CHƯƠNG 6 hệ THỐNG ĐÁNH lửa

Chơng Hệ thống đánh lửa 6.1 Khái niệm chung 6.1.1 Công dụng: Biến dòng điện chiều thấp áp 6-12(v) thành xung cao áp 12-24 kv tạo tia lửa hai cực bugi để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu (xăng không khí ) xi lanh cuối kỳ nén Phân chia tia lửa cao áp đến xi lanh theo thứ tự động 6.1.2 Yêu cầu: Để đáp nhiệm vụ đánh lửa có yêu cầu sau: +Tạo điện áp đủ lớn (12kv-24kv) từ nguồn hạ áp chiều + Tia lửa phóng qua khe hở hai cực ( điện cực) bugi điều kiện áp xuất lớn , nhiệt độ cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu chế độ + Thời điểm phát tia lửa điện bugi xilanh phải theo góc đánh lửa thứ tự đánh lửa quy định + Biến áp đánh lửa phải có hệ số dự trữ lớn đảm bảo cho hệ thống làm việc chế độ động 6.1.3 Phân loại : a Dựa theo nguyên lý làm việc gồm có : Hệ thống đánh lửa tiếp điểm Hệ thống đánh lửa bán dẫn Hệ thống đánh lửa điện tử Hệ thống đánh lửa Manhêto ( Vô Lăng Ma Nhê tích ) Hệ thống đánh lửa điện dung b Dựa vào Cấu tạo gồm có : Hệ thống đánh lửa có chia điện Hệ thống đánh lửa chia điện Hệ thống đánh lửa có điều chỉnh sớm chân không li tâm Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm tiếp điểm Hệ thống đánh lửa điện tử có điều khiển ECU 6.2 Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa 6.2.1 Hệ thống đánh lửa thờng Hình 6.1: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa thờng ắc quy 4a Bộ tạo xung Khoá điện 4b Phần chia điện cao áp Biến áp đánh lửa 4c Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm Bộ chia điện Bugi 6.2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử: d Hình 6.2: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa điện tử 1: Bình ắc quy ; 2: khoá điện ; 3: Biến áp đánh lửa; 4: Bộ chia điện;4a Bộ tạo xung 4b Phần chia điện cao áp 4c Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm5: Bugi; 6: Hộp điều khiển đánh lửa bán dẫn; b Hộp điều khiển đánh lửa nằm chia điện c Hộp điều khiển đánh lửa nằm chia điện d Loai tích hợp có chia điện bôbin tạo thành khối 6.2.3 Hệ thống đánh lửa theo chơng trình chia điện: ` Hình 6.3: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa theo chơng trình chia điện 1.ắc quy Bugi Khoá điện Hộp điều khiển ECU 3.Biến áp đánh lửa Khối bóng bán dẫn tranzito công suất - hệ thống đánh lửa điện tử hộp điều khiển ECU xử lý tín hiệu gửi đến từ cảm biến vị trí trục khuỷu, vị trí bơm ga Sau gửi tín hiệu đến hộp tranzito công suất để điều khiển dòng sơ cấp ( hay dây dòng sơ cấp biến áp đánh lửa đợc điều khiển gián tiếp ) từ ECU qua hộp tranzito công suất biến áp đánh lửa cấp điện áp cho bugi Nên lợng dòng thứ cấp bị tổn hao hệ thống không sử dụng lần quay chia điện 6.2.3 Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa theo chơng trình Hình 6.4 : Sơ đồ khối hệ thông đánh lửa theo chơng trình 1: Bình ắc quy ; 2: khoá điện ; 3: Biến áp đánh lửa; 4: Bộ chia điện;4a Bộ tạo xung 4b Phần chia điện cao áp 5: Bugi - thống nh hệ thống đánh lửa thờng nhng có thêm hộp điều khiển ECU khác với hệ thống đánh lửa theo chơng trình chia điện hệ thống có chia điện `6.3 Hệ thống đánh lửa thờng 6.3.1 Sơ đồ nguyên lý: ắc quy Khoá điện Điện trở phụ Hình 6.5: Hệ thống đánh lửa thờng Cuộn sơ cấp Con quay chia điện 10 Cặp tiếp điểm Lõi thép Nắp chia điện 11 Cam chia điện Cuộn thứ cấp Bugi 12 Tụ điện Hình 6.6: Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa thờng ắc quy; Khoá điện; Bôbin; Bộ chia điện; Tụ điện; Cặp tiếp điểm; Bugi 6.3.2 Nguyên lý làm việc Khi đóng khoá điện, dòng điện chiều I1 qua cuộn dây sơ cấp (4) Khi tiếp điểm (10) đóng, mạch sơ cấp khép kín dòng sơ cấp mạch có chiều từ : (+) ắc quy khoá điện điện trở phụ (3) cuộn sơ cấp (w1) tiếp điểm (10) mát (-) ắc quy Khi khóa điện mức START (nấc khởi động) điện trở phụ đợc nối tắt loại khỏi mạch sơ cấp Thời gian tiếp