KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ MAZDA CX 5

GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     3 Theo cảm biến đánh lửa: ( HTDL bán dẩn khơng tiếp điểm )  a Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến từ . có 2 loại :   ­ Loại nam châm đứng n   Hình 3.1a Cảm biến điện từ loại nam châm đứng n.  Cảm biến được đặt trong delco bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương  ứng với số xy lanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một  thanh nam châm vĩnh cữu. Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng  cảm biến rotor và được cố định trên vỏ delco. Khi rotor quay, các răng cảm  biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây. Khi rotor ở vị trí như hình  2a, điện áp trên cuộn dây cảm biến bằng 0. Khi răng cảm biến của rotor tiến lại  gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa rotor và lõi thép giảm dần và từ trường  mạnh dần lên. Sự biến thiên của từ thơng xun qua cuộn dây Khi răng cảm               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   1    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     biến của rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từ trường bằng 0 và sức  điện động trong cuộn cảm biến nhanh chóng giảm về 0 (hình 2c). Khi rotor đi  xa ra lõi thép, từ thơng qua lõi thép giảm dần và sức điện động xuất hiện trong  cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại (hình 2d). Hiệu điện thế sinh ra ở hai đầu  dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của động cơ. Sự tạo từ trường của  cuộn nam châm đứng n                Hình 3.2a Vị trí tương đối của rotor với cuộn nhận tín hiệu        Cảm biến điện từ loại nam châm đứng n 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 vào của Igniter  phải sử dụng transistor có độ nhạy cao và phải chống nhiễu cho dây tín hiệu. .  ­  Cảm biến điện từ loại nam châm quay              SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   2    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII       Hình 3.3a Cảm biến điện từ loại nam chân quay cho loại động cơ 8 xylanh  .  1 Rơto nam châm ; 2 Lõi thép từ; 3  Cuộn dây cảm biến .         Nam châm được gắn trên rotor, cịn cuộn dây cảm biến được quấn quanh  một lõi thép và cố định trên vỏ delco. Khi nam châm quay, từ trường xun qua  cuộn dây biến thiên tạo nên một sức điện động sinh ra trong cuộn dây. Do từ  trường qua cuộn dây đổi dấu nên sức điện động sinh ra trong cuộn dây lớn.  Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến từ điện loại nam châm đứng n              SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   3    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII       Hình 1.9. Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng điện từ.         Hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ được sử dụng phổ  biến trên các loại xe ơtơ vì nó có cấu tạo khá đơn giản, dễ chế tạo và ít hư hỏng.  Sơ đồ mạch điện loại này được trình bày trên hình 4 . Khi cuộn dây cảm biến  khơng có tín hiệu điện áp hoặc điện áp âm, transistor T1 ngắt nên T2 ngắt, T3  dẫn cho dịng qua cuộn sơ cấp về mass. Khi răng của rotor cảm biến tiến lại gần  cuộn dây cảm biến, trên cuộn dây sẽ xuất hiện một sức điện động xoay chiều,  nửa bán kỳ dương cùng với điện áp rơi trên điện trở R2 sẽ kích cho transistor  T1 dẫn, T2 dẫn theo và T3 sẽ ngắt. Dịng qua cuộn sơ cấp ở bobine bị ngắt đột  ngột tạo nên một sức điện động cảm ứng lên cuộn thứ cấp một điện áp cao và               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   4    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     được đưa đến bộ chia điện  b . HTĐL sử dụng cảm biến quang .           ­ Cảm biến quang gồm hai loại, chúng chỉ khác nhau ở phần tử cảm biến  quang.  + Loại sử dụng một cặp Led  Photo Transistor  + Loại sử dụng một cặp Led  Photo diode    Hình  3.1b   C   ảm biến quang     1. LED ; 2 .Photo Transisto ; 3. Photo Diode ; 4.  Mâm quay ; 5. Khe chiếu sáng.  Phần tử cảm quang (Led Lighting Emision Diode) và phần tử cảm quang (Photo  Transistor hoặc photo diode) được đặt trong bộ chia điện. Đĩa của cảm biến               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   5    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     được gắn trên trục bộ chia điện, số rãnh tương ứng với xilanh của động cơ.  Hoạt động của cảm biến quang như sau: Khi có ánh sáng chiếu vào giữa hai  phần tử này thì nó sẽ trở nên dẫn điện và ngược lại khi khơng có ánh sáng đi  qua nó sẽ khơng dẫn điện. Độ dẫn điện của nó phụ thuộc vào cường độ ánh sáng  và hiệu điện thế giữa hai đầu cực của phần tử cảm quang. Khi đĩa cảm biến  quay, dịng ánh sáng phát ra từ LED sẽ bị ngắt qng làm phần tử cảm quang  dẫn ngắt liên tục, tạo ra các xung vng để dùng làm tín hiệu đánh lửa   Hình  3.2b Sơ đồ ngun lý làm việc của cảm biến quang .     Cảm biến bao gồm ba đầu dây: một đầu dương (Vcc),một đầu tín hiệu (Vout) và  một đầu mass . Khi đĩa cảm biến chắn ánh sáng từ LED qua photo diode  D2, D2 khơng dẫn, điện áp tại ngõ vào (+) sẽ thấp hơn điện áp so sánh Us ở ngõ  vào (­) trên Op­Amp A nên ngõ ra của Op­Amp A khơng có tín hiệu làm transistor T  ngắt, tức Vout đang ở mức cao. Khi có ánh sáng chiếu vào D2, D2 dẫn, điện áp ở               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   6    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     ngõ vào (+) sẽ lớn hơn điện áp so sánh UsA ở mức cao làm transistor T dẫn , Vout .  lập tức chuyển sang mức thấp. Đây chính là thời điểm đánh lửa. Xung điện áp tại  Vout sẽ là xung vng gởi đến Igniter điều khiển transistor cơng suất. Do tín  hiệu ra  là xung vng nên thời điểm đánh lửa cũng khơng bị ảnh hưởng khi thay đổi số  vịng quay củatrục khuỷu động cơ và điện áp ngõ ra của Op­Amp.  c.  Hệ thống đánh lữa sử dụng cảm biến hall  .       Cảm biến này làm việc theo ngun lí hiệu ứng Hall như sau: Nếu đặt một  tấm bán dẫn vào trong từ trường B 0 ( tác dụng theo phương Z), khi cho dịng  điện đi theo phương X thì theo phương Y vng góc với nó sẽ xuất hiện một  sức E Hall = K Hall BO . Hằng số KHall phụ thuộc vào loại vật liệu. Các loại  vật liệu bán dẫn như Bisimut thường được sử dụng làm cảm biến loại này vì  chúng có hệ số KHall lớn . B0  Từ trường qua tấm bán dẫn , I0  Dịng điện qua  tấm bán dẫn .                SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   7    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII      ­  Mật độ các hạt điện tử trên tấm bán dẫn. B0­EH   Hình  3.1c.  N   gun lý dịng điện trong cảm biến hall .  *Cấu tạo: Cảm biến kiểu Hall như hình 2.13 gồm có roto 4 có kết cấu chụp  rỗng dạng cánh chắn, bên trong lịng rơto có 1 nam châm vĩnh cửu 2. Cảm biến  1 được gắn trên mâm 6 có 3 đầu dây dẫn đưa ra ngồi. Một đầu dây nối với  dịng điện từ Acquy qua khố đánh lửa, một đầu lấy tín hiệu điện áp của hiệu  ứng Hall để điều khiển các Transistor, một đầu dây nối masse .               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   8    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII       Hình  3.2c Sơ đồ cấu tạo của cảm biến Hall .    