Đồ Án Thiết kế chế tạo mô hình học cụ Hệ thống đánh lửa ECU

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

I.1. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ.
Hệ thống đánh trên ôtô có nhiệm vụ biến dòng một chiều hạ áp 12V thành xung điện cao áp 12 kV ư 24 kV và tạo ra tia lửa điện trên bugi để đốt cháy hỗn hợp khí – xăng trong xylanh ở cuối kỳ nén. Nhiệm vụ đó đòi hỏi hệ thống đánh lửa phải bảo đảm được các yêu cầu chính sau:
- Tạo ra điện áp đủ lớn (12kV ư 24kV) từ nguồn hạ áp một chiều12 V.

- Tia lửa điện phóng qua khe hở giữa hai cực của bugi trong điềukiện áp suất lớn, nhiệt cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp khí– xăng ở mọi chế độ.

Thời điểm phát tia lửa trên bugi trong từng xylanh phải đúng theo góc đánh lửa và thứ tự đánh lửa quy định.
I.2. CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

I.2.1. Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m:

Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây thứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bugi. Hiệu điện thế cực đại U2m phải lớn để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc biệt lúc khởi động.
I.2.2. Hiệu điện thế đánh lửa Udl:

Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa được xảy ra được gọi là hiệu điện thế đánh lửa (Udl). Hiệu điện thế đánh lửa là một hà m phụ thuộc vào nhiều yếu tố, theo định luật Pashen.

 P: là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.
 δ: khe hở bugi.
 T: nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điệnđánh lửa.

 K: hằng số phụ vào thành phần của hỗn hợp hoà khí.
Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu thế đánh lửa Udl tăng khoảng 20 ư 30%do nhiệt độ hoà khí thấp và hoà khí không được hoà trộn tốt.

Khi động cơ tăng tốc độ, Udl tăng nhưng sau đó Udl giảm từ từ do nhiệt độ cực bugi tăng và áp suất nén giảm do quá trình nạp xấu đi.
Hiệu điện thế đánh lửa có giá trị cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc, có giá trị cực tiểu ở chế độ ổn định khi công suất cực đại.Trong quá trình vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, Udl tăng 20% do điện cực bằngbugi bị mài mòn.


H. I -1. Sự phụ thuộc của hiệu điện thế đánh lửa và tốc độ và tải động cơ.

1. Toàn tải; 2. Nửa tải; 3. Khởi động và cầm chừng. Sau khi đó Udl tiếp tục tăng do khe hở bugi tăng. Vì vậy để giảm Udlphải hiệu chỉnh lại khe hở bugi sau mỗi 10.000 km.

I.2.3. Hệ số dự trữ Kdt:
Hệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m và hiệu điện thế đánh lửa Udl:
Đối với hệ thống đánh lửa thường, do U2m thấp nên Kdt thường nhỏ hơn 1,5. Trên những động cơ xăng hiện đại với với hệ thống đánh lửa điện tử hệ số dự trữ có khả năng tăng cao (Kdt = 1,5 ư 1,8) đáp ứng được việc tăng tỷ số nén, tăng số vòng quay và tăng khe hở bugi.
I.2.4. Năng lượng dự trữ Wdt:

Năng lượng dữ trữ Wdt là năng lượng tích luỹ dưới dạng từ trường trong cuộn dây sơ cấp của bobin. Để đảm bảo tia ửla điện có đủ năng lượng để đốt cháy hoàn toàn hoà khí. Hệ thống đánh lửa phải đảm bảođược năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp của bobin ở một giá trị xác định.

Trong đó:

 Wdl: Năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp.
 L1: Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của bobin.
 Ing: Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm công suất ngắt.
I.2.5. Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp S:

Trong đó:

 S: tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.
 ΔU2 độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp.
 Δt: Thời gian biến thiên của hiệu thế thứ cấp.
Tốc độ biến thiên của hiệu điện thế cấp S càng lớn thì tia lửa điện
xuất hiện tại điện cực bugi càng mạnh nhờ đó dòng không bị rò qua có muội than trên cực bugi, năng lượng tiêu hao trên mạch thứ cấp giảm.


KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN

Hơn ba tháng thực hiện đề tài tôi được sự tận tình hướng dẫn của các thầy trong Khoa Cơ Khí và nhất là thầy Mai Sơn Hải và thầy Huỳnh Trọng Chương, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân đến nay đề tài đã hoàn thành.
Thiết kế chế tạo mô hình học cụ Hệ thống đánh lửa ECU cho phòng thực tập điện chuyên ngành Bộ môn kỹ thuật ô tô Đại học Nha Trang. Vì đây là loại mô hình khó, mới lạ trong khi thiết kế chế tạo với nhiều chi tiết nên đòi hỏi cách đấu các đầu dây chính xác và bố trí trên mô hình học cụ phải thật gọn, thoáng dễ nhìn khi quan sát hệ thống.
Bước đầu làm quen với việc thiết kế chế tạo mô hình học cụ Hệ thống đánh lửa ECU với những chi tiết được vận hành như thật mà đây là một đề tài khó phức tạp, tôi đã cố gắng hết sức mình để hoàn thành đề tài trên.
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN

Trong suốt quá trình làm đề tài tôi thấy có một số ý kiến nghị sau.

Nên có nhiều đề tài về thực hành, sửa chữa cụ thể và những đề tài mới phục vụ cho việc học tập sau này của sinh viên như: thiết kế chế tạo mô hình học cụ và một số đề tài làm đi vào thực tiễn cụ thể để cho sinh viên tiếp cận và làm việc một cách hiệu quả.
Có như vậy thì sau này khi ra trường đi làm việc mới tránh được một phần nào những mới lạ trong thực tế, để vận dụng những kiến thức đã học vào công việc mà mình đảm nhiệm.
Với đề tài của tôi thì tôi có ý kiến sau: nên thiết kế thêm phần hệ

thống phun xăng điện tử thì mô hình thêm phần phong phú đầy đủ hơn.

Vì thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai

sót trong quá trình thực hiện, mong các quí thầy và các bạn thông cảm cho


tôi. Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ dẫn nhiệt

ìtnh của thầy



Trang - 71 -

Mai Sơn Hải, các thầy trong khoa Cơ khí bộ môn Kỹ thuật ô tô, Xưởng Cơ Khí trường Đại học Nha Trang, Thư viện và các bạn trong khoa đã chỉ dẫn và giúp đỡ động viên tinh thần cũng như vật chất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quí báu đó để tôi hoàn thành

đề tài này.