GIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬAGIÁO ÁN CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại hệ thống đánh lửa 4.1.1 Nhiệm vụ Hệ thống đánh lửa động có nhiệm vụ biến nguồn điện xoay chiều chiều có hiệu điện thấp thành xung điện cao (từ 15.000 đến 40.000V ) Các xung điện áp cao phân bố đến bougie xylanh thời điểm để tạo tia lửa điện đốt cháy hòa khí 4.1.2 u cầu Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải bảo đảm yêu cầu sau: - Hệ thống đánh lửa phải sinh hiệu điện thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bougie tất chế độ làm việc động - Tia lửa bougie phải đủ lượng thời gian phóng để cháy bắt đầu - Góc đánh lửa sớm phải chế độ hoạt động động - Các phụ kiện hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt điều kiện nhiệt độ cao độ rung xóc lớn - Sự mài mòn điện cực bougie phải nằm khoảng thời gian cho phép 4.1.3 Phân loại Hệ thống đánh lửa động tơ có nhiều loại khác Dựa vào cấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển…Người ta phân loại hệ thống đánh lửa theo cách sau: 4.1.3.1 Phân loại theo phương pháp tích lũy lượng - Hệ thống đánh lửa điện cảm (TI) - Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI) 4.1.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển - Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa - Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ - Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến Hall - Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến quang 4.1.3.3 Phân loại theo cách phân bố điện cao áp - Hệ thống đánh lửa có chia điện - Hệ thống đánh lửa trực tiếp (hay khơng có chia điện) 4.1.3.4 Phân loại theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm - Hệ thống đánh lửa với cấu điều khiển góc đánh lửa sớm khí - Hệ thống đánh lửa với điều khiển góc đánh lửa sớm điện tử 4.1.3.5 Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa Hệ thống đánh lửa sử dụng transistor (TI) Hệ thống đánh lửa sử dung Thyristor (CDI) 4.2 Lý thuyết đánh lửa cho động xăng 4.2.1 Các thông số chủ yếu hệ thống đánh lửa 4.2.1.1 hiệu điện thứ cấp cực đại U2m Hiệu điện thứ cấp cực đại U2m hiệu điện cực đại đo hai đầu cuộn dây thứ cấp tách dây cao áp khỏi bougie Hiệu điện thứ cấp cực đại U 2m phải đủ lớn để có khả tạo tia lửa điện hai điện cực bougie, đặc biệt lúc khởi động 4.2.1.2 Hiệu điện đánh lửa Uđl Hiệu điện thứ cấp mà q trình đánh lửa bougie xảy ra, gọi hiệu điện đánh lửa (Uđl) Đó điện áp mà nhờ tạo điện trường đủ lớn để hạt điện tử từ điện cực trung tâm bougie phóng tạo va đập với ngun tử có hòa khí để tạo phân rã electron Nói cách khác, điện áp phóng điện hai điện cực tạo tia lửa bougie nhằm mồi cháy hòa khí Như vậy, điện áp đánh lửa cao khó đánh lửa ngược lại Hiệu điện đánh lửa hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, tuân theo định luật Pashen U Trong đó: đl = K P.