Bài giảng Đánh lửa transitor

Với hệ thống đánh lửa thường sử dụng vít lửa tuy đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống đánh lửa trên ô tô, tuy nhiên chúng có khá nhiều nhựơc điếm:
Các chi tiết chuyến động nhiều gây nên hiện tượng mòn
Cho dù được bảo vệ bỡi tụ điện nhưng mặt vít vẫn bị cháy rỗ và bào mòn.
Dòng điện sơ cấp nhỏ (nhỏ hơn 4A).
Thời gian ngậm điện thay đổi không phù họp với tốc động cơ.
Bảo dưỡng thường xuyên.
CÔNG DỤNG
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 đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong xy lanh ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRANSITOR
Dãy€30 áp
Eiộ đánh lừa sớm chăn không
CÁC BỘ PHẬN
Ắcquy
Bô bin
Delco (Bộ chia điện)
Igniter
Dây cao áp
Các bugi
YÊU CẦU
Tia lửa điện phải mạnh đê có đủ khả năng phóng r qua lực cản của hỗn hợp ở giữa hai cực bu gi ở cuối quá trình nén ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
Thời diêm đánh lửa phải chính xác phù hợp sự thay đoi tốc độ và tải trọng.
Có độ tin cậy cao, chịu được rung động và nhiệt độ cao.
MÔ TẢ
Distributor
Bộ tạo tín hiệu được bố trí bên trong delco đểâ thay thế cho cam và vít lửa.
Transistor dùng để đóng ngắt dòng sơ cấp.
Điện trở đặt trong bobine.
Cực B nối IG contact máy.
Cực (+) nối ST contact máy.
Cực (-) nối với bộ chia điện.
BỘ TẠO TÍN HIỆU
(AC output voltage)
magnet
Một nam châm vĩnh cửu.
Cuộn dây tạo líu hiệu AC.
Khung từ.
Một rotor tín hiệu.
Số răng của rotor bằng với số xy lanh động cơ.
NGUYÊN LÝ
EMF	Flux density
A- Không có sự thay đổi từ thông. B- Sự thay đổi từ thông max.
C- Sự thay đổi từ thông bằng không. D- sự thay đổi từ thông max.
NGUYÊN LÝ TẠO ĐIỆN CAO ÁP
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, thì nó sẽ tạo ra một từ trường.
Khi dòng điện bị ngắt thì nó sẽ tạo ra một sức điện động tự cảm.
Hiện tượng tự cảm tương hỗ
Dòng điện không đổi chạy qua cuộn dây sơ cấp, không có sự thay đổi từ thông, nên không có sức điện động tạo ra trong cuộn thứ cấp.
Khi cắt dòng sơ cấp, từ thông trong cuộn sơ mất đột ngột và xuất hiện sức điện động thứ cấp.
”— 1	z	z	
Môi quan hệ giữa cuộn sơ và thứ
Signal generator
Detector
Dwell control
Igniter
IGNITER
Ignition coil
Amplifier
Current limiting circuit
To spark plugs
Power transistor
Igniter bao gồm bộ dò tín hiệu, bộ khuêch đại tín hiệu và transistor công suất.
Bộ điều khiển góc ngậm điện hiệu chỉnh tín hiệu sơ cấp cho phù hợp với tốc độ động cơ.
Signal	Igniter
generator	—
NGUYÊN LÝ HÊ THỐNG
Khi động cơ dừng:
Neu contact on thì có điện áp tại điểm p, nhưng không đủ điều khiển transistor mở
TRANSISTOR TURNED ON
Khi động cơ chạy:
Khi khởi động, xung tín hiệu sẽ đưọc tạo ra từ bộ tạo tín hiệu.
Nếu điện áp là dương, thì nó bổ xung cho điện áp của accu làm tăng điện áp tại điểm Q, nên transistor mở.
Khi điện áp AC trong bộ tạo tín hiệu âm, làm cho điện áp tại điểm Q giảm và transistor đóng.
