Để đảm bảo sự cháy của hỗn hợp dễ cháy trong xi lanh của nhà máy điện xăng, người ta sử dụng nguồn bên ngoài - tia lửa điện chạy qua giữa các điện cực của phích cắm phát sáng. Nhưng giữa các điện cực này có một khe hở nhất định mà điện áp phải xuyên qua. Vì vậy, phải cung cấp cho ngọn nến một hiệu điện thế cao, lên tới hàng chục nghìn vôn.
Cuộn đánh lửa cổ điển
Đương nhiên, mạng trên xe không phải là thứ không được tính toán, thậm chí nó không có khả năng tạo ra điện áp như vậy, vì không có nguồn điện di động nào có thông số đầu ra như vậy.
Vấn đề này đã được giải quyết bằng cách đưa một cuộn dây đặc biệt vào hệ thống đánh lửa tạo ra điện áp cao. Trên thực tế, cuộn dây đánh lửa là một thiết bị chuyển đổi điện áp thấp (6-12 V) thành giá trị cao (lên đến 35.000 V).
Đây là chức năng chính của phần tử này - tạo ra xung điện áp cao do dây tóc cung cấp.
Đạt được bằng cách tạo ra các chỉ báo đáng kể về điện áp của thiết kế. Cuộn đánh lửa được bố trí đơn giản, nó gồm hai loại cuộn dây.
Thiết kế cuộn dây đánh lửa
Thiết bị cuộn dây đánh lửa
Cuộn sơ cấp, cũng là điện áp thấp, chấp nhận điện áp được cung cấp từ pin hoặc. Nó bao gồm các cuộn dây thô làm bằng đồng. Do đó, số vòng của cuộn dây này là không đáng kể - lên đến 150 vòng. Để tránh hiện tượng tăng điện áp và đoản mạch có thể xảy ra, dây này được phủ một lớp cách điện trên cùng. Các đầu của cuộn dây này được đưa ra ngoài vỏ cuộn dây và nối dây với hiệu điện thế 12V vào chúng.
Cuộn thứ cấp được đặt bên trong cuộn sơ cấp. Nó bao gồm dây mảnh, cung cấp một số lượng lớn vòng dây - lên đến 30.000. Một trong các đầu của cuộn dây này được nối với cực âm của cuộn dây thứ nhất. Dây dẫn thứ hai, là dây dương, được nối với dây dẫn trung tâm của cuộn dây. Từ chân này, điện áp cao được cấp thêm.
Nguyên lý hoạt động của cuộn đánh lửa
Cuộn đánh lửa hoạt động theo nguyên lý này: điện áp được cung cấp từ nguồn điện đi qua các vòng của cuộn sơ cấp, do đó hình thành từ trường, tác dụng lên cuộn thứ cấp. Nhờ trường này, một xung điện áp cao được hình thành trong đó. Giá trị này bị ảnh hưởng bởi số vòng lớn của cuộn dây này, vì cảm ứng từ của cuộn thứ nhất nhân với số vòng của cuộn thứ cấp. Do đó điện áp đầu ra cao.
Để tăng từ trường bên trong cuộn dây, do đó cung cấp điện áp đầu ra cao hơn, một lõi sắt được đặt bên trong cuộn dây.
Video: Cuộn dây đánh lửa riêng lẻ VAZ
Một cái gì đó khác hữu ích cho bạn:
Vì trong quá trình hoạt động của cuộn dây, có thể xảy ra hiện tượng đốt nóng các cuộn dây, dầu máy biến áp được sử dụng để làm mát, làm đầy khoang của vỏ. Vỏ của nó liền kề với cơ thể, vì vậy cuộn dây không thể tách rời. Trong trường hợp trục trặc, nó cũng không thể sửa chữa được.
Điện áp đầu vào và đầu ra của cuộn dây không phải là đặc điểm chính, mà bạn có thể kiểm tra khả năng sử dụng của nó. Cuộn dây được kiểm tra điện trở bằng điện trở cuộn dây của nó. Trong trường hợp này, điện trở của mỗi cuộn dây có thể khác nhau. Ví dụ, một cuộn dây có thể có điện trở cuộn dây đầu tiên là 3,0 ohms và điện trở cuộn thứ cấp là 7000-9000 ohms. Độ lệch phép đo từ các giá trị này sẽ chỉ ra sự cố cuộn dây. Và vì nó không thể sửa chữa được, nó chỉ đơn giản là thay thế.
Ở trên, một thiết kế cuộn dây kiểu chung đã được mô tả. Nó được lắp đặt trên tất cả các xe ô tô có hệ thống đánh lửa điện tử, không tiếp xúc và dùng pin, đồng thời được trang bị bộ phân phối hướng xung động từ cuộn dây đến xi lanh mong muốn.
Cuộn dây dẫn kép
Có thêm hai loại cuộn dây - dây dẫn kép và dây dẫn riêng lẻ. Cuộn dây dẫn kép được sử dụng trong hệ thống đánh lửa điện tử với tia lửa điện trực tiếp vào bugi.
Cuộn dây dẫn kép. Nó rất thường được sử dụng trên xe máy có hệ thống đánh lửa điện tử. Một tính năng đặc biệt là sự hiện diện của hai đầu cuối điện áp cao. Chúng có thể đồng thời nhận một tia lửa điện từ hai xi lanh.
Thiết kế bên trong của nó thực tế không khác với loại cuộn dây thông thường. Nhưng một cuộn dây như vậy có hai kết luận để cung cấp xung. Tức là khi cuộn dây hoạt động, một xung lực được tác động vào hai ngọn nến cùng một lúc. Vì khi nhà máy điện hoạt động đồng thời, cuối hành trình nén ở hai xi lanh không thể được, mà chỉ ở một xi lanh, thì trong giây phút phóng tia lửa điện sẽ trượt giữa các điện cực của nến sẽ không mang chức năng hữu ích nào - tia lửa điện không tải. Nhưng khi động cơ hoạt động thêm, tình hình sẽ thay đổi - ở xi lanh thứ hai sẽ có sự kết thúc của hành trình nén và cần có tia lửa điện, còn ở xi lanh thứ nhất sẽ không hoạt động.
Cuộn dây dẫn kép có thể được kết nối theo nhiều cách khác nhau với phích cắm phát sáng. Một cách là gửi xung qua hai dây điện áp cao. Thứ hai là sử dụng một đầu mút và một dây điện cao thế.
Một cuộn dây như vậy có thể làm được mà không cần nhà phân phối, nhưng nó chỉ có thể cung cấp tia lửa điện cho hai xi lanh. Và thông thường một chiếc ô tô sử dụng 4 xi lanh. Đối với những chiếc xe như vậy, một cuộn dây bốn dây được sử dụng, bản thân nó là hai cuộn dây hai dây dẫn được kết hợp thành một đơn vị.
Cuộn đánh lửa riêng lẻ
Tùy thuộc vào thiết bị lõi, các cuộn dây đánh lửa riêng lẻ được chia thành hai loại - nhỏ gọn và thanh
Các cuộn dây đánh lửa riêng lẻ nhỏ gọn (trái) và thanh (phải) được lắp ngay phía trên bugi.
Loại cuộn cuối cùng được sử dụng trên ô tô là riêng lẻ. Các cuộn dây như vậy chỉ hoạt động với một, nhưng khi chúng được sử dụng, một trong các phần tử - dây cao áp - bị loại trừ khỏi mạch truyền tia lửa, vì cuộn dây được đặt.
Nó có thiết kế hơi khác một chút nhưng nguyên lý hoạt động vẫn không thay đổi.
Thiết bị cuộn dây đánh lửa riêng lẻ
Nó có hai lõi. Trên đầu trang bên trong có hai cuộn dây. Nhưng ở cuộn dây này, cuộn thứ cấp nằm trên cuộn sơ cấp. Lõi bên ngoài được định vị trên các cuộn dây.
Các đầu ra của cuộn thứ cấp được kết nối với đầu được đặt trên ngọn nến. Ferrule này bao gồm một thanh điện áp cao, một lò xo và một chất cách điện.
