1 .3.2 Kiểm tra sửa chữa xộc măng
7.1.1. Cụng dụng hệ thống đỏnhlửa
Hệ thống đỏnh lửa(HTDL) trờn ụtụ cú nhiệm vụ biến dũng một chiều thấp ỏp(12V, 24V) hoặc dũng điện xoay chiều thấp ỏp(trong HTĐL Manheto hay vụ lăng Manheto) thành xung điện cao ỏp (12 kV ữ 24 kV) và tạo ra tia l ửa điện phúng qua khe hở bugi đốt chỏy hỗn hợp chỏy (khớ – xăng) trong xylanh ở thời điểm thớch hợp và tương ứng với thứ tự làm việc của xilanh, chế độ làm việc của động cơ.
a. Dựa theo nguyên lý làm việc gồm có :
Hệ thống đánh lửa bằng 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 bộ chia điện
Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
Hệ thống đánh lửa có bộ điều chỉnh sớm bằng chân không và bằng li tâm
Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm hoặc không có tiếp điểm
Hệ thống đánh lửa điện tử có điều khiển bằng ECU
7.1.3. Sơ đồ khối của hệ thống đánh lửa .
a. Hệ thống đánh lửa thờng
109
Hình 7.1: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa th ờng 1. ắc quy, 2.Khúa điện, 3.Biến ỏp đỏnh lửa, 4.Bộ chia điện, 4a. Bộ tạo xung, 4b.Phần chia điện cao ỏp, 4c.Bộ điều chỉnh gúc đỏnh lửa sớm, 5.bugi
b. Hệ thống đánh lửa điện tử:
7.1.2. Nguyên lý làm việc
Hình 7.2: 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 ngoài bộ chia điện c. Hộp điều khiển đánh lửa nằm trong bộ chia điện, d. Loai tích hợp có bộ chia điện và bôbin tạo thành một khối
Khi đóng khoá điện, dòng điện một chiều I1 sẽ qua cuộn dây sơ cấp (4). Khi tiếp điểm (10) đóng, mạch sơ cấp khép kín và dòng sơ cấp trong 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 ở mức START (nấc khởi động) điện trở phụ đ- ợc nối tắt loại ra khỏi mạch sơ cấp trên. Thời gian tiếp điểm đóng dòng sơ cấp gia tăng từ giá trị I0 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 trong lõi thép bị ngắt đột ngột, từ thông do dòng sơ cấp sinh ra biến thiên móc vòng qua hai cuộn sơ cấp và thứ cấp. Trong cuộn sơ cấp sinh ra sức điện động tự cảm C1 có trị số (180 300)(V). Đồng thời trong cuộn thứ cấp xuất hiện một sức điện động cảm ứng có trị số 18 25(KV). Lúc đó dòng cao áp ở cuộn thứ cấp sẽ đợc dẫn qua con quay (7) bộ chia điện (8) để dẫn đến bugi (9) và phóng qua khe hở của bugi tạo ra tia lửa điện đúng thời điểm gần cuối của quá trình nén để đốt cháy hỗn hợp công tác của động cơ.
ở cuộn sơ cấp xuất hiện sức điện động U2 = 200 300(V). Lúc này tụ điện sẽ tích điện, làm giảm nhanh sức điện động tự cảm U1 hay nói cách khác, làm cho dòng sơ cấp mất đi đột ngột, để làm xuất hiện sức điện động cảm ứng lớn ở cuộn sơ cấp. Tụ điện còn có tác dụng bảo vệ cặp tiếp điểm khỏi bị cháy.
Khi điện áp thứ cấp U2 đủ lớn, con quay chia điện đã chia điện cho các dây cao áp đều các bugi, tia lửa có hai thành phần rõ rệt:
+ Một là: Thành phần có tính chất điện dung: Thời gian xuất hiện ngắn 10-6 trị số dòng phóng khoảng 300(A).