Cuộn thứ cắp Lõi sầl Cuộn sơ cáp
IC đánh lừa
Cuộn đánh lừa (Có IC đánh lừa)
Rotor
Damper spring
Ball bearing
Breaker points
Itor cap
Condenser
stnbutor shaft
Governor spring
Vacuum advancer
Breaker plate
or -	“
6Ỉ	''
-Governor weight
Primary negative terminal
BỘ CHIA ĐIỆN (DELCO)
Vit lửa.
Lò xo giảm chấn.
Nắp Delco.
Rotor.
Bộ đánh lửa sớm li tâm.
Bộ đánh lửa sớm chân không.
Bộ chọn chỉ số octan.
Tụ điện
2. Điều khiển góc đóng.
Khoãng thời gian khi dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp giảm dần khi tốc độ động cơ tăng, vì vậy điện áp tự cảm trong cuộn thứ cấp giảm xuống.
Điều khiển góc đóng là việc điều khiển bằng điện khoãng từ thời gian khi dòng điện sơ cấp chạy qua cuộn đánh lửa (góc đóng) tuỳ thuộc vào tốc độ quay của trục bộ chia điện.
• • •
Ơũ tốc độ thấp người ta giảm giá góc đóng để tránh dòng điện quá lớn chạy qua, và khi tăng tốc độ quay tăng để tránh vòng sơ cấp giảm.
.Điều khiển giới hạn dòng điện.
Điều khiển dòng điện giới hạn là một hệ thống cải thiện tăng dòng điện chạy trong cuộn dây sơ câp, đảm bảo cho nó luôn không đôi, từ dải tốc độ thâp cho đên phạm vi tốc độ cao, như vậy có thể đạt được đên điện áp thứ câp cao.
Khi làm giảm điện trở cuộn dây và cải thiện đặc tính tăng dòng điện, hệ thông này tăng dòng điện. Vì vậy nếu dùng nó sẽ gây nên cháy cuộn dây cũng như tranzitor. Vì lý do đó, sau khi dòng điện sơ cấp đạt đến gía trị định mức, bộ đánh lửa điều khiển bằng điện đê dòng điện 1611 không chạy qua được.
Do bộ điều khiển giới hạn dòng điện sẽ giới hạn dòng sơ cấp lớn nhất, nên cuộn đánh lửa không cân điện trở ngoài.
fcarth cover
HA (Integrated Ignition Assembly)
Ignition coil /
Pick-up coil
IIA có những đặc điêm sau.
Gọn nhẹ.
Độ tin cậy cao vì không trục trặc do mối dây bị đứt.
Tính chống thấm cao.
Ít ảnh hưỡng bởi điều khiện môi trường.
Sự cần thiết phải điều khiển thời điểm đánh lửa
Năng lượng nhiệt được biến thành động lực có hiệu quả cao nhất khi áp lực nổ cực đại được phát sinh vào thời điểm trục khuỷu ở vị trí 10o sau Điểm Chết Trên (ATDC).
Động cơ không tạo ra áp lực nổ cực đại vào thời điểm đánh lửa; nó phát ra áp lực nổ cực đại chậm một chút, sau khi đánh lửa.
Vì vậy, phải đánh lửa sớm, sao cho áp lực no cực đại được tạo ra vào thời điểm 10o ATDC.
MPa
ATDC1Ũ*
c
Sự bốc cháy (nổ) của hỗn hợp không khí-nhiên liệu không phải xuất hiện ngay sau khi đánh lửa. Thoạt đầu, một khu vực nhỏ (hạt nhân) ở sát ngay tia lửa bắt đầu cháy, và quá trình bắt cháy này lan ra khu vực chung quanh.
Quãng thời gian từ khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đánh lửa cho đến khi nó bốc cháy được gọi là giai đoạn cháy trễ (khoảng A đến B trong sơ đồ).
Giai đoạn cháy trễ đo gần như không thay đổi, và nó không bị ảnh hưởng của điều kiện làm việc của động cơ.
MPa
Sau khi hạt nhân ngọn lửa hình thành, ngọn lửa nhanh chóng lan truyền ra chung quanh. Tốc độ lan truyền này được gọi là tốc độ lan truyền ngọn lửa, và thời kỳ này được gọi là thời kỳ lan truyền ngọn lửa (B~C~D trong sơ đồ).
