Gáo trình thực tập động cơ I - Chương 10

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Ở động cơ đốt trong, công suất của động cơ sinh ra do sự đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu trong xy lanh. Đối với động cơ xăng, tia lửa điện từ bu gi phải đủ khả năng đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu ở cuối quá trình nén. Chức năng của hệ thống đánh lửa là dùng để biến đổi điện áp của ắc quy hoặc máy phát điện thành điện cao áp từ 10KV hoặc cao hơn đủ khả năng phóng điện qua hai cực của bu gi để...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Gáo trình thực tập động cơ I - Chương 10

Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn CHÖÔNG 10 HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA ÔÛ ñoäng cô ñoát trong, coâng suaát cuûa ñoäng cô sinh ra do söï ñoát chaùy hoãn hôïp khoâng khí nhieân lieäu trong xy lanh. Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng, tia löûa ñieän töø bu gi phaûi ñuû khaû naêng ñoát chaùy hoãn hôïp khoâng khí vaø nhieân lieäu ôû cuoái quaù trình neùn. Chöùc naêng cuûa heä thoáng ñaùnh löûa laø duøng ñeå bieán ñoåi ñieän aùp cuûa aéc quy hoaëc maùy phaùt ñieän thaønh ñieän cao aùp töø 10KV hoaëc cao hôn ñuû khaû naêng phoùng ñieän qua hai cöïc cuûa bu gi ñeå ñoát chaùy hoãn hôïp khoâng khí nhieân lieäu trong xy lanh ôû moïi cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô. A. PHAÂN LOAÏI Heä thoáng ñaùnh löûa aéc quy coù theå chia laøm caùc loaïi nhö sau. Heä thoáng ñaùnh löûa duøng vít löûa. Heä thoáng ñaùnh löûa transistor. Vaø heä thoáng ñaùnh löûa ñieàu khieån töø maùy tính ( ECU ). ÔÛ heä thoáng ñaùnh löûa ñieàu khieån töø ECU ( Electronic Control Unit ) coù theå chia laøm caùc loaïi sau. Heä thoáng ñaùnh löûa coù boä chia ñieän. Heä thoáng ñaùnh löûa khoâng coù boä chia ñieän. Vaø heä thoáng ñaùnh löûa tröïc tieáp. 213
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn B. YEÂU CAÀU Heä thoáng ñaùnh löûa phaûi thoûa maõn 3 yeâu caàu sau: Tia löûa ñieän phaûi maïnh, ñuû khaû naêng phoùng qua löïc caûn cuûa hoãn hôïp ôû giöõa hai cöïc bu gi ôû cuoái quaù trình neùn ôû moïi cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô. Thôøi ñieåm ñaùnh löûa phaûi chính xaùc ôû moïi cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô. Heä thoáng ñaùnh löûa phaûi coù ñoä tin caäy cao, chòu ñöôïc rung ñoäng vaø nhieät ñoä cao. C. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA DUØNG VÍT LÖÛA I. CAÁU TRUÙC CUÛA HEÄ THOÁNG Heä thoáng ñaùnh ñaùnh löûa duøng vít löûa quaù loãi thôøi vaø hieän nay khoâng coøn saûn xuaát nöõa. Chuùng coøn toàn taïi moät soá xe ñôøi cuõ ôû nöôùc ta. Noù bao goàm: aéc quy, boâ bin, boä chia ñieän, daây cao aùp vaø caùc bu gi. 1. AÉC QUY AÉc quy laø nguoàn ñieän hoùa hoïc, ñöôïc duøng ñeå cung caáp ñieän cho heä thoáng khôûi ñoäng, heä thoáng ñaùnh löûa, heä thoáng aùnh saùng, tín hieäu vaø moät soá heä thoáng khaùc. CAÁU TAÏO Bình aéc quy tích tröû ñieän ôû daïng naêng löôïng hoaù hoïc vaø cung caáp ñieän khi caàn thieát. Trong quùa trình söû duïng, naêng löôïng aéc quy bò toån thaát. Ñeå naïp laïi naêng löôïng cho noù thì ngöôøi ta phaûi duøng heä thoáng cung caáp ñieän. AÉc quy coøn ñoùng vai troø boä loïc vaø oån ñònh ñieän aùp trong heä thoáng ñieän oâtoâ khi ñieän aùp maùy phaùt ñieän dao ñoäng. Treân oâtoâ chæ söû duïng hai loaïi aéc quy: aéc quy axit vaø aéc quy kieàm. Hieän nay aéc quy axit ñöôïc söû duïng phoå bieán, vì so vôùi aéc quy kieàm thì noù coù söùc ñieän ñoäng ôû moãi caëp baûn cöïc cao hôn, coù ñieän trôû trong nhoû vaø ñaûm baûo cheá ñoä khôûi ñoäng toát maëc duø aéc quy kieàm coù khaù nhieàu öu ñieåm. AÉc quy axit bao goàm voû bình, beân trong ñöôïc chia laøm nhieàu ngaên. Trong moãi ngaên ñaët caùc baûn ñieän cöïc döông, caùc baûn ñieän cöïc aâm vaø dung dòch ñieän phaân laø axit sunfuric. Caùc baûn cöïc ñöôïc cheá taïo töø chì hoaëc vaät lieäu coù nguoàn goác töø chì. 214