Hình 7.3:Sơ đồ nghuyờn lớ hệ thống đánh lửa 1. ắc quy, 2. Khoá điện, 3. Điện trở phụ 4. Cuộn sơ cấp, 5. Lõi thép, 6. Cuộn thứ cấp, 7. Con quay chia điện 8. Nắp bộ chia điện, 9. Bugi, 10. Cặp tiếp điểm, 11. Cam chia điện, 12. Tụ điện
+ Hai là: Thành phần có tính chất điện cảm : Thời gian xuất hiện có dài hơn nhng năng lợng nhỏ, trị số dòng phóng khoảng 80100(mA). Tia lửa xuất hiện màu vàng nhạt ở dới tia lửa chỉ có tác dụng khi động cơ làm việc ở chế độ khởi động và khi nhiệt độ động cơ còn thấp bởi vì khi đó hỗn hợp
đậm . Nó có tác dụng kéo dài thời gian cháy để đốt kiệt nhiên liệu , hạn chế đến mức tối thiểu các thành phần khí độc trong khi xả.
Nhờ có cam quay(11) mà tia lửa cao áp đợc phân chia tới các bugi theo đúng thứ tự nổ của động cơ.
7.2. Cỏc bộ phận chớnh trong hệ thống đỏnh lửa
7.2.1. Bụ bin.
Bụ bin tạo ra điện ỏp cao đủ để phúng tia hồ quang giữa hai điện cực của bugi. Cỏc cuộn sơ cấp và thứ cấp được quấn quanh lừi.Số vũng của cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp khoảng 100 lần.Một đầu của cuộn sơ cấp được nối với IC đỏnh lửa, cũn một đầu của cuộn thứ cấp được nối với bugi.Cỏc đầu cũn lại của cỏc cuộn được nối với ắc quy.
Hoạt động của bụ bin:
- Dũng điện trong cuộn sơ cấp.
114
Hình 7.4: Cấu tạo của bôbin
1. Cọc cao áp, 2. Các lá thép kỹ thuật, 3. Nắp cách
điện, 4. Lò xo tiếp dẫn, 5. Thân của biến áp, 6. Giá đỡ, 7. Mạch từ tr ờng ngoài, 8. Cuộn sơ cấp, 9. Cuộn dây thứ cấp, 10. Khoang chứa dầu làm mát, 11. Đế cách điện, 12. Lõi, 13. Cọc nối ra tiếp điểm (cọc âm), 14. Cọc d ơng (BK+) nối từ
Khi động cơ chạy, dũng điện từ ắc quy chạy qua IC đỏnh lửa, vào cuộn sơ cấp, phự hợp với tớn hiệu thời điểm đỏnh lửa (IGT) do ECU động cơ phỏt ra. Kết quả là cỏc đường sức từ trường được tạo ra chung quanh cuộn dõy cú lừi ở trung tõm. - Ngắt dũng điện vào cuộn sơ cấp.
Khi động cơ tiếp tục chạy, IC đỏnh lửa nhanh chúng ngắt dũng điện vào cuộn sơ cấp, phự hợp với tớn hiệu IGT do ECU động cơ phỏt ra. Kết quả là từ thụng của cuộn sơ cấp giảm đột ngột. Vỡ vậy, tạo ra một sức điện động theo chiều chống lại sự giảm từ thụng hiện cú, thụng qua tự cảm của cuộn sơ cấp và cảm ứng tương hỗ của cuộn thứ cấp. Hiệu ứng tự cảm tạo ra một thế điện động khoảng 500 V trong cuộn sơ cấp, và hiệu ứng cảm ứng tương hỗ kốm theo của cuộn thứ cấp tạo ra một sức điện động khoảng 30 kV. Sức điện động này làm cho bugi phỏt ra tia lửa. Dũng sơ cấp càng lớn và sự ngắt dũng sơ cấp càng nhanh thỡ điện thế thứ cấp càng lớn.
