Đang tải...

Thảo luận Thế nào là đánh lửa sớm?

Thảo luận trong 'Điện - Điện tử' bắt đầu bởi hochoi, 29/6/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hochoi
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/09
    Số km:
    2,544
    Được đổ xăng:
    112
    Mã lực:
    401
    Xăng dự trữ:
    723 lít xăng
    Tại sao phải đánh lửa sớm?

    Hệ thống đánh lửa trên chiếc xe của bạn cần phải làm việc phù hợp với các hệ thống khác của động cơ. Nó cần phát ra tia lửa chính xác ở một thời điểm nhất định để đốt cháy hỗn hợp khí dãn nở trong xi-lanh phát huy hết công suất. Nếu đánh lửa sai thời điểm thì công suất động cơ bị giảm đi, tiêu hao nhiên liệu và lượng chất độc hại trong khí xả tăng lên. Bugi đánh lửa trước khi piston lên tới Điểm chết trên.

    Khi không khí và nhiên liệu hoà trộn trong xi lanh bị đốt cháy, nhiệt độ tăng lên và nhiên liệu bị cháy thành khí xả. Điều này dẫn đến áp suất trong xi lanh tăng lên đột ngột và đẩy piston đi xuống.
    Để tăng công suất và mô-men động cơ, cần thiết phải tăng áp suất trong xi lanh trong thời kỳ cháy. Áp suất lớn nhất sẽ cho hiệu suất động cơ cao và điều này hoàn toàn phụ thuộc vào thời điểm sinh tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí.

    Sẽ có một thời gian trễ kể từ khi bu-gi phát tia lửa đến khi hỗn hợp khí bị đốt cháy hoàn toàn và áp suất trong xi-lanh đạt cao nhất. Nếu tia lửa xuất hiện khi piston chạm đến điểm chết trên của kỳ nén, piston đã sẵn sàng di chuyển xuống trước khi áp suất trong xi lanh đạt đến trị số cao nhất. Đây không phải là thời điểm tối ưu.

    Để sử dụng triệt để năng lượng của nhiên liệu, tia lửa cần xuất hiện trước khi piston đạt điểm chết trên của kỳ nén để đến khi piston đi xuống đúng lúc áp suất trong xi lanh đạt trị số cao nhất.

    Ta biết rằng:
    Công = lực * khoảng cách;
    Và trong xi lanh: Lực = áp suất * diện tích đỉnh piston; Khoảng cách = hành trình piston.
    Vì vậy: Công = áp suất * diện tích đỉnh piston * hành trình piston.

    Đối với một động cơ cụ thể thì đường kính piston và hành trình là hằng số, vì vậy chỉ còn cách là tăng áp suất để tăng công suất động cơ.Thời gian đánh lửa rất quan trọng, và thời điểm đánh lửa sớm lên hay muộn đi còn tuỳ thuộc vào các điều kiện khác. Thời gian hỗn hợp cháy gần như là không đổi, nhưng tốc độ của piston sẽ tăng lên khi tốc độ động cơ tăng. Nghĩa là, tốc độ động cơ càng cao thì thời điểm đánh lửa càng phải sớm lên.

    Ngoài việc tăng công suất, ta hãy xét những mục tiêu khác, ví dụ như tối thiểu hoá các chất độc hại trong khí xả. Thời điểm đánh lửa muộn đi (tức là thời điểm đánh lửa gần thời điểm piston đến điểm chết trên hơn), áp suất lớn nhất trong xi lanh và nhiệt độ có thể giảm đi. Nhiệt độ giảm sẽ làm làm giảm lượng ô xit ni tơ NoX (một chất độc hại trong khí xả).

    Các thành phần chính của hệ thống đánh lửa :
    Bugi:
    Về lý thuyết thì khá đơn giản, nó là công cụ để nguồn điện phát ra hồ quang qua một khoảng trống (giống như tia sét). Nguồn điện này phải có điện áp rất cao để tia lửa có thể phóng qua khoảng trống và tia lửa mạnh.

    Bugi phải cách ly được điện thế cao để tia lửa xuất hiện đúng theo vị trí đã định trước của các điện cực của nến, mặt khác nó phải chịu đựng được điều kiện khắc nghiệt trong xilanh như áp suất và nhiệt độ rất cao, hơn nữa nó phải được thiết kế để các bụi than không bám lại trên các bề mặt điện cực trong quá trình làm việc.
    Bugi sử dụng loại sứ cách điện để cách ly nguồn cao áp giữa các điện cực, nó phải đảm bảo để tia lửa phóng ra đúng ở hai đầu của điện cực chứ không phải ở bất cứ điểm nào thuộc hai cực. Ngoài ra chất sứ này còn có tác dụng không để các bụi than bám vào trong quá trình sử dụng. Sứ là vật liệu dẫn nhiệt rất kém, vì vậy vật liệu rất nóng trong quá trình làm việc. Sức nóng đã giúp làm sạch bụi than khỏi điện cực.

