Hệ thống đánh lửa trên ô tô có vai trò vô cùng quan trọng trong khối động cơ của xe. Bạn chưa nắm rõ cách hoạt động của hệ thống đánh lửa trên ô tô? Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và đưa ra giải pháp để bạn bảo trì và sửa chữa hệ thống đánh lửa của xe một cách đầy đủ và chính xác.
Nội Dung Bài Viết
Hệ thống đánh lửa là gì?
Hệ thống đánh lửa là một bộ phận quan trọng của động cơ đốt trong, bao gồm nhiều chi tiết như bugi, các cảm biến xác định thời điểm, bộ điều khiển, dây dẫn và nguồn điện. Nhiệm vụ của nó là phát định thời điểm cần thiết để phóng tia lửa điện với sức nóng lên đến 60.000K, để đốt cháy hỗn hợp khí nén trong buồng đốt của động cơ.
Để đảm bảo hệ thống đánh lửa hoạt động chính xác, hệ thống điều khiển động cơ (ECM) sẽ xác định thời điểm đánh lửa dựa trên các ín hiệu từ các cảm biến và lưu lại thời gian giữa các lần phóng.
Hệ thống đánh lửa điện tử ngày nay có nhiều cải tiến về công nghệ, giúp hoạt động mạnh mẽ và ổn định hơn, không cần hiệu chỉnh tần số điện. Nó cũng có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại.
Các nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa ô tô
Như đã đề cập ở trên, hệ thống đánh lửa đóng vai trò rất quan trọng trong động cơ của xe. Vậy thì, nhiệm vụ chính của hệ thống này là gì? Có hai nhiệm vụ chính mà hệ thống đánh lửa phải thực hiện:
- Tạo ra một dòng điện mạnh để đánh lửa bugi và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu khí.
- Đánh lửa đúng thời điểm để tạo ra công suất tối đa và giảm thiểu khí thải ô nhiễm.
Nếu không có hệ thống đánh lửa, động cơ sẽ không khởi động được. Đây là một phần rất quan trọng của hệ thống động cơ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Hệ thống đánh lửa có chi tiết nào đặc trưng
Hệ thống đánh lửa của động cơ đốt trong thường được bao gồm các chi tiết sau:
- Bộ đánh lửa: bao gồm một ắc quy, một bộ điều khiển và một hoặc nhiều bugi để đánh lửa hỗn hợp khí nhiên liệu.
- Bugi: đây là một trong những chi tiết đặc trưng của hệ thống đánh lửa. Bugi giúp tạo ra điện cực để đốt cháy hỗn hợp khí nhiên liệu trong buồng đốt động cơ.
- Đầu dò: đầu dò đo điện áp của hệ thống đánh lửa và điều chỉnh thời gian đánh lửa để tối ưu hóa hiệu suất động cơ và giảm thiểu khí thải độc hại.
- Bộ điều khiển: bộ điều khiển quản lý thời điểm đánh lửa và đảm bảo rằng hệ thống hoạt động đúng cách.
Tất cả các chi tiết này là rất quan trọng để hệ thống đánh lửa hoạt động hiệu quả và đảm bảo rằng động cơ của bạn luôn hoạt động tốt.
Ngoài ra, quý bạn đọc có thể tham khảo thêm thông tin trong video sau đây:
Hệ thống đánh lửa có ở loại động cơ nào
Hệ thống đánh lửa thường được sử dụng ở các loại động cơ đốt trong, bao gồm động cơ xăng, động cơ diesel và động cơ khí đốt.
Các loại động cơ này đều sử dụng hỗn hợp khí nhiên liệu để hoạt động, và hệ thống đánh lửa được sử dụng để đánh lửa hỗn hợp này để tạo ra sức mạnh và động cơ hoạt động.
Cấu tạo của hệ thống đánh lửa
Để tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí, hệ thống đánh lửa cần phối hợp một số chi tiết sau đây một cách nhịp nhàng:
Bô bin
Đây là một phần rất quan trọng trong hệ thống đánh lửa. Nó giúp khởi động tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu trong động cơ. bô bin tạo ra điện bằng cách sử dụng hiện tượng cảm ứng giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Khi dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp, nó sẽ bị má vít cắt ở thời điểm đánh lửa.
Việc cắt dòng điện sẽ làm giảm cường độ từ trường và tạo ra dòng điện khác trong cuộn thứ cấp theo nguyên lý cảm ứng điện từ để chống lại sự thay đổi đột ngột của từ trường. Với số lượng vòng trong cuộn thứ cấp, công suất của nguồn điện tạo ra có thể lên đến 100000V.