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Voû aéc quy ñöôïc cheá taïo baèng nhöïa eâboânit hoaëc cao su cöùng, coù ñoä beàn cao vaø coù khaû naêng chòu ñöôïc axit. Beân trong voû ñöôïc chia thaønh caùc ngaên rieâng bieät, döôùi ñaùy bình coù caùc gôø ñeå ñôõ caùc taám baûn cöïc vaø traùnh ñöôïc söï chaäp maïch cuûa caùc baûn cöïc trong quaù trình söû duïng. Khung cuûa caùc baûn cöïc ñöôïc cheá taïo töø hôïp kim chì – Stibi. Caùc baûn cöïc döông goàm khung coù phuû moät lôùp boät dioâxyt chì (PbO2) ôû daïng xoáp, caùc baûn cöïc aâm phuû moät lôùp boät chì. Taám ngaên giöõa hai baûn cöïc laø taám löôùi laøm baèng nhöïa PVC vaø sôïi thuûy tinh. Söùc ñieän ñoäng cuûa moãi hoäc bình laø 2,1 voân. Neáu bình aéc quy coù saùu hoïc bình maéc noái tieáp vôùi nhau thì chuùng ta seõ ñöôïc nguoàn ñieän laø 12voân ( 12,6v ). Dung dòch söû duïng cho aéc quy laø hoãn hôïp cuûa axit sunfuric vaø nöôùc caát. Khi bình aéc quy naïp ñaày ñieän, tæ troïng cuûa dung dòch töø 1,260 ñeán 1,280 ôû nhieät ñoä 20°C. Dung dòch coù tæ troïng laø 1.260 goàm 65% laø nöôùc caát vaø 35% axit sunfuric. Neáu tæ troïng laø 1,280, dung dòch goàm 63% nöôùc caát vaø 37% axit sunfuric. Voû aéc quy chöùa dung dòch ñieän phaân vaø caùc thaønh phaàn cuûa aéc quy. AÉc quy 12 voân, voû aéc quy ñöôïc chia laøm 6 ngaên. Caùc baûn cöïc ñöôïc ñaët treân caùc gôø ôû döôùi ñaùy bình ñeå traùnh söï ngaén maïch. Beân ngoaøi voû bình coù ñaùnh daáu möùc dung dòch cao nhaát vaø thaáp nhaát. Loã thoâng hôi ñöôïc boá trí trong naép ñaäy aéc quy. Naép coøn söû duïng ñeå naïp dung dòch hoaëc nöôùc caát. Caùc loã thoâng hôi ñöôïc cheá taïo ñeå khí hydro vaø hôi axit thoaùt ra ngoaøi. NGUYEÂN LYÙ Trong aéc quy thöôøng xaûy ra hai quaù trình hoùa hoïc thuaän nghòch ñaëc tröng cho söï naïp vaø phoùng ñieän. PbO2 + Pb + 2H2SO4 ⇔ 2PbSO4 + 2H2O Trong quaù trình phoùng ñieän, hai baûn cöïc PbO2 vaø Pb bieán thaønh PbSO4. Nhö vaäy khi phoùng ñieän, axit Sunfuric bò haáp thuï ñeå taïo thaønh Sunfat chì vaø nöôùc laøm cho noàng ñoä cuûa axit Sunfuric giaûm. Khi naïp ñieän baèng thieát bò beân ngoaøi hoaëc maùy phaùt ñieän, döôùi taùc duïng cuûa doøng ñieän, phaûn öùng hoaù hoïc seõ xaûy ra ngöôïc laïi. Coù nghóa laø Sunfat chì taùc duïng vôùi nöôùc ñeå cho ra axit Sunfuric vaø oâxyùt chì ôû baûn cöïc döông, chì ôû baûn cöïc aâm, laøm cho ñieän aùp cuûa aéc quy taêng, ñieän trôû trong aéc quy giaûm vaø noàng ñoä axit Sunfuric taêng. Dung löôïng cuûa aéc quy laø löôïng ñieän naêng maø aéc quy coù theå cung caáp cho phuï taûi trong moät giôùi haïn phoùng ñieän cho pheùp. Thoâng soá dung löôïng aéc quy laø Ampe-giôø. Khi dung löôïng cuûa aéc quy caøng lôùn thì bình aéc quy caøng to. Dung löôïng cuûa aéc quy phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau. Khoái löôïng vaø dieän tích chaát taùc duïng treân baûn cöïc. Dung dòch ñieän phaân. Nhieät ñoä moâi tröôøng. 215
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Doøng ñieän phoùng. Vaø thôøi gian söû duïng. 2. BOÂ BIN Tieáp nhaän ñieän aùp 12 voân töø aéc quy ñeå taïo ra moät ñieän aùp cao khoaûng 10KV hoaëc cao hôn ñeå taïo ra moät tia löûa maïnh phoùng qua hai cöïc cuûa bu gi. Trong boâ bin, cuoän sô caáp vaø cuoän thöù caáp ñöôïc quaán xung quanh moät loõi cöïc. Noù duøng ñeå gia taêng ñieän aùp aéc quy thaønh ñieän aùp cao theá nhôø vaøo söï caûm öùng ñieän töø. Loõi cöïc söû duïng laø theùp silic, goàm nhieàu laù theùp moûng gheùp chaët laïi vôùi nhau vaø noù coù daïng troøn. Xung quanh loõi ñöôïc quaán caùc cuoän daây. Cuoän daây thöù caáp coù ñöôøng kính 0,05 ñeán 0,1 mm vaø soá voøng daây töø 15.000 ñeán 30.000 voøng ñöôïc quaán xung quanh loõi cuûa boâ bin. Cuoän sô caáp coù ñöôøng kính khoaûng 0.5 ñeán 1,0 mm vaø soá voøng daây töø 150 ñeán 300 voøng. Cuoän sô caáp ñöôïc quaán xung quanh cuoän thöù caáp. 216
