Phân tích những pan về hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt cháy cưỡng bức và giải pháp xử lý

Chu trình làm việc của động cơ xăng 4 kỳ 1.1 Chu trình lý thuyết Để nghiên cứu những quá trình trong động cơ đốt trong ĐCĐT, để đánh giá mức độ hoàn thiện của các quá trình ấy, để tìm ra

Là sinh viên của trường ĐH SPHN2, em ý thức được việc học đi đôi với hành Dưới sự chỉ bảo tận tình, chu đáo của các thầy, các cô, em đã được học và thực hành nhiều động cơ, máy móc… gắn liền với lao động sản xuất ở nước ta Trong đó em đặc biệt quan tâm đến động cơ đốt trong- một lĩnh vực khá rộng

và gần gũi với con người

Động cơ đốt trong được xây dựng từ những năm 1860 đến nay nó vẫn không ngừng phát triển, giữ một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển kinh tế Hệ thống đánh lửa là một bộ phận không thể thiếu của động cơ đốt trong, nó quyết định đến quá trình hoạt động và hiệu suất của động cơ

Vì vậy, trong khoá luận tốt nghiệp nhỏ bé của mình, em mạnh dạn xây dựng

đề tài: "Phân tích những "pan" về hệ thống đánh lửa trong động cơ đốt cháy cưỡng bức và giải pháp xử lý”

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Một số hệ thống đánh lửa trong động cơ xăng

2.2 Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống đánh lửa kết hợp với thực nghiệm tìm

và phân tích những "pan" trong hệ thống

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu:

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết từ đó có cái nhìn toàn diện về hệ thống đánh lửa

- Tìm hiểu các nguyên nhân hư hỏng, biện pháp xử lý để phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu, giảng dạy và ứng dụng trong thực tế

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Tìm hiểu chu trình làm việc của động cơ xăng 4 kỳ

- Tìm hiểu quá trình cháy trong động cơ xăng

- Tìm hiểu những kiến thức cơ bản về hệ thống đánh lửa

- Biết cách xử lý một số "pan" thông thường

4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

5 ý nghĩa khoa học của đề tài

- Phát triển khả năng tư duy logic

- ứng dụng trong thực tế sản xuất

Phần 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 1: Hệ thống đánh lửa trong động cơ xăng

1 Chu trình làm việc của động cơ xăng 4 kỳ

1.1 Chu trình lý thuyết

Để nghiên cứu những quá trình trong động cơ đốt trong (ĐCĐT), để

đánh giá mức độ hoàn thiện của các quá trình ấy, để tìm ra phương pháp nâng cao mức độ sử dụng nhiệt trong động cơ (tức là nâng cao hiệu suất của động cơ), trước tiên ta phải nghiên cứu chu trình lý thuyết

Chu trình lý thuyết khác với chu trình thực tế của động cơ đốt trong ở chỗ: chu trình lý thuyết không có tổn thất nào khác ngoài tổn thất nhiệt cho nguồn lạnh

Do vậy, khi nghiên cứu chu trình lý thuyết phải dựa vào một số giả thiết sau:

+ Chu trình diễn biến với lượng môi chất không thay đổi, do đó không tính đến tổn thất của khí nạp, khí thải cũng như sự hao hụt khí trong xilanh (Thực ra tác nhân thực hiện trong chu trình không hoàn toàn nguyên vẹn ở cuối chu trình công tác, tác nhân ấy được thải ra ngoài, nhưng ở đầu chu trình

kế tiếp lại nạp lượng tác nhân mới như lần nạp trước Do đó có thể coi là giống hệt) Đây là chu trình có tính thuận nghịch

+ Thành phần hoá học của môi chất không thay đổi trong suốt thời gian tiến hành chu trình Do đó không cần xét đến quá trình cháy của nhiên liệu,

mà quá trình này được thay thế bằng quá trình thu nhiệt của bên ngoài Như vậy không cần xét tới tổn thất nhiệt phát sinh khi nhiên liệu cháy trong động cơ