Để bảo vệ các cuộn dây khỏi tải nặng, một diode được nối với thứ cấp, được thiết kế để làm việc với điện áp đáng kể.
Thiết kế cuộn dây này rất nhỏ gọn, có thể sử dụng một phần tử trên mỗi xi lanh. Và sự vắng mặt của một số phần tử khác được sử dụng trong các hệ thống được trang bị hai loại cuộn dây đầu tiên có thể làm giảm đáng kể tổn thất điện áp trong mạch.
Đây và tất cả các cuộn dây đánh lửa được sản xuất hiện nay được trang bị trên ô tô.
Hệ thống đánh lửa được so sánh theo các đặc điểm sau:
Sự phụ thuộc của hiệu điện thế thứ cấp U 2 m vào tần số phóng điện f ;
Sự tiêu thụ năng lượng;
Khoảng thời gian phóng tia lửa điện (thành phần cảm ứng);
Tốc độ tăng của điện áp cao, xác định độ nhạy của hệ thống đánh lửa để đóng khe hở bugi;
Độ tin cậy của hệ thống đánh lửa;
Dịch vụ nhu cầu;
Sự hiện diện của các chất độc hại trong khí thải.
Giá trị lớn nhất của các đặc điểm trên là sự phụ thuộc của hiệu điện thế thứ cấp U 2 m vào tần số f.
Tần số phóng điện tỷ lệ với tần số quay n và số lượng xi lanh của động cơ
trong đó τ bằng 2 đối với động cơ 4 kỳ và 1 đối với động cơ 2 kỳ.
Trong bộ lễ phục. 4.8 cho thấy sự phụ thuộc của điện áp thứ cấp do các hệ thống đánh lửa khác nhau phát triển vào tần số phóng điện (phát tia lửa điện). Sự giảm điện áp thứ cấp lớn nhất (Hình 4.8, đường cong 1) với sự gia tăng tần số phát tia lửa điện xảy ra trong hệ thống đánh lửa pin tiếp xúc (cổ điển) do sự giảm dòng điện đánh thủng trong cuộn sơ cấp của cuộn đánh lửa. Tần số phóng điện tối đa của hệ thống đánh lửa bằng pin tiếp xúc là 300 tia lửa mỗi giây. Hệ thống đánh lửa này cũng làm giảm điện áp thứ cấp khi khởi động động cơ.
Nhân vật: 4.8. Sự phụ thuộc của điện áp thứ cấp của các hệ thống đánh lửa khác nhau vào tần số phóng điện: 1 - tiếp điểm pin (cổ điển); 2 - tiếp điểm-bóng bán dẫn; 3 - thyristor (tụ điện).
Hệ thống đánh lửa bán dẫn tiếp xúc, do sự đứt gãy rõ ràng của dòng điện tăng lên (lên đến 10 A) của mạch sơ cấp, phát triển điện áp thứ cấp cao hơn và tăng tần số phóng điện không bị gián đoạn - 350 tia lửa mỗi giây.
Trong các hệ thống đánh lửa bằng thyristor, điện áp thứ cấp không phụ thuộc vào tần số phóng điện, vì tụ lưu trữ có thời gian để sạc đến điện áp tối đa (tính toán) (tần số phóng điện khoảng 600 tia lửa mỗi giây).
Hẹp khe hở bugi do bụi bẩn và cặn cacbon bám trên chất cách điện dẫn đến giảm điện áp thứ cấp. Khả năng chống lại khe hở tia lửa cao nhất là hệ thống đánh lửa thyristor (Hình 4.9, đường cong 1) do điện áp thứ cấp tăng nhanh. Hệ thống đánh lửa của ắc quy tiếp xúc (cổ điển) (Hình 4.9, đường cong 3) hầu hết mất điện áp khi ngắt khe hở tia lửa.
Nhân vật: 4.9. Phần trăm thay đổi của điện áp thứ cấp phụ thuộc vào điện trở đóng ngắt của khe hở tia lửa của bugi trong các hệ thống đánh lửa khác nhau: 1 - thyristor; 2 - tiếp điểm-bóng bán dẫn; 3 - pin tiếp xúc (cổ điển)
Công suất tiêu thụ của các hệ thống đánh lửa khác nhau là không giống nhau, và với sự thay đổi tốc độ động cơ, nó sẽ không đổi.
Công suất lớn nhất được tiêu thụ bởi hệ thống đánh lửa bóng bán dẫn tiếp xúc (khoảng 60 W) ở tốc độ khởi động, và ở tốc độ tối đa nó giảm xuống 40 W. Hệ thống đánh lửa bằng pin tiếp xúc có mức tiêu thụ điện năng giảm (18 - 20 W khi khởi động và 7 - 9 W ở tốc độ tối đa).
Sự giảm tiêu thụ điện năng của các hệ thống đánh lửa nêu trên xảy ra do sự giảm dòng nổ khi tốc độ trục khuỷu động cơ tăng lên.
Tốn nhiều thời gian nhất để duy trì hệ thống đánh lửa bằng pin tiếp xúc (cổ điển). Các trục trặc trong đó xuất hiện sau khoảng 10.000 km chạy.
Khoảng thời gian phóng tia lửa điện giữa các điện cực của bugi đặc trưng cho năng lượng của nó và có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất cháy của hỗn hợp làm việc, và do đó, đến thành phần của khí thải. Thời gian phóng điện cho phép được coi là từ 0,2 đến 0,6 ms. Khi thời gian phóng điện nhỏ hơn 0,2 ms, khả năng khởi động của động cơ kém đi, và khi thời gian phóng điện hơn 0,6 ms, sự ăn mòn điện của các điện cực bugi tăng lên. Khe hở tia lửa điện giữa các điện cực bugi càng lớn thì thời gian phóng điện càng ngắn.
Điện áp cung cấp cho cuộn sơ cấp của cuộn đánh lửa của hệ thống đánh lửa bằng tụ điện phải nằm trong khoảng 290 - 400 V, vì điện áp cao thứ cấp liên kết với điện áp trong cuộn sơ cấp thông qua tỷ số biến đổi của cuộn đánh lửa và nếu điện áp sơ cấp lệch dưới 290 V thì quá trình đánh lửa sẽ không đáng tin cậy. và nếu độ lệch cao hơn 400 V, cách điện của cuộn dây đánh lửa hoặc vỏ bộ phân phối có thể bị hỏng.
Mong muốn cải tiến chiếc xe của họ, có lẽ chưa bao giờ rời bỏ chủ sở hữu của họ, vì vậy không có gì lạ khi thực tế là cùng với việc hiện đại hóa các đơn vị và hệ thống khác của xe hơi, lần lượt bắt đầu xuất hiện. Ô tô trong nước và nhiều ô tô cũ của nước ngoài có hệ thống đánh lửa kiểu tiếp xúc, tuy nhiên, gần đây, ngày càng nhiều bạn có thể nghe nói về một kiểu khác của nó - hệ thống đánh lửa không tiếp xúc.
Tất nhiên, về điểm số này, mọi người đều có ý kiến \u200b\u200bkhác nhau, tuy nhiên, hầu hết người lái xe đều nghiêng về phương án này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng tìm hiểu nguyên nhân của hệ thống không tiếp xúc này là gì, nó bao gồm những gì và hoạt động như thế nào, đồng thời cũng xem xét các loại trục trặc chính có thể xảy ra, nguyên nhân và dấu hiệu đầu tiên của chúng.
Ưu điểm của đánh lửa không tiếp xúc
Hầu hết các xe ô tô được sản xuất hiện nay với động cơ xăng (bất kể là trong nước hay nước ngoài) đều được trang bị thiết kế của bộ ngắt phân phối không cung cấp cho sự hiện diện của các tiếp điểm. Do đó, những hệ thống này được gọi là - không tiếp xúc.