7.2.2. IC đỏnh lửa.
IC đỏnh lửa thực hiện một cỏch chớnh xỏc sự ngắt dũng sơ cấp đi vào bụ bin theo tớn hiệu đỏnh lửa (IGT) do ECU động cơ phỏt ra. Khi tớn hiệu IGT chuyển từ ngắt sang dẫn, IC đỏnh lửa bắt đầu cho dũng điện vào cuộn sơ cấp. Sau đú, IC đỏnh lửa truyền một tớn hiệu khẳng định (IGF) cho ECU phự hợp với cường độ của dũng sơ cấp.Tớn hiệu khẳng định (IGF) được phỏt ra khi dũng sơ cấp đạt đến một trị số đó được ấn định I. Khi dũng sơ cấp vượt quỏ trị số qui định IF2 thỡ hệ thống sẽ xỏc định rằng lượng dũng cần thiết đó chạy qua và cho phỏt tớn hiệu IGF để trở về điện thế ban đầu. (Dạng súng của tớn hiệu IGF thay đổi theo từng kiểu động cơ). Nếu ECU khụng nhận được tớn hiệu IGF, nú sẽ quyết định rằng đó cú sai sút trong hệ thống đỏnh lửa. Để ngăn ngừa sự quỏ nhiệt, ECU sẽ cho ngừng phun nhiờn liệu và lưu giữ sự sai sút này trong chức năng chẩn đoỏn. Tuy nhiờn, ECU động cơ khụng thể phỏt hiện cỏc sai sút trong mạch thứ cấp vỡ nú chỉ kiểm soỏt mạch sơ cấp để nhận tớn hiệu IGF.
Hình 7.4: Cấu tạo của bôbin
1. Cọc cao áp, 2. Các lá thép kỹ thuật, 3. Nắp cách
điện, 4. Lò xo tiếp dẫn, 5. Thân của biến áp, 6. Giá đỡ, 7. Mạch từ tr ờng ngoài, 8. Cuộn sơ cấp, 9. Cuộn dây thứ cấp, 10. Khoang chứa dầu làm mát, 11. Đế cách điện, 12. Lõi, 13. Cọc nối ra tiếp điểm (cọc âm), 14. Cọc d ơng (BK+) nối từ khoá điện, 15. Cọc cao áp trung tâm (cọc 4)
Trong một số kiểu động cơ, tớn hiệu IGF được xỏc định thụng qua điện thế sơ cấp.
7.2.3 Bugi
a. Công dụng:
Là nơi tạo tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp.
b. Điều kiện làm việc:
Bugi làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt:
Chịu tải trọng cơ khí, sự rung sóc của động cơ, áp suất nén và cháy của hỗn hợp nhiên liệu khá cao 50 60 (KG/cm2).
Chịu tải trọng nhiệt do quá trình cháy, do tia lửa điện hồ quang (1800 20000C). Trong khi đó ở quá trình nạp chỉ là 50 800C, nói cách khác tải trọng nhiệt thay đổi.
Ngoài ra bugi còn làm việc với điện áp cao, phần chấu của bugi tiếp xúc trực tiếp với khí thải, chịu ăn mòn hoá học.
c. Phân loại:
Dựa theo nhiệt độ làm việc của bugi mà chia thành hai loại nh sau: Bugi nóng. Bugi lạnh.
Hình 7.5. Bugi(nến điện) 1. Bugi nóng cực nóng. 2. Bugi nóng. 3. Bugi lạnh.
Bugi nóng: Có chân sứ cách điện dài, đờng truyền nhiệt dài nên khả năng thoát nhiệt kém. Thờng dùng cho những động cơ có tỷ số nén thấp, ứng suất nhiệt thấp.
Bugi lạnh: Có chân sứ cách điện ngắn, đờng truyền nhiệt ngắn nên có khả năng thoát nhiệt nhanh. Thờng dùng cho những động cơ có tỷ số nén cao, ứng ssuất nhiệt cao.
Dựa theo cấu tạo ta có ba loại: + Bugi liền.
+ Bugi lắp.
+ Bugi chống nhiễu.
d. Cấu tạo:
Bugi gồm ba phần: Điện cực trung tâm (cực dơng). Thân.Điện cực âm (cực mát).
Đối với loại bugi liền là loại không thể tháo rời. Phần sứ cách điện AL2O3 bao kín điện cực dơng dọc chiều dài , một đầu điện cực dới đầu kia nối với cao áp bugi.