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Giöõa caùc lôùp daây ñöôïc quaán caùch ñieän baèng moät lôùp giaáy coù ñieän trôû cao. Beân trong boâ bin ñöôïc ñoå ñaày daàu bieán theá ñeå laøm nguoäi. Moät ñaàu cuoän sô ñöôïc noái vôùi coïc aâm cuûa boâ bin vaø ñaàu coøn laïi cuûa cuoän sô ñöôïc noái vôùi cöïc döông. ÔÛ cuoän thöù caáp, moät ñaàu ñöôïc noái vôùi cöïc döông cuûa cuoän sô caáp vaø ñaàu coøn laïi ñöôïc noái vôùi cöïc thöù caáp qua trung gian cuûa moät loø xo. Caû hai cuoän daây ñöôïc quaán cuøng chieàu nhau vaø cuoän sô caáp boá trí ôû beân ngoaøi. 3. DELCO (BOÄ CHIA ÑIEÄN) Delco ñöôïc chia laøm 4 boä phaän laø boä chia ñieän, boä ngaét ñieän, boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng vaø boä ñaùnh löûa sôùm li taâm. Boä ngaét ñieän duøng ñeå ngaét doøng sô caáp boâ bin ñeå taïo ñieän aùp cao trong cuoän thöù caáp. Boä ngaét ñieän goàm vít löûa, cam ngaét ñieän vaø tuï ñieän. Boä chia ñieän duøng ñeå phaân phoái ñieän cao aùp töø cuoän thöù caáp cuûa boâ bin ñeán caùc bu gi cuûa moãi xy lanh theo ñuùng thöù töï coâng taùc cuûa ñoäng cô. Noù bao goàm naép delco vaø rotor. Boä ñaùnh löûa sôùm li taâm thöôøng ñöôïc boá trí beân döôùi delco. Noù duøng ñeå thay ñoåi thôøi ñieåm ñaùnh löûa theo soá voøng quay cuûa ñoäng cô. Noù bao goàm hai quaû vaêng vaø hai loø xo. Boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng duøng ñeå thöïc hieän ñaùnh löûa sôùm hoaëc treã khi taûi cuûa ñoäng cô thay ñoåi. Noù bao goàm moät maâm löûa vaø boä maøng chaân khoâng ñöôïc ñieàu khieån bôûi ñoä chaân khoâng trong ñöôøng oáng naïp. 4. DAÂY CAO AÙP Daây cao aùp duøng ñeå daãn ñieän cao aùp töø cöïc trung taâm cuûa boâ bin ñeán cöïc trung taâm cuûa naép delco vaø töø naép delco ñeán caùc bu gi. Daây cao aùp ñöôïc söû duïng hieän nay laø daây coù ñieän trôû cao ñeå choáng nhieãu. Loõi ñöôïc cheá taïo töø sôïi thuyû tinh thaám caùc bon vaø ñöôïc boïc bôûi moät lôùp cao su caùch ñieän vaø moät voû boïc ôû beân ngoaøi. Ñieän trôû cuûa moät daây cao aùp khoâng quaù 25KΩ ôû nhieät ñoä 20°C. 217
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn 5. BU GI Doøng ñieän coù ñieän aùp cao töø delco ñöôïc taïo thaønh tia löûa coù nhieät ñoä cao giöõa ñieän cöïc trung taâm vaø cöïc beân cuûa bu gi ñeå ñoát chaùy hoãn hôïp khoâng khí nhieân lieäu ôû cuoái quaù trình neùn. Ñieàu kieän laøm vieäc cuûa bu gi raát khaéc nghieät. Nhieät ñoä ñieän cöïc bu gi coù theå ñaït tôùi 2000°C ôû quaù trình chaùy, nhöng noù nhanh choùng giaûm raát nhanh ôû quaù trình naïp do ñöôïc laøm maùt bôûi hoãn hôïp khoâng khí vaø nhieân lieäu. Söï thay ñoåi nhieät ñoä baát thöôøng treân ñöôïc thöïc hieän trong hai voøng quay cuûa truïc khuyûu. Ngoaøi phaûi chòu öùng suaát nhieät, bu gi coøn chòu aùp suaát thay ñoåi töø aùp suaát beù hôn 1 at ôû quaù trình naïp ñeán 45 at ôû quaù trình chaùy vaø phaûi coù khaû naêng caùch ñieän toát ôû ñieän aùp 30KV vaø phaûi chòu ñöïng maøi moøn cao. Phaàn chính cuûa bu gi bao goàm söù caùch ñieän vaø ñieän cöïc trung taâm. Söù caùch ñieän bao boïc ñieän cöïc trung taâm vaø baûo ñaûm söï caùch ñieän giöõa ñieän cöïc trung taâm vaø voû bu gi. Caùc raõnh treân söù caùch ñieän ôû gaàn ñaàu bu gi duøng ñeå gia taêng khoaûng caùch töø cöïc ñaàu bu gi ñeán voû boïc kim loaïi nhaèm ngaên caûn söï phoùng ñieän cao aùp. Chaát caùch ñieän ñöôïc laøm töø söù cao caáp. Noù phaûi chòu ñöôïc nhieät ñoä cao, öùng suaát cô hoïc, öùng suaát nhieät, truyeàn nhieät vaø caùch ñieän toát ôû nhieät ñoä cao. Voû boïc laø phaàn kim loaïi bao boïc ôû beân ngoaøi bu gi vaø noù coøn ñeå gaù laép bu gi vaøo ñoäng cô. Ñieän cöïc trung taâm vaø ñieän cöïc beân ( Ñieän cöïc noái maùt). VUØNG NHIEÄT Vuøng nhieät cuûa bu gi bieåu thò moät löôïng nhieät toûa ra töø bu gi. Bu gi coù löôïng nhieät toaû ra nhieàu goïi laø bu gi laïnh vaø moät bu gi coù löôïng nhieät toaû ra ít thì goïi laø bu gi noùng. Nhieät ñoä thaáp nhaát cuûa bu gi khi 218
