I. LC U C.U K
4.4.1 Sơ đồ và nguyờn lý làm việc:
Hệ thống đỏnh lửa điện dung hiện nay thường được sử dụng trờn xe thể thao, xe đua, động cơ cú piston tam giỏc và trờn xe gắn mỏy. Hệ thống đỏnh lửa điện dung cú thể được chia làm hai loại: loại cú vớt điều khiển và loại khụng cú vớt điều khiển hoặc cú thể phõn loại theo cỏch tạo ra điện ỏp nạp tụ: xoay chiều (CDI –AC) và một chiều (CDI - DC)
Đối với hệ thống đỏnh lửa điện dung, năng lượng trong mạch sơ cấp của bobine được tớch lũy dưới dạng điện trường chứa trong tụ C:
C.U 2
Trong đú:
Wc
2
C: điện dung của tụ điện (F);
U: điện ỏp trờn tụ điện (V).
Thụng thường, người ta chọn tụ điện C cú giỏ trị nằm trong khoảng từ 0,5
3F, vỡ theo tớnh toỏn và thực nghiệm, nếu điện dung của tụ C lớn thỡ khi tốc
độ cao sẽ khụng đủ thời gian để tụ C được nạp đầy. Cũn nếu điện dung nhỏ thỡ sẽ ảnh hưởng đến năng lượng đỏnh lửa. Hiệu điện thế nạp trờn tụ thường nhỏ
hơn 400V, vỡ nếu lớn hơn sẽ gõy hiện tượng rũ điện ở mạch thứ cấp trong
Quỏ trỡnh tớch lũy năng lượng trong tụ điện được thực hiện ở dạng xung điện liờn tục. Trong trường hợp năng lượng tớch lũy ở dạng xung thỡ tụ điện được nạp bởi cỏc xung điện một chiều trong thời gian trước lỳc đỏnh lửa. Trong trường hợp cũn lại, năng lượng tớch lũy trong tụ nhờ những xung một chiều biến thiờn nhờ nguồn điện một chiều trong suốt thời gian giữa hai lần đỏnh lửa.
Hỡnh 4.30 trỡnh bày một sơ đồ đơn giản của hệ thống đỏnh lửa điện dung trờn xe gắn mỏy.
Hỡnh 4.30: Sơ đồ hệ thống đỏnh lửa CDI trờn xe gắn mỏy (với D2//SCR)
Khi SCR ngắt, tụ điện C1 sẽ nạp nhờ nguồn điện N đó chỉnh lưu qua diode
D1. Khi cú tớn hiệu đỏnh lửa từ cuộn dõy điều khiển K, SCR dẫn, tụ điện C1 sẽ
xả theo chiều mũi tờn (a): (+) tụ điện C1 SCR mass W1 (-) tụ điện
C1. Sự biến thiờn dũng điện đột ngột trờn cuộn sơ cấp W1 sẽ cảm ứng lờn cuộn
thứ cấp W2, một sức điện động cao ỏp đưa tới cỏc bougie đỏnh lửa. Tuy nhiờn,
sau khi tụ điện C1 đó xả hết, do sức điện động tự cảm trong cuộn dõy W1, tụ C1
sẽ được nạp theo chiều ngược lại. Nhờ điện ỏp ngược (điện ỏp trờn tụ), SCR sẽ
được đúng lại. Khi C1 xả ngược, D2 cú nhiệm vụ dập tắt điện ỏp ngược bảo vệ
cho SCR.
Hỡnh 4.31: Hiệu điện thế trờn tụ và cường độ dũng điện qua cuộn sơ cấp bobine (D2 // SCR)
Trong trường hợp mắc D2 song song SCR, dũng qua cuộn sơ cấp sẽ lệch
pha với hiệu điện thế trờn tụ. Hiệu điện thế và cường độ dũng điện cú dạng dao động tắt dần nếu thời gian mở SCR lớn hơn thời gian phúng điện. Trong trường
hợp ngược lại, dao động thường kết thỳc vào khoảng t1 t2 (hỡnh 4.31).
Trờn một số mạch, để giảm thời gian nạp tụ, người ta mắc D2 song song
Hỡnh 4.32: Hệ thống đỏnh lửa điện dung với diode D2 mắc song song
Mạch này cho phộp chuyển đổi gần như toàn bộ năng lượng chứa trong tụ sang mạch thứ cấp nờn ngày càng được sử dụng rộng rói. Đường biểu diễn hiệu điện thế và cường độ dũng điện được trỡnh bày trờn hỡnh 4.33.
Hỡnh 4.33: Hiệu điện thế trờn tụ và cường độ dũng điện qua cuộn sơ cấp của bobine (với D2 mắc song song cuộn sơ cấp)
Hiệu điện thế thứ cấp cực đại trong hệ thống đỏnh lửa CDI được xỏc định bởi cụng thức:
U 2m U cl C1 C2
UC1 : hiệu điện thế trờn tụ lỳc bắt đầu phúng.
C1 : điện dung tụ điện.
C2 : điện dung ký sinh trờn mạch dao động.
: hệ số phụ thuộc vào dạng dao động.
Như vậy hiệu điện thế thứ cấp ớt phụ thuộc vào C1 mà phụ thuộc vào
hiệu điện thế nạp được trờn C1 nhiều hơn.
Hỡnh 4.34: So sỏnh thời gian tăng trưởng của hiệu điện thế thứ cấp của hệ thống đỏnh lửa CDI, TI và hệ
thống đỏnh lửa thường
Đồ thị hỡnh 4.34 biểu diễn thời gian tăng trưởng của hiệu điện thế thứ cấp của hệ thống đỏnh lửa bỏn dẫn loại điện dung (CDI), loại điện cảm (TT) và hệ thống đỏnh lửa thường. Ở hệ thống đỏnh lửa điện dung, thời gian hiệu điện thế thứ cấp đạt
20KV chỉ vào khoảng 10 s. Một điểm khỏc biệt giữa hệ thống đỏnh lửa điện dung
và hệ thống đỏnh lửa điện cảm nữa là thời gian tồn tại tia lửa ở bougie của loại điện
dung rất ngắn, chỉ vào khoảng 0,1 0,4 ms, trong khi loại điện cảm là từ 1 2ms.
Nếu so sỏnh giữa hai cỏch mắc diode sẽ thấy cỏch mắc thứ hai làm tăng thời gian phúng điện ở bougie.