δ T P: áp suất buồng đốt thời điểm đánh lửa δ: khe hở bougie T: nhiệt độ điện cực trung tâm bougie thời điểm đánh lửa K: số phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp hòa khí Uđl (KV) 16 1000 2000 3000 n (min-1) Toàn tải; Nửa tải; Tải nhỏ; Khởi động cầm chừng Hình 4.1: Sự phụ thuộc hiệu điện đánh lửa vào tốc độ tải động Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu điện đánh lửa U đl tăng khoảng 20 đến 30% nhiệt độ điện cực bougie thấp Khi động tăng tốc, Uđl tăng, áp suất nén tăng, sau Uđl giảm từ từ nhiệt độ điện cực bougie tăng áp suất nén giảm trình nạp xấu Hiệu điện đánh lửa có giá trị cực đại chế độ khởi động tăng tốc, có giá trị cực tiểu chế độ ổn định cơng suất tải nhỏ Trong q trình vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, U đl tăng 20% điện cực bougie bị mài mòn Sau Uđl tiếp tục tăng khe hở bougie tăng Vì vậy, để giảm U đl phải hiệu chỉnh lại khe hở bougie sau 10.000 km Lưu ý rằng, tuổi thọ bobine liên quan đến hiệu điện đánh lửa Khe hở bougie lớn giết máy cách kéo hở dây cao áp khỏi bougie làm điện áp đánh lửa tăng cao, dẫn đến việc đánh thủng lớp giấy cách điện lớp dây quấn cuộn dây thứ cấp bobine 4.2.13 Góc đánh lửa sớm θ Góc đánh lửa sớm góc quay trục khuỷu động tính từ thời điểm xuất tia lửa điện bougie piston lên tới điểm chết Góc đánh lửa sớm ảnh hưởng lớn đến cơng suất, tính kinh tế độ nhiễm khí thải động Góc đánh lửa sớm tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố θ = f(Pbđ, tbđ, p, twt, tkn, n, N0, …) Trong đó: Pbđ: áp suất buồng đốt thời điểm đánh lửa tbđ: nhiệt độ buồng đốt p: áp suất đường ống nạp twt: nhiệt độ nước làm mát động tkn: nhiệt độ khí nạp n: tốc độ động N0: số octane xăng Ở hệ thống đánh lửa cũ, góc đánh lửa sớm điều khiển theo thông số: Tốc độ động (bộ đánh lửa sớm ly tâm) theo tải động (bộ đánh lửa sớm áp thấp) Hình 4.2: Bản đồ góc đánh lửa sớm Thế hệ đại, góc đánh lửa sớm điều khiển tối ưu theo chương trình phụ thuộc vào thơng số nêu 4.3 Hệ thống đánh lửa vít 4.3.1 Sơ đồ mạch điện nguyên lý làm việc Cam cắt điện chia điện quay nhờ truyền động từ trục cam động làm nhiệm vụ mở vít, có nghĩa ngắt dòng điện sơ cấp bobine đánh lửa Khi đó, từ thơng qua cuộn thứ cấp dòng điện sơ cấp gây nên đột ngột, làm xuất sức điện động cao cuộn thứ cấp bobine Điện áp qua quay chia điện dây cao áp đến bougie đánh lửa theo thứ tự nổ động Khi điện áp thứ cấp đạt giá trị đánh lửa, hai điện cực bougie xuất tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp xylanh Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa vít Cũng vào lúc tiếp điểm vít chớm mở, cuộn dây sơ cấp bobine sinh sức điện động tự cảm Sức điện động nạp vào tụ C nên dập tắt tia lửa vít Khi vít mở hẳn, tụ điện xả qua cuộn dây sơ cấp bobine Dòng phóng tụ ngược chiều với dòng tự cảm khiến từ thông bị triệt tiêu đột ngột Như vậy, tụ C đóng vai trò gia tăng tốc độ biến thiên từ thông, tức nâng cao hiệu điện cuộn thứ cấp 4.3.2 Cấu tạo chi tiết hệ thống đánh lửa 4.3.2.1 Bobine đánh lửa Đây loại biến áp cao đặc biệt nhằm biến xung điện có hiệu điện thấp (6, 12 24V) thành xung điện có hiệu điện cao (12,000 ÷ 40,000V) để phục vụ cho