Phần thân đợc làm bằng kim loại, trên thân gia công đai ốc để tháo lắp, ngoài ra còn chế tạo mặt côn để làm kín bugi với nắp máy. Đồng thời còn đợc gia công ren để bắt vào nắp máy, một số bugi phần ren đợc bôi lớp hợp chất chống bị kẹt tạo điều kiện tháo lắp dễ dàng với nắp máy bằng nhôm.
Hình 7.6:Cấu tạo bugi. 1. Đầu cực.2. Điện cực trung tâm.3. Các gân vỏ.4. Sứ cách điện.5. Điện trở.6. Đai ốc.7. Vỏ.8. Gờ tựa.9. Điện cực d ơng.10. Điện cực âm.
Điện cực của bugi đợc làm bằng hợp kim Nikel và Crom để chống ăn mòn. Các bugi kiểu này đánh lửa sai ít hơn và có khoảng nhiệt lớn hơn các bugi khác. Một số bugi cực dơng có dây mỏng Platin, một số đợc làm bằng lõi đồng. Thông thờng các bugi có bộ triệt hoặc điện trở bao quanh cực dơng để giảm tĩnh điện hoặc chống nhiễu sóng radio do hệ thống đánh lửa gây ra. Cực mát đợc gắn với phần thân và đợc uốn cong vào phía trong để tạo khe hở thích hợp, có thể điều chỉnh đợc, khe hở tiêu chuẩn 0,6 0,8(mm)
Nếu khe hở của bugi lớn, tia lửa sinh ra sẽ dài và nếu tiếp xúc tốt sẽ có khả năng đánh lửa tốt nhng điện áp phải lớn. Do vậy khó đáp ứng đợc với hệ thống đánh lửa thờng. Ngợc lại khe hở bugi nhỏ, tia tạo muội than dễ nối cầu và bị di điện. Trong quá trình làm việc chấu bugi phải có nhiệt độ ổn định, không quá nóng hoặc quá lạnh, tiêu chuẩn từ 500 900(0C). Nếu nhiệt độ quá lớn sẽ gây hiện tợng cháy
sớm và các cực bugi dễ bị cháy và nhanh mòn. Nếu quá nhỏ điện cực sẽ bị dầu bôi trơn bám vào tạo muội than gây ra hiện t- ợng kích nổ. Khoảng nhiệt đợc xác định sơ bộ bằng chiều dài của lớp cách điện phía dới. Lớp sứ cách điện dài, khoảng nhiệt lớn, bugi nóng ngựơc lại ta có bugi lạnh.
7.2.4 Bộ chia điện
119 Hỡnh 7.7: Cấu tạo bộ chia điện
1. cam bộ cắt điện, 2. Tụ điện, 3. Lò xo lá, 4. Cần bộ cắt điện., 5. Trục tiếp điểm cố định, 6. Vỏ.
Bộ chia điện trong hệ thống đỏnh lửa Bộ chia điện là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đỏnh lửa. Nú cú nhiệm vụ tạo nờn những xung điện ở mạch sơ cấp của HTĐL và phõn phối điện cao thế đến cỏc xy lanh theo thứ tự nổ của động cơ đỳng thời điểm quy định.
Bộ chia điện cú thể chia làm ba bộ phận: Bộ phận tạo xung điện, Bộ phận chia điện cao thế và cỏc cơ cấu điều chỉnh gúc đỏnh lửa
Cấu tạo:
Gồm ba bộ phận chớnh: - B ộ tạo xung điện - B ộ phận chia điện
- C ơ cấu điều chỉnh gúc đỏnh lửa
Bộ phận tạo xung điện: Bộ phận tạo xung kiểu vớt lửa, gồm những chi tiết chủ yếu như: Cam 1, mõm tiếp điểm, tụ điện.
Cam 1 lắp lỏng trờn trục bộ chia điện và mắc vào bộ điều chỉnh ly tõm. Mõm tiếp điểm trong cỏc bộ chia điện gồm hai mõm: mõm trờn (mõm di động), mõm dưới (mõm cố định) và giữa chỳng cú ổ bi. Mõm trờn cú thể quay tương ứng với mõm dưới một gúc để phục vụ cho việc điều chỉnh gúc đỏnh lửa sớm.
