Trên ô tô ngoài các hệ thống khởi động,hệ thống cung cấp điện, hệ thống điều khiển lập trình hệ thống làm mát , hệ thong truyền lực ………thì hệ thống đánh lưa không thể thiếu với động cơ xăng.
5 Bộ công thương trường ĐH công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Khoa công nghệ động lực Tiểu luận bộ môn điện động cơ Đề tài:hệ thống đánh lửa Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Trang 08254001 1 5 Lời nói đầu Trên ô tô ngoài các hệ thống khởi động,hệ thống cung cấp điện, hệ thống điều khiển lập trình hệ thống làm mát , hệ thong truyền lực ………thì hệ thống đánh lưa không thể thiếu với động cơ xăng. Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ là tạo ra tia lửa đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt của động cơ. Nó phải tạo ra sự đánh lửa chính xác trong hàng nghìn lần/phút trên mỗi xi lanh của động cơ. Nếu sự đánh lửa bị ngưng trễ trong khoảng 1 giây, động cơ sẽ hoạt đống yếu đi và thậm chí ngừng hoạt động. Qua đó ta có thể thay tầm quan trọng của hệ thông đánh lửa trong cơ cấu vận hành của động cơ. Ngày nay các hệ thống đánh lửa tiên tiến được đưa vào thưc tế phục vụ cho nhu cầu nâng cao công suất của động cơ và giảm lượng khí thải độc hại ra ngoài môi trường. Dưới đây nhóm tiểu luận của em xin trình bày về một số hệ thống đánh lửa thường dùng hiện nay trên ô tô hiện đại 2 5 Mô tả Ba yếu tố quan trọng của động cơ xăng là: hỗn hợp không khí-nhiên liệu tốt, nén ép tốt, và đánh lửa tốt. Hệ thống đánh lửa tạo ra một tia lửa mạnh, vào thời điểm chính xác để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu. 1. Tia lửa mạnh Trong hệ thống đánh lửa, tia lửa được phát ra giữa các điện cực của các bugi để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu. Vì ngay cả khi bị nén ép với áp suất cao, không khí vẫn có điện trở, nên cần phải tạo ra điện thế hàng chục ngàn vôn để đảm bảo phát ra tia lửa mạnh, có thể đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu. 2. Thời điểm đánh lửa chính xác Hệ thống đánh lửa phải luôn luôn có thời điểm đánh lửa chính xác để phù hợp với sự thay đổi tốc độ và tải trọng của động cơ. 3. Có đủ độ bền Hệ thống đánh lửa phải có đủ độ tin cậy để chịu đựng được tác động của rung động và nhiệt của động cơ. Hệ thống đánh lửa sử dụng điện cao áp do cuộn đánh lửa tạo ra nhằm phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu đã được nén ép. Hỗn hợp không khí nhiệt liệu được nén ép và đốt cháy trong xi lanh. Sự bốc cháy này tạo ra động lực của động cơ. Nhờ có hiện tượng tự cảm và cảm ứng tương hỗ, cuôn dây tạo ra điện áp cao cần thiết cho đánh lửa. 3 5 Cuộn sơ cấp tạo ra điện thế hàng trăm vôn còn cuộn thứ cấp thì tạo ra điện thế hàng chục ngàn vôn. Thay đổi trong hệ thống đánh lửa Có các kiểu hệ thống đánh lửa như sau: 1. Kiểu ngắt tiếp điểm 4 5 Kiểu hệ thống đánh lửa này có cấu tạo cơ bản nhất. Trong kiểu hệ thống đánh lửa này, dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng cơ học. Dòng sơ cấp của cuôn đánh lửa được điều khiển cho chạy ngắt quãng qua tiếp điểm của bộ ngắt dòng. 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 cuôn thứ cấp đến các bugi. 2. Kiểu tranzito 5 5 Trong kiểu hệ thống đánh lửa này tranzito điều khiển dòng sơ cấp, để nó chạy một cách gián đoạn theo đúng các tín hiệu điện được phát ra từ bộ phát tín hiệu. Thời điểm đánh lửa sớm được điều khiển bằng phương pháp cơ học như trong kiểu hệ thống đánh lửa ngắt tiếp điểm. 3. Kiểu tranzito có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử) 6 5 Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm. Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển thời điểm đánh lửa. 4. Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) 7 5 Thay vì sử dụng bộ chia điện, hệ thống này sử dụng cuộn đánh lửa đa bội để cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi. Thời điểm đánh lửa được điều khiển bởi ESA của ECU động cơ. Trong các động cơ gần đây, hệ thống đánh lửa này chiếm ưu thế. Sự cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa 8 5 Trong động cơ xăng, hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đánh lửa để đốt cháy (nổ), và áp lực sinh ra từ sự bốc cháy sẽ đẩy píttông xuống. Năng lượng nhiệt được biến thành động lực có hiệu quả cao nhất khi áp lực nổ cực đại được phát sinh vào thời điểm trục khuỷu ở vị trí 10 0 sau Điểm Chết Trên (ATDC). Động cơ không tạo ra áp lực nổ cực đại vào thời điểm đánh lửa; nó phát ra áp lực nổ cực đại chậm một chút, sau khi đánh lửa. Vì vậy, phải đánh lửa sớm, sao cho áp lực nổ cực đại được tạo ra vào thời điểm 10 0 ATDC. Thời điểm đánh lửa để động cơ có thể sản ra áp lực nổ cực đại vào 10 0 trước điểm chết trên (BTDC) lại thường xuyên thay đổi, tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của động cơ. 9 5 Vì thế, hệ thống đánh lửa phải có khả năng đánh lửa vào thời điểm để động cơ tạo ra áp lực nổ một cách có hiệu quả nhất, phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ. 1. Giai đoạn cháy trễ Sự bốc cháy (nổ) của hỗn hợp không khí-nhiên liệu không phải xuất hiện ngay sau khi đánh lửa. Thoạt đầu, một khu vực nhỏ (hạt nhân) ở sát ngay tia lửa bắt đầu cháy, và quá trình bắt cháy này lan ra khu vực chung quanh. Quãng thời gian từ khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đánh lửa cho đến khi nó bốc cháy được gọi là giai đoạn cháy trễ (khoảng A đến B trong sơ đồ). Giai đoạn cháy trễ đo gần như không thay đổi, và nó không bị ảnh hưởng của điều kiện làm việc của động cơ. 2. Giai đoạn lan truyền ngọn lửa Sau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành, ngọn lửa nhanh chóng lan truyền ra chung quanh. Tốc độ lan truyền này được gọi là tốc độ lan truyền ngọn lửa, và thời kỳ này được gọi là thời 10 [...]... http://www.ieautomag.com/index.htm 5 21 Mục lục mô tả về hệ thống đánh lửa các hệ thống đánh lửa hiện nay Kiểu tranzito có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử) Kiểu tranzito Kiểu ngắt tiếp điểm Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Sự cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa Điều khiển thời điểm đánh lửa Điều khiển tiếng gõ động cơ điều khiển đánh lửa sớm Bộ đánh lửa sớm li tâm Bộ đánh lửa sớm chân không Hệ thống dây cao áp và buji 5... cần phải định thời đánh lửa sớm Do đó cần phải điều khiển thời điểm đánh lửa theo điều kiện làm việc của động cơ Điều khiển thời điểm đánh lửa Hệ thống đánh lửa điều khiển thời điểm đánh lửa theo tốc độ và tải trọng của động cơ sao cho áp lực nổ cực đại xuất hiện ở 10o ATDC Trước đây, các hệ thống đánh lửa sử dụng bộ đánh lửa sớm li tâm và bộ đánh lửa sớm chân không để điều khiển đánh lửa sớm hoặc muộn... cho thời điểm đánh lửa muộn, còn khi không