+ Quá trình nén và giãn nở là quá trình đoạn nhiệt Do đó không tính

đến những tổn thất nhiệt trong hai quá trình này

+ Tỷ nhiệt của môi chất không thay đổi theo nhiệt độ và áp suất

Từ các giả thiết trên ta có thể tính được hiệu nhiệt và tìm các quan hệ, thông số đặc trưng được dễ dàng Những quan hệ này sau khi hiệu chỉnh đều

có thể dùng cho chu trình thực tế

Vì các giả thiết trên chỉ xét đến tổn thất nhiệt nên nó chỉ ảnh hưởng đến

sự chênh lệch về hiệu suất của chu trình lý thuyết so với chu trình thực tế chứ không ảnh hưởng đến vấn đề dùng chu trình lý thuyết để đánh giá chu trình thực tế

Ta đi nghiên cứu loại chu trình lý thuyết sau đây:

đoạn nhiệt với chỉ số đoạn nhiệt k biểu thị trên đường cong ac (hình 1.1)

Các thông số của khí thể ở điểm c (Vc, Tc, Pc) Sau đó khí thể thu nhiệt lượng Q với điều kiện thể tích không thay đổi

b

V

Q1 cz

Các thông số của khí thể ở điểm z (Vz=Vc, Tz, Pz) Tiếp đến quá trình

giãn nở đoạn nhiệt được biểu diễn trên đường cong zb Tại điểm b khí thể có

các thông số (Tb,Vb, Pb) Lúc này môi chất truyền nhiệt lượng Q2 cho nguồn lạnh, cuối cùng trở về trạng thái ban đầu ở điểm a

Tất cả những động cơ đốt cháy cưỡng bức (như động cơ xăng, động cơ ga…) có chu trình làm việc giống như chu trình cấp nhiệt đẳng tích nói trên 1.2 Chu trình thực tế

ở trên chúng ta đã nghiên cứu chu trình lý thuyết của ĐCĐT Ta biết rằng chu trình lý thuyết là một chu trình kín chỉ dùng một lượng môi chất nhất

định để tiến hành Trong thực tế động cơ muốn làm việc được liên tục cần phải thay đổi môi chất, nghĩa là sản vật cháy sau khi đã giãn nở sinh công xong cần phải thải hết ra ngoài và phải nạp khí nạp mới vào xilanh (tức là bổ sung môi chất mới để thực hiện chu trình tiếp theo)

Chu trình được thực hiện trong xilanh của động cơ thực tế được gọi là chu trình thực tế của ĐCĐT Chu trình này khác với chu trình lý thuyết vì trong động cơ thực tế còn có tổn thất nhiệt và tổn thất cơ giới nữa

Chu trình thực tế có thể do máy đo công vẽ ra Chu trình thực tế của

động cơ là tổng hợp các quá trình nối tiếp nhau như sau:

2 Quá trình cháy trong động cơ xăng

Trong chu trình lý thuyết, nhiệt lượng của quá trình cháy là do bên ngoài cung cấp, còn trong chu trình thực tế thì nhiệt lượng của quá trình cháy

lại do nhiên liệu cháy trong xilanh cung cấp Do đó quá trình cháy thực tế khác với quá trình cháy lý thuyết ở những điểm sau:

+ Trong quá trình cháy thực tế không những nội năng của khí thể thay

đổi mà tính chất vật lý, hoá học của môi chất cũng thay đổi Sau khi cháy khí hỗn hợp biến thành sản vật cháy mà tính chất vật lý, hoá học của nó cũng khác hoàn toàn với khí hỗn hợp

+ Quá trình cháy thực tế tiến hành dưới điều kiện thể tích, áp suất, nhiệt

độ đều luôn thay đổi

+ Trong quá trình cháy thực tế có tổn thất như: Truyền nhiệt cho thành xilanh và các chi tiết máy khác, đồng thời có sự lọt khí qua vòng găng của pittông

Tính chất của quá trình cháy phụ thuộc vào tính chất của nhiên liệu, vào phương pháp hình thành khí hỗn hợp và phương pháp đốt cháy khí hỗn hợp Sau đây ta sẽ đi xét quá trình cháy của động cơ xăng

2.1 Quá trình cháy của động cơ xăng

ở động cơ Diezen thì nhiên liệu tự bốc cháy, vừa cháy vừa được phun tiếp nhiên liệu vào, và sự cháy xuất phát từ nhiều tâm điểm lửa ở động cơ xăng sự cháy của nhiên liệu là nhờ có tia lửa điện của bugi, trong quá trình cháy không có sự đưa thêm nhiên liệu vào, và sự cháy chỉ bắt đầu từ một tâm