Bộ chia điện
Bộ chia điện là bộ phận tiếp theo trong chuỗi hoạt động của hệ thống đánh lửa. Nhiệm vụ của nó là phân phối điện áp từ bô bin đến từng xi-lanh. Bộ phận này hoạt động trên cơ sở trục chia điện và hệ thống con quay được gắn ở các đầu. Khi con quay được kích hoạt, điện áp cao sẽ được phân phối cho từng xi lanh theo thứ tự nhất định.
Để kích hoạt bugi, điện áp cần đạt từ 40.000 đến 100.000 V. Tuy nhiên, mức độ chính xác phụ thuộc vào loại tia lửa được sử dụng. Bộ chia điện là một phần cơ bản của hệ thống đánh lửa và có cấu tạo khác nhau tùy theo từng loại.
Bộ phận bugi
Sau khi hoàn thành 2 bước trước đó, tiếp theo sẽ là quá trình bugi. Thực chất, dòng điện được sản sinh từ bô bin và truyền qua bộ chia điện để đến bugi. Tại bugi, dòng điện này sẽ được phân bổ đi xuyên qua khe trống để tạo ra tia lửa điện và đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt, giúp động cơ hoạt động.
Thông thường, điện áp cần thiết để kích hoạt bugi sẽ nằm trong khoảng từ 40.000 đến 100.000 V, tuy nhiên, mức cụ thể sẽ phụ thuộc vào từng loại bugi được sử dụng.
Đây là cấu trúc cơ bản giúp hệ thống đánh lửa hoạt động. Ngoài ra, cấu trúc cũng có sự khác biệt tùy thuộc vào loại bugi được sử dụng.
Cấu tạo riêng của hệ thống đánh lửa điện tử
Cấu tạo riêng của hệ thống đánh lửa điện tử bao gồm::
- Nguồn điện (pin): Nó là nguồn cung cấp dòng điện một chiều có điện áp thấp (từ 12 – 14,2V) cho hệ thống.
- Cuộn dây đánh lửa
- Công tắc đánh lửa: Nhiệm vụ của nó là điều chỉnh quá trình bật/tắt của toàn hệ thống đánh lửa.
- Mô đun đánh lửa
- Bộ điều khiển: Nó giám sát, quản lý và kiểm tra cường độ tia lửa một cách tự động và giới hạn thời gian nhất định.
- Bộ phận cảm biến: Nhiệm vụ của nó là phát hiện những thay đổi của hệ thống nguồn điện và hệ thống đánh lửa.
- Phần ứng: Bao gồm điện trở có bánh răng (phần quay), ống hút chân không phía trước và cuộn dây nạp (để bắt tín hiệu điện áp). Khi mô-đun đánh lửa nhận tín hiệu điện áp từ phần ứng, nó thực hiện quá trình tạo và ngắt mạch một cách chuẩn xác để phân phối dòng điện đến các bugi theo chu trình chuẩn nhất.
- Nhóm tiếp điểm
- Bộ phận bugi
Mặc dù có sự khác biệt giữa các bộ phận trong cấu trúc của hệ thống đánh lửa điện tử, nhưng chúng được thiết kế để tương thích với nhau và đồng bộ hoạt động, giúp phát tia lửa điện và đốt cháy nhiên liệu một cách chính xác nhất.
Quá trình phát triển của hệ thống đánh lửa
Hệ thống đánh lửa của động cơ xe hơi được phân thành bốn kiểu chính.
- Kiểu đầu tiên là kiểu điều khiển bằng vít, đây là kiểu hệ thống đánh lửa đơn giản nhất với cấu tạo cơ bản. Trong kiểu này, dòng sơ cấp và thời điểm đánh lửa được điều khiển bằng cơ. Bộ điều chỉnh đánh lửa sớm li tâm tốc và chân không điều khiển thời điểm đánh lửa. Bộ chia điện sẽ phân phối điện cao áp từ cựôn thứ cấp đến các bugi. Tuy nhiên, tiếp điểm của vít lửa cần được điều chỉnh thường xuyên hoặc thay thế.
- Kiểu thứ hai là kiểu bán dẫn, trong đó transistor được sử dụng để điều khiển dòng sơ cấp. Góc đánh lửa sớm được điều khiển bằng cơ hoặc có thể dùng các cảm biến vị trí như loại quang, Hall.