việc tạo tia lửa bougie Lỗ cắm dây cao áp lò xo nối Cuộn giấy cách điện Lõi thép từ Sứ cách điện Nắp cách điện Vỏ Ống thép từ Cuộn sơ cấp 10 Cuộn thứ cấp 11 Đệm cách điện Hình 4.4: Cấu tạo bobine Lỗi thép từ ghép thép biến dầy 0,35mm có lớp cách mặt để giảm ảnh hưởng dòng điện xốy (dòng Fucơ) Lõi thép chèn chặt ống tơng cách điện mà người ta quấn cuộn dây thứ cấp, gồm nhiều vòng dây (W2 = 19.000 ÷ 26.000 vòng) đường kính 0,07 ÷ 0,1 mm Giữa lớp dây cuộn W2 có hai lớp giấy cách điện mỏng mà chiều rộng lớp giấy lớn so với khoảng quấn dây để tránh trùng chéo lớp dây tránh bị đánh điện qua phần mặt bên cuộn dây Lớp dây kể từ ống tông bốn lớp dây người ta khơng quấn vòng dây sát mà quấn cách khoảng ÷ 1,5 mm Đầu vòng dây hàn với lỗi thép thơng qua lò xo dẫn lên điện cực trung tâm (cực cao ) nắp cách điện Cuộn thứ cấp, sau quấn xong, cố định ống tơng cách điện, mà có quấn cuộn dây sơ cấp với số vòng dây khơng lớn (W1 = 250 ÷ 400 vòng), cỡ dây 0,69 ÷ 0,8 mm Một đầu cuộn sơ cấp hàn với vít bắt dây khác nắp Tồn khối gồm cuộn dây lỗi thép đặt ống thép từ, ghép thép biến uốn cong theo mặt trụ hở khe hở thép đặt chệch Cuộn dây ống thép đặt vỏ thép cách điện phía đáy miếng sứ, nắp nắp cách điện làm vật liệu cách điện cao cấp Đa số bobine trước có dầu biến bên giải nhiệt, yêu cầu làm kín tương đối khó Hiện nay, việc điều khiển thời gian ngậm điện điện tử giúp bobine nóng Đồng thời, để đảm bảo lượng đánh lửa lớn tốc độ cao, người ta tăng cường độ dòng ngắt giảm độ tự cảm cuộn dây sơ cấp Chính vậy, bobine ngày có kích thước nhỏ, có mạch từ kín khơng cần dầu biến áp để giải nhiệt Các bobine loại gọi bobine khô 4.3.2.2 Bougie đánh lửa Bougie đóng vai trò quan trọng hoạt động động xăng Đó nơi xuất tia lửa ban đầu để đốt cháy hòa khí, vậy, ảnh hưởng trực tiếp đến công suất động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu độ ô nhiễm khí thải Do điện cực bougie đặt buồng đốt nên điều kiện làm việc khắc nghiệt: nhiệt độ kỳ cháy lên đến 2500oC áp suất đạt 50kg/cm2 Ngồi bougie chịu thay đổi đột ngột áp suất lẫn nhiệt độ, dao động khí, ăn mòn hố học điện cao áp Chính vậy, hư hỏng động xăng thường liên quan đến bougie Hiệu điện cần thiết đặt vào bougie để phát sinh tia lửa tuân theo định luật Pashen Khả xuất tia lửa điện cực bougie hiệu điện cao (khó đánh lửa) hay thấp (dễ đánh lửa) phụ thuộc vào áp suất xy lanh cuối trình nén, khe hở bougie nhiệt độ điện cực trung tâm bougie Áp suất xy lanh cao khó đánh lửa Vì vậy, động có tỷ số nén cao đòi hỏi phải sử dụng hệ thống đánh lửa có điện thứ cấp (của bobine) cao Điều có nghĩa thử bougie thấy xuất tia lửa gắn vào động chưa có lửa Khe hở lớn trình cháy tốt khó đánh lửa mau mòn điện cực Trong trường hợp này, ta nghe thấy tiếng “lụp bụp” đặc trưng lên ga cao lửa Nếu khe hở nhỏ quá, diện tích tiếp xúc tia lửa với hồ khí ít, làm giảm cơng suất động (máy yếu), tăng ô nhiễm tiêu hao nhiên liệu (vì khơng đốt hết) Khe hở q nhỏ làm bougie dễ bị “chết” muội than bám vào điện cực Khe hở cho phép bougie