình 3-10 trình bầy một sơ đồ HTĐL bán dẫn được điều khiển bằngcảm biến quang của hãng MOTOROLLA Cảm biến quang được đặt trongdelco phát tín hiệu đánh lửa gởi về Igniter để điều khiển đánh lửa

Khi đĩa cảm biến ngăn dòng ánh sáng từ LED D1 sang photo transistor

T1, làm T1 ngắt Khi T1 ngắt , các transistor T2, T3 , T4 ngắt , T5 dẫn , chodòng qua cuộn sơ cấp về mass Khi đĩa cảm biến cho dòng ánh sáng đi qua

T1 dẫn nên T2, T3, T4 dẫn , T5 ngắt Dòng sơ cấp bị ngắt sẽ tạo nên một sức

điện động cảm ứng lên cuộn thứ cấp một điện áp cao và được đưa đến bộ chia

điện

3.2.3 HTĐL với mạch điều khiển hiệu chỉnh thời gian tích luỹ năng lượng t đ

8 4

Bô bin

Đến bộ chia điện Acqui

Hình 3.14: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa với mạch hiệu chỉnh thời gian tích luỹ năng lượng tđ

Tín hiệu từ cảm biến được đưa vào (1) Tín hiệu đưa vào nếu là xungnhọn thì (1) có nhiệm vụ biến xung nhọn thành xung vuông trước khi biến đổi

độ hổng xung (2) Cụm hiệu chỉnh thời gian tích luỹ năng lượng tđ (3) sẽ nhậntín hiệu từ (2) và điện thế nguồn acqui cung cấp để hiệu chỉnh thời gian tđ sau

đó gửi tín hiệu đến cổng ra (7) Cổng ra (7) là transistor công suất nhận tínhiệu xung từ (3) ,(4) (6) (8) để đóng mở transistor cho dòng sơ cấp đi qua thậtphù hợp ổn áp ( 5) có nhiệm vụ ổn áp cho cụm (3) để cụm này làm việc chínhxác Cụm điều khiển ngắt dòng (4) sẽ tự động ngắt dòng qua bô bin nếu nhưbật công tắc máy sau 27s mà không khởi động dể tránh tình trạng cháy bôbin Cụm (9) có tác dụng bảo vệ mạch khi mắc ngược cực acqui, đảm bảo chocác linh kiện điện tử trong Igniter không bị phá huỷ Cụm (6) có nhiêm vụ hạnchế biên độ xụng điện áp sơ cấp khi xung đIện áp tăng quá cao trong trườnghợp rút dây cao áp ra chẳng hạn để bảo vệ mạch Khi cường độ dòng sơ cấptăng cao, bộ hạn chế dòng (8) sẽ hạn chế để dòng điện sơ cấp tăng đến mộtgiá trị nhất định với mục đích là để bảo vệ mạch Igniter

CHƯƠNG 4

Hệ THốNG ĐáNH LửA LậP TRìNH

4.1.Phân loại và ưu điểm của HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử.

Trên các ôtô hiện đại, kỹ thuật số đã được áp dụng vào trong

hệ thống đánh lửa từ nhiều năm nay, việc điều khiển góc đánh lửa sớm và góc ngậm điện ( dwell angle) sẽ được máy tính đảm nhận Các thông số như: số vòng quay động cơ, tải, nhiệt độ đã

được các cảm biến mã hoá tín hiệu đưa vào ECU ( electronic control unit ) xử lý để đưa ra một góc đánh lửa sớm phù hợp nhất theo từng chế độ hoạt động của động cơ Các bộ phận như

bộ phân đánh lửa sớm bằng chân không, li tâm đã được loại bỏ hoàn toàn HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng

điện tử được chia làm 3 loại sau:

1 HTĐL theo chương trình (programmed ignition system)

2 HTĐL sử dụng bộ vi sử lý ( Microprocesor ignition system)

3 HTTĐL sử dụng bộ vi sử lý kết hợp với hệ thống phun xăng (Motronic)

So với các HTĐL trước đó, HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớmbằng điện tử có các ưu điểm sau:

- Góc đánh lửa sớm được điều chỉnh tối ưu nhất đối với từng chế độ hoạt

đông cửa động cơ

- Góc ngậm điện luôn luôn được điều chỉnh theo tốc độ động cơ và hiệu

điện thế acqui, đảm bảo điện áp thứ cấp ở mọi thời điểm là không đổi

- Động cơ khởi động dễ dàng, cầm chừng êm dịu, tiết kiệm nhiên liệu vàgiảm độ hại của khí thải

- Có khả năng chống kích nổ cho động cơ

Với ưu điểm nổi bật như vậy, trong tương lai HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửu sớm bằng điện tử kết hợp với hệ thống phun xăng sẽ thay thế hoàn toàn HTĐL bán dẫn thông

thường với mục đích đượcđặt lên hàng đầu trong ngành ôtô hiện nay là giảm sự ô nhiễm môi trường do khí thải

4.2.Điều khiển góc đánh lửa sớm bằng kỹ thuật( ESA- electronic spark advance).