Những ưu điểm của đánh lửa không tiếp xúc đã được nhiều chủ xe thử nghiệm trên thực tế, bằng chứng là các cuộc thảo luận về chủ đề này trên các diễn đàn Internet khác nhau. Ví dụ, người ta không thể không lưu ý đến sự đơn giản của việc lắp đặt và điều chỉnh, độ tin cậy hoạt động của nó, hoặc sự cải thiện chất lượng khởi động động cơ trong thời tiết lạnh. Đồng ý, kết quả là đã có một danh sách "điểm cộng" tốt rồi. Có lẽ điều này sẽ không đủ đối với những chủ sở hữu xe hơi có quan điểm bảo thủ hơn, nhưng nếu bạn quá bận tâm với những trục trặc thường xuyên của "cặp tiếp điểm" và bạn bắt đầu nghĩ đến việc thay thế nó bằng một thiết kế đánh lửa không tiếp xúc hiện đại hơn, thì rất có thể bài viết này sẽ giúp bạn thực hiện bước cuối cùng và quan trọng nhất này. ...
Theo một số khách truy cập, cùng các diễn đàn Internet, vấn đề lớn nhất của việc thay thế bộ đánh lửa bằng không tiếp xúc là quá trình tự mua một bộ phụ kiện. Xét thấy tốn nhiều chi phí, và tùy từng hãng xe, đời xe mà giá cả có thể chênh lệch đáng kể, không phải chủ xe nào cũng có thể ép mình bỏ ra số tiền này. Ở đây, như câu nói: “ai đang trông chờ vào cái gì” ... Nhưng tôi nghĩ các bạn, những độc giả thân mến, sẽ quan tâm đến những lợi thế mà các chuyên gia đã tìm thấy trong hệ thống này. Theo quan điểm của họ, hệ thống đánh lửa không tiếp xúc (so với một hệ thống tiếp điểm) có ba ưu điểm chính:
Lúc đầu, việc cung cấp dòng điện cho cuộn sơ cấp được thực hiện thông qua một công tắc bán dẫn và điều này cho phép bạn nhận được nhiều năng lượng tia lửa hơn, bằng cách có thể thu được điện áp cao hơn trên cuộn thứ cấp của cùng một cuộn dây (lên đến 10 kV);
Thứ hai, một bộ tạo xung điện từ (thường được thực hiện nhất trên cơ sở hiệu ứng Hall), theo quan điểm chức năng thay thế nhóm tiếp điểm (CG) và so với nó, cung cấp các đặc tính xung tốt hơn nhiều và độ ổn định của chúng trên toàn bộ phạm vi vòng quay của động cơ. Do đó, động cơ được trang bị hệ thống không tiếp xúc có mức công suất cao hơn và tiết kiệm nhiên liệu đáng kể (lên đến 1 lít trên 100 km).
Thứ ba, nhu cầu bảo trì đánh lửa không tiếp xúc xảy ra ít thường xuyên hơn nhiều so với yêu cầu tương tự đối với hệ thống tiếp điểm. Trong trường hợp này, tất cả các hành động cần thiết chỉ được giảm xuống để bôi trơn trục phân phối, sau mỗi 10.000 km.
Tuy nhiên, không phải mọi thứ đều hồng hào như vậy và hệ thống này cũng có những mặt hạn chế. Hạn chế chính nằm ở độ tin cậy thấp hơn, đặc biệt là khi nói đến các thiết bị chuyển mạch của cấu hình ban đầu của hệ thống được mô tả. Khá thường xuyên, chúng bị hỏng sau vài nghìn km chạy xe. Một thời gian sau, một công tắc sửa đổi, tiên tiến hơn đã được phát triển. Mặc dù độ tin cậy của nó được coi là hơi vượt trội, nhưng trên toàn cầu, nó cũng có thể được gọi là thấp. Vì vậy, trong mọi trường hợp, đối với hệ thống đánh lửa không tiếp xúc, cần tránh sử dụng các công tắc nội địa, tốt hơn nên ưu tiên các công tắc nhập khẩu, vì trong trường hợp có sự cố, quy trình chẩn đoán và thậm chí tự sửa chữa hệ thống sẽ không đặc biệt đơn giản.
Nếu muốn, chủ xe có thể nâng cấp hệ thống đánh lửa không tiếp xúc đã lắp đặt, thể hiện ở việc thay thế các bộ phận của hệ thống bằng những bộ phận tốt hơn và đáng tin cậy hơn. Vì vậy, nếu cần, phải thay thế nắp bộ phân phối, thanh trượt, cảm biến Hall, cuộn dây hoặc công tắc. Ngoài ra, hệ thống có thể được cải thiện bằng cách sử dụng bộ đánh lửa cho các hệ thống không tiếp xúc (ví dụ: "Octan" hoặc "Pulsar").
Nói chung, so với hệ thống đánh lửa tiếp xúc, phiên bản không tiếp xúc hoạt động rõ ràng và đồng đều hơn nhiều, và điều này là do trong hầu hết các trường hợp, cảm biến Hall hoạt động như một bộ kích thích xung, được kích hoạt ngay khi các khe hở không khí đi qua nó (các khe trong sàn quay trụ trên trục phân phối máy). Ngoài ra, đối với hoạt động của hệ thống đánh lửa điện tử (thường được gọi là loại không tiếp xúc), cần ít năng lượng pin hơn nhiều, tức là chỉ cần một cú đẩy, xe có thể khởi động ngay cả khi pin đã xả nhiều. Khi bật đánh lửa, thiết bị điện tử thực tế không sử dụng năng lượng mà chỉ bắt đầu tiêu thụ năng lượng khi trục động cơ quay.
Một khía cạnh tích cực của việc sử dụng đánh lửa không tiếp xúc là không cần phải làm sạch hoặc điều chỉnh nó, ngược lại với cùng một cơ khí, không chỉ yêu cầu bảo dưỡng nhiều hơn mà còn tạo ra dòng điện một chiều khi các tiếp điểm của cầu dao đóng, do đó góp phần làm nóng cuộn dây đánh lửa khi động cơ tắt. ...
Cấu tạo và chức năng của đánh lửa không tiếp xúc
Hệ thống đánh lửa không tiếp xúc, còn được gọi là sự tiếp tục hợp lý của hệ thống bóng bán dẫn tiếp xúc, chỉ trong phiên bản này, cảm biến không tiếp xúc đã thay thế bộ ngắt tiếp điểm. Ở dạng tiêu chuẩn, hệ thống đánh lửa không tiếp xúc được lắp đặt trên một số xe ô tô của ngành công nghiệp ô tô trong nước và cũng có thể được lắp đặt riêng lẻ, độc lập - thay thế cho hệ thống đánh lửa tiếp xúc.
Theo quan điểm xây dựng, sự đánh lửa như vậy kết hợp một số yếu tố, chính trong số đó được trình bày dưới dạng nguồn điện, công tắc đánh lửa, cảm biến xung, công tắc bóng bán dẫn, cuộn dây đánh lửa, bộ phân phối và bugi, và sử dụng dây điện áp cao, nó được kết nối với bugi và cuộn đánh lửa.
Nói chung, thiết bị của hệ thống đánh lửa không tiếp điểm tương ứng với một tiếp điểm tương tự, và sự khác biệt duy nhất là không có cảm biến xung và công tắc bóng bán dẫn trong hệ thống sau. Cảm biến xung(hay máy phát xung) là một thiết bị được thiết kế để tạo ra các xung điện điện áp thấp. Các loại cảm biến sau được phân biệt: Hall, cảm ứng và quang học. Về mặt cấu trúc, bộ tạo xung được kết hợp với bộ phân phối và tạo thành một thiết bị duy nhất với nó - cảm biến nhà phân phối. Nhìn bề ngoài, nó tương tự như chopper của nhà phân phối và được trang bị cùng một bộ truyền động (từ trục khuỷu động cơ).
Công tắc transistor được thiết kế để ngắt dòng điện trong mạch cuộn sơ cấp của cuộn dây, phù hợp với các tín hiệu từ cảm biến xung. Quá trình ngắt được thực hiện bằng cách đóng mở bóng bán dẫn đầu ra.