điểm đóng dòng sơ cấp gia tăng từ giá trị I đến giá trị cực đại Imax Cam chia điện(11) quay, tác động tiếp điểm (10) mở ra, mạch sơ cấp bị ngắt (mở) đột ngột, đồng thời từ trờng lõi thép bị ngắt đột ngột, từ thông dòng sơ cấp sinh biến thiên móc vòng qua hai cuộn sơ cấp thứ cấp Trong cuộn sơ cấp sinh sức điện động tự cảm C1 có trị số (180 ữ300)(V) Đồng thời cuộn thứ cấp xuất sức điện động cảm ứng có trị số 18 ữ 25(KV) Lúc dòng cao áp cuộn thứ cấp đợc dẫn qua quay (7) chia điện (8) để dẫn đến bugi (9) phóng qua khe hở bugi tạo tia lửa điện thời điểm gần cuối trình nén để đốt cháy hỗn hợp công tác động cuộn sơ cấp xuất sức điện động U = 200 ữ 300(V) Lúc tụ điện tích điện, làm giảm nhanh sức điện động tự cảm U1 hay nói cách khác, làm cho dòng sơ cấp đột ngột, để làm xuất sức điện động cảm ứng lớn cuộn sơ cấp Tụ điện có tác dụng bảo vệ cặp tiếp điểm khỏi bị cháy Khi điện áp thứ cấp U2 đủ lớn, quay chia điện chia điện cho dây cao áp bugi, tia lửa có hai thành phần rõ rệt: + Một là: Thành phần có tính chất điện dung: Thời gian xuất ngắn 10 -6 trị số dòng phóng khoảng 300(A) + Hai là: Thành phần có tính chất điện cảm : Thời gian xuất có dài nhng lợng nhỏ, trị số dòng phóng khoảng 80ữ100(mA) Tia lửa xuất màu vàng nhạt dới tia lửa có tác dụng động làm việc chế độ khởi động nhiệt độ động thấp hỗn hợp đậm Nó có tác dụng kéo dài thời gian cháy để đốt kiệt nhiên liệu , hạn chế đến mức tối thiểu thành phần khí độc xả Nhờ có cam quay(11) mà tia lửa cao áp đợc phân chia tới bugi theo thứ tự nổ động 6.3.3 Các phận hệ thống đánh lửa: a Biến áp đánh lửa (bôbin) * Công dụng: Biến điện áp chiều 6V, 12V thành điện áp 12 ữ 25(KV) * Cấu tạo: Bôbin thờng đợc làm kín, không tháo lắp chi tiết bên để sửa chữa Lõi bôbin đợc làm thép kỹ thuật điện, có chiều dày 0,35 (mm) đợc sơn cách điện với Trên lõi thép đợc hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp Cuộn dây sơ cấp đợc khoảng 250 ữ400(vòng), tiết diện dây khoảng 0,7ữ0,8(mm) đợc phía để thoát nhiệt Còn cuộn thứ cấp đợc bên trong, số vòng dây 19000 ữ26000(vòng), tiết diện 0,07 ữ0,1(mm) Trong số bôbin lõi cuộn dây đợc ngâm dầu biến thế, mục đích để làm mát nhanh cho bôbin 14 15 13 Hình 6.8: Cấu tạo bôbin Cọc cao áp Các thép kỹ thuật Nắp cách điện Lò xo tiếp dẫn Thân biến áp Giá đỡ Cuộn dây thứ cấp 10 Khoang chứa dầu làm mát 11 Đế cách điện 12 Lõi 13 Cọc nối tiếp điểm (cọc âm) 14 Cọc dơng (BK+) nối từ khoá điện Mạch từ trờng 15 Cọc cao áp trung tâm (cọc 4) Cuộn sơ cấp * Nguyên lý hoạt động : Khi khoá điện đóng cặp tiếp điểm chia điện đóng (mạch sơ cấp khép kín) Dòng điện chạy cuộn sơ cấp, lõi thép trở thành nam châm điện , sinh từ trờng cuộn dây sơ cấp từ trờng móc vòng qua cuộn thứ cấp Nếu dòng sơ cấp bị ngắt đột ngột từ trờng sinh bị đột ngột Từ trị số định từ trờng giảm nhanh không trình biến đổi từ trờng Nên theo định luật cảm ứng điện từ cuộn thứ cấp xuất sức điện động có trị số cao tỷ lệ với số vòng dây tơng ứng khoảng 18ữ25(KV) Đồng thời làm xuất sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp có trị số khoảng 180 ữ 200(V) a Bộ chia điện (đelcô) * Công dụng : Đóng cắt dòng điện sơ cấp để tạo xung cao áp, đồng thời phân phối điện áp cao tới bugi theo thiết bị đánh lửa động theo thời điểm quy định * Cấu tạo : Bộ chia điện (đelcô) gồm phận : Bộ phận tạo xung , phận chia điện cao áp điều chỉnh góc đánh lửa sớm cam cắt điện Tụ điện Lò xo Cần cắt điện Trục tiếp điểm cố định Vỏ Cần giữ Trục chia điện Bộ điều chỉnh li tâm 10 Đĩa cố định 11 Đĩa di động 12 Bộ điều chỉnh đánh lửa kiểu chân không Hình 6.9: Cấu tạo phận chia điện - Bộ phận tạo xung gồm cam cặp tiếp điểm, cam chia điện đợc chế tạo riêng lắp chặt với trục chia điện số vấu cam số xi lanh động Bộ chia điện đợc dẫn động từ trục cam thông qua ăn khớp bánh trục cam trục chia điện Cặp tiếp điểm đợc bố