MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN Ô TÔ

1. Hệ thống đánh lửa thường
a. Sơ đồ cấu tạo.
 

Hình 1. Sơ đồ cấu tạo của Hệ thống đánh lửa thư­ờng
 

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của Hệ thống đánh lửa th­ường

1. ắc quy; 2. khóa điện; 3. điện trở phụ; 4. công tắc khởi động; 5. biến áp đánh lửa: (cuộn dây sơ cấp W₁, cuộn dây thứ cấp W₂); 6. bộ chia điện; 7. buji; 8. tụ điện; 9. cam điều khiển tiếp điểm; 10. cần tiếp điểm động; 11. cần tiếp điểm tĩnh
 

b. Nguyên lý làm việc

Khi bật khóa điện (2), cam (9) ở vị trí thấp nhất, cặp tiếp điểm KK’ đóng:

ö Khởi động động cơ: Bật công tắc khởi động (4) có dòng điện qua cuộn dây W₁ của biến áp đánh lửa đ­ợc nối tắt qua điện trở (3), dòng sơ cấp đi theo mạch: (+) ắc quy ® khóa điện (2) ® công tắc khởi động (4) ® cuộn sơ cấp W₁ ® cần tiếp điểm (10) ® tiếp điểm KK’ ® “mát” ® (-) ắc quy. Dòng điện qua cuộn dây W₁ tạo ra năng l­ợng điện tích trữ d­ới dạng từ tr­ờng trong biến áp đánh lửa (hình 3.

Khi cam (9) quay ở vị trí cao làm mở tiếp điểm KK’ dòng điện sơ cấp qua cuộn dây W₁ bị ngắt, từ tr­ờng do dòng  sơ cấp gây nên trong biến áp đánh lửa bị mất đột ngột, do hiện t­ợng cảm ứng nên trong cuộn dây thứ cấp sinh ra một sức điện động cao áp, có hiệu điện thế từ 12.000V ¸ 24.000V. Điện cao áp này qua con quay chia điện và dây dẫn đến các buji đánh lửa (7) tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hòa khí trong xylanh theo thứ tự nổ của động cơ (hình 4).
 

H×nh 3. Khi khëi ®éng ®éng c¬ (sù t¨ng tr­ëng dßng s¬ cÊp qua W₁)
 

H×nh 4. Khi khëi ®éng ®éng c¬ (t¹o ra hiÖu ®iÖn thÕ cao t¹i W₂)
Sau khi động cơ khởi động: Sau khi khởi động động cơ, công tắc (4) ngắt ra dòng sơ cấp lúc này sẽ đi qua điện trở phụ (3) theo mạch:  (+) ắc quy ® Khóa điện (2) ® điện trở phụ (3) ® W₁ ® cần tiếp điểm (10) ® tiếp điểm KK’ ® “mát” ® (-) ắc quy. Dòng điện qua cuộn dây W₁ tạo ra năng l­ợng điện tích trữ d­ới dạng từ tr­ờng trong biến áp đánh lửa (hình 5). Quá trình đánh lửa cho các xylanh tiếp theo đ­ợc diễn ra (hình 6).
 

H×nh 5. Sau khi khëi ®éng ®éng c¬ (sù t¨ng tr­ëng dßng s¬ cÊp qua W₁)
 

H×nh 6. Sau khi khëi ®éng ®éng c¬ (t¹o ra hiÖu ®iÖn thÕ cao t¹i W₂)
 

2. Hệ thống đánh lửa trực tiếp

2.1. Khái quát về hệ thống đánh lửa trực tiếp

Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp không sử dụng bộ chia điện, thay vào đó trong hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng một bô bin cùng với một IC đánh lửa độc lập cho mỗi xy-lanh. Việc điều khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thông qua ECU của động cơ, ECU sẽ nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa. Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu đã được lưu giữ trong ECU.
 

Hình 7. Các bộ phận của hệ thống đánh lửa trực tiếp
 

a. Ưu điểm của hệ thống đánh lửa trưc tiếp

- So với điều khiển đánh lửa cơ học của các hệ thống thông thường thì phương pháp điều khiển bằng ESA có độ chính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa. Kết quả là hệ thống này giúp cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất phát ra.

- Dây cao áp ngắn hoặc không có dây cao áp nên giảm sự mất mát năng lượng.

- Không còn đầu chia nên không có khe hở giữa đầu chia và dây cao áp.

- Loại bỏ được những hư hỏng thường gặp do hiện tượng phóng điện trên mạch cao áp và giảm chi phí bảo dưỡng.

b. Phân loại hệ thống đánh lửa trực tiếp

- Sử dụng mỗi bô bin cho một bugi
 

- Sử dụng mỗi bô bin cho từng cặp bugi

- Sử dụng 1 bô bin cho 4 bugi

2.2. Sơ đồ và hoạt động của hệ thống

a. Sơ đồ hệ thống
 

Hình 8. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống đánh lửa
 

b. Hoạt động hệ thống

Hệ thống đánh lửa trực tiếp ngày nay thường sử dụng là loại hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng 1 bô bin cho mỗi xy lanh và mỗi bugi được nối vào đầu dây của cuộn dây thứ cấp, dòng điện áp cao sinh ra trong cuộn dây thứ cấp được cấp trực tiếp đến bugi đó. Tia lửa điện của bugi sẽ phóng ra từ điện cực trung tâm đến điện cực nối mát. Khi bật khóa điện rơ le sẽ đóng mạch, nguồn từ ắc uy được cung cấp đến chân (+B) của các cuộn đánh lửa. ECM sẽ xác nhận thời điểm đánh lửa và truyền tín hiệu đánh lửa (IGT) đến từng cuộn đánh lửa, khi có tín hiệu (IGT) IC trong cuộn đánh lửa sẽ điều khiển transitor công suất và lúc này có dòng điện sơ cấp trong cuộn đánh lửa. khi ECM ngắt tín hiệu điều khiển (IGT) lúc này transitor công suất trong IC đánh lửa sẽ điều khiển ngắt dòng điện sơ cấp do đó cuộn dây thứ cấp sẽ cảm ứng ra sung điện áp cao. Điện áp này được cấp đến các bugi để tạo ra tia lửa điện bên trong xylanh. Khi ECM ngắt dòng sơ cấp, IC đánh lửa sẽ gửi một tín hiệu xác nhận ( IGF) cho từng xylanh đến ECM.

2.3. Phương pháp thử lửa bugi

- Tháo nắp đậy nắp quy lát
 

- Tháo 4 cuộn đánh lửa
 

- Dùng đầu khẩu 16 mm, tháo 4 bugi.

- Lắp bugi vào cuộn dây đánh lửa và nối giắc cuộn đánh lửa.
- Ngắt 4 giắc nối của vòi phun.
- Tiếp mát cho bugi.
- Kiểm tra có tia lửa xuất hiện khi động cơ đang quay khởi động.

- Nối lại dây điện và hoàn thành bài kiểm tra

Nếu bô bin đánh lửa hoạt động bình thường, khi khởi động động cơ chúng ta thấy  tia lửa điện màu xanh tươi sáng qua khe hở bugi.

Nếu tia lửa màu cam, đỏ là một dấu hiệu xấu. Điều này có nghĩa là bôbin đánh lửa cung cấp điện không đủ cho bugi (có thể do nguyên nhân như: hỏng vỏ bọc cuộn dây, dòng điện “yếu”, các kết nối bị lỗi, vv).

Khả năng cuối cùng là không có tia lửa xảy ra. Đây thường là dấu hiệu cho thấy bôbin đánh lửa hoàn toàn “chết”.