- IC đánh lửa:
2. Nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa heọ thoỏng ủaựnh lửỷa với cảm biến điện từ của xe TOYOTA
TOYOTA.
a) Sơ đồ nguyên lý (Hình 5- 8).
Hình4- 9. Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa điện tử (TOYOTA 2RZ - E)
1 - ắc quy 6 - Cuộn dây thứ cấp
2 - Khoá điện 7 - Hộp ECU 3 - Rôto phát tín hiệu 8 - Hộp đánh lửa
4 - cuộn dây phát tín hiệu 9 - Bộ chia điện 5 - Cuộn dây sơ cấp 10 - Bugi
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 76 b. Nguyên lý làm việc.
Khi bật khoá điện nguồn điện ắc quy sẽ cung cấp dòng điện cho cuộn dây sơ cấp , hộp đánh lửa, hộp ECU có điện.
Khi khởi động động cơ trục cam quay dấn đến trục bộ chia điện quay , rôto quay và quét qua đầu lõi thép . Khi cánh của rôto tách khỏi đầu lõi thép làm cho mạch từ bị đứt quHng từ thông móc vòng thay đổi làm xuất hiện trong cuộn dây một suất điện động cảm ứng xoay chiều cung cấp cho ECU sau đó ECU phân tích gửi một tín hiệu đến hộp đánh lửa và hộp đánh lửa căn cứ vào chế độ làm việc của động cơ đ−a ra tín hiệu đóng cắt dòng điện sơ cấp . Do dòng sơ cấp bị mất đột ngột nên tạo ra một suất điện động cảm ứng. Suất điện động này cảm ứng sang cuộn thứ cấp một suất điện động cảm ứng cực đại đồng thời lúc này con quay chia điện chia điện cho một bugi nào đó đánh lửa đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu vào đúng thời điểm cuối quá trình nén. Đến khi vấu của rôto trùng với lõi thép, mạch từ đ−ợc khép kín từ thông móc vòng không còn sự thay đổi nữạ Dấn đến suất điện động tự cảm trên cuộn dây mất đi không còn dòng điện xoay chiều cung cấp cho ECU và ECU không có tín hiệu điện gửi cho hộp đánh lửạ Vì vậy hộp đánh lửa đ−a ra tín hiệu nối mạch sơ cấp. Cuộn sơ cấp lại có điện và đ−ợc duy trì và gia tăng đến khi cánh của rôto tách ra mạch từ lại đứt quHng tạo ra sự thay đổi từ thông móc vòng làm xuất hiện dòng điện xoay chiều cung cấp cho ECU và gửi cho hộp đánh lửa điều khiển đánh lửạ Quá trình cứ lặp đi lặp lại cung cấp cho các bugi theo đúng thứ tự nổ của động cơ.
iii-bảo d−ỡng bên ngoài các bộ phận của htđl bằng điên tử không tiếp điểm và ro to
1.Bảo d−ỡng th−ờng xuyên 2.Bảo d−ỡng định kỳ
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 77 1- nhiệm vụ,yêu cầu htđl bằng ma nhê tô
1.Nhiệm vụ
Hệ thống đánh lửa trên ôtô có nhiệm vụ biến điện áp xoay chiều hạ áp (do bộ phận phát điẹn tạo ra) thành xung điện cao áp 18 đến 25 kv và tạo ra tia lửa điện trên bugi để đốt cháy hỗn hợp khí xăng ở cuối kì nén.
2.Yêu cầu
Để thực hiên đ−ợc những yêu cầu trên đòi hỏi hệ thống đánh lửa phải đảm bảo những yêu cầu sau:
- Tạo ra điện áp đủ lớn (từ 18 đến 25 KV) từ nguồn xoay chiều điện áp thấp.
- Tia lửa điện phóng qua khe hở giữa hai cực của bugi trong điều kiên áp suất lớn, nhiệt độ cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong mọi chế độ làm việc của động cơ.
- Thời điểm đánh lửa trên bugi trong tong xilanh phải đúng với góc đánh lửa sớm và thứ tự đánh lửa của động cơ ở mọi chế độ làm việc.
II- sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của htđl bằng ma nhê tô
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 78
Hình 1- 9: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa Manhêtô
2.Đặc điểm cấu tạo
-Nam châm vĩnh cửu có cùng trụ quay với trục bộ chia điện .
-Khung từ hình cột gôn làm bằng tấm thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau và đ−ợc nối với mát , trên khung từ có hai cuộn dây: Cuộn sơ cấp là cuộn W1 , có một đầu đ−ợc nối với khung từ còn đầu kia đ−ợc nối chung với cuộn thứ cấp W2 nối ra khoá điện , đầu kia của bộ W2 nối tới bộ chia điện .