điểm lửa là bugi

Quá trình cháy của động cơ xăng được chia làm 3 giai đoạn:

Hình 1.2 Đồ thị công p  quá trình cháy của động cơ xăng

2.1.1 Giai đoạn I: Giai đoạn cháy trễ

Diễn biến từ điểm 1 đến điểm 2 trên hình 1.2

ở điểm 1 bugi bật tia lửa điện Tia lửa điện có năng lượng rất lớn, có tác dụng phân tích nhiên liệu thành các gốc OH, CH2, O… hoạt động rất mạnh (đó là những ion và nguyên tử tự do)

Khi các gốc ion và nguyên tử tự do tích tụ nhiều thì mới bắt đầu có sự cháy, vì thế ở động cơ xăng có giai đoạn cháy trễ (tức là giai đoạn chuẩn bị cháy)

Giai đoạn cháy trễ kết thúc vào lúc ở khu vực gần quanh bugi xuất hiện

sự cháy và hình thành màng lửa đầu tiên làm cho áp suất trong xilanh bắt đầu tăng lên Tại điểm 2 đường cong cháy tách khỏi đường cong nén chuẩn bị cho

sự lan tràn màng lửa

2.1.2 Giai đoạn II: Giai đoạn cháy giãn nở

Diễn biến từ điểm 2 đến điểm 3 trên hình 1.2

Giai đoạn này bắt đầu từ lúc màng lửa lan ra đến lúc môi chất có áp suất cao nhất Màng lửa được lan truyền với tốc độ tăng dần, hoà khí trong xilanh

có phản ứng ôxi hoá ngày một mãnh liệt và toả ra một số nhiệt lượng lớn, trong khi dung tích xilanh gần như không thay đổi ít làm áp suất và nhiệt độ môi chất tăng nhanh

Giai đoạn này là giai đoạn cháy chính trong quá trình cháy hoà khí của

động cơ xăng, phần lớn nhiệt lượng được toả ra trong giai đoạn này Quy luật toả nhiệt sẽ quyết định việc tăng áp suất, tức là quyết định khả năng đẩy pittông sinh công Vì vậy, thời kỳ này có ảnh hưởng quyết định tới tính năng của động cơ xăng

Trường hợp cháy bình thường tốc độ màng lửa vào khoảng 10-30 m/s, diện tích màng lửa thay đổi theo quy luật phân bố dung tích của màng cháy, tốc độ toả nhiệt, áp suất và nhiệt độ môi chất trong xilanh trong thời kỳ này tăng lên càng nhiều và làm cho công suất, hiệu suất động cơ đều được cải thiện tốt hơn Tuy vậy tốc độ cháy không thể quá lớn nếu không sẽ làm tăng nhanh tốc độ tăng áp suất, gây va đập cơ khí, tăng tiếng ồn làm cho hoạt động của động cơ trở nên rung, giật gây mài mòn chi tiết và làm giảm tuổi thọ sử dụng động cơ

Tốc độ tăng áp suất phụ thuộc vào giá trị

5 , 2 75 , 1 (  pa/độ góc quay của trục khuỷu

Mặt khác phải điều chỉnh áp suất cực đại (điểm 3) được xuất hiện sau

điểm chết trên (ĐCT) khoảng 0

15

10  góc quay của trục khuỷu, lúc ấy động cơ chạy êm dịu, nhẹ nhàng

2.1.3 Giai đoạn III: Giai đoạn cháy rớt

Diễn biến từ điểm 3 đến điểm 5 (Hình 1.2)

ở điểm 4 khí cháy có nhiệt độ cao nhất Quá trình lan tràn của màng lửa kết thúc gần điểm 5 Sở dĩ ở động cơ xăng cũng có giai đoạn cháy rớt vì: có thể có một số điểm trong không gian buồng cháy của xilanh có nhiên liệu nhưng không có không khí Do đó một số nhiên liệu chưa kịp cháy ở giai đoạn

II mà phải sang giai đoạn III mới có điều kiện gặp oxi Tuy nhiên ở động cơ xăng giai đoạn III rất ngắn

