1. Nhiệm vụ:
- Tạo ra tia lửa cao áp để đốt cháy hỗn hợp công tác (ở động cơ xăng) vào đúng thời điểm cần thiết và đúng thứ tự làm việc của các xilanh trong động cơ. - Hỗn hợp công tác có thành phần không đều, khi đốt cháy cần phải có thời gian bén lửa, tia lửa thường năng lượng dự trữ không lớn và không chắc chắn. Vì vậy cần phải đánh lửa bằng tia lửa cao áp.
- Đánh lửa vào đúng thời điểm cần thiết tốt nhất.
2. Phân loại
- Theo nguyên lí biến đổi năng lượng
+ Hệ thống đánh lửa kiểu điện cảm (CI). Năng lượng được tích lũy trong từ trường cuộn dây.
+ Hệ thống đánh lửa kiểu điện dung (CDI). Năng lượng được tích lũy trong điện trường của tụ điện.
- Theo phần tử kết cấu
+ Hệ thống đánh lửa dùng tiếp điểm cơ khí +Hệ thống đánh lửa bán dẫn
2.1. Kiểu điều khiển bằng vít
Kiểu hệ thống đánh lửa này có cấu tạo cơ bản nhất. Trong kiểu hệ thống đánh lửa này, dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng cơ. Dòng sơ cấp của bô bin được điều khiển cho chạy ngắt quãng qua tiếp điểm của vít lửa. Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm li tâm tốc và chân không điều khiển thời điểm đánh lửa. Bộ chia điện sẽ phân phối điện cao áp từ cựôn thứ cấp đến các bugi.
Hình 1. Hệ thống đánh lửa bằng vít
Trong kiểu hệ thống đánh lửa này tiếp điểm của vít lửa cần được điều chỉnh thường xuyên hoặc thay thế. Một điện trở phụ được sử dụng để giảm số vòng dây của cuộn sơ cấp, cải thiện đặc tính tăng trưởng dòng của cuộn sơ cấp, và giảm đến mức thấp nhất sự giảm áp của cuộn thứ cấp ở tốc độ cao.
2.2. Kiểu bán dẫn
Trong kiểu hệ thống đánh lửa này transistor điều khiển dòng sơ cấp, để nó chạy một cách gián đoạn theo đúng các tín hiệu điện được phát ra từ bộ phát tín hiệu. Góc đánh lửa sớm được điều khiển bằng cơ như trong kiểu hệ thống đánh lửa bằng vít hoặc có thể dùng các cảm biến vị trí như loại quang, Hall.
Hình 2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn
2.3. Kiểu kiểu bán dẫn có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử)
Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm. Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển góc đánh lửa sớm.
Hình 3. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có ESA
2.4. Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
Thay vì sử dụng bộ chia điện, hệ thống này sử dụng bô bin đơn hoặc đôi cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi. Thời điểm đánh lửa được điều khiển bởi ESA của ECU động cơ. Trong các động cơ gần đây, hệ thống đánh lửa này chiếm ưu thế.
Hình 4. Hệ thống đánh lửa DIS
3. Điều khiển góc đánh lửa sớm
Trong động cơ xăng, hỗn hợp hòa khí được đánh lửa để đốt cháy (nổ), và áp lực sinh ra từ sự bốc cháy sẽ đẩy píttông xuống. Năng lượng nhiệt được biến thành động lực có hiệu quả cao nhất khi áp lực nổ cực đại được phát sinh vào thời điểm trục khuỷu ở vị trí 100 sau Điểm Chết Trên (ATDC). Động cơ không tạo ra áp lực nổ cực đại vào thời điểm đánh lửa; nó phát ra áp suất cực đại chậm một chút, sau khi đánh lửa. Vì vậy, phải đánh lửa sớm, sao cho áp suất cực đại được tạo ra vào thời điểm 100 ATDC. Thời điểm đánh lửa để động cơ có thể sản ra áp suất cực đại phải thường xuyên thay đổi, tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của động cơ. Vì thế, hệ thống đánh lửa phải có khả năng thay đổi góc đánh lửa sớm để động cơ tạo ra áp lực nổ một cách có hiệu quả nhất, phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ.
Góc đánh lửa sớm Quá trình cháy
3.1 Các giai đoạn cháy của hòa khí