trí cố định đĩa chia điện làm nhiệm vụ đóng ngắt dòng sơ cấp Các tiếp điểm hoạt động nhờ cam cam quay theo chiều làm việc phần vấu cam tác động vào tiếp điểm động làm tiếp điểm mở Tiếp điểm mở hoàn toàn đỉnh vấu cam tác động vào vấu tỳ cần tiếp điểm động Qúa trình lặp lặp lại cho vấu cam Vấu cam Chốt Cần tiếp điểm động Cặp tiếp điểm Hình 6.10: Cam chia điện tác động vào cặp tiếp điểm Bộ phận chia điện cao áp gồm có : - Con quay chia điện - Nắp chia điện - Than tiếp điện lò xo đàn hồi - Con quay chia điện đợc lắp cách điện với trục cố định trục Thỏi than tiếp điện đợc lắp lò xo để đảm bảo tiếp xúc tốt rôto (con quay) với dây cao áp trung tâm Nắp chia điện đợc làm vật liệu cách điện cao, nắp bố trí cặp đấu dây cao áp, số cọc số xi lanh động Một vấn đề đợc đặt là: số vấu cam cố định, cặp tiếp điểm đóng mở phụ thuộc vào tốc độ chia điện, hay nói cách khác số vòng quay động tăng, thời gian đóng mở tiếp điểm giảm đi, thời gian thực chu trình đóng mở ngắn, kéo theo thời gian để thực trình đợc rút ngắn đòi hỏi thời gian đánh lửa bugi phải sớm lên so với số vòng quay Điều có nghĩa tiếp điểm phải đợc mở sớm Có hai cách để làm tiếp điểm mở sớm là: +Bố trí xoay cặp tiếp điểm ngợc chiều trục cam +Xoay cam chia điện góc chiều với chiều quay chia diện Khi động chạy chế độ cầm chừng, đánh lửa xảy trớc piston lên đến ĐCT cuối kỳ nén tốc độ cao hơn, đánh lửa phải xảy sớm hơn, không piston vợt qua ĐCT xuống kỳ cháy trớc áp suất cháy đạt đến giá trị cực đại Piston xuống trớc tăng áp suất dẫn đến kỳ cháy không chuẩn (làm sai lệch trình cháy) Dẫn đến áp lực sinh tác dụng vào đỉnh piston không thời điểm, gây lãng phí nhiều lợng trình sinh công Nhiều chia điện (bộ phân phối) sử dụng hai điều chỉnh đánh lửa sớm : chân không li tâm Cơ cấu đánh lửa sớm chân không điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa vào tải 6.6 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 6.6.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển a Cấu tạo: Điôt Tụ điện Biến áp xung 4.Điôt ổn áp 5.Hộp chuyển mạch tranzito TK- 102 6.Bộ cắt điện 7.Khoá điện Điện trở phụ ống tăng 10 Bộ chia điện Rơle kéo máy khởi động Đến máy khởi động Hình 6.24: Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa tranzito có tiếp điểm Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm gồm: hộp điện trở phụ R f1,Rf2, transistor thuận đóng cắt dòng sơ cấp có dòng làm việc 710(A), điện áp định mức 120V Để trasistor hoạt động tích cực ta sử dụng biến áp xung gồm hai cuộn dây W1, W2 Tới chia điện Hình 6.25: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm Trong cuộn W1 đóng vai trò nh điện trở phân cực, R2 điện trở phân áp cho cực bazơ transistor làm việc Tụ C tụ chiều có trị số điện dung lớn khoảng 50àF trì điện áp làm việc mạch điện áp nguồn có thay đổi Transistor đợc điều khiển nhờ tiếp điểm (Đ L)và đợc bảo vệ nhờ điôt (ĐB) dòng sơ cấp bị đột ngột, ĐB đợc mắc nối tiếp với Điôt cách li (Đ C) có tác dụng ngăn không cho dòng điện vào transistor trạng thái bình thờng mạch dao động R1- C1 giúp cho trình làm việc transistor đợc tốt Ngời ta bố trí phận C2, transistor, biến áp xung, ĐB, ĐC, R1- C1 hộp gọi hộp chuyển mạch TK102 Biến áp đánh lửa gồm hai cuộn dây(Sơ cấp W cuộn thứ cấp W2) có hệ số tự cảm nhỏ có hệ số biến áp lớn Cuộn W có khoảng 180 vòng, cuộn W2 có khoảng 4000 vòng b Nguyên lý hoạt động Khi động làm việc tiếp điểm ĐL đóng mở liên tục Khi ĐL đóng có dòng điện phân áp I0 chạy mạch nh sau: I0 (+) ắc quy K( khoá điện) Rf1 Rf2 W1 R2 W1 ĐL (-) ắc quy W2 Khi dòng phân áp chạy qua điện trở R2 có sụt áp tạo chênh lệch điện áp cực góp E1 cực gốc B1 theo điều kiện transistor mở, dòng điều khiển I b có chiều nh sau: Ib (+) ắc quy K(khoá) Rf1Rf2W1ET EBT BT W'1 ĐL Ib (-) ắc quy Dòng điều khiển đánh thủng tiếp giáp ECT làm xuất dòng làm việc ký