-Tụ điện đ−ợc mắc song song với tiếp điểm . - Cặp tiếp điểm K1 , K2 để đóng cắt dòng sơ cấp. -Cam đóng mở tiếp điểm .
- Khoá tắt máy (K) -Bộ chia điện - Bugi đánh lửa
-Kim đánh lửa phụ có khe hở lớn hơn khe hở của bugi đảm bảo an toàn cho cuộn biến áp ở phía đầu ra
b) Nguyên lý làm việc .
− Khi động cơ làm việc làm cho nam châm vĩnh cửu quay khi rôto quay làm cho từ tr−ờng mắc vòng qua cuộn dây của W1, W2 trên khung từ , từ Bắc sang Nam sẽ biến thiên theo định luật cảm ứng điện từ thì trên hai cuộn dây W1, W2 sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng (W1, W2 số vòng dây của cuộn dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp)
Lúc này giá trị của suất điện động cảm ứng : e1 = 15ữ20V e2 = 1000 ữ1500V
− ở mạch W2 do suất điện động có giá trị nhỏ lên ch−a có hiện t−ợng đánh lửa − ở mạch W1 nếu tiếp điểm K1, K2 đóng thì sẽ suất hiện một dòng điện I đi từ W1 đến tiếp điểm K1,K2→ mát → Khung từ → W1 . Đây chính là giai đoạn hình thành dòng sơ cấp .
− Đến giai đoạn đánh lửa cam (7) làm tiếp điểm K1,K2 mở khi đó dòng sơ cấp lúc này bị mất đột ngột , do tốc độ biến thiên lớn làm cảm ứng sang cuộn W2 một suất điện động cảm ứng có giá trị từ 20.000 ữ 25.000 V . ứng với thời điểm này con quay chia
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 79 điện cũng chia tới một nhánh của bugi nào đó vì vậy tạo ra điện áp đánh lửa và bugi đó sẽ bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp
− Trong quá trình làm việc muốn tắt máy đóng khoá K lại tiếp điểm K1, K2 vẫn đóng mở bình th−ờng . Lúc này mạch sơ cấp luôn khép kín nhờ khoá K . Nh− vậy không có sự biến thiên của từ thông do dòng sơ cấp sinh ra mà chỉ có biến thiên của từ tr−ờng . Do đó không suất hiện suất điện động cảm ứng ở cuộn thứ cấp nên không có tia lửa điện phóng qua khe hở của chấu bugị
− Năng l−ợng của cuộn thứ cấp sẽ không đ−ợc giải phóng hết khi mạch ngoài của chúng ta bị hỏng (đứt) và năng l−ợng đó tích luỹ v−ợt qua trị số cho phép nh−ng nhờ có kim lửa phụ (11) mà năng l−ợng đó đ−ợc giải phóng qua hai cực của kim lửa phụ vì vậy mà biến áp không bị quá nóng , hệ thống đ−ợc đảm bảo .
III-HIệN T−ợng.nguyên nhân h− hỏng và ph−ơng pháp kiểm tra
1.Hiên t−ợng,nguyên nhân h− hỏng 2.Ph−ơng pháp kiểm tra
IV- bảo d−ỡng và sửa chữa htđl bằng ma nhê tô
1. Bảo d−ỡng
Bảo d−ỡng th−ờng xuyên: Công việc của bảo d−ỡng th−ờng xuyên đ−ợc thực hiện sau mỗi lần xe hoạt động. nội dung th−ờng kiểm tra sự bắt chặt của các đầu cáp,kiểm tra sự làm viẹc bình th−ờng của máy, vệ sinh sạch bên ngoài
2.Sửa chữa
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 80 I- nhiệm vụ,yêu cầu ,phân loại bộ chia điện
1.Nhiệm vụ
Dùng để ngắt mạch điện trong cuộn sơ cấp của biến áp đánh lửa, phân phối dòng điện cao áp tới các buzi theo đúng thứ tự nổ của động cơ và thay đổi góc đánh lửa sớm tuỳ theo tần số quay của trục khuỷu và tải động cơ.
2.Yêu cầu
-Phân phối dòng điện cao áp đến các bugi của các xi lanh theo đúng thứ tự nổ của động cơ.
-Thay đổi góc đánh lửa sớm tuỳ theo số vòng quay của trục khuỷu và tải của động cơ.
