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.
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 kỳ lan truyền ngọn lửa (B~C~D trong sơ đồ). Khi có một lượng lớn không khí được nạp vào, hỗn hợp không khí- nhiên liệu trở nên có mật độ cao hơn. Vì thế, khoảng cách giữa các hạt trong hỗn hợp không khí- nhiên liệu giảm xuống, nhờ thế tốc độ lan truyền ngọn lửa tăng lên. Ngoài ra, luồng hỗn hợp không khí- nhiên liệu xoáy lốc càng mạnh thì tốc độ lan truyền ngọn lửa càng cao. Khi tốc độ lan truyền ngọn lửa cao, 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.
Kết luận:
Thông qua chương 2 đã đưa ra được sơ đồ nguyên lý, nguyên lý hoạt động của các hệ thống đánh lửa. Nêu được ưu nhược điểm của từng loại hệ thống đánh lửa, các giai đoạn tăng dòng, quá trình phóng điện và điều khiển đánh lửa của hệ thống đánh lửa nói chung.
CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐỘNG CƠ 1N-ZFE TRÊN XE VIOS 2007
Giới thiệu về động cơ 1NZ-FE
Thông số kĩ thuật động cơ 1NZ-FE của xe Vios
Bảng 3. 1: Trọng lượng và kích thước xe
Loại xe Vios
Trọng lượng toàn tải 1450kg
Trọng lượng không tải 950kg
Dài x rộng x cao toàn bộ 4285mm x 1700mm
x 1460mm
Chiều dài cơ sở 2550mm
Chiều rộng cơ sở 1480mm
Khoảng sáng gầm xe 150mm
Bảng 3. 2: Động cơ 1NZ-FE
Loại động cơ 1NZ-FE
Kiểu
4 xylanh thẳng hàng, 16 van, cam kép DOHC có VVT-i, dẫn động xích. Dung tích công tác 1597cm3 Đường kính xylanh D 78mm Hành trình piston 83,6mm Tỉ số nén 10
Công suất tối đa 77 kw
Momen xoắn tối đa 145 N.m
Hệ thống phun nhiên liệu EFI
Chỉ số Octan của nhiên liệu
RON 91
Cơ cấu phân phối khí 16 xuppap dẫn động bằng xích,
có VVT-i Thời Điểm phân phối Nạp Mở -3~37oBTDC Đóng 13~530ABDC Xả Mở 530BTDC Đóng 30ABDC Thứ tự nổ 1-3-4-2
Đường kính cổ trục cam 25mm
Đường kính nấm xupap nạp 27,8mm
Đường kính nấm xupap xả 24,7mm
Hệ thống đánh lửa động cơ 1NZ-FE
Động cơ 1NZ-FE trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển bằng điện tử. Hệ thống đánh lửa trực tiếp không sử dụng bộ chia điện giúp cho thời điểm đánh lửa được chính xác hơn, giảm sự sụt thế điện áp và có độ tin cậy cao. Ở mỗi xylanh được trang bị 1 bobin đơn. Khi ngắt dòng chạy qua cuộn sơ cấp thì sẽ tạo ra diên áp cao ở cuộn thứ cấp tác động đến bugi và tạo ra tia lửa điện. ECM sẽ luân phiên bật và tắt transitor bên trong cuộn dây đánh lửa làm cho các dòng sơ cấp ngắt đóng luân phiên nhau và cho phép dòng điện tạo ra tia lửa đốt cháy trong các xylanh theo thứ tự nổ của động cơ. ECM sẽ xác định cuộn dây đánh lửa nào sẽ được điều khiển bằng các tín hiệu từ các cảm biến vị trí trục khuỷu và cảm biến góc quay trục khuỷu. Ngoài ra nó còn dò tìm vị trí của trục cam để tạo ra sự đánh lửa vào thời điểm thích hợp nhất ứng với tình trạng hoạt động của động cơ.
Sơ đồ tổng quát và nguyên lý hoạt động