    Một số xe đòi hỏi phải sử dụng loại bugi nóng. Loại bugi này được thiết kế có chất sứ bao bọc tiếp xúc với kim loại ít hơn do vậy việc trao đổi nhiệt kém hơn và nến nóng hơn và làm sạch bụi bẩn tốt hơn. Bugi lạnh thì ngược lại, thiết kế với vùng trao đổi nhiệt lớn hơn vì vậy sẽ nguội hơn khi hoạt động.

    Nhà thiết kế đã lựa chọn nhiệt độ làm việc của nến điện phù hợp cho mỗi loại xe. Một số chiếc xe có hiệu suất cao sẽ sinh nhiều nhiệt hơn do vậy phải sử dụng nến nguội hơn. Nếu nến điện quá nóng, nó sẽ làm cho hỗn hợp cháy trước khi tia lửa phát ra, vì vậy cần lựa chọn chính xác loại nến điện phù hợp cho mỗi loại xe

    Bôbin:
    Là bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa. Rất đơn giản, điện thế cao được sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây. Một cuộn có ít vòng được gọi là cuộn sơ cấp (màu vàng), cuốn xung quanh cuộn sơ cấp (màu đen) nhưng nhiều vòng hơn là cuộn thứ cấp. Cuộn thứ cấp có số vòng lớn gấp hàng trăm lần cuộn sơ cấp.
    Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bôbin, đột ngột, dòng điện bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do má vít (đang đóng kín mạch điện thì đột ngột mở ra). Khi dòng điện ở cuộn sơ cấp bị ngắt đi, từ trường điện do cuộn sơ cấp sinh ra giảm đột ngột. Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinh ra một dòng điện để chống lại sự thay đổi từ trường đó. Do số vòng của cuộn thứ cấp lớn gấp rất nhiều lần số vòng dây cuộn sơ cấp nên dòng điện ở cuộn thứ cấp có điện áp rất lớn. Dòng điện cao áp này được đưa đến nến bugi qua dây cao áp.

    Bộ chia điện:
    Bộ chia điện đời cổ hơn (sử dụng má vít)
    Một trục cam ở trung tâm bộ chia điện sẽ làm cho phần động của má vít tách khỏi phần tĩnh tại thời điểm đánh lửa. Điều này lý giải tại sao dòng điện của cuộn dây sơ cấp lại bị mất đi đột ngột và sinh ra xung cao áp.
     
  2. hochoi
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/09
    Số km:
    2,544
    Được đổ xăng:
    112
    Mã lực:
    401
    Xăng dự trữ:
    723 lít xăng
    Hệ thống đánh lửa sử dụng máy tính cho ra một chế độ đánh lửa lý tưởng phù hợp với mọi điều kiện hoạt động của xe, ECM xác định thời điểm đánh lửa dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến.
    [​IMG]
    Trong bộ nhớ của ECM có lưu thời điểm đánh lửa cho từng điều kiện hoạt động của động cơ. Hệ thống đánh lửa chia làm 2 loại: Sử dụng bộ chia và sử dụng máy tính.

    Mục đích của hệ thống đánh lửa là tạo tia lửa điện để đốt hỗn hợp nhiên liệu tại thời điểm thích hợp nhất. Để đạt hiệu suất cao nhất, hệ thống đánh lửa phải kích hoạt sao cho áp suất buồng đốt đạt cao nhất nằm trong khoảng 100 ATDC. Thời điểm đánh lửa phụ thuộc vào tốc độ động cơ, hỗn hợp được trộn...
    [​IMG]
    Hình trên đây chỉ ra tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra của hệ thống. Tín hiệu vào bao gồm MAF, MAP,CKP, CMP, ECT, TP ... Căn cứ vào tín hiệu đầu vào , ECM sẽ gửi tín hiệu đánh lửa đến transistor để cắt mát của cuộn sơ cấp, từ đó sinh ra dòng điện có điện áp cao ở cuộn thứ cấp, điện áp này gửi đến bugi và phát sinh tia lửa điện.
    [​IMG]

