Bài 22. Hệ thống đánh lửa và hệ thống khởi động SVIP

2. Phân loại

Hệ thống đánh lửa thường được phân loại như sau:

- Hệ thống đánh lửa thường.

- Hệ thống đánh lửa điện tử.

3. Hệ thống đánh lửa thường

a. Cấu tạo

- Chú thích:

- Hệ thống đánh lửa thường có các bộ phận chính sau:

+ Ắc quy.

+ Biến áp đánh lửa.

+ Bộ phận tạo xung gồm:

• Cam (7).

• Tiếp điểm KK'.

• Lò xo (8).

• Tụ C.

+ Bộ chia điện, mạch sơ cấp.

+ Mạch cao áp.

+ Bugi.

b. Nguyên lí làm việc

* Hệ thống đánh lửa có nguyên lí là:

- Tạo dòng điện biến thiên nhanh ở cuộn sơ cấp W₁ của biến áp đánh lừa (được thực hiện bởi bộ tạo xung (9)).

* Khi đó, cuộn thứ cấp W₂ sinh ra suất điện động cảm ứng có điện áp cao đưa đến điện cực bugi thực hiện nhiệm vụ đánh lửa.

* Quá trình đánh lửa diễn ra như sau:

- Khoá điện (2) đóng, tiếp điểm KK' đang ở trạng thái đóng, trong mạch sơ cấp:

+ Có dòng điện đi từ cực dương ắc quy qua điện trở R₁, đến cuộn sơ cấp W₁ của biến áp đánh lửa (4) rồi đến cặp tiếp điểm KK' và về cực âm ắc quy.

- Khi cam (7) quay đến vị trí tách cặp tiếp điểm KK' làm dòng điện trong mạch sơ cấp giảm đột ngột về 0:

+ Từ thông qua cuộn W, biến thiên rất nhanh, cảm ứng sang cuộn W.

+ Tạo ra suất điện động cảm ứng có điện áp cao đưa đến:

• Bộ chia điện (5).

• Bugi (6).

=> Để thực hiện đánh lửa theo đúng thứ tự làm việc của các xilanh.

- Tụ điện C lắp song song cặp tiếp điểm KK' có vai trò:

+ Dập tắt tia lửa điện sinh ra tại tiếp điểm KK' trong quá trình làm việc.

- Khoá hỗ trợ khởi động (3) có tác dụng nối tắt điện trở R, khi khởi động:

+ Đảm bảo dòng sơ cấp không bị giảm so với khi động cơ làm việc bình thường.

4. Hệ thống đánh lửa điện tử

a. Cấu tạo

- Hệ thống đánh lửa điện tử có nhiều loại khác nhau.

- Sơ đồ cấu tạo hệ thống đánh lửa điện tử được sử dụng phổ biến hiện nay.

- Chú thích:

- Hệ thống đánh lửa này có các bộ phận chính sau:

+ Ắc quy.

+ Biến áp đánh lửa.

+ IC (Integrated circuit) đánh lửa.

+ Bộ điều khiển trung tâm (ECU).

+ Bugi.

b. Nguyên lí làm việc

- Khoá điện (2) đóng, khi transitor chưa nhận tín hiệu đánh lửa từ bộ điều khiển trung tâm thì đang ở trạng thái mở.

- Transitor (5) mở, dòng điện trong mạch sơ cấp đi từ cực dương ắc quy đến cuộn W₁, của biến áp đánh lửa (3) rồi qua transitor (5) của IC đánh lửa (4) và về cực âm ắc quy.

- ECU (6) nhận các tín hiệu (7) từ các cảm biến và ra tín hiệu điều khiển đánh lửa đến IC đánh lửa:

+ Làm transitor (5) bị khoá (không cho dòng điện chạy qua).

- Khi đó, dòng điện trong mạch sơ cấp giảm đột ngột về 0 làm từ thông trong cuộn W, biến thiên nhanh, cảm ứng sang cuộn W.

=> Tạo ra suất điện động cảm ứng có điện áp cao đưa đến bugi thực hiện đánh lửa.

- Hệ thống đánh lửa điện tử có ưu điểm nổi bật là:

+ Điện áp đánh lửa cao và ổn định.