hiệu IC có chiều nh sau : IC (+) ắc quy K(khoá điện) Rf1Rf2 W1 ET ECT CT Mát (-) ắc quy, lúc dòng sơ cấp I1 chạy qua cuộn sơ cấp có trị số : I1 = I0 + Ib +IC Do tiếp điểm ĐL cha mở nên thời gian gia tăng dòng sơ cấp, biến thiên từ giá trị không đến MAX cuộn sơ cấp xuất sức điện động tự cảm cản trở gia tăng dòng sơ cấp Do biến thiên I nên cuộn thứ cấp W2 xuất sức điện động cảm ứng có giá trị nhỏ khoảng 1500(V) Mạch thứ cấp mạch hở cha có tợng đánh lửa, phần lợng không đợc giải phóng mà đợc giữ lại cuộn dây, phần toả nhiệt bên làm cho biến áp nóng lên Khi tiếp điểm điều khiển ĐL mở ra, dòng điện qua W1 bị ( I w = I0 + Ib 0,7 ữ0,9 ' A), I w , dòng điều khiển Ib = Transistor đóng, dòng làm việc đột ngột, tốc ' độ biến thiên trị số giảm nhanh Từ thông sinh biến thiên nhanh cảm ứng sang cuộn thứ cấp W2, cuộn W2 sinh sức điện động có trị số lớn (20KV ữ 30KV) Đây điện áp đánh lửa U2, tiếp điểm mở dòng sơ cấp thứ cấp biến áp xung bị cắt, sức điện động cảm ứng cuộn thứ cấp phân cực ngợc tác dụng vào cực điều khiển transistor, làm khoá sau ữ 5(às), tăng tốc độ dòng sơ cấp Còn dòng thứ cấp biến áp xung bị triệt tiêu qua điện trở R làm nóng R2 Cũng lúc tiếp điểm mở, sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp biến áp đánh lửa làm hỏng transistor trị số điện áp sức điện động tự cảm lớn 110V Điôt ổn áp Đ B bị đánh thủng dòng ngợc qua, tạo mạch khép kín : W ĐC ĐB W1 Khi qua điôt tạo sụt áp làm sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp giảm xuống không đạt tới trị số điện áp đánh thủng trasistor nh transistor đợc bảo vệ 6.6.2 Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm điều khiển 2.4.2.1 a.Cấu tạo: Hình 6.26: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm điều khiển Hệ thống gồm : Các bóng transistor (T 1, T2, T3) điều khiển dòng sơ cấp Biến áp xung (W1, W2) giúp T1 đóng tích cực Điôt hồi tiếp Đ ht điện trở R1 giúp T2 đóng tích cực phát lệnh PL () giúp T3 đóng tích cực chu kỳ (+) Bộ phát lệnh máy phát xoay chiều cỡ nhỏ có chức thay tiếp điểm điều khiển transistor T Điôt cách ly (ĐC) điôt bảo vệ (ĐB) có nhiệm vụ bảo vệ transistor T Hộp điện trở phụ thực nối tắt qua điện trở Rf1 khởi động Biến áp đánh lửa W 1, W2 có hệ số tự cảm nhỏ hệ số biến áp lớn, nơi cung cấp điện áp cho bugi Điện trở R tụ điện C2 giúp transistor T1 chuyển trạng thái nhanh b Nguyên lý làm việc Khi khoá điện đóng nhng cha khởi động động cơ, phát lệnh cha làm việc(cha phát điện), BT3 nối với (+) nguồn qua điện trở R4 cuộn dây phát lệnh Cực phát ET3 nối với (+) nguồn, không tạo chênh áp nên transistor khoá Lúc cực gốc transistor T2 đợc nối mát qua điện trơ R , cực phát ET3 nối với (+) ắc quy Có chênh lệch điện áp cực phát cực gốc Transistor T mở dòng điều khiển Ib2 có chiều : (+) ắc quy Khoá điện Đht W1 W2 EBT2 R5 Mát (-) ắc quy R2 Lập tức xuất dòng làm việc IC2 có chiều nh sau : (+) ắc quy KĐht W1 W2 ET2ECT2CT2Rđ2R1R2 Mát (-) ắc quy R2 Khi có dòng điện qua biến áp xung (W 1, W2) tạo nên chênh áp cực phát cực góp transistor T1, T2 mở dòng điều khiển Ib1 có chiều : (+) ắc quy Khoá điện Đht ET1 EBt1 BT1 W2 ECT2 Rf2 Rf1 Mát R2 đồng thời dòng làm việc IC2 : (+) ắc quy Khoá điện Đht ET1 ECT1 CT1W1 Rf2 Rf1 Mát Nh có dòng sơ cấp biến áp đánh lửa, làm xuất sức điện động tự cảm có chiều chống lại gia tăng dòng sơ cấp I Do hệ số tự cảm nhỏ, cản trở không đáng kể cuộn sơ cấp W2 xuất suất điện động tự cảm nhỏ, cha đủ lợng để cung cấp cho bugi Đó thời gian gia tăng dòng sơ cấp I Khi ta khởi động động cơ, phát lệnh làm việc.Vì P1 máy phát điện xoay chiều nên xét hai trờng hợp : - Khi âm đặt vào cực gốc T3 (ET3), tức xuất phân cực thuận cho T3 nên T3 lúc mở, xuất dòng điều khiển IB3 có chiều : (+) PL ET3 EBT3 R4 (-) PL đồng thời làm xuất dòng làm việc IC3 có chiều : (+) PL ET3 ECT3 CT3 BT2 Lúc T3 giúp T2 phân cực