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn hoaït ñoäng goïi laø nhieät ñoä töï laøm saïch vaø nhieät ñoä cao nhaát laø nhieät ñoä choáng laïi hieän töôïng chaùy sôùm. Nhieät ñoä laøm vieäc cuûa bu gi toát nhaát naèm trong khoaûng 450 ñeán 950°C. Neáu nhieät ñoä ñieän cöïc bu gi beù hôn 450°C, muoäi than hình thaønh do söï ñoát chaùy khoâng hoaøn toaøn cuûa nhieân lieäu seõ baùm vaøo beà maët cuûa söù caùch ñieän vaø laøm giaûm khaû naêng caùch ñieän giöõa söù caùch ñieän vaø voû. Keát quaû taïo ra söï roø ñieän giöõa hai cöïc vaø daãn ñeán söï maát löûa giöõa hai cöïc cuûa bu gi. Neáu nhieät ñoä ñieän cöïc bu gi cao hôn 950°C, ñieän cöïc chính laø nguoàn nhieät ñoát chaùy hoãn hôïp khoâng khí vaø nhieân lieäu tröôùc khi tia löûa ñieän bu gi xuaát hieän ôû quaù trình neùn. Hieän töôïng naøy goïi laø hieän töôïng chaùy sôùm. Bu gi laïnh laø bu gi coù phaàn söù caùch ñieän ôû ñieän cöïc trung taâm ngaén. Do dieän tích tieáp xuùc vôùi nhieät beù vaø ñöôøng truyeàn nhieät töø söù caùch ñieän ra nöôùc laøm maùt cuõng nhö khoâng khí ngaén, neân nhieät ñoä laøm vieäc cuûa bu gi thaáp. Neáu phaàn söù caùch ñieän daøi, dieän tích tieáp xuùc vôùi nhieät lôùn, ñoàng thôøi quaûng ñöôøng truyeàn nhieät ñeå laøm maùt daøi, neân nhieät ñoä laøm vieäc cuûa bu gi cao. Bu gi naøy ñöôïc goïi laø bu gi noùng. Soùng ñieän töø coù taàn soá cao ñöôïc hình thaønh khi bu gi ñaùnh löûa laø nguyeân nhaân sinh ra nhieãu. Ñeå traùnh ñieàu naøy moät ñieän trôû khoaûng 5KΩ ñöôïc boá trí giöõa ñieän cöïc trung taâm ñeå giaûm söï hình thaønh soùng ñieän töø. Neáu treân ñaàu bu gi coù 5 voøng maøu xanh ñaäm, ñieän cöïc trung taâm vaø ñieän cöïc beân ñöôïc phuû moät lôùp moûng baïch kim. Khe hôû bu gi laø 1,1 mm vaø thôøi gian söû duïng laø 100.000Km. Trong quaù trình söû duïng khoâng ñöôïc ñieàu chænh khe hôû bu gi. II. NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG Khi contact maùy On vaø vít ngaäm, doøng ñieän sô caáp ñi nhö sau: + AÉc quy -> contact maùy -> ñieän trôû -> + boâ bin -> cuoän sô caáp -> – boâ bin -> vít buùa -> vít ñe -> maùt -> aâm aéc quy. Doøng ñieän sô caáp khoaûng 3 – 4 A, noù sinh ra moät töø tröôøng quanh cuoän sô caáp. 219
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Khi truïc delco tieáp tuïc quay, cam ngaét ñieän ñieàu khieån vít môû, doøng ñieän sô caáp maát ñoät ngoät sinh ra moät töø thoâng thay ñoåi trong cuoän sô laøm caûm öùng moät söùc ñieän ñoäng trong cuoän thöù coù theå leân ñeán 30KV. Doøng ñieän naøy ñöôïc daãn ñeán naép delco vaø ñöôïc rotor phaân phoái ñeán caùc bu gi. Trong khi ñoù trong cuoän sô caáp cuõng sinh ra moät söùc ñieän ñoäng khoaûng 500V. Caûi thieän ñaëc tính ñaùnh löûa khi khôûi ñoäng: khi khôûi ñoäng, doøng sô caáp ñi töø cöïc ST cuûa contact maùy cung caáp tröïc tieáp ñeán cöïc döông boâ bin ñeå ñaûm baûo ñieän aùp thöù caáp caàn thieát khi khôûi ñoäng (Do khi khôûi ñoäng, doøng ñieän cung caáp cho ñoäng cô khôûi ñoäng raát lôùn laøm cho ñieän aùp cuûa aéc quy giaûm maïnh). Tuï ñieän söû duïng trong heä thoáng ñaùnh löûa laø tuï giaáy, noù ñöôïc boá trí beân trong hoaëc beân ngoaøi cuûa delco. Tuï ñöôïc maéc song song vôùi vít löûa, duøng ñeå daäp taét hoà quang sinh ra giöõa hai beà maët vít khi vít môû. Khi vít môû, doøng ñieän sinh ra do hieän töôïng töï caûm ñöôïc naïp bôûi tuï ñieän ñeå doøng sô caáp maát ñi nhanh choùng. GOÙC NGAÄM ÑIEÄN Khi soá voøng quay cuûa truïc khuyûu caøng taêng, thôøi gian doøng ñieän ñi qua cuoän sô cuûa boâ bin ngaén, laøm cöôøng ñoä doøng sô caáp cuõng giaûm theo neân ñieän aùp ñaùnh löûa thöù caáp giaûm. 220