+ Dễ dàng điều khiển được thời điểm đánh lửa phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.

=> Được sử dụng phổ biến trên động cơ ô tô hiện đại.

II. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

1. Nhiệm vụ

- Hệ thống khởi động có nhiệm vụ:

+ Dẫn động trục khuỷu động cơ quay đến số vòng quay nhất định để động cơ có thể tự làm việc.

- Số vòng quay ban đầu của trục khuỷu để khởi động động cơ đốt trong như sau:

+ Động cơ xăng: 40 - 60 vòng/phút.

+ Động cơ Diesel: 100 - 120 vòng/phút.

2. Phân loại

Hệ thống khởi động chia ra các loại như sau:

- Khởi động bằng sức người:

+ Đạp chân, giật dây quấn, quay tay quay.

+ Cách khởi động này thường sử dụng cho một số động cơ cỡ nhỏ như:

• Xe máy.

• Máy phát điện.

• Xuồng máy,...

- Khởi động bằng động cơ điện:

+ Dùng động cơ điện dẫn động trục khuỷu.

+ Hệ thống này thường sử dụng cho động cơ ô tô, xe máy,...

- Khởi động dùng động cơ xăng phụ:

+ Dùng động cơ xăng cỡ nhỏ để khởi động động cơ chính.

+ Hệ thống này thường sử dụng cho động cơ Diesel máy kéo, máy ủi, máy xúc,...

- Hệ thống khởi động bằng khí nén:

+ Đưa khí nén vào xilanh tương ứng với hành trình giãn nở để làm quay trục khuỷu.

+ Hệ thống này thường sử dụng cho động cơ Diesel tàu thuỷ, máy phát điện cỡ lớn,...

3. Hệ thống khởi động bằng động cơ điện

Hệ thống khởi động bằng động cơ điện có nhiều ưu điểm như:

- Khởi động nhanh, chắc chắn, kích thước nhỏ gọn nên được dùng phổ biến ở động cơ ô tô, xe máy.

a. Cấu tạo

- Hệ thống khởi động bằng động cơ điện có sơ đồ cấu tạo:

- Chú thích:

- Cấu tạo chính của hệ thống khởi động gồm:

+ Nguồn điện.

+ Rơ le.

+ Động cơ khởi động.

+ Càng gạt.

+ Cặp bánh răng.

+ Vành răng khởi động.

b. Nguyên lí làm việc

* Khi chưa khởi động:

- Các bộ phận, chi tiết của hệ thống:

+ Đĩa tiếp điểm (7) chưa đóng tiếp điểm K.

+ Bánh răng khởi động (10) chưa ăn khớp với vành răng bánh đà (12).

* Khi khởi động:

- Đóng khoá điện (2), dòng điện từ ắc quy (1) sẽ cấp cho cuộn dây (5) của rơ le gài khớp (3) sinh ra lực từ hút lõi thép (4) chuyển động sang trái.

- Một đầu lõi thép gắn đĩa tiếp điểm (7) đóng tiếp điểm K cấp điện cho động cơ khởi động (8).

- Một đầu lõi thép gắn với càng gạt (9) đẩy bánh răng khởi động (10) sang phải vào ăn khớp với vành răng bánh đà (12).

- Khi tiếp điểm K đóng:

+ Động cơ khởi động (8) được cấp điện, trục rôto động cơ khởi động (11) quay, thông qua truyền động:

• Bánh răng khởi động (10).

• Vành răng bánh đà (12).

=> Làm quay trục khuỷu động cơ, thực hiện khởi động động cơ đốt trong.

* Khi khởi động xong:

- Khi động cơ đốt trong đã làm việc:

+ Ngắt khoá điện (2), dòng điện vào cuộn dây của rơ le gài khớp (3) mất đi.

+ Dưới tác dụng của lực lò xo (6), lõi thép (4) được đẩy về vị trí ban đầu.

- Đĩa tiếp điểm tách tiếp điểm K ngắt dòng điện cấp cho động cơ khởi động (8), đồng thời càng gạt (9) tách bánh răng khởi động (10) khỏi vành răng bánh đà (12).