- Kiểu thứ ba là kiểu bán dẫn có ESA (Đánh lửa Sớm bằng điện tử), trong đó không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm. Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển góc đánh lửa sớm.
- Kiểu cuối cùng là hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS), thay vì sử dụng bộ chia điện, hệ thống này sử dụng bô bin đơn hoặc đôi cung cấp điện cao áp trực tiếp cho bugi. Thời điểm đánh lửa được điều khiển bởi ESA của ECU động cơ. Trong các động cơ gần đây, hệ thống đánh lửa này chiếm ưu thế.
Những hệ thống đánh lửa này đều có ưu nhược điểm riêng, tùy vào từng loại động cơ và mục đích sử dụng.
Kiến thức liên quan: Tổng quan về hệ thống Intercooler trên ô tô có gì đặc biệt
Nguyên lí làm việc của hệ thống đánh lửa
Khi bạn khởi động xe, một cơ chế đánh lửa bằng tia lửa điện sẽ được kích hoạt để cho phép dòng điện chạy từ ắc-quy qua công tắc đánh lửa đến cuộn dây sơ cấp. Cuộn dây sơ cấp sẽ kích hoạt cuộn dây cấp phần ứng để nhận tín hiệu điện áp và đưa đến mô-đun đánh lửa.
Bánh răng của điện trở sẽ chạm vào cuộn dây nạp để gửi tín hiệu điện áp đến mô-đun điện tử. Sau khi nhận được tín hiệu, nguồn điện đến cuộn sơ cấp sẽ ngừng đột ngột. Khi bánh răng không còn tiếp xúc với cuộn nạp, dòng điện sẽ tiếp tục được đưa đến các bộ phận của hệ thống đánh lửa điện tử.
Việc tạo ra dòng điện liên tục và gián đoạn này sẽ gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, tạo ra điện áp cao và được gửi đến các phân phối khác của chuyển động quay roto và các tiếp điểm, từ cuộn dây đến bugi. Khi có sự chênh lệch điện áp, đầu bugi sẽ tạo ra tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu.
Xem thêm: Phân loại hệ thống khởi động ô tô gồm những dòng nào
Hệ thống đánh lửa nào được sử dụng phổ biến
Dưới đây là 5 hệ thống đánh lửa phổ biến thường được sử dụng:
Hệ thống đánh lửa bằng vít
Hệ thống đánh lửa dùng má vít, còn được gọi là hệ thống đánh lửa tiếp điểm, là hệ thống đánh lửa đầu tiên được sử dụng trên ô tô. Nó được thiết kế đơn giản với các bộ phận như khóa điện, acquy, điện trở phụ, chấn lưu cao áp, cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp, cam ngắt, tiếp điểm, tụ điện, bugi và roto.
Mặc dù hệ thống đánh lửa này khá ổn định và dễ bảo trì, nhưng vì là thế hệ đầu tiên nên không linh hoạt khi động cơ thay đổi chế độ vận hành. Tuy nhiên, vẫn có thể cải thiện bằng cách nâng cấp lên hệ thống đánh lửa điện tử để đáp ứng nhu cầu của động cơ hiện đại hơn.
Tìm hiểu: hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ gì
Hệ thống đánh lửa bán dẫn
Cải tiến hệ thống đánh lửa bán dẫn cho ô tô đã mang lại nhiều tiện ích hơn và có cấu tạo phức tạp hơn. Có hai loại hệ thống đánh lửa bán dẫn:
- Loại tiếp điểm đơn giản và dễ bảo dưỡng, giá thành rẻ, phù hợp với động cơ tốc độ thấp.
- Loại không tiếp điểm gồm 2 loại:
- Loại cảm ứng có tuổi thọ cao và hoạt động ổn định, nhưng có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành đắt
- Loại quang điện có tuổi thọ cao và cải thiện chất lượng đánh lửa, nhưng khó sửa chữa hơn.
Tóm lại, hệ thống đánh lửa bán dẫn trên ô tô là sự lựa chọn ưu việt hơn so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm, đặc biệt là trên các xe mới có động cơ tầm trung hoặc vừa phải.
Hệ thống đánh lửa Magneto
Hệ thống đánh lửa Magneto sử dụng một nam châm mạnh để tạo ra điện năng cần thiết để đánh lửa hỗn hợp nhiên liệu-khí trong buồng đốt của động cơ.
Cấu tạo của hệ thống đánh lửa Magneto khá đơn giản gồm có: bộ cảm biến, nam châm và cuộn dây. Khi bộ cảm biến nhận được tín hiệu từ bộ điều khiển, nó sẽ kích hoạt nam châm, tạo ra một điện áp cao. Cuộn dây sẽ sử dụng điện áp này để tạo ra điện năng cần thiết để đánh lửa hỗn hợp nhiên liệu-khí.