ngợc nên T2 khoá dòng điều khiển IB1 bị ngắt, T1 khoá, IC1 đột ngột Tơng ứng dòng sơ cấp I1 bị cắt đột ngột Theo tợng cảm ứng điện từ cuộn W2 sinh sức điện động cảm ứng lớn (25KV ữ30KV), cuộn sơ cấp W1 có sức điện động tự cảm khoảng 100(V), nhờ có Đ B1 Khi vợt qua 100(V), ĐB1 đánh thủng tạo thành mạch kín, xảy sụt áp R f1 Rf2 dẫn đến điện áp tự cảm nhỏ điện áp đánh thủng transistor T nên T1 đợc bảo vệ Đồng thời mạch thứ cấp biến áp đánh lửa đủ lợng phóng điện tạo tia lửa cho bugi.Khi phát lệnh đặt (+) vào cực gốc transistor T 3., có nghĩa phân cực ngợc cho T3 nên T3 khoá Trở lại trờng hợp nh phát lệnh cha làm việc 6.7 Hệ thống đánh lửa điện tử 6.7.1 Các loại cảm biến dùng đánh lửa điện tử a Cảm biến từ * Cấu tạo : Gồm rôto có số vấu số xi lanh động đợc lắp cố định trục chia điện , rôto quay quanh từ trờng nam châm vĩnh cửu có cuộn dây để phát tín hiệu điện áp cho ECU , mà vấu rôto tạo với nam châm góc không khe hở chúng nhỏ = 0,2 ữ 0.4 mm Hình 6.27: Cảm biến điện từ Xung cảm biến Nam châm vĩnh cửu Khe hở không khí Cuộn dây Rôto * Nguyên lý làm việc Khi rôto quay cánh rôto( vấu) quét qua đầu lõi thép cánh rôto trùng với đầu lõi thép làm cho mạch từ , từ nam châm vĩnh cửu qua lõi thép đợc khép kín Khi cánh rôto đợc tách rời ( qua) đầu lõi thép làm cho mạch từ bị đứt quãng Từ thông móc vòng thay đổi làm suất cuộn dây suất điện động cảm ứng xoay chiều cung cấp cho ECU làm tín hiệu điều khiển mạch đánh lửa a Cảm biến Hall Cảm biến Hall đợc xem nh công tắc hai chiều sơ cấp gọi công tắc hiệu ứng Hall * Cấu tạo : Hình 6.28: Nguyên lý Hall Cảm biến Hall dựa theo nguyên lý hiệu ứng Hall Hiện tợng xuất điện áp bề mặt chất bán dẫn đặt từ trờng có dòng điện chạy qua Một số hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng cảm biến Hall thay cho cuộn kích từ Sự khác biệt cuộn kích từ tạo điện áp nhỏ rôto quét qua đầu lõi thép , công tắc Hall chuyển mạch để đóng /ngắt điện áp Hall cung cấp tơng ứng với có không từ thông Xung điện áp Hall có hay không báo vị trí chu kỳ cho trục khuỷu cho module đánh lửa , tín hiệu điều khiển phun nhiên liệu Cảm biến Hall gồm nam châm vĩnh cửu chữ C , gắn lõi thép hình chữ C đợc ghép quay vào tạo khe hở để rôto quét qua Rôto làm thép có số lợng khe hở nắp che số xi lanh động Hình 6.29: Cấu tạo cảm biến Hall a- Cánh tản nhiệt rôto khe hở không khí có tín hiệu điện áp ; b- Cánh cản (nắp che) rôto khe hở không khí tín hiệu điện áp 1.Cảm biến Hall; Nam châm vĩnh cửu ; lõi thép ; Nắp che ; Khe hở ; Bộ chia điện ; Khe hở không khí * Nguyên lý làm việc : Khi khởi động động , trục chia điện quay kéo theo rôto quay cánh cản rôto đến khe hở không khí (hình b) Từ trờng nam châm bị cắt Điều làm tắt điện áp Hall gửi tín hiệu đến module đánh lửa để đóng mạch sơ cấp Chiều rộng cánh cản xách định thời gian dòng điện chạy mạch sơ cấp Rôto cánh cản rời khỏi khe hở không khí ( hình a ) điện áp Hall lại xuất Module điều khiển điện tử (ECU) sử dụng tín hiệu để tính toán đánh lửa sớm thích hợp gửi tín hiệu đến module đánh lửa mở mạch sơ cấp Điên áp cao thứ cấp cung cấp đến bugi theo thứ tự nổ động c Cảm biến quang điện : * Cấu tạo : Hinh 6.30: Cảm biến quang điện Sử dụng ốt phát quang (Led) chiếu sáng qua khe hở rãnh đĩa quay tới ốt phía dới ốt quang ( Phôtô ốt) loại ốt sử dụng có chùm sáng ốt phát quang để chuyển mạch đóng mở điện áp điều khiển mạch sơ cấp * Nguyên lý làm việc : Khi trục chia điện quay kéo theo đĩa quay theo Khi rãnh rãnh đĩa quay dịch chuyển dới chùm sáng ( Led) , Chùm sáng chiếu đến ốt quang , ốt quang hoạt động đĩa quay che chắn chùm sáng , ốt bị khoá Quá trình đợc lặp lại liên tục hình thành điện áp xoay chiều cung cấp cho mạch Điên áp đợc cung cấp cho mạch IC đợc chuyển đổi thành tín hiệu xung Tín hiệu xung đợc gửi trực tiếp đến máy tính mà không qua module đánh lửa riêng