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Ñeå ñaûm baûo ñuû ñieän aùp ñaùnh löûa ôû soá voøng quay cao, phaûi ñaûm baûo thôøi gian doøng ñieän ñi qua cuoän sô caáp cuûa boâ bin. Thoâng soá naøy ñöôïc theå hieän qua goùc ngaäm ñieän. Goùc ngaäm ñieän laø goùc tính töø luùc vít baét ñaàu ñoùng ñeán khi vít baét ñaàu môû ôû treân cam ngaét ñieän. Goùc ngaäm ñieän coù lieân quan ñeán khe hôû ñoäi toái ña cuûa vít. Khi khe hôû ñoäi toái ña cuûa vít nhoû, goùc ngaäm ñieän seõ lôùn vaø hoà quang deã xaûy ra khi vít môû laøm cho doøng sô caáp khoâng maát ñoät ngoät neân ñieän aùp ñaùnh löûa seõ yeáu. Khi khe hôû ñoäi toái ña cuûa vít lôùn, goùc ngaäm ñieän seõ nhoû. ÔÛ toác ñoä cao doøng sô caáp nhoû neân ñieän aùp ñaùnh löûa giaûm , khoâng ñuû khaû naêng ñaùnh löûa qua hai cöïc cuûa bu gi. ÑAÙNH LÖÛA SÔÙM Trong thöïc nghieäm ngöôøi ta thaáy raèng coâng suaát cuûa ñoäng cô ñaït lôùn nhaát khi aùp suaát chaùy ñaït cöïc ñaïi caùch sau ñieåm cheát treân moät goùc laø 10°. Taïi ñieåm 1 tia löûa ñieän bu gi baét ñaàu xuaát hieän vaø cho ñeán ñieåm 2, aùp suaát chaùy trong xy lanh baét ñaàu taêng nhanh. Giai ñoaïn töø 1 – 2 ñöôïc goïi laø giai ñoaïn chaùy treã. Taïi ñieåm 2 ngoïn löûa lan traøn khaép buoàng ñoát vaø ñaït cöïc ñaïi sau ÑCT moät goùc laø 10°. 1. Ñieåm ñaùnh löûa sôùm. 2. Ñöôøng cong chaùy taùch ñöôøng cong neùn. 3. AÙp suaát ñaït cöïc ñaïi. 4. Keát thuùc chaùy. 221
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Goùc ñaët löûa vaøo ñoäng cô laø goùc ñaùnh löûa sôùm ban ñaàu öùng vôùi toác ñoä caàm chöøng. Tuy nhieân, khi toác ñoä ñoäng cô gia taêng, thôøi gian thöïc hieän quaù trình chaùy ngaén neân thôøi ñieåm ñaùnh löûa phaûi thay ñoåi cho phuø hôïp ñeå ñoäng cô ñaït ñöôïc coâng suaát toái öu. BOÄ ÑAÙNH LÖÛA SÔÙM LI TAÂM Boä ñaùnh löûa sôùm li taâm hay coøn goïi boä ñaùnh löûa sôùm theo toác ñoä cuûa ñoäng cô. Noù ñöôïc boá trí ôû beân trong delco. Khi toác ñoä ñoäng cô gia taêng, thôøi gian thöïc hieän quaù trình chaùy ngaén, ñieåm aùp suaát ñaït cöïc ñaïi naèm xa ñieåm cheát treân laøm cho coâng suaát vaø hieäu suaát cuûa ñoäng cô giaûm. Ñeå ñaûm baûo aùp suaát cöïc ñaïi caùch sau ñieåm cheát treân luoân laø 10° thì phaûi gia taêng thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm, ñeå taêng thôøi gian chaùy khi toác ñoä ñoäng cô thay ñoåi. Hai quaû vaêng ñöôïc laép treân choát ñôõ quaû vaêng treân truïc delco. Cam vaø ñóa cam ñöôïc keát noái cöùng vôùi nhau vaø chuùng ñöôïc laép loàng vaøo ñaàu truïc delco vaø ñöôïc giôùi haïn chuyeån ñoäng doïc baèng moät con vít xieát treân ñaàu truïc delco. Moät ñaàu cuûa loø xo ñöôïc maéc vaøo choát ñôõ quaû vaêng vaø ñaàu coøn laïi ñöôïc maéc vaøo choát gaù loø xo treân ñóa cam. Caùc loø xo naøy luoân coù khuynh höôùng laøm cho hai quaû vaêng kheùp laïi. ÔÛ toác ñoä caàm chöøng, löïc li taâm cuûa caùc quaû vaêng khoâng thaéng ñöôïc söùc caêng cuûa loø xo, neân toác ñoä quay cuûa cam baèng toác ñoä quay cuûa truïc delco. Khi toác ñoä truïc delco gia taêng laøm cho caùc quaû vaêng chuyeån ñoäng ra ngoaøi quanh choát ñôõ quaû vaêng, laøm cho ñóa cam vaø cam xoay sôùm hôn truïc delco moät goùc. Do vaäy, cam seõ ñieàu khieån vít môû sôùm hôn ñeå thöïc hieän ñaùnh löûa sôùm. BOÄ ÑAÙNH LÖÛA SÔÙM CHAÂN KHOÂNG Boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng coøn goïi laø boä ñaùnh löûa sôùm theo taûi. Khi caùnh böôùm ga môû nhoû, löôïng khoâng khí vaø nhieân lieäu naïp vaøo xy lanh ít neân toác ñoä chaùy giaûm. Khi caùnh böôùm ga môû lôùn, hoãn hôïp 222
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn khoâng khí nhieân lieäu naïp vaøo xy lanh taêng laøm taêng toác ñoä chaùy do caùc phaàn töû nhieân lieäu naèm saùt vôùi nhau hôn. Nhö vaäy boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng laøm taêng goùc ñaùnh löûa sôùm khi taûi ñoäng cô beù ñeå ñaûm baûo aùp suaát ñaït cöïc ñaïi caùch sau ñieåm cheát treân laø 10°. Boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng goàm maøng, loø xo, caàn noái …Maøng chia boä ñaùnh löûa sôùm laøm hai phaàn: Moät beân cuûa maøng chòu taùc ñoäng cuûa loø xo vaø noù ñöôïc noái ñeán loã ñaùnh löûa sôùm ôû boä cheá hoøa khí. Beân coøn laïi cuûa maøng ñöôïc keát noái vôùi moät thanh noái, raõnh cuûa caàn noái ñöôïc moùc vaøo choát cuûa maâm löûa. Khi maøng dòch chuyeån, caàn noái seõ keùo maâm