    Thời điểm đánh lửa sớm thay đổi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Để có được thời điểm đánh lửa tối ưu nhất, trong bộ nhớ của ECM có lưu trữ một ngân hàng dữ liệu về thời điểm đánh lửa phụ thuộc vào từng điều kiện cụ thể của động cơ và của xe. Thời điểm đánh lửa phụ thuộc vào tốc độ, tải động cơ, nhiệt độ nước làm mát và góc độ của bướm gió. Đồng thời ECM cũng sử dụng tín hiệu từ cảm biến kích nổ như một tín hiệu phản hồi để hiệu chỉnh lại thời điểm đánh lửa cho phù hợp. ECM đẩy sớm thời điểm đánh lửa khi động cơ nguội. ECM đẩy muộn thời điểm đánh lửa khi động cơ bị quá nhiệt, khi xe hoạt động tại nơi cao so với mặt nước biển đặc biệt là khi bị kích nổ.
    [​IMG]
    ECM xác định góc đánh lửa sớm cơ sở dựa trên tốc độ và tải động cơ (khối lượng dòng khí nạp). Ngoài ra, có rất nhiều tín hiệu khác ảnh hưởng đến góc đánh lửa, ví dụ, khi bật công tắc điều hòa sẽ đẩy sớm góc đánh lửa. Chất lượng nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến góc đánh lửa dựa vào tín hiệu từ cảm biến kích nổ.

    Hiệu chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát: Để cải thiện tính năng hoạt động của xe khi động cơ nguội, thời điểm đánh lửa được đẩy sớm. ECM cũng xem xét đến tín hiệu khối lượng dòng khí nạp và chế độ chạy không tải để xác định góc đẩy sớm.
    Hiệu chỉnh khi điều khiển theo vòng Lambda: Khi điều khiển theo vòng kín Lambda, khi ECM nhận được tín hiệu giàu nhiên liệu nó sẽ giảm nhiên liệu phun để l=1. Khi giảm nhiên liệu động cơ có xu thế bị yếu một chút, để ngăn cản hiệu ứng này, ECM sẽ đẩy sớm góc đánh lửa khi giảm nhiên liệu, do đó, động cơ và xe chạy ổn định hơn

    Hiệu chỉnh theo tỉ lệ EGR: Khi nhận được tín hiệu tái sử dụng khí thải (CVVT) và tốc độ động cơ cao hơ tốc độ khôg tải, ECM sẽ đẩy sớm thời điểm đáh lửa.
    Hiệu chỉnh khi xe hoạt động trong khi vực có độ cao so với mặt nước biển lớn: Khi đó, ECM sẽ đẩy sớm thời điểm đánh lửa để cải tiến tính năng hoạt động của động cơ và chất lượng chạy không tải của động cơ.

    Hiệu chỉnh khi sang số: Khi sang số, ECM sẽ đẩy muộn góc đánh lửa để giảm mô men xoắn động cơ và giảm sốc khi sang số.
    Hiệu chỉnh với các tốc độ không tải khác nhau: Đối với động cơ có nhiều chế độ chạy không tải khác nhau: khi bật điều hòa, khi máy nguội.... Tại các chế độ chạy không tải mà động cơ chịu tải lớn hơn, ECM sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa cho phù hợp với từng chế độ chạy không tải.
    [​IMG]
    Khi nhiệt độ nươc làm mát đạt tới mức ngưỡng quá nhiệt, nếu động cơ đang ở chế độ không tải ECM sẽ đẩy sớm thời điểm đánh lửa để tránh quá nhiệt. Khi động cơ đang ở chế độ tải thường, ECM sẽ đẩy muộn thời điểm đánh lửa để chống kích nổ.
    Với động cơ có cảm biến kích nổ, hệ thông sẽ điều khiển kích nổ theo vòng kín sao cho động cơ luôn hoạt động ở ngưỡng kích nổ và đạt hiệu suất cao nhất. Nếu cảm biến có tín hiệu kích nổ, ECM sẽ đẩy muộn thời điểm đánh lửa để ngăn hiện tượng kích nổ, khi hết kích nổ , ECM lại dẫn từng bước đẩy sớm thời điểm kích nổ cho đến khi xuất hiện kích nổ. Vòng điều khiển này liên tục được lặp lại
     
  3. 8lark
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    15/7/09
    Số km:
    464
    Được đổ xăng:
    33
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    155 lít xăng
    việc đánh lửa sớm sẽ giúp cho hòa khí đựoc đốt cháy sớm để đạt để đạt đến áp suất cháy cực đại khi piton ơ dct, nếu với một xe đời cũ thì có cách nào để diều chỉnh góc này không?? một giải pháp thay thế là tăng hiệu điện thế đánh lửa lên cao hơn giúp hòa khí được cháy nhanh và triệt để hơn. vấn đề tăng điên áp dánh lửa có tính khả thi hơn!!!
     

Chia sẻ trang này