Điều hòa tín hiệu bằng cảm biến Hall
Trong hầu hết các trường hợp, đối với hệ thống đánh lửa không tiếp xúc, đặc trưng là sử dụng cảm biến xung từ trường, hoạt động của cảm biến này dựa trên hiệu ứng Hall. Thiết bị này được đặt tên để vinh danh nhà vật lý người Mỹ Edwin Herbert Hall, người vào năm 1879 đã phát hiện ra một hiện tượng điện từ quan trọng, có tầm quan trọng lớn đối với sự phát triển sau này của khoa học. Bản chất của khám phá là như sau: nếu một chất bán dẫn có dòng điện chạy dọc chịu ảnh hưởng của từ trường, thì sự khác biệt ngang về điện thế (Hall EMF) sẽ xuất hiện trong đó. Nói cách khác, tác dụng một từ trường lên bản của một vật dẫn có dòng điện, ta nhận được một hiệu điện thế ngang. EMF ngang mới nổi có thể có điện áp chỉ thấp hơn 3V so với điện áp cung cấp.
Thiết bị cung cấp sự hiện diện của một nam châm vĩnh cửu, một tấm bán dẫn với một vi mạch hiện có và một màn hình thép có các khe (tên khác là "bịt kín").
Cơ chế này có thiết kế có rãnh: ở một bên của rãnh đặt một chất bán dẫn (khi đánh lửa, dòng điện chạy qua nó) và mặt khác có một nam châm vĩnh cửu. Một màn hình thép hình trụ được lắp vào khe cắm cảm biến, thiết kế của nó được phân biệt bằng sự hiện diện của các khe cắm. Khi mặt cắt của màn thép đi qua từ trường, một điện áp xuất hiện trong tấm bán dẫn, nhưng nếu không có từ trường nào đi qua màn hình thì không có điện áp nào xuất hiện. Sự luân phiên tuần hoàn của các vết cắt của màn thép tạo ra các xung có điện áp thấp.
Trong quá trình quay của màn hình, khi các khe của nó rơi vào khe của cảm biến, từ thông bắt đầu tác động lên chất bán dẫn với dòng điện chạy qua, sau đó các xung điều khiển của cảm biến Hall được truyền đến công tắc. Ở đó chúng được biến đổi thành xung dòng điện trong cuộn sơ cấp của cuộn dây đánh lửa.
Trục trặc trong hệ thống đánh lửa không tiếp xúc
Ngoài hệ thống đánh lửa đã mô tả ở trên, hệ thống tiếp điểm và điện tử cũng được lắp đặt trên các ô tô hiện đại. Tất nhiên, trong quá trình hoạt động của mỗi người trong số họ, các trục trặc khác nhau phát sinh. Tất nhiên, một số sự cố là riêng lẻ cho từng hệ thống, tuy nhiên, có những sự cố chung dành riêng cho từng loại. Bao gồm các:
- các vấn đề với bugi, trục trặc cuộn dây;
Kết nối lỏng lẻo trong mạch điện áp thấp và cao (bao gồm dây bị đứt, tiếp điểm bị oxy hóa hoặc kết nối lỏng lẻo).
Nếu chúng ta nói về hệ thống điện tử, thì danh sách này cũng sẽ bao gồm các trục trặc của ECU (bộ điều khiển điện tử) và sự cố của các cảm biến đầu vào.
Ngoài các trục trặc chung, các sự cố trong hệ thống đánh lửa không tiếp xúc thường bao gồm trục trặc trong thiết bị của công tắc bóng bán dẫn, bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa ly tâm và chân không hoặc cảm biến phân phối. Các lý do chính dẫn đến sự xuất hiện của một số trục trặc nhất định trong bất kỳ kiểu đánh lửa nào được chỉ định bao gồm:
- chủ xe không sẵn lòng tuân thủ các quy tắc vận hành (sử dụng nhiên liệu kém chất lượng, vi phạm quy định bảo dưỡng hoặc hoạt động không đủ tiêu chuẩn của nó);
Ứng dụng trong vận hành các phần tử chất lượng thấp của hệ thống đánh lửa (bugi, cuộn dây đánh lửa, dây điện cao thế, v.v.);
Tác động tiêu cực của các yếu tố môi trường bên ngoài (hiện tượng khí quyển, hư hỏng cơ học).
Tất nhiên, bất kỳ trục trặc nào trên xe cũng sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Vì vậy, trong trường hợp hệ thống đánh lửa không tiếp xúc, bất kỳ sự cố nào cũng kèm theo một số biểu hiện bên ngoài nhất định: động cơ khởi động không hoàn toàn hoặc động cơ khởi động khó khăn. Nếu bạn nhận thấy dấu hiệu này trên xe của mình thì rất có thể bạn nên tìm nguyên nhân là do đứt (đứt) dây điện cao thế, đứt cuộn dây đánh lửa hoặc bugi bị hỏng.
Động cơ chạy không ổn định. Các sự cố có thể xảy ra, đặc điểm của chỉ báo này bao gồm sự cố trong vỏ của cảm biến phân phối; sự cố trong hoạt động của công tắc bóng bán dẫn và sự cố trong bộ phân phối cảm biến.
Mức tiêu thụ xăng tăng và công suất bộ nguồn giảm có thể cho thấy bugi bị hỏng; sự cố của bộ điều khiển thời điểm đánh lửa ly tâm hoặc trục trặc của bộ điều khiển thời điểm đánh lửa chân không.
Hỗn hợp làm việc trong xi lanh động cơ bốc cháy từ một tia lửa điện bỏ qua vào đúng thời điểm. Để đảm bảo hỗn hợp làm việc đánh lửa kịp thời, một hệ thống đánh lửa được thiết kế, gồm ba loại:
tiếp xúc;
không tiếp xúc (bóng bán dẫn);
điện tử.
Chúng ta có thể nói rằng thời gian của các hệ thống tiếp xúc và không tiếp xúc trên thực tế đã không còn nữa. Trong các xe ô tô hiện đại, theo quy định, một hệ thống đánh lửa điện tử được sử dụng. Tuy nhiên, với thực tế là nhiều đồng bào của chúng tôi lái xe Liên Xô và cũ của Nga, chúng tôi sẽ xem xét ngắn gọn nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa tiếp xúc và bóng bán dẫn. Đặc biệt, loại thứ hai được sử dụng trên VAZ-2108. Đối với hệ thống đánh lửa điện tử, trong thực tế không cần thiết phải nghiên cứu nó, vì chỉ có thể điều chỉnh đánh lửa điện tử tại một trạm bảo hành chuyên dụng.
Tia lửa điện trong hệ thống đánh lửa tiếp xúc được tạo ra giữa các điện cực của bugi khi kết thúc hành trình nén. Vì khe hở của hỗn hợp làm việc nén giữa các điện cực của bugi có điện trở cao nên giữa chúng phải tạo ra một hiệu điện thế cao - lên đến 24.000 V: chỉ trong trường hợp này mới gây ra hiện tượng phóng tia lửa điện. Nhân tiện, phóng tia lửa điện nên xuất hiện ở một vị trí nhất định của các pít-tông trong xi-lanh và luân phiên theo thứ tự hoạt động của xi-lanh. Nói cách khác, tia lửa không được bỏ qua trong quá trình nạp, nén hoặc xả.
Hệ thống tiếp điểm đánh lửa của pin bao gồm các phần tử sau:
nguồn của dòng điện (pin và máy phát điện);
các cuộn dây đánh lửa;
khóa điện (tài xế tra chìa khóa vào để khởi động xe);
bộ ngắt dòng điện hạ thế;
nhà phân phối dòng điện cao thế;
tụ điện;
bugi (dựa trên một xi lanh - một bugi);
dây dẫn điện hạ áp và cao áp.
Nguồn điện cung cấp cho hệ thống đánh lửa. Khi khởi động động cơ, ắc quy là nguồn. Động cơ đang chạy được sạc liên tục từ máy phát điện.
Mục đích chính của cuộn đánh lửa (nằm trong khoang động cơ) là biến đổi dòng điện hạ thế thành dòng điện cao thế. Khi dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp hạ áp, xung quanh nó sẽ tạo ra một từ trường mạnh. Sau khi ngừng cung cấp dòng điện (nhiệm vụ này được thực hiện bởi bộ ngắt), từ trường biến mất và đi qua một số lượng lớn các vòng của cuộn thứ cấp điện áp cao, kết quả là dòng điện cao áp phát sinh trong nó. Điện áp tăng đáng kể (từ 12 đến 24.000 V yêu cầu) đạt được do sự khác biệt về số vòng trong các cuộn dây.