löûa theo ngöôïc chieàu quay cuûa cam. Khi ñoäng cô hoaït ñoäng ôû toác ñoä caàm chöøng, loã chaân khoâng ôû phía treân caùnh böôùm ga neân maøng boä ñaùnh löûa sôùm khoâng taùc ñoäng. Khi böôùm ga môû nheï, loã chaân khoâng naèm sau caùnh böôùm ga. Ñoä chaân khoâng taùc ñoäng leân maøng laøm cho thanh noái dòch chuyeån keùo maâm löûa xoay ngöôïc chieàu vôùi cam ngaét ñieän ñeå thöïc hieän ñaùnh löûa sôùm. Khi böôùm ga môû lôùn, ñoä chaân khoâng taùc ñoäng leân maøng giaûm vaø loø xo ñaåy maøng trôû veà vò trí ban ñaàu laøm giaûm goùc ñaùnh löûa sôùm. BOÄ CHOÏN CHÆ SOÁ OÙCTAN Thôøi ñieåm ñaùnh löûa chæ chính xaùc vôùi moät loaïi nhieân lieäu söû duïng. Khi söû duïng loaïi nhieân lieäu coù chæ soá octan khaùc vôùi loaïi thöôøng hay söû duïng thì phaûi hieäu chænh laïi thôøi ñieåm ñaùnh löûa. Toác ñoä chaùy seõ taêng khi söû duïng loaïi nhieân lieäu coù chæ soá octan thaáp vaø toác ñoä chaùy seõ chaäm khi söû duïng loaïi nhieân lieäu coù chæ soá octan cao. Ñieàu ñoù coù nghóa laø khi söû duïng nhieân lieäu coù chæ soá octan cao thì phaûi ñieåu chænh taêng goùc ñaùnh löûa sôùm vaø ngöôïc laïi. Khi chuùng ta xoay nuùm choïn chæ soá oùctan, vò trí moùc cuûa boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng thay ñoåi laøm cho vò trí cuûa maâm löûa cuõng thay ñoåi theo, töùc goùc ñaùnh löûa sôùm ban ñaàu ñöôïc hieäu chænh. 223
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn D. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA TRANSISTOR I. CAÁU TAÏO Heä thoáng ñaùnh löûa transistor ñöôïc söû duïng ñeå thay theá heä thoáng ñaùnh löûa duøng vít löûa. Noù bao goàm: • Boä taïo tín hieäu ñöôïc boá trí beân trong delco, duøng ñeå thay theá cam ngaét ñieän trong heä thoáng ñaùnh löûa duøng vít löûa. Noù bao goàm moät khung töø, treân ñoù coù boá trí nam chaâm vónh cöûu, moät cuoän daây caûm bieán vaø moät rotor tín hieäu coù soá raêng baèng vôùi soá xy lanh ñoäng cô. Caûm bieán ñöôïc söû duïng coù theåà laø caûm bieán töø hoaëc caûm bieán Hall. • Boä ñaùnh löûa (Igniter) coù theå boá trí beân trong hoaëc beân ngoaøi delco. Noù duøng ñeå thay theá vít löûa. Caùc transistor ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu khieån doøng sô caáp ñi qua cuoän sô caáp cuûa boâ bin. Töø thoâng cuûa nam chaâm vónh cöûu chaïy qua caùc raêng cuûa rotor vaø ñi qua cuoän daây caûm bieán. Khi vò trí rotor thay ñoåi, khe hôû töø cuõng thay ñoåi laøm cho töø thoâng ñi qua cuoän daây thay ñoåi, laøm phaùt sinh moät söùc ñieän ñoäng xoay chieàu. Boä ñaùnh löûa goàm boä doø tín hieäu töø cảm biến, boä khuyeách ñaïi tín hieäu vaø transistor. Boä ñieàu khieån goùc ngaäm ñeå hieäu chænh tín hieäu sô caáp tuøy theo toác ñoä cuûa ñoäng cô. Maïch giôùi haïn doøng duøng ñeå ñieàu khieån doøng sô caáp lôùn nhaát. 224
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn II. NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG Khi contact maùy on, ñieän aùp taïi ñieåm P khoaûng 0,6 voân vaø transistor ôû traïng thaùi ñoùng, khoâng coù doøng ñieän chaïy qua cuoän sô caáp cuûa boâ bin. Khi ñoäng cô hoaït ñoäng, rotor chuyeån ñoäng laøm phaùt sinh ra ñieän aùp xoay chieàu trong cuoän daây caûm bieán. Neáu ñieän aùp cuoän daây sinh ra laø döông thì ñieän aùp taïi ñieåm Q seõ gia taêng, laøm cho transistor môû. Khi transistor môû, coù doøng ñieän töø contact maùy ñi qua cuoän sô caáp cuûa boâ bin vaø qua transistor veà maùt. 225