phụ thuộc vào hiệu điện cực đại cuộn dây thứ cấp bobine thiết kế cho loại động Vì vậy, ta phải chỉnh khe hở theo thơng số nhà chế tạo Các thông số bougie (chủng loại, khe hở…) thường nhà chế tạo cung cấp ghi khoang động Tuy nhiên, số xe nhập từ Mỹ châu Âu, ta không nên sử dụng bougie ghi xe điều kiện làm việc động lẫn điều kiện khí hậu nước ta khác Do điện cực bougie bị mòn q trình phóng tia lửa điện (tốc độ mòn trung bình bougie loại thường: 0.01 ÷ 0.02mm/1,000km), ta phải chỉnh lại khe hở định kỳ Thời gian bảo dưỡng bougie phụ thuộc vào loại bougie tình trạng động Bougie có điện cực làm đồng (loại rẻ tiền) phải chỉnh khe hở sau 10.000 km Bougie có điện cực platin (loại đắt tiền) phải bảo dưỡng sau 80.000 km tính từ lúc thay Loại bougie thường sử dụng xe khó mở bougie Đối với bougie platin, bảo dưỡng, chỉnh khe hở mà khơng đánh điện cực giấy nhám điện cực hàn lớp mỏng kim loại quí Cực tính điện áp thứ cấp đặt vào bougie để tạo tia lửa quan trọng Nếu bạn đấu đầu dây cuộn sơ cấp (đầu “+” nối với điện trở phụ công tắc máy, đầu “-“ nối với IC đánh lửa vít lửa), điện đặt vào điện cực trung tâm phải mang dấu âm Trong trường hợp ngược lại, đấu lộn dây, điện áp cần thiết để tạo tia lửa bougie tăng lên khoảng 20%, tức khó đánh lửa Sở dĩ hạt điện tử trường hợp sau khó xuất phát từ điện cực bìa nhiệt độ thấp điện cực • Bougie nóng bougie lạnh Nhiệt độ tối ưu điện cực trung tâm bougie tia lửa bắt đầu xuất thường khoảng 850oC, nhiệt độ này, chất bám vào điện cực bougie muội than tự bốc cháy (nhiệt độ tự làm sạch) Nếu nhiệt độ thấp (< 500oC), muội than tích tụ bougie làm chập điện cực, dễ gây lửa khởi động động vào buổi sáng dư xăng Nhiệt độ cao (> 1000oC) dẫn đến cháy sớm (chưa đánh lửa mà hồ khí bốc cháy) làm hư piston Điều giải thích số xe đời cũ, ta tắt cơng tắc máy (tức bougie khơng đánh lửa) mà động nổ (hiện tượng dieseling) Để giữ nhiệt độ tối ưu điện cực trung tâm bougie, người ta thiết kế chiều dài phần sứ cách điện điện cực khác dựa vào điều kiện làm việc động cơ, vậy, bougie chia làm loại: nóng lạnh Nếu động làm việc thường xuyên chế độ tải lớn tốc độ cao dẫn tới nhiệt độ buồng đốt cao, nên sử dụng bougie lạnh, với phần sứ ngắn (xem hình) để tải nhiệt nhanh Ngược lại, thường chạy xe tốc độ thấp chở người, bạn sử dụng bougie nóng với phần sứ dài Trong trường hợp chọn sai bougie (bougie mau hư) ví dụ, dùng bougie nóng thay vào động sử dụng bougie lạnh, thấy máy yếu tình trạng cháy sớm, chạy tốc độ cao (Điểm lưu ý dành cho tay đua xe!) Trong trường hợp ngược lại, bougie bám đầy muội than xe thường xuyên chạy tốc độ thấp, dễ gây “mất lửa”) Ta phân biệt bougie nóng bougie lạnh qua số nhiệt bougie Chỉ số (được ghi bougie) thấp bougie “nóng” ngược lại 4.3.2.3 Vít tụ điện • Bộ phận tạo xung điện Hình 4.15 giới thiệu phận tạo xung kiểu vít lửa, gồm chi tiết chủ yếu như: cam cắt điện, mâm, tiếp điểm, tụ điện… 1: Dây nối với bobine đánh lửa; 2: Má vít; 3: Vít chỉnh thời điểm đnh lửa sớm; 4: Cam dẫn; 5: Cam quay; 6: Tụ điện Hình 4.5: Bộ phận tạo xung chia điện Cam lắp lỏng trục chia điện mắc vào điều chỉnh ly tâm Mâm tiếp điểm chia điện gồm hai mâm: mâm (mâm di động), mâm (mâm cố định) chúng có ổ bi Trong chia điện số xe có mâm Ở mâm có: giá má vít tĩnh, cần tiếp điểm (giá má vít động) để tạo nên tiếp điểm; miếng bôi trơn lao cam; chốt để mắc với điều chỉnh góc đánh lửa; giá bắt dây; đơi đặt mâm tiếp điểm Giữa mâm mâm có dây nối mass Mâm quay tương ứng với mâm góc để phục vụ cho việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm Má vít tĩnh phải tiếp mass thật tốt cần tiếp điểm quay quanh chốt, phải cách điện với mass nối với vít bắt dây phía bên chia điện đoạn dây thơng qua lò xo Tiếp điểm bình thường trạng thái đóng nhờ lò xo lá, khe hở má vít, trạng thái mở hết, thường 0,3 ÷ 0,5 mm điều chỉnh cách nới vít hãm, xoay vít điều chỉnh lệch tâm để phần lệch tâm vít điều chỉnh tác dụng lên bên nạng giá má vít tĩnh làm cho xoay quanh chốt ít, dẫn đến thay đổi khe hở tiếp điểm Khi phần cam quay vấu cam tác động lên gối cách điện cần tiếp điểm làm cho tiếp điểm mở ra, qua vấu cam tiếp điểm lại đóng lại tác dụng lò xo • Các cấu điều chỉnh góc đánh lửa: Bộ phận gồm cấu điều chỉnh góc đánh lửa - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng Hình 4.6: Cấu tạo điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng • Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm: tên gọi đầy đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm Bộ điều chỉnh làm việc tự động tùy thuộc vào tốc độ động Về cấu tạo, điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm gồm (hình 4.16): giá đỡ văng lắp chặt với trục chia điện; hai văng đặt giá xoay quanh chốt quay văng đồng thời giá móc lò xo; lò xo đầu mắc vào chốt đầu móc vào giá văng luôn kéo văng phía trục Trên văng có chốt hai chốt điều chỉnh ly tâm gài vào hai rãnh ngang phần cam • Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng: Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng có tên gọi đầy đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải động cơ, kiểu chân không Cơ cấu làm việc tự động tùy thuộc vào mức tải động Cấu tạo điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải trình bày hình 4.16 Bộ điều chỉnh gồm: hộp kín cách ghép hai nửa lại với Màng đàn hồi ngăn cách hai buồng, buồng luôn thơng với khí chịu áp suất khí quyển, buồng thơng với lỗ phía bướm ga ống nối chịu ảnh hưởng thay đổi áp suất phía bướm ga Trên màng có gắn cần kéo, mà đầu mắc vào chốt mâm tiếp điểm (mâm trên) Lò xo ln ép màng phía sức căng lò xo điều chỉnh đệm Tồn bộ điều chỉnh bắt vào thành bên chia điện hai vít 4.4 Hệ thống đánh lửa bán dẫn 4.4.1 Các cảm biến đánh lửa 4.4.1.1 Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên Hình 4.7: Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên Cảm biến đặt delco bao gồm rotor có số cảm biến tương ứng với số xylanh động cơ, cuộn dây quấn quanh lõi sắt từ cạnh nam châm vĩnh cữu Cuộn dây lõi sắt đặt đối diện với cảm biến rotor cố định vỏ delco Khi