Hệ thống đánh lửa Magneto có ưu điểm là đơn giản, ổn định và ít hỏng hóc. Nó cũng không cần nguồn điện bên ngoài để hoạt động, vì nam châm tạo ra đủ năng lượng để tạo ra điện áp cần thiết.
Đọc thêm: Hệ thống phun xăng điện tử và 6 điều cần biết
Hệ thống đánh lửa trực tiếp
Hệ thống đánh lửa trực tiếp sử dụng cảm biến và điện tử để kiểm soát thời điểm đánh lửa cho mỗi xi-lanh trong động cơ. Hệ thống này được phát triển để thay thế hệ thống đánh lửa cũ hơn như hệ thống đánh lửa tiếp điểm hoặc hệ thống đánh lửa bán dẫn.
Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp, mỗi xi lanh sẽ có một cặp cảm biến xác định thời điểm đánh lửa chính xác. Điện tử trên xe sẽ xử lý các tín hiệu từ cảm biến và điều chỉnh thời điểm đánh lửa tốt nhất cho từng xi lanh. Hệ thống cũng sẽ kiểm soát tốc độ động cơ và độ cao mực nước biển để điều chỉnh thời điểm đánh lửa.
So với hệ thống đánh lửa truyền thống, hệ thống đánh lửa trực tiếp có nhiều ưu điểm như tăng cường hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải độc hại, độ chính xác cao, ít bảo dưỡng hơn và dễ dàng điều chỉnh.
Hệ thống đánh lửa trực tiếp cũng cho phép các kỹ sư điều chỉnh chính xác thời điểm đánh lửa cho từng xi-lanh trong động cơ để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.
Các hệ thống đánh lửa khác
Ngoài các hệ thống đánh lửa kể trên, còn một số loại hệ thống đánh lửa khác như: hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm, hệ thống đánh lửa có tiếp điểm, DC-CDI, ECU, ESA và hệ thống đánh lửa TCI,…
Mỗi hệ thống có ưu điểm riêng và phù hợp với từng loại động cơ và xe cụ thể. Do đó, khi lựa chọn xe hoặc động cơ, bạn nên chọn hệ thống đánh lửa phù hợp để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ tối ưu.
Một số sự cố thường gặp của hệ thống đánh lửa
Trong quá trình sử dụng, các hệ thống đánh lửa có thể gặp những sự cố sau đây:
Bộ chia điện bị hư hỏng
Trong hệ thống đánh lửa, bộ chia điện là một trong những bộ phận quan trọng nhất. Khi có vấn đề xảy ra ở bộ chia điện, thì sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của cả hệ thống và động cơ.
Một số sự cố có thể xảy ra với bộ chia điện như:
- Nắp delco nứt, bể do va chạm, gây rò rỉ điện áp dẫn đến đánh lửa yếu
- Rotor tín hiệu mòn làm đánh lửa không đồng bộ
- Khả năng đánh lửa giảm do khe hở không chuẩn giữa má tĩnh và má động
- Bộ điều chỉnh đánh lửa áp thấp bị hở màng, gây đánh lửa sai thời điểm
- Lò xo ở bộ điều chỉnh đánh lửa sớm ly tâm yếu.
Để khắc phục các sự cố này, bạn cần thường xuyên kiểm tra bộ chia điện, vệ sinh máy và điều chỉnh khe hở rotor, thay thế các bộ phận hư hại để đảm bảo hệ thống đánh lửa hoạt động tốt và ổn định nhất. Điều này sẽ giúp bạn tránh được các sự cố không mong muốn khi sử dụng động cơ.
Biến áp gặp sự cố
Hệ thống đánh lửa của động cơ cũng có thể bị ảnh hưởng bởi những sự cố liên quan đến biến áp.
Một số lỗi thường gặp bao gồm: nắp biến áp bị cháy, cháy điện trở phụ, bể hoặc nứt nắp biến áp, cháy biến áp và chập mạch vòng dây.
Để tránh những tình huống này xảy ra, cần thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống biến áp, đảm bảo sạch sẽ và khe hở được điều chỉnh đúng cách. Nếu phát hiện bất kỳ hư hỏng nào, cần thay thế ngay để đảm bảo hệ thống đánh lửa hoạt động ổn định và hiệu quả.