Hoạt động của cảm biến Hall: Khi khe hở của cánh chắn nằm giữa cảm biến  Hall và nam châm thì từ trường sẽ xun qua khe hở làm xuất hiện một hiệu  điện thế U H, hiệu điện thế này sẽ điều khiển Transistor mở để cho dịng điện từ  cuộn dây sơ cấp đi qua. Khi khe hở đi qua giữa cảm biến và nam châm làm từ  trường B sẽ mất đi khi đó thì hiệu điện thế U H gần bằng 0, điện thế này làm  cho Transistor đóng lại, việc đóng Transistor làm dịng sơ cấp mất đi đột ngột  và xuất hiện hiệu điện thế U2 trên cuộn dây thứ cấp tạo tia lửa điện trên các  bugi .  Bề rộng của tấm chắn dùng để xác định góc độ ngậm điện (Dwell  Angel), số cánh của tấm chắn bằng số xilanh động cơ .      ­   Theo  năng  lượng  tích  lũy  trước  khi  đánh  lửa:   HTĐL  bao  gồm:    HTĐL  điện  cảm:  Năng  lượng  đánh  lửa  được  tích  lũy  bên  trong  từ  trường  của  cuộn  dây   biến  áp đánh lửa .                   SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   9    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII      Chương  III:    HỆ  THỐNG  ĐÁNH  LỬA  TRÊN XE MAZDA CX5  .     1  Tổng  quan  về  xe  mazda  cx5   .   a.   Bảng  thông  số  cơ  bản  của  xe  mazda :          2. Hệ thống đánh lửa sử dụng trên xe mazda cx5 :   ­ Thứ tự đánh lửa : 1 ­3­ 4­ 2.               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   10    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     + ECU  động  cơ:  Phát  ra  các  tín  hiệu  IGT  dựa  trên  các  tín  hiệu  từ  các  cảm  biến khác nhau , và gửi tín  hiệu đến bơ bin có IC đánh lửa .  + Bugi: Phát ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hịa khí.    b.Nguyên lý hoạt động  :                 Hình  2.3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống đánh lửa trực tiếp .      ­  Hệ  thống  điện  điều  khiển  bao  gồm  các  cảm  biến  để  xác  định  tình  trạng  làm  việc  của  động  cơ,  ECM  tính  tốn  thời  điểm  và  thời  gian  phun  cho  phù  hợp  với  tín  hiệu  từ  các  cảm  biến,  truyền  tín  hiệu  đánh  lửa  đến  IC  đánh  lửa  và  tác  động điều khiển lượng nhiên liệu phun cơ bản dựa vào các tín hiệu từ ECM .     ­Các  cảm  biến  xác  định  lưu  lượng  khơng  khí  nạp,  số  vòng  quay  của  động  cơ,  tải  động  cơ,  nhiệt  độ  nước  làm  mát  và  sự  tăng  tốc  –  giảm  tốc.  Các  cảm  biến  gửi  tín  hiệu  về  ECM,  sau  đó  ECM  sẽ  hiệu  chỉnh  thời  gian  phun  và  gửi  tín  hiệu  đến  các  kim  phun  thông  qua  bộ  biến  đổi  điện  áp  EDU,  các  kim  phun  sẽ  phun  nhiên  liệu  vào  đường  ống  nạp,  lượng  nhiên  liệu  phun  tùy  thuộc  vào  thời gian tín hiệu từ ECM .                SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   13    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII          ­  Thời  gian  đánh  lửa  được  điều  khiển  bởi  hệ  thống  điều  khiển  thời  gian  đánh  lửa  bằng  điện  tử.  Thời  điểm  đánh  lửa  được  tính  toán  liên  tục  theo  điều  kiện  của  động  cơ,  dựa  trên  giá  trị  thời  điểm  đánh  lửa  tối  ưu  đã  được  lưu  giữ  trong  máy  tính,  dưới  dạng  một  bản  đồ  ESA.  So  với  điều  khiển  đánh  lửa  cơ  học  của  các  hệ  thống  thơng  thường  thì  điều  khiển  bằng  ESA  có  độ  chính  xác  cao  hơn  và  khơng  cần  phải  đặt  lại  thời  điểm  đánh  lửa.  Kết  quả  giúp  cải  thiện  tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra .     ­  Các  tài  liệu  tham  khảo  tiêu  chuẩn  đánh  lửa  dữ  liệu  thời  gian  với  các  điều  kiện  hoạt  động  động  cơ  được  lập  trình  sẵn  trong  bộ  nhớ  của  ECM  (bộ  điều  khiển  trung tâm động cơ).     ­   Điều  kiện  vận  hành  động  cơ  (tốc  độ,  tải,  tình  trạng  ấm  lên,  vv)  được  phát  hiện  bởi  các  cảm  biến  khác  nhau.  