rẽ Máy tính sử dụng tín hiệu để điều khiển thời điểm đánh lửa thời điểm phun nhiên liệu điều chỉnh tốc độ không tải Các rãnh (5) , rãnh tỉ xuất liệu cao tín hiệu từ rãnh đợc dùng để cảm biến vị trí trục khuỷu thời điểm đánh lửa tốc độ động nhỏ 1200 vòng/ phút Các rãnh phía (4) rãnh tỉ xuất liệu thấp tín hiệu từ rãnh đợc báo vị trí điểm chết pittong kích hoạt phun nhiên liệu Bộ đợc dùng để điều chỉnh thời điểm đánh lửa tốc độ động cao 1200vòng/phút Xung cao áp đánh lửa đợc cung cấp cho bugi qua rôto dây cao áp Trên số động chữ V phân phối sử dụng cảm biến quang đợc lắp đầu trục cam 6.7.2 Hệ thống đánh lửa với cảm biến điện từ a Sơ đồ đấu dây: Hình 6.31: Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến điện từ b Cấu tạo chia điện hệ thống đánh lửa có cảm biến từ Hình 6.32: Cấu tạo chia điện dùng cảm biến điện từ c Sơ đồ nguyên lý HTĐL dùng cảm biến điện từ * Cấu tạo: Hình 6.33: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến điện từ ác quy; 2.Khoá điện; 3, Điện trở phụ; Công tắc nối tắt điện trở phụ ; Bôbin ; Hộp đánh lửa ; Cảm biến điện từ ; Bộ chia điện * Nguyên lý làm việc : Khi động làm việc , trục chia điện quay làm cho rôto cảm biến điện từ quay theo Khi rôto quay cánh rôto quét qua lõi thép cánh rôto trùng với đầu lõi thép làm cho mạch từ , từ nam châm vĩnh cửu qua lõi thép Khi khe hở từ vấu rôto nam cham điện mạch từ đứt quãng từ thông móc vòng bị thay đổi làm xuất cuộn dây cảm biến suất điện động cảm ứng xoay chiều (xung điện áp) tín hiệu cung cấp cho hộp đánh lửa, suất điện động điều khiển mở bóng Transistor để mở mạch sơ cấp dòng sơ cấp chạy nh sau: Từ (+) ắc quy Khoá điện Điện trở phụ (15) L1 (6e) hộp đánh lửa (31)(-) ắc quy Khi vấu rôto quay khỏi đầu lõi thép làm mạch từ bị đứt quãng làm suất điện động xoay chiều bị nên mạch sơ cấp bị đóng lại Theo định luật cảm ứng điện từ làm từ thông mắc vòng qua hai cuộn sơ cấp thứ cấp bôbin đánh lửa biến thiên làm suất cuộn thứ cấp (l2) suất điện động cảm ứng có giá trị đủ lớn phóng qua khe hở chấu bugi thực trình đánh lửa cho xi lanh theo thứ tự động - Nhờ có quay mà suất điện động cảm ứng cuộn thứ cấp ( L2) đợc phân chia đến bu gi để tạo tia lửa cao áp nhằm đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu động theo thứ tự nổ 6.7.3 Hệ thống đánh lửa điện tử với cảm biến Hall a Sơ đồ đấu dây hệ thống Hình 6.34 Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến Hall Hộp đánh lửa Khoá điện Điện trở phụ Máy khởi động Bôbin Rơ le Bộ chia điện Dòng sơ cấp ắc quy b Cấu tạo chia điện sử dụng cảm biến Hall Rô to Tấm gắn có cảm biến Nam châm vĩnh cửu Khe hở Cảm biến Hall Đầu dây Vỏ chia điện Đầu chia điện Trục chia điện 10 Đầu chia điện Hình 6.35: Cấu tạo chia điện dùng cảm biến Hall c Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa dùng cảm biến Hall * Sơ đồ nguyên lý: Hình 6.36: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến Hall ắc quy Cảm biến Hall Khoá điện Bộ chia điện Điên trở Bộ bin Hộp điều khiển đánh lửa * Nguyên lý làm việc: Khi động làm việc trục chia điện quay làm rôto cảm biến Hall quay theo Khi hộp điều khiển đánh lửa, cuộn sơ cấp có điện Đông thời cực (+) cảm biến Hall nhận đợc điện áp khoảng 12v từ khoá điện (2) (15) (6a) (8h) hộp điều khiển đánh lửa (+) cảm biến để nuôi cảm biến Khi cánh cản rôto quay trùng với nam châm vĩnh cửu từ trờng nam châm xuất mở điện áp Hall Khi cảm biến gửi xung điện áp Hall có điện áp 5v từ cọc (0) cảm biến tới (6b) hộp điều khiển đánh lửa để mở bóng Transistor (6c) để mở mạch sơ cấp Khi dòng sơ cấp chạy nh sau : Từ (+) ắc quy khoá điện (2) điện trở phụ (3) Sơ cấp bôbin đánh lửa (6a) (Hộp điều khiển đánh lửa) 6b (31) (-) ắc quy Khi cánh cản rôto quay quanh nam châm vĩnh cửu từ trờng nam châm bị làm tắt điện áp Hall ( điện áp không) Khi cảm biến hộp với tín hiệu điều khiển