3.Phân loại
- Bộ chia điện của hệ thống đánh lửa kiểu cơ khí
- Bộ chia điện của hệ thống đánh lửa bán dẫn không hoàn toàn - Bộ chia điện của hệ thống đánh lửa bán dẫn hoàn toàn
- Bộ chia điện của hệ thống đánh lửa điện tử’
ii-cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ chia điên xe toyota
1.Cấu tạo(Hình 1- 10)
Bộ chia điện có kết cấu gồm các bộ phận sau : Bộ ngắt đánh lửa (bộ tạo xung). Bộ phân phối dòng cao áp và bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm.
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 81
Hình 1- 10. Cấu tạo của bộ chia điện.
1 - Trục bộ chia điện. 6 - Đầu con quay chia điện. 2 - Quả văng. 7 - Phần tiếp điên.
3 - Mâm di động . 8 - Than dẫn điện. 4 - Cặp tiếp điểm. 9 - Cọc cao áp 5 - Vấu cam. 10 - Nắp bộ chia điện. 11 - Hộp chân không. 12 - Vỏ bộ chia điện.
Bộ phận cắt lửa (bộ tạo xung): Gồm có cam và cặp tiếp điểm.
Cam chia điện và con quay đ−ợc lắp đồng trục với nhaụ Trục bộ chia điện đ−ợc dẫn động từ trục cam của cơ cấu phân phối khí của động cơ với tỷ số truyền là 2:1. Số vấu cam bằng số xi lanh của động cơ. Cặp tiếp điểm đ−ợc lắp cố định trên một mâm gọi là mâm tiếp điểm. Nó đ−ợc bố trí bên trong bộ chia điện và có nhiệm vụ đóng ngắt dòng sơ cấp. Cặp tiếp điểm này hoạt động nhờ vào tác động của vấu cam. Khi trục của bộ chia điện quay theo chiều làm việc cho đến khi vấu cao của cam tác động vào cần tiếp điểm động làm cho tiếp điểm mở rạ Tiếp điểm mở hoàn toàn khi đỉnh của vấu cam tác
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 82 động vào cần tiếp điểm động. Quá trình lặp đi lặp lại cho các vấu cam tiếp theọ Khe hở tiếp điểm ở trạng thái mở ảnh h−ởng đến thời gian đóng tiếp điểm (đặc biệt ở tốc độ cao) và việc tạo thành tia lửa ở tiếp điểm. Khi tiếp điểm bắt đầu mở ( đặc biệt ở số vòng quay thấp ). Khe hở tiếp điểm có trị số thích hợp trong khoảng 0,3 ữ 0,45 mm.
* Bộ phân chia điện cao áp gồm có. - Con quay chia điện.
- Nắp bộ chia điện.
- Than tiếp điểm và lò xọ
Con quay chia điện đ−ợc lắp cách điện với trục và cố định trên trục của bộ chia điện bằng các mặt vát trên trục và trên con quaỵ Thỏi than tiếp điểm lắp cùng lò xo để đảm bảo tiếp xúc giữa rôto (con quay) với cọc cao áp trung tâm. Con quay đ−ợc chế tạo bằng nhựa Êbôlít là một loại có tính cách điện cao có các tấm đồng để dẫn điện. Nắp bộ chia điện đ−ợc làm bằng vật liệu nhựa cách điện tốt, trên nắp có các cọc đấu dây cao áp dẫn đến các bugi đánh lửa, số cọc bằng với số xi lanh của động cơ. ở giữa nắp bộ chia điện có một cọc trung tâm tiếp nhận điện cao áp từ bô bin tới và phân chia tới các bugi đánh lửa theo thứ tự làm việc của các xilanh động cơ.
* Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm.
Đối với động cơ thì thời điểm đánh lửa vô cùng quan trọng, nếu đánh lửa đúng thời điểm thì phát huy đ−ợc công suất tối đa và tiết kiệm đ−ợc nhiên liệụThời điểm đánh lửa đúng là thời điểm khi pít tông đi đến gần điểm chết trên ở cuối kì nén. Sở dĩ phải có góc đánh lửa sớm vì hoà khí phải có thời gian để cháy từ lúc bắt đầu bén lửa đến lúc cháy bùng. Nếu đánh lửa đúng thì thời điểm cháy bùng của hoà khí là lúc pít tông đH v−ợt qua điểm chết trên một góc khoảng 20 khi đó thể tích buồng cháy nhỏ nên khí cháy tạo ra áp suất cao đẩy pit tông mạnh. Nếu đánh lửa quá sớm thì thời điểm hoà khí cháy bùng xẩy ra tr−ớc khi pittông lên điểm chết trên, tạo nên kích nổ gây lực cản của pit tông làm giảm công suất của động cơ và gây tiếng gõ. Nếu đánh lửa quá muộn thì chế hoà khí cháy bùng vào thời điểm pittông đH đi qua điểm chết trên một khoảng
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 83 xa, thể tích buồng cháy tăng nên không tạo ra áp suất lớn, làm giảm công suất động cơ và quá trình cháy kéo dài sang cả quá trình xả nên làm nóng động cơ.