rotor quay, cảm biến tiến lại gần lùi xa cuộn dây Khe hở nhỏ cảm biến rotor lõi thép từ vào khoảng 0,2 ÷ 0,5 mm Khi rotor vị trí hình 4.18a, điện áp cuộn dây cảm biến Khi cảm biến rotor tiến lại gần cực từ lõi thép, khe hở rotor lõi thép giảm dần từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên từ thông xuyên qua cuộn dây tạo nên sức điện động e (hình 4.18b) e = k ω n dΦ dα Trong đó: k : hệ số phụ thuộc chất liệu từ lõi thép khe hở lõi thép cảm biến rotor ω : số vòng dây quấn lõi thép từ n : tốc độ quay rotor : độ biến thiên từ thông lõi thép từ dΦ dα Khi cảm biến rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên từ trường sức điện động cuộn cảm biến nhanh chóng giảm (hình 4.18c) Khi rotor xa lõi thép, từ thông qua lõi thép giảm dần sức điện động xuất cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại (hình 4.18d) Sức điện động sinh hai đầu dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ động Ở chế độ khởi động, sức điện động phát ra, vào khoảng 0,5V Ở tốc độ cao lên đến vài chục volt Hình 4.8: Nguyên lý làm việc cảm biến điện từ loại nam châm đứng n Hình 4.18 mơ tả q trình biến thiên từ thơng lõi thép xung điện áp hai đầu cuộn dây cảm biến Chú ý rằng, xung tín hiệu nhọn Cảm biến điện từ loại nam châm đứng n có ưu điểm bền, xung tín hiệu có dạng nhọn nên ảnh hưởng đến sai lệch thời điểm đánh lửa Tuy nhiên, xung điện áp chế độ khởi động nhỏ, đầu vào igniter phải sử dụng transistor có độ nhạy cao phải chống nhiễu cho dây tín hiệu Cảm biến Hall a Cấu tạo Cảm biến Hall đặt delco, gồm rotor thép có cánh chắn cửa sổ cách gắn trục delco Số cánh chắn tương ứng với số xylanh động Khi rotor quay, cánh chắn xen vào khe hở nam châm IC Hall • Hình 4.9: Cấu tạo delco với cảm biến Hall b Nguyên lý hoạt động Hình 4.10: Nguyên lý làm việc cảm biến Hall 4.4.4.3 Cảm biến quang - Cảm biến quang bao gồm hai loại, khác chủ yếu phần tử cảm quang: Loại sử dụng cặp LED – photo transistor Loại sử dụng cặp LED – photo diode Phần tử phát quang (LED – lighting emision diode) phần tử cảm quang (photo transistor photo diode) đặt delco có vị trí tương ứng hình 4.22 Đĩa cảm biến gắn vào trục delco có số rãnh tương ứng với số xylanh động Điểm đặc biệt hai loại phần tử cảm quang có dòng ánh sáng chiếu vào, trở nên dẫn điện ngược lại, dòng ánh sáng, khơng dẫn điện Độ dẫn điện chúng phụ thuộc vào cường độ dòng ánh sáng Hình 4.11: Nguyên lý làm việc cảm biến quang Khi đĩa cảm biến quay, dòng ánh sáng phát từ LED bị ngắt quãng làm phần tử cảm quang dẫn ngắt liên tục, tạo xung vng dùng làm tín hiệu điều khiển đánh lửa Hình 4.12: Sơ đồ mạch điện cảm biến quang Hình 4.23 sơ đồ mạch loại cảm biến quang Cảm biến bao gồm ba đầu dây: đầu dương (Vcc), đầu tín hiệu (Vout) đầu mass Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo diode D2, D2 không dẫn, điện áp ngõ vào (+) thấp điện áp so sánh Us ngõ vào (- ) Op-Amp A nên ngõ Op-Amp A mức thấp làm bobine Tr2 Tr1 transistor T ngắt, tức Vout mức cao Khi có ánh sáng chiếu vào D2, D2 