phát hiện ra tiếng gõ nữa thì điều khiển cho thời điểm đánh lửa sớm hơn Bằng cách ngăn ngừa tiếng gõ như vậy, hệ thống này giúp tăng tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát Theo tài liệu toyota/isuzu Bộ đánh lửa sớm li tâm Bộ đánh lửa sớm li tâm điều khiển đánh lửa sớm theo tốc độ của động cơ Thông thường, vị trí của các “quả văng” của bộ đánh lửa sớm li... khínhiên liệu tự bắt lửa trong buồng đốt Động cơ trở nên dễ bị gõ khi thời điểm đánh lửa sớm Hiện tượng tiếng gõ mạnh có ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của động cơ như tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm công suất phát Trái lại, tiếng gõ nhẹ lại có tác dụng nâng cao tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất Các hệ thống đánh lửa gần đây có điều khiển thời điểm đánh lửa làm muộn thời điểm đánh lửa theo tiếng gõ,... cho đánh lửa sớm Bộ đánh lửa sớm chân không Bộ đánh lửa sớm chân không điều khiển đánh lửa sớm theo tải trọng của động cơ 5 15 Màng được liên kết với tấm ngắt thông qua thanh đẩy boặc bộ chế hoà khí Buồng màng được nối thông với cửa trước của đường ống nạp Khi bướm ga hé mở, áp suất chân không từ cửa trước sẽ hút màng để làm quay tấm ngắt Kết quả là bộ phát tín hiệu dịch chuyển, và gây ra đánh lửa. .. điểm đánh lửa như trong mục (1) cho tốc độ 2000 v/ph thì thời điểm mà động cơ sản ra áp lực nổ cực đại sẽ bị trễ hơn 10o ATDC (3) Vì vậy, để sản ra áp lực nổ cực đại tại 10o ATDC khi động cơ đang chạy 2000 v/ph thì thời điểm đánh lửa phải sớm hơn để bù cho góc quay của trục khuỷu đã bị trễ trong mục (2) Quá trình định thời đánh lửa sớm này được gọi là đánh lửa sớm, và sự làm trễ thời điểm đánh lửa được... nóng do vậy tạo ra sự đánh lửa sớm của động cơ Đánh lửa sớm gây ra do bugi không đủ nóng, nó bắt đầu hâm nóng lên và đốt cháy nhiên liệu trước khi đánh tia lửa điện Hầu hết bugi đều có một điện trở để chống nhiễu cho sóng radio Khe hở bugi quá 5 19 rộng, lượng điện thế không đủ lớn để vượt qua tạo ra mất tia lửa điện Khe hở quá hẹp, điện áp tập trung trên bugi sẽ lớn dẫn đến đánh lửa liên tục và cũng... cao áp nhưng thứ tự đánh lửa sẽ sai, dẫn đến động cơ không hoạt động được Quan trọng là phải lắp đúng dây cao áp trên từng xi lanh Bugi 5 18 Hệ thống đánh lửa là nguồn duy nhất cung cấp điện cho bugi Hệ thống sẽ cung cấp cho bugi một điện thế đủ để bugi phát tia lửa điện tại thời điểm chính xác và đều đặn trong hàng nghìn vòng quay của động cơ đến từng bugi trong vòng một phút Các bugi đời mới được thiết... thời điểm đánh lửa được gọi là 5 12 đánh lửa muộn 2 Điều khiển theo tải trọng của động cơ (1) Khi động cơ mang tải thấp thì áp lực nổ cực đại được coi là xuất hiện 100 ATDC , khi thời điểm đánh lửa tối ưu được đặt sớm 200 BTDC (2) Khi tải trọng của động cơ tăng, mật độ không khí cũng tăng và giai đoạn lan truyền ngọn lửa giảm xuống Vì thế, nếu cứ sử dụng thời điểm đánh lửa như trong mục (1) thì thời điểm... từng bugi theo thứ tự quy định Nó được gọi là “thứ tự đánh lửa và nó là một phần thiết kế động cơ Mỗi bugi chỉ đánh lửa vào cuối của kỳ nén Mỗi xi lanh có một kỳ nén tại thời điểm khác nhau, vì vậy bố trí bugi đến từng xi lanh nhất định là điều rất quan trọng 5 17 Đối với một động cơ 8 xi lanh, thứ tự đánh lửa là: 1,8,4,3,6,5,7,2 Xi lanh được đánh số từ phía trước tới phía sau, với xi lanh số 1 đằng