Mỏ vớt tĩnh phải tiếp mass thật tốt cũn cần tiếp điểm cú thể quay quanh chốt, phải cỏch điện với mass và được nối với vớt bắt dõy ở phớa bờn của bộ chia điện bằng cỏc đoạn dõy và thụng qua lũ xo. Tiếp điểm bỡnh thường ở trạng thỏi đúng nhờ lũ xo lỏ, cũn khe hở giữa cỏc mỏ vớt khi nú ở trạng thỏi mở hết thường bằng 0,3 ữ 0,5 mm và được điều chỉnh bằng cỏch nới vớt hóm, rồi xoay vớt điều chỉnh lệch tõm để phần lệch tõm của vớt điều chỉnh sẽ tỏc dụng lờn bờn nạng của giỏ mỏ vớt tĩnh làm cho nú xoay quanh chốt một ớt, dẫn đến thay đổi khe hở của tiếp điểm.
- Khi phần cam quay cỏc vấu cam sẽ lần lượt tỏc động lờn gối cỏch điện của cần tiếp điểm làm cho tiếp điểm mở ra (tức là xảy ra hiện tượng đỏnh lửa), cũn khi qua vấu cam tiếp điểm lại đúng lại dưới tỏc dụng của lũ xo lỏ. Cỏc cơ cấu điều chỉnh gúc đỏnh lửa .
- Bộ phận này gồm 3 cơ cấu điều chỉnh gúc đỏnh lửa: Bộ điều chỉnh gúc đỏnhlửa ly tõm.
Bộ điều chỉnh gúc đỏnh lửa theo trị số octan. Bộ điều chỉnh gúc đỏnh lửa ly tõm: Bộ điều chỉnh này làm việc tự động tựy thuộc vào tốc độ của động cơ. Cấu tạo: Bộ điều chỉnh gúc đỏnh lửa ly tõm gồm giỏ đỡ quả văng được lắp chặt với trục của bộ chia điện; hai quả văng được đặt trờn giỏ và cú thể xoay quanh chốt quay của quả văng đồng thời cũng là giỏ múc lũ xo; cỏc lũ xo một đầu mắc vào chốt, cũn đầu kia múc vào giỏ trờn quả văng và luụn luụn kộo cỏc quả văng về phớa trục. Trờn mỗi quả văng cú một chốt và bằng hai chốt này bộ điều chỉnh ly tõm được gài vào hai rónh trờn thanh ngang của phần cam. Bộ điều chỉnh gúc đỏnh lửa chõn khụng: Cơ cấu này cũng làm việc tự động tựy thuộc vào mức tải của động cơ. Cấu tạo: Bộ điều chỉnh gồm: một hộp kớn bằng cỏch ghộp hai nửa lại với nhau. Màng đàn hồi ngăn cỏch giữa hai buồng, một buồng luụn luụn thụng với khớ quyển và chịu ỏp suất của khớ quyển, cũn buồng kia thụng với lỗ ở phớa bướm ga bằng ống nối và chịu ảnh của sự thay đổi ỏp suất ở phớa dưới bướm ga. Trờn màng cú gắn cần kộo, đầu kia của cần kộo được mắc vào chốt của mõm tiếp điểm (mõm trờn). Lũ xo luụn ộp màng về 1 phớa và sức căng của lũ xo được điều chỉnh bằng cỏc đệm. Toàn bộ bộ điều chỉnh được bắt vào thành bờn của bộ chia trờn giỏ và cú thể xoay quanh chốt quay của quả văng đồng thời cũng là giỏ múc lũ xo; cỏc lũ xo một đầu mắc vào chốt, cũn đầu kia múc vào giỏ trờn quả văng và luụn luụn kộo cỏc quả văng về phớa trục. Trờn mỗi quả văng cú một chốt và bằng hai chốt này bộ điều chỉnh ly tõm được gài vào hai rónh trờn thanh ngang của phần cam.Cơ cấu này cũng làm việc tự động tựy thuộc vào mức tải của động