Cháy rớt chỉ làm nóng các chi tiết, còn hiệu quả sử dụng nhiệt rất thấp nên người ta cố gắng tìm cách hạn chế cháy rớt như chọn góc phối khí, góc

đánh lửa sớm thích hợp… để tăng hiệu quả quá trình cháy

3 Các nhân tố chính ảnh hưởng tới quá trình cháy của động cơ xăng 3.1 ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm

Hình 1.3

Sự thay đổi áp suất trong xilanh phụ thuộc vào thời điểm châm lửa

Như trên ta đã biết, ở động cơ xăng cần thiết phải có sự đánh lửa sớm của bugi (trước ĐCT) Góc đánh lửa sớm b do thực nghiệm xác định thường

động cơ tăng một cách đột biến, sẽ làm cản trở chuyển động của pittông Điều

đó làm giảm công suất, chỉ tiêu kinh tế và tuổi thọ của động cơ

- Khi thời điểm đánh lửa xảy ra muộn (góc đánh lửa bé, đường 3 trên hình 1.3) quá trình đốt cháy hỗn hợp công tác xảy ra khi pittông rời xa ĐCT,

áp suất trong buồng đốt không đạt được trị số yêu cầu dẫn đến công suất, chỉ tiêu kinh tế của động cơ giảm đáng kể

-Qúa trình đốt cháy hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ xảy ra tối ưu nhất khi mà góc đánh lửa sớm tương ứng với đường cong 2 trên hình vẽ 3.2 ảnh hưởng của thành phần khí hỗn hợp

Hình 1.4: ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí  đến tốc độ lan tràn màng lửa của nhiên liệu V l

- Nếu <1 thì trong xilanh thừa nhiên liệu, thiếu không khí, lúc đó hỗn hợp gọi là đậm đặc Sự cháy xảy ra kém

- Nếu >1 trong xilanh thiếu nhiên liệu, thừa không khí, lúc đó hỗn hợp gọi là nhạt

Đồ thị hình 1.4 do thực nghiệm xây dựng cho thấy rằng:

- Nếu   0  8 0 9 thì nhiên liệu cháy với tốc độ nhanh nhất, công suất của động cơ tăng

- Nếu >0.9 thì tốc độ cháy của nhiên liệu giảm vì khi đó mật độ nhiên liệu giảm

- Nếu <0.8 thì tốc độ cháy của nhiên liệu cũng giảm vì lúc này hỗn hợp thiếu oxi để cháy

3.3 ảnh hưởng của tốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ (n vòng/phút)

Vl

Vlmax

0,4 0 ,8 0,9 1 1,5 

Khi tăng tốc độ quay của trục khuỷu (vòng/phút) thì nhiên liệu và không khí hoà trộn với nhau tốt hơn, nhiên liệu dễ dàng cháy nhưng phải tăng góc

đánh lửa sớm b tương ứng với sự tăng của tốc độ vòng quay (n) Vì nếu giữ nguyên không thay đổi góc đánh lửa sớm có thể gây ra hiện tượng kéo dài thời

kỳ cháy rớt sang cuối quá trình giãn nở, làm giảm hiệu suất của động cơ

Khi tăng n sẽ khó xảy ra kích nổ vì lúc này lượng khí xót tăng (tức hệ số khí xót ntăng) Trong khí xót có nhiều khí CO2 và khí trơ, có tác dụng hạn chế sự cháy kích nổ của nhiên liệu

3.4 ảnh hưởng của cường độ làm mát động cơ

Làm mát bằng nước thì khó xảy ra kích nổ, nhưng làm mát động cơ quá lạnh cũng không có lợi vì xăng khó bốc hơi, không những làm giảm tốc độ cháy, giảm công suất động cơ mà còn xảy ra hiện tượng xăng bị ngưng tụ thành từng giọt nhỏ lọt xuống cacte làm phân huỷ dầu nhờn

3.5 ảnh hưởng của nhiên liệu và dầu nhờn

Nhiên liệu có trị số ôctan càng cao thì tính chống kích nổ càng tốt

Động cơ thiết kế với nhiên liệu có trị số ôctan càng thấp thì dễ xảy ra cháy kích nổ

