(Electric Spark Advance)
Để tối đa hóa hiệu suất đầu ra của động cơ, hỗn hợp không khí- nhiên liệu phải được đốt cháy khi xảy ra áp suất cháy lớn nhất, nghĩa là ở khoảng 10° sau TDC (điểm chết trên). Tuy nhiên, thời gian từ khi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí đến khi tạo được áp suất chay tối đa thay đổi theo tốc độ động cơ và áp suất đường ống nạp; việc đốt cháy phải xảy ra sớm hơn khi tốc độ động cơ cao và muộn hơn khi tốc độ thấp. Trong hệ thống EFI thông thường, thời điểm đánh lửa được điều chỉnh sớm hay muộn bằng bộ đánh lửa sớm ly tâm trong bộ chia điện.
Hơn nữa, việc đánh lửa phải được diễn ra sớm hơn khi áp suất đường ống nạp thấp ( có nghĩa là khi có độ chân không lớn). Trong hệ thống EFI, nó được thực hiện nhờ bộ đánh lửa sớm chân không trong bộ chia điện.
Tuy nhiên, thời điểm đánh lửa tối ưu còn bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố khác ngoài tốc độ động cơ và độ chân không, chẳng hạn như hình dạng của buồng đốt, nhiệt độ bên trong buồng đốt, v.v. Vì lý do này, bộ đánh lửa sớm chân không và ly tâm không thể tạo ra thời điểm đánh lửa lý tưởng cho động cơ. Trong hệ thống ESA, động cơ gần đạt được đặc tính thời điểm đánh lửa lý tưởng.
Hình 3.6 Đánh lửa sớm theo tốc độ động cơ và chân không.
“Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử” (ESA) là một bước tiến lớn và vẫn được sử dụng trong vô số ứng dụng. Tuy nhiên, hạn chế của nó nằm ở chỗ vẫn phải phụ thuộc vào các thành phần cơ khí để có các đặc tính nâng cao tốc độ và tải. Trong nhiều trường hợp, những điều này không phù hợp với các yêu cầu lý tưởng của động cơ.
Hệ thống đánh lửa với cơ cấu điều khiển góc đánh lửa sớm bằng điện tử có một sự khác biệt lớn so với các hệ thống trước đó, đó là chúng hoạt động bằng kỹ thuật số.
Trong hệ thống Electronic Spark Advance (ESA), động cơ được cung cấp các đặc tính thời điểm đánh lửa gần như lý tưởng. ECM xác định thời điểm đánh lửa dựa trên tín hiệu đầu vào của cảm biến và các dữ liệu trong ROM. ROM chứa dữ liệu thời điểm đánh lửa tối ưu cho từng điều kiện vận hành của động cơ. Sau khi xác định thời điểm đánh lửa, ECM sẽ gửi tín hiệu thời điểm đánh lửa
(IGT) đến Igniter. Khi tín hiệu IGT tắt, Igniter sẽ bật tắt dòng điện sơ cấp trong cuộn dây đánh lửa tạo ra tia lửa điện cao thế (7kV - 35kV) trong xy lanh.
Hình 3.6.1 Cấu trúc hệ thống ESA.
Vì ESA luôn đảm bảo thời điểm đánh lửa tối ưu, lượng khí thải được giảm xuống và cả hiệu suất nhiên liệu cũng như công suất động cơ đều được duy trì ở mức tối ưu. Các loại hệ thống đánh lửa được chia thành ba loại cơ bản:
- Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện.
- Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện (DLI) - Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS).
Các thành phần chính trên bất kỳ hệ thống đánh lửa: - Cảm biến trục khuỷu (tín hiệu Ne).
- Cảm biến trục cam (hay còn gọi là cảm biến định thời van biến thiên) (tín hiệu G). - Ingiter
- Các cuộn dây đánh lửa, bugi. - ECM và tín hiệu đầu vào.
Dòng điện cuộn sơ cấp được điều khiển bởi ECM thông qua tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT). Tín hiệu IGT là tín hiệu điện áp bật / tắt transistor chính trong bộ đánh lửa. Khi điện áp tín hiệu IGT giảm xuống 0V, transistor trong bộ đánh lửa sẽ tắt. Khi ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp, từ trường giảm nhanh gây ra ở cuộn thứ cấp một hiệu điện thế cao. Nếu hiệu điện thế đủ lớn để thắng điện trở ở mạch thứ cấp thì ở bugi sẽ xuất hiện tia lửa điện.
Hình 3.7 Tín hiệu IGT.