Ngoài ra, luồng hỗn hợp không khí-nhiên liệu xoáy lốc càng mạnh thì tốc độ lan truyền ngọn lửa càng cao.
Khi tốc độ lan truyền ngọn lửa cao, cần phải định thời đánh lửa sớm. Do đó cần phải điều khiển thời điểm đánh lửa theo điều kiện làm việc của động cơ.
lŨOOrpm	aooorpm	200ũrpm
Đánh lừa sớm
ngọn lửa
Giai đoạn cháy trễ
Giai đoạn lan truyền ngọn lửa
Đánh lửa muộn
Góc quay của trục khuỷu
Thờ điểm đành lừa tồi ưu
C
2
IL
Tý lé tiêu han nhiên Iẽij
Cõng &uấỉ GLia dõng cơ
Nhò	Lởn
	 Tiếng gC 	
Phía muôn 4 Thời diếm dành lùa Phía 5Ửm
(Tá và tie đỡ -dộng cơ khỡng đẺi)
Tiếng gõ trong động cơ do sự tự bốc cháy gây ra, khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu tự bắt lửa trong buồng đốt. Động cơ trở nên dễ bị gõ khi thời điếm đánh lửa sớm.
Hiện tượng tiếng gõ mạnh có ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của động cơ như tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm công suất phát. Trái lại, tiếng gõ nhẹ lại có tác dụng nâng cao tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất.
Công suât động cơ đạt cực đại khi áp suât trong buông đôt
9	r
đạt max sau điêm chêt trên là 10°.
Thời điểm đánh lửa
BTDC 	 TDC ì	 ATDC
10°
Nếu đánh lửa quá sớm dễ sinh cháy kích nổ.
Nếu đánh lửa quá trể làm giảm công suất và hiệu suất của động cơ.
Spring support pin
Screw
Cam
spring
Weight support pin
Guide pin
Cam plate Fly weight
Cam
Cam
Guide pin
plate
Governor spring
Fly weight
Spring support
Distributor shaft
Advance angle
Centrifugal force
VACUUM ADVANCER
DOUBLE VACUUM ADVANCER
Diaphragm
Advancer rod
Diaphragm spring
Khi chỉ số octan của nhiên liệu càng thấp , thì tốc độ cháy càng nhanh nên thời gian cháy ngắn. Vì vậy, đe tránh kích nổ thì phải thực hiện đánh lửa trễ.
Hiệu chỉnh theo chỉ số octan
Platinum-tipped plug
Ordinary plug
BU-GI
CONSTRUCTION OF SPARK PLUG
SPARK GAP VS. REQUIRED VOLTAGE
14,000
12,000
10,000
8,000
6,000
4.000
2,000
Compression pressure Ikg/trn"’!
Temperature of compressed mixture
COMPRESSION PRESSURE vs. REQUIRED VOLTAGE
Điện thế cao trong cuộn thứ cấp làm phát sinh ra tia lửa giữa điện cực trung tâm và điện cực nối đất của bugi để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu đã được nén trong xy-lanh.
□Ễ phóng diên	Khó phóng điên
Nhiệt độ làm việc của bugi từ 450°C đên 950°C.
Nhiệt độ tự làm sạch
• • •	•
Nhiệt độ tự bén lửa
• • •
Biíih thướng	Không binh mường
Biigi
Bugi có cực platin hoặc iriđi
Bu gi Ih&rig thLrông
Bu gi cử CLFC pkưin
8
Bugi cớ cực ĩridĩ
ì
Điện cực phủ Platin
Điện cực
■ phủ ĩriđi
	Điện cực phủ Platiíi
Binh thường
Bãm muội than
Bám dầu
Quá nhiệt
Khaã điện
■ Dộng cơ
ESA (Electronic Spark Advance)
timing rotor
Spark advance
Manifold vacuum-*
ADVANCING BY ENGINE RPM
VACUUM ADVANCING
IC đánh lira
Cuọn đánh lừa (Có IC đán tì lừa)
HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA KHÔNG DELCO
Ignition coil
DLI SYSTEM BLOCK DIAGRAM
Cam position sensor