Dầu bôi trơn có độ nhớt cao quá (đặc quá) thì động cơ chạy không trơn, tiêu tốn nhiều công suất cho ma sát Thậm chí nếu dầu quá đặc sẽ có thể không được dẫn đến các bề mặt ma sát của động cơ Nhưng nếu dầu nhờn có

độ nhớt quá thấp thì nó dễ bị lọt lên buồng cháy, hình thành muội than bám vào bugi tạo điều kiện xảy ra hiện tượng cháy sớm

3.6 ảnh hưởng của hình dạng buồng cháy và cách bố trí bugi

Hình dạng buồng cháy phải đảm bảo tạo điều kiện cho môi chất vận

động xoáy lốc mạnh, nhiên liệu dễ bốc hơi và hoà trộn với không khí giúp cho

sự cháy nhanh và chống kích nổ

Hình dạng buồng cháy phải cấu tạo sao cho khu vực cháy cuối cùng có không gian cháy càng nhỏ càng tốt Khoảng cách từ bugi đến khu vực cháy cuối cùng phải đảm bảo là ngắn nhất Do đó, nếu động cơ có đường kính xilanh lớn thì phải dùng thêm nhiều bugi cho một xilanh Vị trí đặt bugi phải ở gần khu vực nóng nhất, vì ở đó dễ xảy ra kích nổ nên cần đốt cháy nhiên liệu

ở đó trước Do đó bugi thường được đặt ở gần van thải

4 Sự cháy không bình thường của động cơ xăng

4.1 Hiện tượng cháy sớm (cháy cướp nổ)

Là hiện tượng bugi chưa bật tia lửa điện mà nhiên liệu đã bốc cháy Hiện tượng này là do có một khu vực nào đó trong xilanh bị nóng quá làm cho nhiên liệu ở đó tự bốc cháy trước khi có tia lửa điện ở bugi

Ví dụ: Khu vực quanh bugi có nhiều dầu nhớt bám vào biến thành keo, chất keo này khó tản nhiệt nên nhiệt độ ở đó tăng lên rất cao Hoặc trên đỉnh pittông hay bị kết muội than, ở cuối quá trình nén muội than này bị nóng đỏ lên cũng làm nhiên liệu tự bốc cháy trước khi có tia lửa điện ở bugi

Vì vậy, khu vực bugi hoặc buồng cháy nói chung phải giữ được nhiệt độ

ở trong phạm vi: 0

580 K< nhiệt độ buồng cháy < 0

- Nếu nhiệt độ buồng cháy nhỏ hơn 0

580 K thì muội than dễ hình thành bám vào bugi kết hợp với một ít dầu nhờn biến thành keo, chất keo này khó tản nhiệt cho nên nhiệt độ ở đó tăng lên rất cao và trở thành nguồn nhiệt

- Nếu nhiệt độ buồng cháy lớn hơn 0

850 K thì bản thân bugi đã trở thành nguồn lửa rồi

Muốn biết có hiện tượng cháy sớm hay không thì chỉ việc cắt điện ở bugi, nếu máy vẫn nổ thì đúng là có hiện tượng cháy sớm

Hiện tượng cháy sớm làm cho động cơ rất nóng, rung động nhiều công suất giảm và động cơ chóng hỏng Sở dĩ công suất động cơ bị giảm vì hỗn hợp khí bốc cháy trong khi pittông đang đi lên ở quá trình nén, do đó công tiêu hao cho quá trình nén tăng

Nhưng trong một điều kiện thực tế nào đó (ví dụ do buồng cháy quá nóng…) có thể sẽ không tuân theo trình tự cháy như đã trình bày ở trên, mà ở khu vực 4 do có nhiệt độ và áp suất rất cao nên nhiên liệu ở đó sẽ tự bốc cháy trước khi đến lượt nó theo tuần tự kể trên, và tất nhiên khu vực 4 cháy sau khi bugi đã bật tia lửa điện

Trong trường hợp đó ở khu vực 4 sẽ có sự cháy rất mãnh liệt với màng lửa ngược lại Kết quả là sản phẩm sinh ra những làn sóng xung kích của màng lửa lan truyền với tốc độ cực nhanh: V l  1200 2300  m s/