Điện áp thu được cho phép bạn vượt qua khoảng trống giữa các điện cực của bugi và có được sự phóng điện, do đó tia lửa điện cần thiết được hình thành.
Lưu ý: Khoảng cách trung bình giữa các điện cực của bugi là 0,5-1 mm. Nếu cần thiết, nó có thể được điều chỉnh bằng cách vặn ngọn nến.
Nếu khe hở giữa các điện cực bugi không được điều chỉnh, động cơ chạy không ổn định: không phải tất cả các xi lanh đều có thể hoạt động. Ví dụ, trong số 4 xi lanh, 3 xi lanh làm việc, 1 xi lanh khác đang quay "nhàn rỗi" (trong trường hợp như vậy, họ nói rằng động cơ là troit). Đồng thời, động cơ mất điện rõ rệt, tiêu hao nhiên liệu tăng lên.
Bằng cách điều chỉnh khe hở giữa các điện cực của bugi, chỉ có điện cực bên bị cong. Không uốn cong điện cực trung tâm, vì điều này có thể gây ra các vết nứt trên sứ cách điện của phích cắm và nó sẽ không sử dụng được.
Các chức năng của công tắc đánh lửa ngay cả với người mới bắt đầu cũng biết: cần đóng mạch điện và khởi động xe.
Nhiệm vụ của máy cắt hạ áp là ngắt kịp thời việc cung cấp dòng điện hạ áp cho cuộn sơ cấp của cuộn đánh lửa, để lúc này trong cuộn thứ cấp hình thành dòng điện cao áp. Dòng điện được tạo ra chạy tới tiếp điểm trung tâm của bộ phân phối dòng điện cao áp.
Các tiếp điểm của bộ ngắt nằm dưới nắp bộ phân phối đánh lửa. Tiếp điểm chuyển động được ép liên tục vào tiếp điểm cố định nhờ một lò xo lá đặc biệt. Các tiếp điểm này mở trong một khoảng thời gian rất ngắn tại thời điểm cam tới của con lăn truyền động của bộ phân phối ấn vào búa tiếp điểm di động.
Để các tiếp điểm không bị hỏng sớm, một tụ điện được sử dụng để bảo vệ các tiếp điểm không bị cháy. Thực tế là tại thời điểm mở các tiếp điểm di động và cố định, một tia lửa mạnh có thể trượt giữa chúng, nhưng tụ điện hấp thụ gần như toàn bộ phóng điện.
Một nhiệm vụ khác của tụ điện là giúp tăng điện áp trong cuộn thứ cấp của cuộn đánh lửa. Khi các tiếp điểm di động và cố định của cầu dao được mở ra, tụ điện bị phóng điện và tạo ra dòng điện ngược trong cuộn dây hạ áp, làm tăng tốc độ biến mất của từ trường. Theo quy luật vật lý, từ trường biến mất trong cuộn sơ cấp càng nhanh thì dòng điện xuất hiện ở cuộn thứ cấp càng mạnh.
Chức năng này của tụ điện là vô cùng quan trọng. Rốt cuộc, nếu nó bị lỗi, động cơ xe hơi có thể không hoạt động, vì điện áp phát sinh trong cuộn thứ cấp sẽ không đủ để đánh thủng khe hở giữa các điện cực của bugi và do đó, tạo ra tia lửa điện.
Bộ ngắt mạch điện áp thấp và bộ phân phối dòng điện cao áp được kết hợp trong một vỏ và đại diện cho một thiết bị được gọi là bộ phân phối. Các yếu tố chính của nó:
che bằng danh bạ;
lực kéo;
cơ quan điều chỉnh chân không;
màng ngăn của bộ điều chỉnh chân không;
rôto phân phối (con trượt);
tấm đế;
điện trở;
xúc than;
bộ điều chỉnh ly tâm có tấm;
cam ngắt;
tấm cầu dao di động;
cân nặng;
liên hệ với nhóm;
ổ lăn.
Với sự trợ giúp của rôto và vỏ bọc, dòng điện cao áp tạo ra trong cuộn dây đánh lửa được phân phối qua các xi-lanh động cơ (chính xác hơn là qua các bugi trong mỗi xi-lanh). Hơn nữa, dòng điện qua dây điện áp cao đi đến tiếp điểm trung tâm của nắp bộ phân phối, và sau đó qua góc tiếp xúc của lò xo với tấm rôto (thanh trượt). Rôto quay và dòng điện đi qua một khoảng không khí nhỏ đến các tiếp điểm bên của nắp bộ phân phối. Các dây cao áp được nối với các tiếp điểm này, dẫn dòng điện đến các bugi. Hơn nữa, các dây dẫn với các tiếp điểm được kết nối theo một trình tự được xác định nghiêm ngặt, giúp thiết lập thứ tự hoạt động của các xi lanh của động cơ đốt trong.
Trong hầu hết các trường hợp, trình tự hoạt động của động cơ 4 xi lanh như sau: đầu tiên, hỗn hợp làm việc bốc cháy trong xi lanh thứ nhất, sau đó ở xi lanh thứ ba, sau đó ở xi lanh thứ tư và cuối cùng là ở xi lanh thứ hai. Với thứ tự này, tải trọng trên trục khuỷu được phân bổ đều.
Dòng điện cao áp phải chạy đến bugi không phải vào thời điểm pít-tông đã đạt đến tâm điểm chết trên, mà là sớm hơn một chút. Các piston trong xylanh chuyển động với tốc độ rất cao, và nếu xuất hiện tia lửa điện tại thời điểm piston ở trạng thái trên, hỗn hợp làm việc bị cháy sẽ không có thời gian để tạo áp suất cần thiết, dẫn đến mất công suất động cơ. Nếu hỗn hợp bốc cháy sớm hơn một chút thì khi đó piston sẽ chịu áp suất lớn nhất, do đó, động cơ sẽ thể hiện công suất cực đại.
Chính xác thì tia lửa sẽ xuất hiện khi nào? Thông số này được gọi là thời điểm đánh lửa: pít-tông không đạt khoảng 40-60 ° tới tâm điểm chết trên, nếu đo bằng góc quay của trục khuỷu.
Để điều chỉnh thời điểm đánh lửa ban đầu, hộp phân phối được xoay cho đến khi tìm thấy tùy chọn tối ưu. Trong trường hợp này, thời điểm mở các tiếp điểm di động và tĩnh của bộ ngắt được chọn khi chúng tiếp cận hoặc di chuyển ra khỏi cam tới của con lăn truyền động của bộ phân phối. Nhân tiện, bộ phân phối được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ.
Ở các chế độ hoạt động khác nhau của động cơ, điều kiện cháy của hỗn hợp làm việc thay đổi, do đó thời điểm đánh lửa cần được điều chỉnh liên tục. Hai thiết bị giúp giải quyết vấn đề này: bộ điều khiển thời gian đánh lửa ly tâm và chân không.
Bộ điều khiển thời điểm đánh lửa ly tâm gồm hai quả cân trên các trục, lắp trên đĩa trục truyền động. Hai quả nặng được kéo vào nhau bằng hai lò xo. Ngoài ra, chúng có các chốt được lắp vào các khe trong tấm cam của bộ ngắt. Mục đích chính của bộ điều khiển thời điểm đánh lửa ly tâm là thay đổi thời điểm xuất hiện tia lửa điện giữa các điện cực của bugi, tùy thuộc vào tốc độ quay của trục khuỷu động cơ.
Khi tốc độ quay của trục khuỷu tăng lên, các trọng lượng dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ chuyển hướng sang hai bên và quay đĩa cùng với cam của bộ ngắt theo hướng quay của nó một góc nhất định, điều này làm cho các tiếp điểm của bộ ngắt mở sớm hơn. Do đó, thời điểm đánh lửa được tăng lên.