Dựa  trên  những  tín  hiệu  cảm  biến  và  các  dữ  liệu  thời  gian  đánh  lửa,  tín  hiệu  gián  đoạn  chính  hiện  tại  được  gửi  đến  các van. Cuộn dây đánh lửa được kích hoạt, và thời gian được điều khiển .    ­  Hiện  nay  thách  thức  quan  trọng  nhất  của  các  nhà  sản  suất  ô  tô  đối  mặt  là  phải  cung  cấp  những  chiếc  xe  Huyndai  với  công  suất  cao  và  hiệu  suất  nhiên  liệu  tối  ưu  trong  khi  vẫn  đảm  bảo  thải  sạch  và  sự  thoải  mái  cho  người  ngồi  trên  xe.  Nhận  thức  được  tình  trạng  ấm  lên  của  trái  đất  là  mối  đe  dọa  thật  sự  cho  chúng  ta  càng  thử  thách  các  nhà  sản  suất.  Để  ngăn  chặn  nguy  cơ  này  chúng  ta  cần  giảm  lượng  khí  CO  2  sinh  ra,  chúng  ta  cần  nhanh  chóng  chế  tạo  ra  những động cơ thải ra ít CO 2 hơn những động cơ truyền thống .    ­  Động  cơ  GDI  của  hãng  Huyndai  được  chế  tạo  đảm  bảo  thân  thiện  với  môi  trường  bằng  cách  giải  quyết  vấn  đề  thường  đi  kèm  với  động  cơ  trước  đây  như  những  giới  hạn  về  cơng  suất,  giá  cả  và  thiết  kế  của  nó.  Cơng  nghệ  GDI  giúp  cải  thiện  10  ÷  30%  hiệu  suất  tiêu  hao  nhiên  liệu  so  với  những  động  cơ  phun xăng truyền thống .    ­  Bên  trong  động  cơ  GDI,  nhiên  liệu  được  phun  trực  tiếp  vào  xi  lanh.  Giúp  loại  trừ  những  hạn  chế  trước  đây  như  không  thể  nạp  đủ  nhiên  liệu  sau  khi  van  hút  đóng.  Để  điều  khiển  sự  cháy  một  cách  chính  xác,  GDI  đảm  bảo  phối  hợp  giữa  tiết  kiệm  nhiên  liệu  và  tăng  công  suất.  Trong  những  động  cơ  xăng  truyền  thống  nhiên  liệu  và  khơng  khí  được  trộn  bên  ngồi  xi  lanh.  Điều  này  làm  gây  ra  hao  phí  nhiên  liệu  cùng  với  sự  sai  lệch  thời  điểm  phun.  Vấn  đề  này  được  giải  quyết  với  động  cơ  G1.6  DOHC  của  HuynDai.  Nhiên  liệu  được               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   14    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     phun  trực  tiếp  vào  xi  lanh  đúng  thời  điểm  làm  tăng  hiệu  suất  nhiên  liệu  và  giảm hao phí .      ­  Trong  những  năm  qua,  những  kỹ  sư  thấy  rằng  nếu  ta  có  thể  chế  tạo  một  loại  động  cơ  xăng  hoạt  động  giống  như  một  động  cơ  diesel.  Với  động  cơ  xăng  này  nhiên  liệu  được  phun  trực  tiếp  vào  xi  lanh  với  hỗn  hợp  nghèo  và  hỗn  hợp  giàu  xung  quanh  bugi  được  đánh  lửa,  như  vậy  chúng  ta  có  được  một  động  cơ  đạt  hiệu  suất  nhiên  liệu  của  động  cơ  diesel  và  đồng  thời  cũng  đạt  được cơng suất cao như các động cơ phun xăng truyền thống .    ­  Để  đốt  cháy  được  xăng  thì  xăng  và  khơng  khí  phải  được  hịa  trộn  để  hình  thành  ra  hỗn  hợp  nhiên  liệu  đúng  và  cùng  với  sự  chính  xác  về  thời  điểm  phun  thì  hỗn  hợp  nhiên  liệu  sẽ  được  nén  lại  giữa  các  cực  của  bugi  đúng  thời  điểm  đánh  lửa.  Động  cơ  phun  xăng  trực  tiếp  GDI  đạt  được  cơng  nghệ  này  giúp điều khiển chính xác hỗn hợp nhiên liệu .    c. Cấu tạo của hệ thống đánh lửa trực tiếp kiểu đơn chiếc  .       ­ Hệ thống đánh lửa trực tiếp kiểu đơn chiếc bao gồm :  +  Bugi :               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   15    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII       .  bugi dùng trên xe mazda cx5 2wd       Nhiệm vụ  : Tạo ra tia lửa cao áp bên trong buồng đốt, để châm cháy hỗn hợp  nhiên liệu. Kết hợp với nắp máy và đỉnh piston tạo nên buồng đố . Tạo ra tia  lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hịa khí đã được nén trong xy lanh động cơ .   