Lý thuyết về đỏnh lửa cao ỏp trờn động cơ ụtụ

60 Φ (Φ max Φ min)

4.1.2 Lý thuyết về đỏnh lửa cao ỏp trờn động cơ ụtụ

Trong động cơ xăng 4 kỳ, hũa khớ, sau khi được đưa vào trong xylanh và được trộn đều nhờ sự xoỏy lốc của dũng khớ, sẽ được piston nộn lại. Ở một thời điểm thớch hợp cuối kỳ nộn, hệ thống đỏnh lửa sẽ cung cấp một tia lửa điện cao thế đốt chỏy hũa khớ và sinh cụng cho động cơ. Để tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bougie, quỏ trỡnh đỏnh lửa được chia làm ba giai đoạn: quỏ trỡnh tăng trưởng của dũng sơ cấp hay cũn gọi là quỏ trỡnh tớch lũy năng lượng, quỏ trỡnh ngắt dũng sơ cấp và quỏ trỡnh xuất hiện tia lửa điện ở điện cực bougie.

4.1.2.1 Quỏ trỡnh tăng trưởng dũng sơ cấp

Hỡnh 4.1: Sơ đồ nguyờn lý hệ thống đỏnh lửa.

Trong sơ đồ của hệ thống đỏnh lửa trờn:

Rf: điện trở phụ.

R1 : điện trở của cuộn sơ cấp.

L1, L2: độ tự cảm của cuộn sơ cấp và thứ cấp của bobine.

T: transistor cụng suất được điều khiển nhờ tớn hiệu từ cảm biến hoặc



 0

Hỡnh 4.2: Sơ đồ tương đương của mạch sơ cấp của hệ thống đỏnh lửa

Khi transistor cụng suất T dẫn, trong mạch sơ cấp sẽ cú dũng điện i1 từ (+)

ắc quy đến Rf  L1  T  mass. Dũng điện i1 tăng từ từ do sức điện động tự

cảm sinh ra trờn cuộn sơ cấp L1 chống lại sự tăng của cường độ dũng điện. Ở

giai đoạn này, mạch thứ cấp của hệ thống đỏnh lửa gần như khụng ảnh hưởng đến quỏ trỡnh tăng dũng ở mạch sơ cấp. Hiệu điện thế và cường độ dũng điện xuất hiện ở mạch thứ cấp khụng đỏng kể nờn ta cú thể coi như mạch thứ cấp hở. Vỡ vậy, ở giai đoạn này ta cú sơ đồ tương đương được trỡnh bày trờn hỡnh 4.2. Trờn sơ đồ, giỏ trị điện trở trong của ắc quy được bỏ qua, trong đú:

R= R1 + Rf

U = Ua -  UT

Ua : hiệu điện thế của accu.

 UT : độ sụt ỏp trờn transistor cụng suất ở trạng thỏi dẫn bóo hũa

hoặc độ sụt ỏp trờn vớt lửa.

Từ sơ đồ hỡnh 5.4, ta cú thể thiết lập được phương trỡnh vi phõn sau:

i1 R



 L1 di1 U

dt (4.1)

Giải phương trỡnh vi phõn (5-1) ta được:

U  Rt 

i1 (t)  1 e L1 

R   

Gọi 1 = L1/R là hằng số điện từ của mạch.

i1(t) = (U/R) (1 – et / 1 ) (4.2)

Lấy đạo hàm (5.2) theo thời gian t, ta được tốc độ tăng trưởng của dũng sơ

cấp (hỡnh 4.3). Như vậy, tốc độ tăng dũng sơ cấp phụ thuộc chủ yếu vào độ tự cảm L1. di1 U e t / 1 di1 U t  0   tg di1 t  dt L1 dt L1 dt

I

R

22 2 2

Hỡnh 4.3: Quỏ trỡnh tăng trưởng dũng sơ cấp i1.

Với bobine xe đời cũ với độ tự cảm lớn (đường 1), tốc độ tăng dũng sơ cấp chậm hơn so với bobine xe đời mới với độ tự cảm nhỏ (đường 2). Chớnh vỡ vậy, lửa sẽ yếu khi tốc độ càng cao. Trờn cỏc xe đời mới, hiện tượng này được

khắc phục nhờ sử dụng bobine cú L1 nhỏ.

Đồ thị cho thấy độ tự cảm L1 của cuộn sơ cấp càng lớn thỡ tốc độ tăng

trưởng dũng sơ cấp i1 càng giảm.

Gọi tđ là thời gian transistor cụng suất dẫn thỡ cường độ dũng điện sơ cấp