Mặt khác ta thấy thời điểm đánh lửa lại luôn luôn thay đổi theo tải của động cơ ,theo số vòng quay, theo tính chất nhiên liệụ Ta thấy số vấu cam là cố định. Cặp tiếp điểm đóng mở phụ thuộc vào tốc độ của trục bộ chia điện. Hay nói cách khác khi số vòng quay của động cơ tăng, thời gian đóng mở tiếp điểm giảm đi dẫn đến dòng sơ cấp ch−a đạt tới giá trị Imax. Vì vậy đòi hỏi thời điểm đánh lửa của bu gi cũng phải sớm lên so với số vòng quaỵ Mặt khác khi b−ớm ga mở ở các chế độ khác nhau làm thay đổi thành phần của hoà khí kéo theo góc đánh lửa cũng thay đổi theo, để hỗn hợp đ−ợc cháy là tốt nhất. Vì vậy cần có góc đánh lửa sớm.
Có hai cách để mở sớm tiếp điểm:
+ Xoay mâm tiếp điểm ng−ợc với chiều làm việc của trục bộ chia điện. + Xoay cam chia điện cùng chiều với chiều quay của trục bộ chia điện.
Hầu hết các bộ chia điện đều có 2 bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm và chân không, một số loại dùng cả bộ điều chỉnh đánh lửa sớm theo trị số ốc tan. Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm bằng chân không điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa theo tải của động cơ. Bộ điều góc đánh lửa sớm kiểu ly tâm điều chỉnh góc đánh lửa sớm dựa theo số vòng của động cơ, còn điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo trị số ốc tan dựa theo tính chất của nhiên liệu của động cơ.
Bộ chia điện (đencô) kết cấu gồm các bộ phận sau: Bộ ngắt đánh lửa (bộ tạo xung). Bộ phân phối dòng cao áp và bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm (hình 2- 10) giới thiệu cấu tạo bộ chia điện)
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 84
Hình 2- 10: Bộ chia điện
1. Lỗ cắm dây cao áp trung tâm 5. Nắp bộ chia điện 2. Lỗ cắm dây đến buzi 6. Đầu con quay chia điện 3. Hòn than 7. Vấu lồi của cam
4. Lò xo
- Bộ phận tạo xung gồm cam và cặp tiếp điểm, cam chia điện đ−ợc chế tạo riêng lắp chặt với trục của bộ chia điện số vấu cam đúng bằng số xi lanh của động cơ. Bộ chia điện đ−ợc dẫn động từ trục cam thông qua ăn khớp bánh răng của trục cam và trục bộ chia điện . Cặp tiếp điểm đ−ợc bố trí cố định trên một đĩa trong bộ chia điện làm nhiệm vụ đóng và ngắt dòng sơ cấp. Các tiếp điểm hoạt động nhờ cam khi cam quay theo chiều làm việc cho đến khi phần vấu cam tác động vào tiếp điểm động và làm tiếp điểm mở rạ Tiếp điểm mở hoàn toàn khi đỉnh của vấu cam tác động vào vấu tỳ của cần tiếp điểm động. Qúa trình lặp đi lặp lại cho các vấu cam tiếp theọ (hình 3- 10)
1. Vấu cam. 2. Chốt. 3. Cần tiếp điểm động. 4. Cặp tiếp điểm.
Khoa CN ÔTÔ - Tr−ờng Trung cấp nghề 17/ BQP. 85
Hình 3-10: Cam chia điện tác động vào cặp tiếp điểm .
Bộ phận chia điện cao áp gồm có :
- Con quay chia điện - Nắp bộ chia điện
- Than tiếp điện và lò xo đàn hồi - Con quay chia điện đ−ợc lắp cách điện với trục và cố định trên trục. Thỏi than tiếp điện đ−ợc lắp cùng lò xo để đảm bảo tiếp xúc tốt giữa rôto (con quay) với dây cao áp trung tâm . Nắp bộ chia điện đ−ợc làm bằng vật liệu cách điện cao, trên nắp bố trí các cặp đấu dây cao áp, số cọc bằng số xi lanh của động cơ. Một vấn đề đ−ợc đặt ra là: số vấu cam cố định, cặp tiếp điểm đóng mở phụ thuộc vào tốc độ của bộ chia điện, hay nói cách khác khi số vòng quay của động cơ tăng, thời gian đóng mở tiếp điểm giảm đi,