Khi tốc độ quay của trục khuỷu giảm thì lực ly tâm cũng giảm. Dưới tác dụng của lò xo kẹp, các quả nặng hội tụ, làm quay đĩa cam ngắt theo chiều ngược lại. Kết quả là giảm thời điểm đánh lửa.
Bộ điều chỉnh chân không được thiết kế để tự động thay đổi thời điểm đánh lửa tùy thuộc vào tải động cơ hiện tại. Như bạn đã biết, tùy thuộc vào trạng thái của van tiết lưu, một hỗn hợp các thành phần khác nhau đi vào xi lanh động cơ, tương ứng sẽ mất một thời gian khác nhau cho quá trình cháy của nó.
Bộ điều chỉnh chân không được gắn trong bộ phân phối, và thân bộ điều chỉnh được chia bởi một màng ngăn thành hai khoang, một trong số đó thông với khí quyển, khoang còn lại thông qua một ống với bộ chế hòa khí (chính xác hơn là có khoảng trống tiết lưu). Khi đóng van tiết lưu, chân không trong bộ điều chỉnh chân không tăng lên, màng ngăn, thắng lực cản của lò xo hồi vị, uốn cong ra ngoài và thông qua một thanh đặc biệt làm quay đĩa chuyển động theo chiều quay của cam ngắt theo chiều tăng thời điểm đánh lửa. Khi van tiết lưu mở, chân không trong khoang giảm, màng ngăn dưới tác dụng của lò xo sẽ \u200b\u200buốn cong theo hướng ngược lại, làm quay đĩa cắt theo chiều quay của cam theo hướng giảm thời điểm đánh lửa.
Trên những chiếc ô tô cũ của Liên Xô và Nga, bạn có thể điều chỉnh đánh lửa bằng tay bằng bộ hiệu chỉnh trị số octan.
Yếu tố quan trọng của hệ thống đánh lửa trên ô tô là bugi. Bất kể bạn lái xe gì - Mercedes, Zhiguli, Lexus hay Zaporozhets - bạn không thể làm gì nếu không có nến. Nhớ lại rằng số lượng bugi tương ứng với số lượng xi lanh của động cơ.
Khi dòng điện cao áp đi vào bugi từ bộ phân phối, phóng điện sẽ nhảy giữa các điện cực của nó, đốt cháy hỗn hợp làm việc trong xi lanh. Trong quá trình cháy, hỗn hợp làm việc ép lên pít-tông, dưới tác dụng của áp suất, pít-tông sẽ chuyển động xuống và cuốn trục khuỷu, từ đó mô-men xoắn được truyền đến các bánh dẫn động của ô tô.
Còn đối với hệ thống đánh lửa không tiếp xúc (bóng bán dẫn), ưu điểm chính của nó là khả năng tăng công suất của điện áp cung cấp cho các điện cực của bugi. Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể việc khởi động nguội của động cơ cũng như hoạt động của động cơ trong mùa lạnh. Ngoài ra, xe có hệ thống đánh lửa không tiếp xúc sẽ tiết kiệm hơn.
Các yếu tố chính của hệ thống đánh lửa không tiếp xúc là:
nguồn của dòng điện (pin và máy phát điện);
cuộn đánh lửa;
bugi;
cảm biến nhà phân phối;
công tắc điện;
công tắc đánh lửa;
dây cao áp và hạ áp.
Một tính năng đặc trưng của hệ thống bóng bán dẫn là không có tiếp điểm ngắt, thay vào đó là một cảm biến đặc biệt được sử dụng. Nó gửi các xung tới công tắc, điều khiển cuộn dây đánh lửa. Cuộn dây đánh lửa chuyển dòng điện hạ thế thành dòng điện cao áp như bình thường.
Trong số các sự cố thường gặp nhất của hệ thống đánh lửa trên ô tô, trước hết, cần lưu ý đánh lửa muộn hoặc sớm, ngắt một hoặc nhiều xi-lanh, cũng như đánh lửa thiếu hoàn toàn.
Nếu bạn nhận thấy động cơ bị mất điện và quá nóng đồng thời, có thể là nguyên nhân dẫn đến việc đánh lửa muộn. Khi mất công suất kèm theo tiếng kêu đặc trưng trong động cơ, rất có thể đó là hiện tượng đánh lửa sớm. Trong mọi trường hợp, để giải quyết vấn đề, cần phải điều chỉnh thời điểm đánh lửa (như người lái xe ô tô nói là cài đặt đánh lửa). Ở những chiếc xe hơi hiện đại, bạn hầu như không thể tự làm được điều này, vì vậy hãy liên hệ ngay với trạm dịch vụ.
Nếu một xi lanh hoạt động không liên tục (động cơ bị cháy) - trước hết, hãy kiểm tra tình trạng của bugi: có thể cặn cacbon đã hình thành trên các điện cực của nó, cần phải loại bỏ hoặc phải điều chỉnh khe hở giữa các điện cực. Ngoài ra, nguyên nhân của sự cố bugi là sự hiện diện của các vết nứt và hư hỏng cơ học khác trên sứ cách điện.
Lưu ý: Đèn cầy là một trong những bộ phận ít khi cần thay thế. Trung bình một chiếc bugi có thể "đi" vài chục nghìn km, do đó, nguyên nhân của những sự cố như vậy không hẳn là do trục trặc của bugi.
Ngay cả một người lái xe thiếu kinh nghiệm cũng có thể thay thế bugi. Để thực hiện việc này, hãy ngắt kết nối các dây điện cao áp khỏi chúng, sau đó tháo các cây nến cũ bằng cờ lê bugi đặc biệt và vặn vào các dây mới. Hoạt động rất đơn giản, nó được thực hiện theo nghĩa đen trong 10-20 phút.
Đôi khi bằng mắt thường rất khó xác định bugi nào bị lỗi (tức là xi lanh nào làm việc không liên tục). Để phát hiện hư hỏng, lần lượt ngắt kết nối các dây điện cao áp khỏi các bugi tương ứng bằng cách tháo các mẹo của chúng: nếu động cơ ngắt nhiều hơn, bugi này hoạt động tốt, và nếu hoạt động của động cơ không thay đổi thì có nghĩa là nó đã bị lỗi. Một xác nhận bổ sung về sự cố của bugi có thể là nó sẽ lạnh hơn phần còn lại sau khi tháo bugi khỏi động cơ nóng.
Xảy ra hư hỏng đối với dây cao áp, do điện được cung cấp không liên tục hoặc hoàn toàn. Nên kiểm tra trạng thái của tiếp điểm mà dây nối với nến: xảy ra trường hợp để loại bỏ sự cố, chỉ cần ấn chặt là đủ. Ở những chiếc xe cũ hơn có hệ thống đánh lửa tiếp xúc, vấn đề có thể nằm ở ổ cắm tương ứng của nắp bộ phân phối cầu dao.
Nếu có sự gián đoạn trong hoạt động của các bình khác nhau, hãy kiểm tra tình trạng của dây cao áp trung tâm: có khả năng bị hỏng cách điện. Có thể là do tụ điện bị hỏng, dây cao áp tiếp xúc kém với đầu cực của cuộn dây đánh lửa hoặc ổ cắm của nắp bộ phân phối cầu dao (trên xe ô tô có hệ thống đánh lửa tiếp điểm). Ở những chiếc xe cũ, nguyên nhân có thể là cháy các tiếp điểm của cầu dao, tiếp điểm chuyển động của cầu dao bị chập không liên tục do cách điện bị hỏng, vết nứt trên nắp bộ phân phối, khe hở không được kiểm soát giữa các tiếp điểm của cầu dao.
Các vấn đề về tia lửa được giải quyết bằng cách phun nước vào bộ phân phối đánh lửa và dây điện cao áp. Một loại bình xịt như vậy được bán ở các chợ xe hơi và các cửa hàng chuyên dụng. Đặc biệt, bình xịt VD-40 được giới chơi xe trong nước ưa chuộng.