đánh lửa để đóng mạch sơ cấp Do dòng sơ cấp bị đóng/mở liên tục làm cho từ thông mắc vòng quay cuộn sơ cấp thứ cấp biến thiên làm xuất cuộn thứ cấp suất điện động cảm ứng đủ lớn để phóng qua khe hở chấu bugi thực trình đánh lửa cho xi lanh theo thứ tự nổ động - Nhờ có quay mà suất điện động cuộn thứ cấp đợc phân chia tới bu gi để tạo tia lửa cao áp nhằm đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu động theo thứ tự nổ 6.7.4 Hệ thống đánh lửa điện tử chia điện Sử dụng biến áp chung : a Sơ đồ nguyên lý : Hình 6.37: Hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng biến áp chung ECU điều khiển đánh lửa ; Mạch tín hiệu điều khiển ; Cuộn sơ cấp biến áp đánh lửa ; Cuộn thứ cấp biến áp đánh lửa ; Điôt cao áp ; Bugi ; Bộ biến áp đánh lửa b Nguyên lý làm việc : Các tín hiệu đợc cảm biến nhận chuyển ECU gồm có tín hiệu : số vòng quay, vị trí trục khuỷu, nhiệt độ nớc làm mát, nồng độ ôxy ECU nhận tín hiệu sau xử lý tín hiệu so sánh với điều kiện tiêu chuẩn đợc lập trình nhớ máy tính Máy tính định gửi tín hiệu điều khiển đánh lửa qua hai cổng IG 1, IG2 điều khiển transistor Tại thời điểm có tín hiệu điều khiển đa cổng thứ (IG1) làm cho transistor T1 mở T2 khoá, xuất dòng sơ cấp I11 từ cực (+) cuộn sơ cấp W11 dẫn qua Điôt ĐB tiếp giáp CE transistor mát, transistor T1 mở khoá khoảng thời gian ngắn, T1 mở dòng sơ cấp tăng nhanh sau T1 đóng lại (Do IG1 ), dòng sơ cấp I11 biến thiên nhanh Từ thông sinh biến thiên với tốc độ lớn, cảm ứng sang cuộn thứ cấp sức điện động tự cảm có trị số lớn hàng chục Kilovôn Giả sử dơng đặt A âm đặt B, xuất dòng cao áp nh sau: A D1 Bugi mát Bugi B (-) Nh hai bugi thực đánh lửa nhng có bugi số thực phóng điện đốt cháy nhiên liệu, thực sinh công Còn bugi (4) vào thời điểm cuối xả đầu hút nên không thực công việc đốt cháy nhiên liệu Tại thời điểm có tín hiệu IG2, transistor T2 T1 khoá dòng sơ cấp I12 từ cuộn W2 Điôt DB IG2 mát, dòng sơ cấp ngợc chiều với dòng I11, tín hiệu IG2 T1 khoá, dòng I12 đột ngột, lúc sức điện động cảm ứng sinh cuộn thứ cấp đổi chiều cực (+) B, cực âm A Tại thời điểm T2 đóng có dòng cao cao áp : (+) B D3 bugi mát Bugi (-) A Dòng cao áp cung cấp lợng cho bugi 3, thứ tự động 1- 3- 4- Nh vậy, với hệ thống đánh lửa kiểu cuộn dây cho hai bugi, kiểu thực chất có bugi làm việc cho lần xung cao áp xuất bugi đánh lửa nhng không phục vụ sinh công Nó có nhiệm đốt cháy nốt thành phần khí xả tăng nhiệt độ trình nạp - nén (đối với xilanh song hành ) 6.7.5 Hệ thống đánh lửa điện tử chia điện sử dụng biến áp đánh lửa cho hai bugi : a Sơ đồ nguyên lý : Hình 6.38:Hệ thống đánh lửa điện tử biến áp cho hai bugi ECU đánh lửa ; Mạch điều khiển biến áp đánh lửa thứ cung cấp điện cho xilanh 1và ; Biến áp đánh lửa thứ hai cung cấp điện cho xi lanh b Nguyên lý làm việc : Khi có tín hiệu từ ECU gửi đến mạch điều khiển, giả sử transistor T đợc mở trớc dòng sơ cấp chạy qua cuộn sơ cấp biến áp đánh lửa thứ Dòng tồn gia tăng đến transistor T1 khoá lại sau thời gian tồn ngắn Khi dòng sơ cấp cảm ứng sang cuộn thứ cấp sức điện động cảm ứng có trị số lớn phóng qua khe hở bugi (1) (4) Xi lanh (1) cuối kỳ nén nên tia lửa coi nh lãng phí Tuy nhiên giá trị cờng độ đánh lửa cho bugi (4) nhỏ nhiều so với bugi (1) nên lãng phí không đáng kể Quá trình đợc lặp lại nh cho xilanh thứ (2) (3) transistor T2 mở T1 khoá [...]... điểm đánh lửa khi tốc độ động cơ cao hơn 1200vòng/phút Xung cao áp đánh lửa đợc cung cấp cho bugi qua rôto và dây cao áp Trên một số động cơ chữ V bộ phân phối sử dụng cảm biến quang đợc lắp trên ngay ở đầu trục cam 6. 7.2 Hệ thống đánh lửa với cảm biến điện từ a Sơ đồ đấu dây: Hình 6. 31: Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến điện từ b Cấu tạo của bộ chia điện của hệ thống đánh lửa. .. Công tắc đánh lửa còn thực hiện nhiều công việc khác: điều khiển khoá tay lái, tín hiệu âm thanh(còi), tín hiệu, chiếu sáng, bơm xăng, đài(Radio), hệ thống điều hoà đặc biệt là nhiệm vụ khoá vành tay lái Hình 6. 