Khi động cơ chạy bình thường thì V l  15 40  m s/

Những làn sóng xung kích này va đập vào thành xilanh gây ra những tiếng kêu rất đanh như tiếng búa gõ vào kim loại Người ta gọi là hiện tượng cháy kích nổ

Hiện tượng kích nổ rất có hại, các chi tiết của động cơ sẽ bị tải trọng lớn (chịu lực lớn) làm cho tuổi thọ động cơ giảm Khi gặp hiện tượng kích nổ cần phải ngừng máy ngay và tìm biện pháp sửa chữa khắc phục

Muốn khắc phục hiện tượng kích nổ cần phải giải quyết vấn đề làm mát buồng cháy để duy trì nhiệt độ của nó ở mức qui định (khoảng 800C 850C)

Đồng thời phải chú ý sử dụng đúng loại nhiên liệu quy định về trị số ôctan.Trị

số ôctan càng cao thì tính chống kích nổ của nhiên liệu càng cao

Chương 2: Một số hệ thống đánh lửa thường dùng

1 Hệ thống đánh lửa dùng tiếp điểm cơ khí

1.1 Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ nguyên lý

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lí

1.2 Nguyên lí hoạt động

Quá trình đánh lửa được chia ra làm 3 giai đoạn:

* Giai đoạn tăng dòng sơ cấp I1

Khi đóng công tắc đánh lửa 1 và tiếp điểm 8 của bộ chia điện đang ở trạng thái đóng, trong cuộn sơ cấp của biến áp đánh lửa có dòng I1 chảy qua theo mạch: Từ cực dương (+) của ắc quy hoặc máy phát  công tắc đánh lửa

1  cuộn dây sơ cấp của biến áp đánh lửa 10  tiếp điểm của hệ thống khởi

động 8  mát (vỏ máy)  cực âm (-) của ắc quy hoặc máy phát Do cuộn dây sơ cấp 10 của biến áp đánh lửa có điện cảm L1 rất lớn cho nên cường độ dòng

điện I1 tăng đến trị số xác lập không tức thời mà phải sau một khoảng thời gian nhất định do có sức điện động tự cảm trong cuộn dây

Trong quá trình tăng của dòng I1, trong cuộn dây thứ cấp của biến áp

đánh lửa 11 xuất hiện một sức điện động cảm ứng E2 có trị số khoảng

* Giai đoạn 2: Ngắt tiếp điểm 8 của hệ thống đánh lửa (HTĐL) và xuất hiện điện áp cao áp U2: Khi tiếp điểm 8 mở ra, dòng điện trong mạch sơ cấp 1

I giảm nhanh về 0 Từ thông móc vòng qua cuộn dây thứ cấp của biến áp

đánh lửa 11 biến thiên rất nhanh sẽ làm xuất hiện trong cuộn thứ cấp của biến

áp đánh lửa 11 một sức điện động cảm ứng E2: có trị số rất lớn (tới vài chục kV) Trị số sức điện động E2phụ thuộc vào tốc độ biến thiên của dòng I1

* Giai đoạn 3: Xuất hiện dòng điện E2:

Khi sức điện động E2 đạt bằng giá trị của điện áp đánh lửa sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện qua khe hở của bugi, trong mạch thứ cấp lúc này có dòng I2đi theo mạch như sau: Đầu p của cuộn thứ cấp thứ 11  cam quay của

đầu chia điện 6  bugi 4  mát (vỏ máy)  cực âm (-) của ắc quy (hoặc máy phát)  cực dương (+) của ắc quy (hoặc máy phát)  công tắc đánh lửa

 cuộn dây sơ cấp 10

Khi dòng điện I1 mất đột ngột trong cuộn sơ cấp của biến áp đánh lửa

sẽ xuất hiện sức điện động tự cảm I1  ( 300  400 )V có xu hướng duy trì và làm chậm tốc độ giảm của dòng I1 Sức điện động E1 gây ra tia lửa ở tiếp điểm 8 trong quá trình nó mở