u cầu : Tia lửa phải mạnh . Độ tin cậy lớn chịu được áp suất và nhiệt độ cao  ít ăn mong và dễ dàng thay thế khi hư hỏng .    Điều kiện làm việc : Bugi phải cách ly được điện thế cao để tia lửa xuất hiện  đúng theo vị trí đã định trước của các điện cực của nến, mặt khác nó phải chịu  đựng được điều kiện khắc nghiệt trong xylanh như áp suất và nhiệt độ rất cao,  hơn nữa nó phải được thiết kế để các bụi than khơng bám lại trên các bề mặt  điện cực trong q trình làm việc .    +  Cấu tạo  : Cấu tạo bugi gồm các bộ phận chính sau :                  . Phần sứ cách điện bọc trong vỏ kim loại . Cực trung tâm bằng thép  hợp kim chịu nhiệt độ cao, chống rỉ sét, khơng bị ăn mịn .                 . Phần trên vỏ kim loại có dạng lục giác để lắp bugi . Quanh chân  bugi có ren vặn vào nắp máy . Cực bên của bugi được hàn ở chân bugi .               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   16    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     Khoảng cách từ cực trung tâm và cực bên gọi là khe hở chấu bugi, thường khe  hở này được quy định từ 1,0 ÷ 1,3mm .                                            Hình  2.5 : Cấu tạo bugi  ­ Bugi về lý thuyết thì khá đơn giản, nó là cơng cụ để nguồn phát ra hồ  quang   qua một khoảng trống (giống như tia sét). Nguồn điện này phải  có điện áp rất cao để tia lửa có thể phóng qua khoảng trống và tia lửa  mạnh. Thơng thường điện áp giữa hai cực của nến điện khoảng từ  40.000÷100.000V .   ­ Bugi sử dụng loại sứ cách điện để cách ly nguồn cao áp giữa các điện  cực, nó phải đảm bảo để tia lửa phóng ra đúng ở hai đầu của điện cực               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   17    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     chứ khơng phải ở bất cứ nào thuộc hai cực. Ngồi ra chất sứ này cịn có  tác dụng khơng để các bụi than bám vào trong q trình sử dụng. Sứ là  vật liệu rất kém, vì vậy vật liệu rất nóng trong q trình làm việc. Sức  nóng đã giúp làm sạch bụi than khỏi điện cự .   ­ Cơ cấu đánh lửa : + Sự nổ của hỗn hợp hịa khí do tia lửa từ bugi được  gọi chung là sự bốc cháy .Tuy nhiên, sự bốc cháy khơng phải xảy ra tức  khắc, mà diễn ra như sau: Tia lửa xun qua hỗn hợp hịa khí từ điện cực  trung tâm đến điện cực nối mát. Kết quả là phần hỗn hợp hịa khí dọc  theo tia lửa bị kích hoạt, phản ứng hố học (ơxy hố) xảy ra, và sản sinh  ra nhiệt để hình thành “nhân ngọn lửa”. Nhân ngọn lửa này lại kích hoạt  hỗn hợp . hịa khí bao quanh, và phần hỗn hợp này lại kích hoạt chung  quanh nó. Cứ như thế nhiệt của nhân ngọn lửa được mở rộng ra trong  một q trình lan truyền ngọn lửa để đốt cháy hỗn hợp hịa khí. Nếu nhiệt  độ của các điện cực q thấp hoặc khe hở giữa các điện cực q nhỏ, các  điện cực sẽ hấp thụ nhiệt toả ra từ tia lửa. Kết quả là nhân ngọn lửa bị tắt  và động cơ khơng nổ. Hiện tượng này được gọi là sự dập tắt điện cực.  Nếu hiệu ứng dập tắt điện cực này lớn thì nhân ngọn lửa sẽ bị tắt .                                     Hình  2.6 Cơ cấu đánh lửa     ­    Đặc tính đánh lử a :  Các yếu tố sau đây có ảnh hưởng đến hiệu quả đánh  lửa của bugi:    +   Hình dáng điện cực và đặc tính phóng điện : Các điện cực trịn khó phóng  điện, trong khi đó các điện cực vng hoặc nhọn lại dễ phóng điện. Qua q  trình sử dụng lâu dài, các điện cực bị làm trịn dần và trở nên khó đánh lửa. Vì  vậy, cần phải thay thế bugi. Các bugi có điện cực mảnh và nhọn thì phóng điện  dễ hơn. Tuy nhiên, những điện cực như thế sẽ chóng mịn và tuổi thọ của bugi               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   18    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     sẽ ngắn hơn. Vì thế, một số bugi có các điện cực được hàn đắp platin hoặc  iridium để chống mịn. Chúng được gọi là các bugi có cực platin hoặc iridium .                                          