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Khi ñieän aùp xoay chieàu sinh ra trong cuoän daây caûm bieán aâm, laøm cho ñieän aùp taïi ñieåm Q giaûm vaø transistor ñoùng. Khi transistor ñoùng, doøng sô caáp maát ñoät ngoät taïo ra ñieän aùp cao trong cuoän thöù caáp. Ñieän aùp thöù caáp ñöôïc daãn ñeán naép delco vaø ñöôïc rotor phaân phoái ñeán caùc bu gi. E. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA ÑIEÀU KHIEÅN TÖØ ECU Kieåu heä thoáng ñaùnh löûa naøy ñöôïc söû duïng ôû ñoäng cô phun xaêng. ECU caên cöù vaøo tín hieäu töø caùc caûm bieán töø ñoù tính toaùn ñeå ñieàu khieån thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm laø toái öu. Heä thoáng ñaùnh löûa ñieàu khieån töø ECU (Electronic Control Unit) coù theå chia ra laøm 3 loaïi nhö sau. Heä thoáng ñaùnh löûa coù delco. Heä thoáng ñaùnh löûa khoâng delco. Vaø heä thoáng ñaùnh löûa tröïc tieáp. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA COÙ DELCO Ñaây laø heä thoáng ñaùnh löûa ñöôïc ñieàu khieån töø ECU. Delco duøng ñeå boá trí tín hieäu G vaø tín hieäu Ne, naép delco vaø rotor duøng ñeå phaân phoái ñieän cao aùp ñeán caùc bu gi. Tín hieäu G duøng ñeå xaùc ñònh thôøi ñieåm phun vaø thôøi ñieåm ñaùnh löûa. Tín hieäu Ne duøng ñeå xaùc ñònh soá voøng quay cuûa ñoäng cô. Tín hieäu naøy duøng ñeå xaùc ñònh thôøi gian phun cơ bản vaø goùc ñaùnh löûa sôùm cơ bản. Tín hieäu Ne vaø tín hieäu löu löôïng khoâng khí naïp töø boä ño gioù duøng ñeå xaùc ñònh thôøi gian phun cô baûn vaø goùc ñaùnh löûa sôùm cô baûn. Ngoaøi hai thoâng soá chính treân, ECU coøn caên cöù vaøo caùc tín hieäu töø caùc caûm bieán khaùc nhö: nhieät ñoä nöôùc laøm maùt, nhieät ñoä khoâng khí naïp, vò trí cuûa caùnh böôùm ga, ñoä cao cuûa xe hoaït ñoäng… ECU seõ tieáp nhaän tín hieäu töø caùc caûm bieán, töø ñoù tính toaùn vaø ñöa ra tín hieäu ñieàu khieån thôøi ñieåm ñaùnh löûa IGT ñeå ñieàu khieån Igniter. Igniter seõ ñieàu khieån doøng ñieän ñi qua cuoän sô caáp cuûa boâ bin ñeå thöïc hieän ñaùnh löûa. 226
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Khi ECU cung caáp tín hieäu IGT ñeán igniter (IC ñaùnh löûa) -> transistor coâng suaát trong igniter môû vaø doøng ñieän ñi qua cuoän sô caáp boâ bin nhö sau: +aéc quy -> contact maùy -> caàu chì -> cuoän daây sô caáp boâ bin -> transistor -> maùt -> (-)aéc quy. Khi tín hieäu IGT maát, transistor ñoùng vaø doøng sô caáp maát ñoät ngoät laøm caûm öùng trong cuoän thöù caáp moät söùc ñieän ñoäng cao aùp. Ñieän aùp naøy ñöôïc rotor phaân phoái ñeán caùc bu gi. 227
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA KHOÂNG DELCO (DLI) Trong heä thoáng ñaùnh löûa khoâng coøn boä chia ñieän. Soá boâ bin söû duïng baèng ½ soá xy lanh ñoäng cô, moãi boâ bin cung caáp ñieän cao aùp cho hai xy lanh coù piston song haønh vôùi nhau. ECU tieáp nhaän tín hieäu töø caùc caûm bieán vaø noù cho ra caùc tín hieäu IGT khaùc nhau ñeå ñieàu khieån caùc boâ bin töông öùng. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA TRÖÏC TIEÁP Heä thoáng naøy khoâng coù boä chia ñieän vaø daây cao aùp. Boâ bin ñöôïc laép tröïc tieáp vaøo ñaàu moãi bu gi. Soá boâ bin boá trí seõ baèng vôùi soá xy lanh cuûa ñoäng cô. Heä thoáng ñaùnh löûa ñieàu khieån töø ECU ñöôïc trình baøy kyõ ôû taäp 2 cuûa taøi lieäu naøy. 228
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn F. PHÖÔNG PHAÙP CAÂN LÖÛA Caân löûa laø chuùng ta ñaët tia löûa ñieän cao aùp vaøo caùc xy lanh cuûa ñoäng cô nhö theá naøo ñeå ñaûm baûo tia löûa phoùng ra hai cöïc cuûa bu gi phaûi maïnh, ñuùng kyø vaø phaûi ñuùng thôøi ñieåm, nhaèm ñaûm baûo ñöôïc coâng suaát vaø hieäu suaát cuûa ñoäng cô. YEÂU CAÀU Tröôùc khi thöïc hieän phaûi naém vöõng caáu truùc vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñaùnh löûa, nhaèm baûo ñaûm coâng vieäc ñöôïc chính xaùc, nhanh choùng vaø traùnh hö hoûng caùc chi tieát. Phaûi bieát söû duïng moät soá thieát bò cô baûn nhö ñeøn caân löûa, ñoàng hoà ño soá voøng quay ñoäng cô… Caùc boä phaän cuûa heä thoáng ñaùnh löûa phaûi ñaûm baûo thaät toát tröôùc khi thöïc hieän coâng vieäc caân löûa. Bieát chieàu quay vaø thöù töï coâng taùc cuûa ñoäng cô. Bieát xaùc ñònh daáu caân löûa treân pu li hoaëc baùnh ñaø. I. HEÄ THOÁNG ÑAÙNH LÖÛA DUØNG VÍT LÖÛA PHÖÔNG PHAÙP: 1. Piston cuûa xy lanh soá 1 phaûi ngay thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm ôû cuoái kyø neùn. 2. Ñieàu chænh khe hôû ñoäi toái ña cuûa vít ∆ = 0,35 - 