Để triệt tiêu sức điện động E1, tránh hiện tượng đánh lửa ở tiếp điểm, tụ 1

C được nối song song với tiếp điểm 8 tạo thành mạch dao động L 1 C1

theo mạch: Từ cực dương (+) của ắc quy (6)  công tắc (khoá) khởi động 5

 điện trở phụ R P cuộn dây sơ cấp W1 tiếp giáp E - C của tranzito T  mát (vỏ máy) Trị số I 1 I E Khi tiếp điểm 1 mở, tranzito T khoá, dòng trong cuộn dây sơ cấp W1 bằng không (I1=0) Trong cuộn dây thứ cấp W2 của biến

áp đánh lửa sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng có trị số cao đưa đến bộ chia

điện để tạo ra hiện tượng phóng tia lửa điện giữa các điện cực của bugi

ưu điểm chính của hệ thống đánh lửa loại này là nâng cao được độ bền của cặp tiếp điểm (má vít) 1 của bộ chia điện vì nó đóng - cắt dòng cực gốc I B

của tranzito T rất bé Để cải thiện quá trình khoá tranzito T, trong thực tế, HTđL bán dẫn có tiếp điểm cơ khí thường dùng phương pháp "khoá tích cực" tranzito T Một trong những phương pháp đó thực hiện như sau:

Hình 2.4: Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng chuyển mạch TK-02

Tại thời điểm tiếp điểm (má vít) của bộ chia điện (tiếp điểm 1 trên hình vẽ) mở, đưa một điện áp dương (so với cực phát của tranzito T) và cực gốc của tranzito T Khi đó tốc độ giảm của dòng điện sơ cấp của biến áp đánh lửa rất lớn và trong cuộn dây thứ cấp của biến áp đánh lửa sẽ nhận được một trị số

điện áp thứ cấp U2 rất lớn

Sơ đồ hệ thống đánh lửa kiểu bán dẫn dùng bộ chuyển mạch TK-02

được trình bày gồm các phần tử: Bộ chuyển mạch TK-102, biến áp đánh lửa 2, tiếp điểm (má vít) 1; bộ chia điện 3, các điện trở phụ R P1( 0 , 5  ) và R P2( 0 , 5  )

công tắc (khoá) khởi động 5 và tiếp điểm 4 (trong hệ thống khởi động)

Bộ chuyển mạch gồm các phần tử: tranzito T, Điôt ổn áp Đ1, điôt Đ2; biến áp BA, tụ C1( 1F); tụ C2( 50F), điện trở R1( 2  ) và điện trở R2( 27  ) Nguồn cấp cho HTĐL được cấp từ ắc quy hoặc máy phát điện với cấp

điện áp bằng 12V, cuộn dây sơ cấp W1của biến áp đánh lửa nối vào cực phát, còn tiếp điểm 1 của bộ chia điện nối vào cực gốc của tranzito T

Nguyên lí làm việc của hệ thống như sau: Khi khoá khởi động 5 đóng, tiếp điểm 1 đang ở trạng thái đóng, tranzito T thông (vì thế của cực gốc âm hơn so với cực phát) và trong cuộn dây sơ cấp W1 của biến áp đánh lửa có dòng I1 chạy qua (theo chiều mũi tên trên hình vẽ)

Khi tiếp điểm 1 mở ra, tranzito T khoá, dòng điện trong mạch sơ cấp của biến áp đánh lửa giảm đột ngột, và trong cuộn dây thứ cấp W2 của biến áp

đánh lửa cảm ứng ra một điện áp cao, điện áp đó đưa đến bộ chia điện 3 và

được phân phối đến các bugi

Biến áp BA làm nhiệm vụ khóa tích cực tranzito T Cuộn dây sơ cấp W3

của nó được đấu nối tiếp với tiếp điểm 1 Khi tiếp điểm 1 mở ra, trong cuộn dây thứ cấp W4 của biến áp BA sẽ cảm ứng ra một sức điện động đảm bảo khoá tích cực tranzito T (thế của cực gốc ở thời điểm tiếp điểm 1 mở dương hơn so với cực phát của tranzito T)

Điện trở R2 của mạch tạo ra một xung áp khoá chắc chắn tranzito T với thời gian nhanh hơn Do có điện trở R2, thời gian khoá tranzito bằng khoảng

s



30 , nếu không thời gian khoá kéo dài tới 60 s Trong sơ đồ này không cần

tụ điện mắc song song với tiếp điểm 1 của bộ chia điện, vì trong sơ đồ đã có