Hình  2.7 Đặc tính đánh lửa.    + Khoảng thời gian thay thế bugi: Kiểu bugi thơng thường:  sau 10.000 đến 60.000 km Kiểu có điện cực platin hoặc  iridium: sau 100.000 đến 240.000 km Khoảng thời gian  thay bugi có thể thay đổi tuỳ theo kiểu xe, đặc tính động  cơ, và nước sử dụng.      ­ Khe hở điện cực và điện áp u cầu : Khi bugi bị ăn mịn  thì khe hở giữa các điện cực tăng lên, và động cơ có thể bỏ  máy. Khi khe hở giữa cực trung tâm và cực nối mát tăng  lên, sự phóng tia lửa giữa các điện cực trở nên khó khăn.  Do đó, cần có một điện áp lớn hơn để phóng tia lửa. Vì  vậy  cần phải định kỳ điều chỉnh khe hở điện cực hoặc thay thế  bugi .  +  Nếu có thể cung cấp đủ điện áp cần thiết cho dù khe hở  điện cực tăng lên thì bugi sẽ tạo ra tia lửa mạnh, mồi lửa  tốt hơn. Vì thế, trên thị trường có những bugi có khe hở  rộng đến 1,1 mm .                SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   19    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     + Các bugi có điện cực platin hoặc iridium khơng cần điều  chỉnh khe hở vì chúng khơng bị mịn (chỉ cần thay thế) .   ­  N   hiệt độ tự làm sạch : Khi bugi đạt đến một nhiệt độ  nhất định, nó đốt cháy hết các muội than đọng trên khu  vực đánh lửa, giữ cho khu vực này ln sạch. Nhiệt độ này  được gọi là nhiệt độ tự làm sạch. Tác dụng tự làm sạch của  bugi xảy ra khi nhiệt độ của điện cực vượt q 450 0 C.  Nếu các điện cực chưa đạt đến nhiệt độ tự làm sạch này thì  muội than sẽ tích luỹ trong khu vực đánh lửa của bugi.  Hiện tượng này có thể làm cho bugi khơng đánh lửa được  tốt .                            Hình  2.8 Nhiệt độ tự làm sạch và tự bén lửa .     ­   Nhiệt độ tự bén lửa  :  Nếu bản thân bugi trở thành nguồn  nhiệt và đốt cháy hỗn hợp hịa khí mà khơng cần đánh lửa, thì  hiện tượng này được gọi là “nhiệt độ tự bén lửa”. Hiện tượng tự  bén lửa xảy ra khi nhiệt độ của điện cực vượt q 950 0 C. Nếu  nó xuất hiện, cơng suất của động cơ sẽ giảm sút vì thời điểm  đánh lửa khơng đúng, và các điện cực hoặc píttơng có thể bị  chảy từng phần.      b. IC đánh lửa là một cụm chi tiết bao gồm: bơ bin và  mạch điện tử bán dẫn .               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   20    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII         ­ Bơ bin bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Rất đơn  giản, điện thế cao được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây.  Một cuộn có ít vịng được gọi là cuộn sơ cấp (màu vàng), cuốn  xung quanh cuộn sơ cấp (màu đen) nhưng nhiều vịng hơn là  cuộn thứ cấp. Cuộn thứ cấp có số vịng lớn gấp hàng trăm lần  cuộn sơ cấp . Dịng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp  của bơbin, đột ngột, dịng điện bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa  do má vít (đang đóng kín mạch điện thì đột ngột mở ra). Khi  dịng điện ở cuộn sơ cấp bị ngắt đi, từ trường điện do cuộn sơ  cấp sinh ra giảm đột ngột. Theo ngun tắc cảm ứng điện từ,  cuộn thứ cấp sinh ra một dịng điện để chống lại sự thay đổi từ  trường đó. Do số vịng của cuộn thứ cấp lớn gấp rất nhiều lần số       ­ Mạch điện tử bán dẫn :là có vai trị nhận xung tín hiệu IGT  từ ECU để đóng ngắt mạch sơ cấp trong bơ bin để tạo ra dịng  cao áp ở thứ cấp, đồng thời gửi tín hiệu quay trở về ECU(xung  tín hiệu IGT được ECU đưa ra sau khi sử lý các thơng tin từ các  cảm biến để thời điểm đánh lửa được tốt nhất) .                    SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   21    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII                          Hình  2.9 Hoạt động của IC đánh lửa     c. ECU :  (clectronic control unit) là bộ xử lý trung tâm trong xe  ơ tơ nó cáo vai trị như hộp đen trên máy bay. Nó là trái tim của  hệ thống đánh lửa của xe ơ tơ cũng như cuả hệ thống đánh lửa  kỹ thuật số.ECU dựa vào các tín hiệu như tốc độ động cơ ,vị trí  trục khủy, vị trí bướm ga , nhiệt độ động cơ  từ đó sẽ điều  khiển thời điểm đánh lửa .  ­Ngồi ra cịn có các tín hiệu vào từ cảm biến nhiệt độ khí nạp,  cảm biến tốc độ xe, cảm biến oxy.   ­Quy trình hoạt động của sơ đồ: Sau khi nhận tín hiệu từ hiệu  từ các cảm biến ECU sẽ xử lý đưa ra xung điều khiển đến Igniter  để điều khiển đánh lửa. Trên hình vẽ mơ tả của các cảm biến  trên động cơ .  ­Một chức khác của ECU trong việc điều khiển đánh lửa là sự  điều chỉnh góc ngậm điện (DWELL ANGLE Control). Bản đồ góc  ngậm điện phụ thuộc hai thơng số là hiện điện thế acquy và tốc  độ động cơ. Khi khởi động chẳng hạn, hiệu điện thế acquy sẽ bị  sụt áp rất lớn, vì vậy ECU sẽ điều khiển tăng thời gian ngậm  điện nhằm mục đích bảo đảm dịng điền sơ cấp tăng trưởng đến  giá trị ấn định. Ở tốc độ thấp, xung điện áp điều khiển đánh lửa  rất dài, dịng sơ cấp sẽ tăng q cao, ECU sẽ điều khiển xén bớt  điện áp điều khiển để giản thời gian ngậm điện nhằm mục đích  tiết kiệm năng lượng và tránh nóng bobin. Trong trường hợp  dịng điện sơ cấp vẫn tăng cao hơn giá trị ấn định, bộ phận hạn  chế dịng sẽ làm việc và giữ cho dịng điện sơ cấp khơng thay  đổi cho đến thời điểm đánh lửa. Một điểm cần lưu ý góc ngậm  điện tuỳ thuộc loại động cơ mà cơng . việc này thực hiện trong  ECU hay tải Igniter. Vì vậy Igniter của hai loại có và khơng có bộ  điều chỉnh góc ngậm điện khơng thể dùng lẫn cho nhau được .     3 Cấu tạo và cách thức hoạt động của các loại cảm biến  trên xe mazda cx5 .                  SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   22    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     a Cảm biến oxy : là loại cảm biến được gắn ở trên đường xả của  xe ,con cảm biến thứ nhất nằm trước bình trung hịa các chất  độc hại trong khí thải(catalyc) có chức năng đánh giá chất lượng  hịa khí đầu vào khả năng đốt cháy của thơng cơ thơng qua ó  đạt tối ưu khơng thơng qua lượng oxy cịn dư trong khí thải từ  đó gửi tín hiệu về ECU .Con cảm biến thứ hai nằm sau CATALYC  và nằm trước bình tiêu âm : có nhiệm vụ đánh gia chắc năng  của CATALYC thơng qua lượng oxy cịn lại khi đã đi qua bình  trung hịa các chất độc hại                        Hình  3.1 Cấu tạo cảm biến ơxy.     ­ Loại cảm biến ơxy này có thời gian làm việc lâu nhất. Nó được  làm từ ziconia (zirconium dioxide ). Cảm biến ơxy tạo ra một tín  hiệu điện áp dựa vào lượng ơxy trong khí xả được so sánh với  lượng ơxy trong khơng khí. Phần tử ziconia có một phía trống để  tiếp xúc với khí xả, mặt cịn lại tiếp xúc với khơng khí. Mỗi mặt  có một phần tử platin được phủ bên ngồi phần tử zirconium  dioxide .   ­ Các thành phần platin tạo ra điện áp. Các bụi bẩn và mịn  điện cực platin hoặc phần ziconia sẽ làm giảm tín hiệu điện áp .                  SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   23    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII     b. Cảm biến bướm ga : ­  Cảm biến vị trí bướm ga (TPS) có  một biến trở (chiết áp) có đặc điểm là điện trở thay đổi theo góc  bướm ga và 3 chân (chân nguồn, chân mát và chân tín hiệu  TPS). Trong q trình tăng tốc, điện trở 5V TPS giữa giá trị (so  sánh) và tín hiệu cọc nối giảm và giảm .   ­ Ngun lý hoạt động :       gặp hiện tượng đánh lửa sai thời điểm, động cơ bị rung hoặc Backfires. Khi bị  hỏng cảm biến này, động cơ sẽ ngừng hoạt động .     D. Cảm biến trục cam :  là cảm biến vị trí trục cam có chức năng xác định vị trí  của trục cam và cung cấp thơng tin cho bộ xử lý trung tâm để tính tốn thời  điểm phun nhiên liệu hợp lý nhất. Cảm biến này sẽ làm việc song song với cảm  biến vị trí trục khuỷu giúp động cơ có thời điểm phun xăng và đánh lửa tối ưu.  Cảm biến vị trí trục cam thường được gắn ở đ                    Hình 3.2  Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga .               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   24    GVHD: TH.S TRẦN PHÚ                                                  Trường  Cao Đẳng GTVTIII       Một điện áp khơng đổi 5V từ ECU cung cấp đến cực VC. Khi  cánh bướm ga mở, con trượt trượt dọc theo điện trở và tạo ra  điện áp tăng dần của cực VTA tương ứng với góc mở của bướm  ga. Khi cánh bướm ga đóng hồn tồn, tiếp điểm cầm chừng nối  cực IDL với cực E2. Khi góc mở bướm ga thay đổi và cảm biến  này được ECM cung cấp một điện áp 5V tới cảm biến vị trí bướm  ga và điện áp đầu ra tăng trực tiếp với góc mở của bướm ga.  Điện áp đầu ra TPS sẽ thay đổi từ 0,2 ~ 0.8V tại ga đóng đến  4,3 ~ 4.8V rộng mở bướm ga. ECM xác định điều kiện hoạt  động như (bướm ga đóng) khơng tải, tải trung bình, tăng tốc /  giảm tốc độ, và bướm ga mở rộng từ TPS. ECM sử dụng các tín  hiệu cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp(MAPS) cùng với  tín hiệu TPS để điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu và thời gian  đánh lửa .    C. Cảm biến biến trục cơ :  là có chức năng Cảm biến này  thường làm việc cùng biết vị trí của các su pap để tính tốn thời  điểm đánh lửa và lượng nhiên liệu phun vào hợp lý nhất. Cảm  biến vị trí trục khuỷu thường lắp ở vị trí gần puly trục khuỷu,  phía trên bánh đà hoặc phía trên trục khủy. Đây được coi là cảm  biến quan trọng nhất trên động cơ, khi cảm biến này bị lỗi,  động cơ có thể tỉnh xy lanh hoặc ở nắp hộp chứa trục cam. Khi  cảm biến vị trí trục cam bị lỗi có thể xảy ra một số vấn đề ở  động cơ như sau: Khó khởi động xe, động cơ chết đột ngột,  động cơ bỏ máy hoặc khơng đáp ứng tăng tốc, sáng đèn CHECK  ENGINE . Cảm biến vị trí trục cam là đĩa tín hiệu G có các răng.  Số răng là 1, 3 hoặc một số khác tuỳ theo kiểu động cơ. (Trong  hình vẽ có 3 giữa các vấu nhơ ra trên trục cam và cảm biến này  sẽ thay đổi. Sự thay đổi khe hở tạo ra điện áp trong cuộn nhận  tín hiệu được gắn vào cảm biến này, sinh ra tín hiệu G. Tín hiệu  G được chuyển đi thơng tin về góc chuẩn của trục khuỷu đến  ECU động cơ, kết hợp nó với tín hiệu NE từ cảm biến vị trí của  trục khuỷu để xác định TDC (điểm chết trên) kỳ nén của mỗi xi  lanh để đánh lửa và phát hiện góc quay của trục khuỷu. ECU               SVTH:  Nguyễn Ngọc Minh   25    ... ĐÁNH  LỬA  TRÊN XE? ?MAZDA? ?CX5   .     1  Tổng  quan  về  xe  mazda? ? cx5    .   a.   Bảng  thông  số  cơ  bản  của  xe  mazda? ?:          2.? ?Hệ? ?thống? ?đánh? ?lửa? ?sử dụng trên xe? ?mazda? ?cx5  :   ­ Thứ tự? ?đánh? ?lửa? ?: 1 ­3­ 4­ 2. ... trực  tiếp  của  xe  mazda? ? cx5    2wd  là  loại  đánh? ? lửa? ? trực  tiếp  (đánh? ? lửa? ? trực  tiếp  đơn  chiếc)  ,  nghĩa  là  mỗi  mỗi  bugi  sẽ  được  đánh? ? lửa? ? bởi  một IC? ?đánh? ?lửa? ?được thể hiện như hình loại I bên dưới  . ... biến khác nhau , và gửi tín  hiệu đến bơ bin có IC? ?đánh? ?lửa? ?.  + Bugi: Phát ra tia? ?lửa? ?điện? ?để đốt cháy hỗn hợp hịa khí.    b.Ngun lý hoạt động  :                 Hình  2.3 Sơ đồ ngun lý của? ?hệ? ?thống? ?đánh? ?lửa? ?trực tiếp .      ­  Hệ? ? thống? ? điện? ?