0,40mm. 3. Vít buùa vöøa chôùm môû. KYØ NEÙN: Ñeå nhaän bieát piston soá 1 ôû kyø neùn, chuùng ta löïa choïn moät trong caùc bieän phaùp sau: Neáu bu gi ñaët ôû giöõa naép maùy: Gaù ñoàng hoà ño aùp suaát neùn vaøo loã bu gi cuûa xy lanh soá 1. Neáu bu gi ñaët beân: Duøng ngoùn tay eùp chaët loã bu gi soá 1. Quay truïc khuyûu theo chieàu quay cho ñeán khi coù hôi eùp leân ñaàu ngoùn tay. Neáu naép ñaäy naép maùy ñaõ ñöôïc thaùo: Quay truïc khuyûu theo chieàu quay sao cho xuù pap naïp cuûa xy lanh soá 1 vöøa ñoùng laïi. KHE HÔÛ ÑOÄI TOÁI ÑA: Khe hôû ñoäi toái ña ñöôïc ñieàu chænh nhö sau: Xoay truïc delco cho cam ngaét ñieän ñoäi vít môû toái ña. Nôùi nheï caùc vít giöõ vít ñe 1 vaø 2. Baåy vít buùa qua laïi vaø duøng caên laù ñeå kieåm tra ñuùng khe hôû. Xieát chaët vít 1 vaø 2. 229
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm ñöôïc ñaùnh daáu treân pu li ñaàu truïc khuyûu hoaëc treân baùnh ñaø. Daáu naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng cho xy lanh soá 1 vaø xy lanh coù piston song haønh vôùi noù. CAÂN LÖÛA THEO DAÁU 1. Thaùo bu gi cuûa xy lanh soá 1. 2. Gaù ñoàng hoà ño aùp suaát neùn vaøo xy lanh soá 1. 3. Quay truïc khuyûu theo chieàu quay cho ñeán khi thaáy kim ñoàng hoà ño baét ñaàu dao ñoäng. Tieáp tuïc quay sao cho daáu treân pu li truïc khuyûu ngay vôùi ñieåm ñaùnh löûa sôùm ôû maët tröôùc cuûa ñoäng cô. Löu yù: Neáu daáu treân baùnh ñaø, chuùng ta cuõng thöïc hieän töông töï. 4. Ñieàu chænh goùc ngaäm ñieän: Thaùo naép delco, laáy rotor ra ngoaøi vaø xoay truïc delco sao cho cam ngaét ñieän ñoäi vít buùa môû toái ña. Duøng caên laù ñieàu chænh khe hôû naøy trong khoaûng 0,35 - 0,40mm baèng caùch thay ñoåi vò trí cuûa vít ñe. 230
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn 5. Ñaët delco vaøo ñoäng cô vaø xoay voû delco theo cuøng chieàu quay cuûa cam ngaét ñieän sao cho vít vöøa ngaäm laïi. 6. Xoay voû delco theo ngöôïc chieàu quay cuûa cam ngaét ñieän sao cho vít vöøa chôùm môû. 7. Xieát chaët voû delco. 8. Laép rotor vaøo truïc delco. 9. Laép naép delco cho ñuùng vaø chuù yù vò trí ñaàu cuûa rotor vôùi cöïc beân cuûa naép delco. 10. Laép daây cao aùp töø cöïc trung taâm boâ bin ñeán cöïc trung taâm naép delco neáu boâ bin ñaët ngoaøi. 11. Laép daây cao aùp töø cöïc beân cuûa naép delco ngay vôùi ñaàu rotor tôùi bu gi cuûa xy lanh soá 1. 12. Caên cöù vaøo chieàu quay cuûa rotor vaø laép caùc daây cao aùp coøn laïi theo thöù töï coâng taùc cuûa ñoäng cô. Chieàu quay rotor: Löïa choïn moät trong caùc phöông phaùp sau: Daáu muõi teân treân naép delco. Caên cöù vaøo boä ñaùnh löûa sôùm li taâm: Laép rotor vaøo truïc delco. Chieàu quay cuûa truïc delco laø chieàu maø chuùng ta coù theå xoay rotor moät goùc ñoä nhoû. 231
Heä thoáng ñaùnh löûa-Kieåm tra&Chaån ñoaùn Caên cöù boä ñaùnh löûa sôùm chaân khoâng: Chieàu quay cuûa rotor theo ngöôïc chieàu quay cuûa maâm löûa. CAÂN LÖÛA KHOÂNG DAÁU Ñaây laø tröôøng hôïp daáu caân löûa treân pu li hoaëc treân baùnh ñaø ñaõ maát daáu hoaëc bò sai leäch. Chuùng ta thöïc hieän nhö sau. 1. Tìm ñieåm cheát treân cuûa xy lanh soá 1 baèng que doø hoaëc caên cöù vaøo söï truøng ñieäp cuûa xuù pap. 2. Ñaùnh moät daáu treân pu li truïc khuyûu truøng vôùi moät ñieåm coá ñònh treân thaân maùy. 3. Khi coù ñieåm cheát treân, xaùc ñònh thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm töø 5° ñeán 10° vaø baûo ñaûm xy lanh soá 1 ôû cuoái kyø neùn. 4. Sau khi xaùc ñònh thôøi ñieåm ñaùnh löûa sôùm, caùc böôùc coøn laïi thöïc hieän nhö tröôøng hôïp caân löûa coù daáu. 5. Khôûi ñoäng ñoäng cô vaø giöõ böôùm ga cho ñoäng cô noå khoaûng 1000 v/p, ñieàu chænh laïi thôøi ñieåm ñaùnh löûa nhö sau. Nôùi hôi loûng vít giöõ voû delco. Xoay voû delco töø töø sao cho ñoäng cô noå eâm (Noå lôùn nhaát). Xieát chaët voû delco. Leân ga ñoät ngoät vaø nghe ñoäng cô coù kích noå hay khoâng. Neáu coù tieáng goõ thì ñieàu chænh thôøi ñieåm ñaùnh löûa treã laïi. 232