Một triệu chứng khá khó chịu là hoàn toàn không đánh lửa. Theo quy luật, nguyên nhân nằm ở trục trặc của mạch điện áp cao hoặc điện áp thấp. Để loại bỏ chúng, bạn sẽ phải liên hệ với một trạm dịch vụ.
Chú ý: Nếu bạn tự mình thực hiện công việc bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống đánh lửa khi động cơ đang chạy, không được dùng tay chạm vào các bộ phận của hệ thống đánh lửa và cũng không kiểm tra hoạt động của chúng "để tìm tia lửa". Khi đánh lửa, đầu nối phích cắm không được ngắt khỏi công tắc, vì điều này có thể làm hỏng tụ điện. Không đặt chung một bó dây cao áp và hạ áp.
© A. Pakhomov (hay còn gọi là IS_18, Izhevsk)
Nhiệm vụ chính của hệ thống đánh lửa của động cơ xăng hiện đại là tạo ra xung điện áp cao cần thiết để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu - không khí. Sự bốc cháy ban đầu của hỗn hợp xảy ra từ năng lượng giải phóng trong dây đánh thủng. Trong phần lớn của dây, tia lửa điện gây ra sự đốt nóng nhiệt gần như tức thời của các phân tử của hỗn hợp, sự ion hóa của chúng và phản ứng hóa học giữa chúng. Nếu năng lượng được giải phóng trong quá trình này đủ để bắt đầu phản ứng đốt cháy hỗn hợp trong phần thể tích còn lại của buồng đốt, thì hỗn hợp sẽ bốc cháy và xi lanh sẽ hoạt động bình thường. Nếu không, có thể xảy ra cháy sai. Do đó, hệ thống đánh lửa đóng một trong những vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự đánh lửa đáng tin cậy của hỗn hợp nhiên liệu-không khí.
Kiểm tra các phần tử của hệ thống đánh lửa là thao tác bắt buộc khi thực hiện công việc chẩn đoán. Nó bao gồm một danh sách khá phong phú các hành động sử dụng nhiều kỹ thuật. Phần sau bao gồm việc phân tích đồ thị dao động của sự cố điện áp cao và sự đốt cháy tia lửa, thu được với sự trợ giúp của máy thử động cơ.
Chúng ta hãy nhớ lại ngắn gọn các khoảnh khắc đặc trưng của biểu đồ dao động này:
Thời gian tích lũy là thời gian mà năng lượng được tích lũy trong từ trường của cuộn dây. Nó được xác định bởi bộ điều khiển phù hợp với chương trình được nhúng trong nó hoặc bằng công tắc đánh lửa. Ngày xưa, thời gian tích lũy phụ thuộc vào góc của trạng thái đóng của các tiếp điểm, nhưng các hệ thống như vậy đã lỗi thời một cách vô vọng và sẽ không được chúng tôi xem xét. Thời gian cháy là thời gian dòng điện tồn tại giữa các điện cực của nến. Phụ thuộc vào nhiều yếu tố và là 1 ... 2 ms.
Tại thời điểm mở mạch sơ cấp của hệ thống đánh lửa, ở cuộn thứ cấp sinh ra xung cao áp. Giá trị điện áp tại đó khe hở tia lửa điện đánh thủng được gọi là điện áp đánh thủng. Khi phân tích một dạng sóng, giá trị này phải được đo và đánh giá. Hãy nói về cách điều này có thể được thực hiện, nó sẽ phụ thuộc vào những gì.
Luận điểm quan trọng nhất phải được phát biểu trước khi tiếp tục cuộc trò chuyện là: hệ thống đánh lửa của động cơ hiện đại là một phần của hệ thống quản lý động cơ, cơ cấu chấp hành của hệ thống này.
Sự khác biệt cơ bản giữa một hệ thống hiện đại và một hệ thống có bộ điều chỉnh ly tâm và chân không, được biết đến từ những chiếc xe VAZ cổ điển là gì? Sự khác biệt nằm ở điều quan trọng nhất. Nếu trước đó danh sách các nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa bao gồm việc hình thành thời gian lưu trữ năng lượng trong cuộn dây và điều chỉnh thời điểm đánh lửa tùy thuộc vào tốc độ trục khuỷu và tải động cơ, thì chức năng của hệ thống đánh lửa hiện đại chỉ là tạo ra xung điện áp cao và phân phối chúng đến các xi lanh động cơ. Nhiệm vụ tính toán UOZ tối ưu và thời gian tích lũy được giao cho khối điều khiển động cơ điện tử. Để phân tích thành thạo các biểu đồ, cần phải hiểu rõ ràng cách thức hoạt động của hệ thống quản lý động cơ trong việc điều khiển hệ thống đánh lửa.
Để hiểu đúng về kỹ thuật chẩn đoán, bạn cần phải biết nguyên lý hoạt động của một phần tử này hay một phần tử khác, xem các mối quan hệ nguyên nhân và kết quả, và trước hết, nhất thiết phải nắm được cách thức hoạt động của khe hở tia lửa điện.
Chúng ta hãy xem xét một cách đơn giản cơ chế hình thành dây đứt. Nói chung, các chất khí và hỗn hợp của chúng là chất cách điện lý tưởng. Nhưng do tác động của bức xạ vũ trụ ion hóa, các điện tử tự do luôn có trong không khí và do đó, các ion tích điện dương - phần còn lại của các phân tử. Do đó, nếu đặt chất khí vào giữa hai điện cực và đặt vào chúng một hiệu điện thế thì giữa các điện cực sẽ xuất hiện dòng điện. Tuy nhiên, cường độ của dòng điện này rất nhỏ do số lượng electron và ion nhỏ.
Tùy chọn đang được xem xét là lý tưởng. Một điện trường đều được hình thành giữa các điện cực phẳng nằm cách xa nhau một khoảng nhỏ. Một trường được gọi là đồng nhất, cường độ của trường đó tại bất kỳ điểm nào không thay đổi. Bên trong khe hở tia lửa, các electron di chuyển về phía một điện cực tích điện dương, nhận được gia tốc do tác dụng của điện trường lên chúng. Tại một giá trị nhất định của hiệu điện thế trên các điện cực, động năng do êlectron thu được trở nên đủ cho quá trình ion hóa phân tử do va chạm.
Điều này được giải thích bởi các số liệu:
 | |
|
| Hình 3 | Hình 4 | |
| Electron tự do 1 (Hình 3), khi va chạm với một phân tử trung hòa, phân tách nó thành electron 2 và một ion dương. Các điện tử 1 và 2 khi va chạm thêm với các phân tử trung hòa lại tách chúng thành các điện tử 3 và 4 và các ion dương, v.v ... Hiện tượng tương tự cũng xảy ra khi các ion tích điện dương chuyển động (Hình 4).Sự nhân lên giống như tuyết lở của các ion dương và electron xảy ra khi các ion dương va chạm với các phân tử trung tính. |
||
Do đó, quá trình này ngày càng tăng, và sự ion hóa trong chất khí nhanh chóng đạt giá trị rất cao. Hiện tượng này khá giống với một trận tuyết lở trên núi, vì nguồn gốc của nó là một lượng tuyết không đáng kể là đủ. Do đó, quá trình được mô tả được gọi là tuyết lở ion. Kết quả là, một dòng điện đáng kể phát sinh giữa các điện cực, tạo ra một kênh ion hóa và được đốt nóng cao. Nhiệt độ trong kênh đạt tới 10.000 K. Điện áp tại đó tuyết lở ion xảy ra là điện áp đánh thủng được coi là trước đây. Nó được chỉ định là Upr. Sau khi đánh thủng, điện trở của kênh có xu hướng bằng không, dòng điện đạt hàng chục ampe và điện áp giảm xuống. Ban đầu, quá trình diễn ra trong một vùng rất hẹp, nhưng do nhiệt độ tăng nhanh, kênh phân hủy mở rộng với tốc độ siêu âm. Trong trường hợp này, một sóng xung kích được hình thành, được tai nhận biết như một tiếng rắc đặc trưng.