4.2.1. Sơ đồ khối và đặc điểm của HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử.

Để ECU có thể xác định được chính xác thời điểm đánh lửa cho từng xilanh của động cơ theo thứ tự kỳ nổ, ECU phải nhận

được các tín hiệu cần thiết như: số vòng quay động cơ, vị trí cốt máy, lượng gió nạp, nhiệt độ động cơ Tín hiệu vào càng nhiều thì việc xác định góc đánh lửa sớm tối ưu càng chính xác Sơ đồ HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện

tử có thể chia làm 3 phần: tín hiệu vào (input signal), ECU và tín hiệu từ ECU ra điều khiển igniter (out put signal).

Bô bin

Bugie IG/SW

sẽ sử lý và đưa ra xung điều khiển đến Ignter để điều khiển đánh lửa Hình 42mô tả vị trí của các cảm biến trên động cơ.

1.Bôbin; 2.Delco; 3.Bugi; 4.ECU; 5.Cảm biến nhiệt độ động cơ; 6.Cảm biến vịtrí cánh bướm ga; 7.Cảm biến vị trí số vòng quay/ vị trí cốt máy; 8.Niềngrăng; 9.Ăcqui; 10.Công tắc máy

Hình 4-2: Cấu tạo của HTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm

Số răng trên vành răng khác nhau tuỳ thuộc loại cảm biến và tuỳ thuộc loại động cơ Các cảm biến điện từ , cảm biến quang phát xung tín hiệu về số vòng quay động cơ ( NE), vị trí cốt máy ( G ) đã được mô tả chi tiết ở phần hệ thống phun xăng , vì 2 tín hiệu này dùng chung để điều khiển phun xăng và điều khiển đánh lửa (Motronic)

Để xác đinh mức tải của động cơ , ECU sẽ dựa vào tín hiệu áp suất trên

đường ống nạp ( hoặc tín hiệu lượng khí nạp ) Do sự thay đổi về áp suất trên

đường ống nạp , tín hiệu điện áp gửi về ECU sẽ thay đổi và ECU nhận tín hiệunày để sử lý và quy ra mức tải tương ứng để xác định góc đánh lửa sớm

Hình 4-3: Đặc tính đánh lửa sớm

Trong các HTĐL trước đây, việc điều chỉnh đánh lửa sớm được thựchiện bằng phương pháp cơ khí: hiệu chỉnh bằng li tâm và áp thấp Đường đặctính đánh lửa sớm tối ưu rất đơn giản và không chính xác Trong khi đó đường

đặc tính lý tưởng được xác định bằng thực nghiệm rất phức tạp, không tuântheo một quy luật nào cả Đồ thị hình 4-3a , hình 4-4b mô tả sự sai lệch giữagóc đánh lửa sớm tối ưu và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh bằng cơ khí Đối vớiHTĐL với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử góc đánh lửa sớm

được hiệu chỉnh gần sát với đặc tính lý tưởng Kết hợp hai đặc tính đánh lửasớm theo tốc độ và theo tải ta có bản đồ góc đánh lửa sớm lý tưởng(H.4-4),một bản đồ như vậy có từ 1000 đến 4000 điểm đánh lửa sớm và được nhớtrong bộ nhớ

Hình 4-5 : Bản đồ góc đánh lửa sớm lý tưởng.

Một chức năng khác của ECU trong việc điều khiển đánh lửa là sự điềuchỉnh góc ngậm điện ( dwell angle) Bản đồ góc ngậm điện phụ thuộc 2 thông

số là hiệu điện thế ắc quy và tốc độ động cơ Khi khởi động chẳng hạn , hiệu

điện thế ắc quy sẽ bị sụt áp lớn, vì vậy ECU sẽ điêù khiển tăng thời gian ngậm

điện nhằm mục đích đảm bảo dòng điện sơ cấp tăng trưởng đến giá trị đã

định ở tốc độ thấp, xung điện áp điều khiển đánh lửa rất dài , dòng sơ cấp sẽtăng quá cao, ECU sẽ điều khiển xén bớt xung điện áp điều khiển để giảm thờigian ngậm điện nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng và tránh nóng bôbin Trong trường hợp dòng điện sơ cấp vẫn tăng cao hơn giá trị đã định , bộ phậnhạn chế dòng sẽ làm việc và giữ cho dòng điện sơ cấp không thay đổi cho đếnthời điểm đánh lửa

Một điểm cần lưu ý là việc điều chỉnh góc ngậm điện tuỳ thuộc độngcơ mà công việc này được thực hiện trong ECU hay trong tải Igniter

Vì vậy Igniter của hai loại có và không có bộ phận điều chỉnh góc ngậm điệnkhông thể dùng lẫn cho nhau được

Góc đánh lửa sớm thực tế khi động cơ hoạt động được xác định bằngcông thức sau:

hc cb

Dựa vào số vòng quay(NE) và tải của động cơ ( từ tín hiệu áp suất trên

đường ống nạp hoặc thể tích khí nạp ) , ECU sẽ đọc giá trị của góc đánh lửasớm cơ bản (cb) được lưu trữ trong bộ nhớ (H 4-5 )

Góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh là góc đánh lửa sớm được cộng thêm hoặcgiảm bớt khi ECU nhận được các tín hiệu khác như nhiệt độ động cơ , nhiệt độkhí nạp , tín hiệu kích nổ , tín hiệu tốc độ xe … Vì vậy, góc đánh lửa sớmthực tế được tính bằng góc đánh lửa sớm ban đầu cộng với góc đánh lửa sớmcơ bản và góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh( hc) để đạt được góc đánh lửa sớm lýtưởng theo từng chế độ hoạt động của động cơ