dẫn, điện áp ngõ vào (+) lớn điện áp so sánh Us điện áp ngõ Op-Amp A mức cao làm transistor T dẫn, Vout chuyển sang mức thấp Đây thời điểm đánh lửa Xung điện áp Vout xung vuông qua igniter điều khiển transistor công suất Do tín hiệu xung vng nên thời điểm đánh lửa khơng bị ảnh hưởng thay đổi số vòng quay trục khuỷu động 4.5 Hệ thống đánh lửa qua ECU điều khiển 4.5.1 Hệ thống đánh lửa có chia điện Hình 4.13 : Sơ đồ điều khiển đánh lửa loại có chia điện Bộ vi xử lý ECU xác định thời điểm đánh lửa dựa tín hiệu G (G1, G2) NE, tín hiệu từ cảm biến khác Sau xác định thời điểm đánh lửa, ECU gửi tín hiệu IGT đến IC đánh lửa Khi tín hiệu IGT tắt, transistor Tr2 IC đánh lửa ngắt Kết dòng sơ cấp đến cuộn dây đánh lửa bị ngắt, tạo điện áp cao (xấp xỉ 20 đến 35 KV) cuộn dây đánh lửa thứ cấp Được truyền đến chia điện phân bố cho bougie vào thời điểm đánh lửa IGT với thời điểm đánh lửa sớm Đánh lửa IGT với thời điểm đánh lửa ban đầu Đánh lửa Hình 4.14 : Tín hiệu vị trí piston số vòng quay động ECU nhận biết trục khuỷu đạt đến o, 7o 10o trước điểm chết (tùy theo loại động cơ) Khi nhận tín hiệu NE (Đểm B hình vẽ) theo sau tín hiệu G (Điểm A) Góc hiểu “Góc thời điểm đánh lửa ban đầu” ECU động gửi tín hiệu IGT đến IC đánh lửa dựa tín hiệu từ cảm biến cho đạt thời điểm đánh lửa tối ưu Tín hiệu IGT phát trước thời điểm đánh lửa tính tốn vi xử lý, sau tắt Bougie phát tia lửa điện tín hiệu tắt IC đánh lửa kết hợp mạch sau để tạo điện áp thứ cấp ổn định đảm bảo tính tin cậy hệ thống - Mạch điều khiển góc đóng tiếp điểm (dwell): Mạch điều khiển khoảng thời gian Tr2 bật để đảm bảo điện áp thứ cấp thích hợp Mạch điều khiển góc đóng tiếp điểm (dwell) đặt ECU động IC đánh lửa bắt đầu cho dòng sơ cấp chạy tín hiệu IGT bật ngắt dòng tắt ECU động kéo dài góc Dwell cách làm sớm thời điểm bật tín hiệu IGT tốc độ động tăng lên - Mạch chống khóa: Mạch tắt cưỡng Tr bị khóa (có nghĩa dòng điện chạy liên tục chu kỳ dài mức quy định) để bảo vệ cuộn dây đánh lửa Tr2 - - - - Mạch ngăn điện áp vượt mức: Mạch tắt cưỡng Tr điện áp nguồn cung cấp cao để bảo vệ Tr2 cuộn dây đánh lửa 4.5.2 Hệ thống đánh lửa trực tiếp Hệ thống đánh lửa trực tiếp hệ thống phân phối trực tiếp điện cao áp đến bougie, từ cuộn dây đánh lửa mả không dùng chia điện Mạch điện sau loại xylanh có cuộn dây đánh lửa ECU nhận tín hiệu G, NE từ động , sau ECU gửi tín hiệu đến IC đánh lửa theo thứ tự nổ động ECU động nhận tín hiệu từ cảm biến khác, tính tốn thời điểm đánh lửa, truyền tính hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa Thời điểm đánh lửa tính tốn liên tục theo điều kiện làm việc động cơ, dự thời điểm đánh lửa tối ưu lưu trữ máy tính Hình 4.15: Mạch IC đánh lửa trực tiếp Nhờ tần số hoạt động bobine nhỏ, nên cuộn dây sơ cấp thứ cấp bobine nóng Vì vậy, kích thước bobine nhỏ gắn với chụp bougie Trong sơ đồ hình , ECU sau xử lý tín hiệu từ cảm biến - gửi xung điều khiển đến cực B trrasistor công suất IC theo thứ tự kỳ nổ thời điểm đánh lửa Cuộn dây sơ cấp bobine loại có điện trở nhỏ (