21: Khoá điện 1 Tấm tiếp điểm ; 2 Trống xoay ; 3 Vỏ khoá ; 4 Xy lanh ; 5 Lò xo ; 6 Nắp công tắc 6. 4 Hệ thống đánh lửa bằng Manhêtô a) Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa Manhêtô : Hình 6. 22: Sơ... trị điện áp đánh thủng tụ điện , tụ điện đợc bảo vệ an toàn Khi muốn tắt máy đóng K , suất điện động tạo ra ở cuộn nguồn đi ra mát không nạp vào tụ làm cho tụ không phóng dẫn đến không đánh lả đợc động cơ tắt 6. 6 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 6. 6.1 Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển a Cấu tạo: 1 Điôt 2 Tụ điện 3 Biến áp xung 4.Điôt ổn áp 5.Hộp chuyển mạch tranzito TK- 102 6. Bộ cắt điện... Đến máy khởi động Hình 6. 24: Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa tranzito có tiếp điểm Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm gồm: hộp điện trở phụ R f1,Rf2, transistor thuận đóng cắt dòng sơ cấp có dòng làm việc 710(A), điện áp định mức 120V Để trasistor hoạt động tích cực ta sử dụng một biến áp xung gồm hai cuộn dây W1, W2 Tới bộ chia điện Hình 6. 25: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm... chúng ta bị hỏng (đứt) và năng lợng đó tích luỹ vợt qua trị số cho phép nhng nhờ có kim lửa phụ (11) mà năng lợng đó đợc giải phóng qua hai cực của kim lửa phụ vì vậy mà biến áp không bị quá nóng , hệ thống đợc đảm bảo 6. 5 Hệ thống đánh lửa điện dung a) Sơ đồ nguyên lý Hình 6. 23: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện dung a) Cấu tạo : 1 Nguồn điện xoay chiều , cuộn này sẽ tạo điện áp và dòng điện... Đầu chia điện 9 Trục bộ chia điện 10 Đầu bộ chia điện Hình 6. 35: Cấu tạo bộ chia điện dùng cảm biến Hall c Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa dùng cảm biến Hall * Sơ đồ nguyên lý: Hình 6. 36: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến Hall 1 ắc quy 7 Cảm biến Hall 2 Khoá điện 8 Bộ chia điện 3 Điên trở 5 Bộ bin 6 Hộp điều khiển đánh lửa * Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc trục bộ chia... nổ 6. 7.3 Hệ thống đánh lửa điện tử với cảm biến Hall a Sơ đồ đấu dây hệ thống Hình 6. 34 Sơ đồ đấu dây hệ thống đánh lửa điện tử dùng cảm biến Hall 1 Hộp đánh lửa 6 Khoá điện 2 Điện trở phụ 7 Máy khởi động 3 Bôbin 8 Rơ le 4 Bộ chia điện 9 Dòng sơ cấp 5 ắc quy b Cấu tạo bộ chia điện sử dụng cảm biến Hall 1 Rô to 2 Tấm gắn có cảm biến 3 Nam châm vĩnh cửu 4 Khe hở 5 Cảm biến Hall 6 Đầu dây ra 7 Vỏ bộ... bugi thực hiện quá trình đánh lửa cho các xi lanh theo đúng thứ tự nổ của động cơ - Nhờ có con quay mà suất điện động ở cuộn thứ cấp đợc phân chia tới các bu gi để tạo ra tia lửa cao áp nhằm đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu của động cơ theo đúng thứ tự nổ 6. 7.4 Hệ thống đánh lửa điện tử không có bộ chia điện Sử dụng một biến áp chung : a Sơ đồ nguyên lý : Hình 6. 37: Hệ thống đánh lửa điện tử sử dụng biến... Nh vậy, với hệ thống đánh lửa kiểu một cuộn dây cho hai bugi, kiểu này thực chất chỉ có một bugi làm việc cho một lần xung cao áp xuất hiện còn bugi kia cũng đánh lửa nhng không phục vụ sinh công Nó có nhiệm đốt cháy nốt thành phần khí xả và tăng nhiệt độ của quá trình nạp - nén (đối với xilanh song hành ) 6. 7.5 Hệ thống đánh lửa điện tử không có bộ chia điện sử dụng một biến áp đánh lửa cho hai bugi... khiển đánh lửa để mở bóng Transistor ở (6c) để mở mạch sơ cấp Khi đó dòng sơ cấp chạy nh sau : Từ (+) ắc quy khoá điện (2) điện trở phụ (3) Sơ cấp của bộ bôbin đánh lửa (6a) 4 (Hộp điều khiển đánh lửa) 6b (31) (-) ắc quy Khi cánh cản của rôto quay quanh nam châm vĩnh cửu từ trờng của nam châm bị mất làm tắt điện áp Hall ( điện áp bằng không) Khi đó cảm biến giữa hộp với tín hiệu điều khiển đánh lửa