Theo quan điểm thực tế, quan trọng nhất là giá trị của điện áp đánh thủng, giá trị này có thể được đo và đánh giá sau khi có được đồ thị. Hãy phân tích các yếu tố mà nó phụ thuộc vào.
một . Rõ ràng là giá trị của điện áp đánh thủng sẽ bị ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa các điện cực. Khoảng cách càng lớn, cường độ điện trường trong không gian giữa các điện cực càng giảm, các hạt mang điện sẽ thu được ít động năng hơn khi chuyển động. Và theo đó, những thứ khác bằng nhau, giá trị lớn hơn của điện áp đặt vào sẽ được yêu cầu để đánh thủng khe hở tia lửa.
2. Nồng độ của các phân tử khí trong khe hở tia lửa càng thấp thì số phân tử trên một đơn vị thể tích càng nhỏ và quãng đường các hạt mang điện bay tự do giữa hai lần va chạm liên tiếp càng dài. Theo đó, động năng chúng tích trữ trong quá trình chuyển động càng lớn và xác suất ion hóa va chạm tiếp theo càng cao. Do đó, điện áp đánh thủng tăng khi nồng độ phân tử khí tăng lên. Trong thực tế, điều này có nghĩa là điện áp đánh thủng tăng khi tăng áp suất trong buồng đốt.
3. Để giải quyết các vấn đề chẩn đoán, điều quan trọng là phải biết sự phụ thuộc của điện áp đánh thủng vào sự hiện diện của các phân tử hydrocacbon trong không khí, tức là nhiên liệu. Nói chung, các phân tử nhiên liệu là chất điện môi. Nhưng chúng là các chuỗi hydrocacbon dài, sự phá hủy trong điện trường xảy ra sớm hơn so với các phân tử tảo cát tương đối ổn định của khí trong khí quyển. Kết quả là, sự gia tăng số lượng phân tử nhiên liệu (làm giàu hỗn hợp) dẫn đến giảm điện áp đánh thủng.
4 . Điện áp đánh thủng sẽ bị ảnh hưởng đáng kể bởi hình dạng của các điện cực bugi. Trong trường hợp lý tưởng đã xét ở trên, giả thiết rằng các điện cực là phẳng, và điện trường phát sinh giữa chúng là đều. Trong thực tế, hình dạng của các điện cực bugi khác với mặt phẳng, điều này gây ra cấu trúc không đồng nhất của điện trường. Có thể lập luận rằng giá trị của điện áp đánh thủng phụ thuộc phần lớn vào hình dạng của các điện cực và điện trường do chúng tạo ra.
5. Điện áp đánh thủng của một bugi thực sẽ phụ thuộc vào cực của điện áp đặt vào. Lý do của hiện tượng này như sau. Khi nung kim loại đến nhiệt độ đủ cao, các êlectron tự do bắt đầu rời khỏi mạng tinh thể của kim loại. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt. Một đám mây electron được hình thành, biểu thị trong hình bằng màu vàng. Do điện cực trung tâm của bugi có nhiệt độ cao hơn điện cực bên nên sự phát xạ nhiệt từ bề mặt của nó rõ ràng hơn. Do đó, đặt điện thế dương vào điện cực bên sẽ dẫn đến đánh thủng khe hở tia lửa điện ở điện áp thấp hơn so với trường hợp ngược lại.
6. Vì quá trình đánh thủng đang được xem xét xảy ra trong buồng đốt của động cơ thực, bản chất của chuyển động của các khí trong buồng đốt, nhiệt độ và áp suất của chúng tại thời điểm phát tia lửa điện, vật liệu và nhiệt độ của điện cực bugi, cũng như các đặc điểm thiết kế của hệ thống đánh lửa được sử dụng sẽ ảnh hưởng đến điện áp đánh thủng.
7. Thực tế sau đây cũng thú vị theo nghĩa ứng dụng. Các ion mang điện tích dương là hạt nhân của phân tử và có khối lượng đáng kể. Từ khóa học vật lý đã biết rằng thực tế tất cả khối lượng của một phân tử đều chứa trong hạt nhân, và khối lượng của một electron là không đáng kể so với hạt nhân. Các ion, đến điện cực âm, nhận một điện tử và biến thành phân tử trung hòa, nhưng đồng thời chúng bắn phá điện cực, phá hủy mạng tinh thể của nó. Trong thực tế, điều này chuyển thành xói mòn điện cực. Điện cực dương ít bị phá hủy hơn vì nó bị bắn phá bởi các điện tử khối lượng thấp.
Và cuối cùng, hãy xem xét một điểm quan trọng khác mà bạn cần luôn ghi nhớ khi phân tích một biểu đồ dao động điện áp cao. Hãy tham khảo hình vẽ.
Nó cho thấy một đồ thị của áp suất trong xi lanh so với góc của trục khuỷu khi không đánh lửa. Giả sử rằng thời điểm phát tia lửa điện tương ứng với thời điểm đánh lửa của UOZ 1. Áp suất trong xilanh sẽ là P1. Theo đó, tại thời điểm UOZ 2, áp suất sẽ bằng P2. Rõ ràng là áp suất tại thời điểm phát tia lửa điện và do đó, điện áp đánh thủng phụ thuộc vào thời điểm đánh lửa.
Hệ quả của sự phụ thuộc này là thực tế là khi tăng tốc độ quay bằng cách mở van tiết lưu một cách trơn tru, giá trị của điện áp đánh thủng sẽ được quan sát thấy. Và nói chung, điện áp đánh thủng phụ thuộc vào UOZ ở tất cả các chế độ vận hành của động cơ.
Và bây giờ bạn cần nhớ rằng bộ điều khiển điện tử giám sát tốc độ không tải bằng cách thay đổi UOZ. Quá trình điều chỉnh có thể được quan sát bằng máy quét ở chế độ "dòng dữ liệu" khi động cơ đang chạy với van tiết lưu đóng hoàn toàn. Đồng thời, UOZ thay đổi trong một phạm vi khá rộng, đặc biệt là trên các động cơ bị mòn hoặc bị lỗi. Tuy nhiên, nếu mở van tiết lưu và do đó đưa thiết bị ra khỏi chế độ kiểm soát tốc độ, bạn có thể thấy rằng giá trị SPL trở nên khá ổn định.
Do hoạt động của bộ điều khiển tốc độ phần mềm trên biểu đồ dao động điện áp cao mà các giá trị khác nhau của điện áp đánh thủng được quan sát ngay cả trong cùng một khung:
Dựa trên những cân nhắc ở trên, có vẻ dễ dàng đi đến kết luận:
một . Không thể rút ra bất kỳ kết luận rõ ràng nào từ giá trị tuyệt đối của điện áp đánh thủng. Ngay cả trên cùng một động cơ, nó sẽ phụ thuộc vào thương hiệu phích cắm được lắp đặt, vào hình dạng của các điện cực, vào khoảng cách điện cực. Nó cũng phụ thuộc vào loại hệ thống đánh lửa được lắp đặt và thậm chí vào thiết kế của buồng đốt. Ví dụ, ở tốc độ không tải của các động cơ khác nhau, bạn có thể thấy điện áp đánh thủng từ 5 đến 15 kV và bất kỳ giá trị nào trong số này sẽ là bình thường.
2. Sự chênh lệch giá trị của điện áp đánh thủng khi không tải của động cơ được trang bị hệ thống điều khiển điện tử không phải là khuyết tật. Đây là hệ quả của thuật toán điều khiển tốc độ không tải.
3. Nếu hệ thống DIS xảy ra, thì điện áp đánh thủng trong các xi lanh được ghép nối sẽ luôn khác nhau. Đây là hệ quả của thực tế là trong hệ thống DIS, cực tính của điện áp đặt vào các ngọn nến là ngược nhau, và do đó các giá trị điện áp đánh thủng cũng sẽ khác nhau.
4 . Có ý nghĩa khi so sánh điện áp đánh thủng trong các xi lanh khác nhau. Máy kiểm tra động cơ thường hiển thị dữ liệu thống kê: giá trị trung bình, lớn nhất và nhỏ nhất của điện áp đánh thủng. Nếu có sự sai lệch đáng kể trong một hoặc nhiều xi lanh thì cần phải tìm kiếm thêm.