Bugi bị hư hỏng
Trong hệ thống đánh lửa của động cơ, bugi đảm nhận nhiệm vụ phát ra tia lửa điện để đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt, từ đó động cơ mới có thể khởi động.
Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, bugi có thể gặp một số hư hỏng như bể đầu sứ bugi, mòn điện cực, chảy điện cực, đánh lửa không đúng tâm hoặc bị bám muội than, gây giảm khả năng đánh lửa.
Điều này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình hoạt động của hệ thống đánh lửa và động cơ nói chung. Vì vậy, nếu bugi hư hỏng, cần phải kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế kịp thời để giúp động cơ hoạt động ổn định.
Hệ thống đánh lửa trên ô tô phát tia lửa yếu
Nếu bạn gặp phải tình trạng xe không khởi động được, động cơ yếu hoặc không đều, thì rất có thể hệ thống đánh lửa đang gặp vấn đề. Khi tia lửa điện yếu, điện thế cao áp từ bộ chia điện đến các bugi sẽ giảm.
Nguyên nhân có thể do biến áp bị hư hỏng, dây điện không đúng chất lượng, hoặc các bugi bị bẩn hoặc dây cao áp bị rò rỉ. Trong trường hợp này, bạn cần kiểm tra và làm sạch các bugi, kiểm tra biến áp, dây cao áp và hệ thống đánh lửa nói chung để giải quyết vấn đề kịp thời.
Đánh lửa không đúng thời điểm
Hệ thống đánh lửa là một trong những bộ phận quan trọng của động cơ xe ô tô, tuy nhiên thường xuyên gặp phải tình trạng đánh lửa quá sớm hoặc muộn.
Nếu đánh lửa quá sớm, nhiên liệu sẽ bị tiêu thụ quá nhanh, động cơ sẽ nóng quá mức và gây tổn hại đến hệ thống. Ngược lại, nếu đánh lửa quá muộn, động cơ sẽ không đốt được nhiên liệu, ống xả có thể bị nổ và gây nguy hiểm.
Các hư hỏng khác
Ngoài những lỗi kể trên, nếu hệ thống đánh lửa gặp bất kỳ dấu hiệu khác thường nào, hãy đưa xe đến một gara uy tín để kỹ sư kiểm tra, tìm ra nguyên nhân hư hỏng và sửa chữa hệ thống đánh lửa. Điều này sẽ giúp đảm bảo an toàn cho bạn cũng như bảo vệ động cơ và hệ thống khác của xe.
Quy trình kiểm tra hệ thống đánh lửa
Dưới đây là các bước chi tiết trong quy trình kiểm tra hệ thống đánh lửa trên xe ô tô:
- Bước 1: Đầu tiên, lắp bộ phân phối điện vào trục truyền động bằng cách quay trục khuỷu và quan sát vị trí máy đầu tiên. Sau đó, lắp các dây cao áp theo đúng thứ tự của động cơ. Khởi động động cơ và điều chỉnh delco quay ở vòng tua máy tối đa để tránh tiếng gõ.
- Bước 2: Khi nổ máy ở chế độ không tải, máy cần phát ra tiếng nổ đều và không bị rung.
- Bước 3: Tiếp tục lên ga và lưu ý âm thanh nghe ngọt và mạnh.
- Bước 4: Cuối cùng, lắp bộ phân phối điện vào vị trí đã điều chỉnh để hệ thống đánh lửa hoạt động kịp thời và tốt nhất.
Sau khi đọc những thông tin chia sẻ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên ô tô, hy vọng bạn đã hiểu rõ vai trò quan trọng của hệ thống đánh lửa trong việc khởi động và thay đổi tốc độ động cơ của xe.
Để đảm bảo mỗi chuyến đi được suôn sẻ, các chủ xe cần quan tâm đến việc bảo dưỡng xe, phát hiện các lỗi hệ thống kịp thời và tìm giải pháp khắc phục phù hợp. Việc đảm bảo hệ thống đánh lửa hoạt động tốt sẽ giúp xe của bạn luôn ổn định và an toàn khi lưu thông trên đường. Hi vọng thông tin trên hữu ích đối với bạn đọc.
Nếu thấy hay hãy like và share để ủng hộ Thành bạn nhé.
Dưới đây là những vô lăng siêu xe tốt nhất bạn có thể mua vào năm 2021 để tăng sức ...
Những dòng xe tầm trung hay giá rẻ thường bị lược bỏ một số bộ phận để giảm giá thành. ...
Số lượng người sở hữu xe hơi ngày càng tăng lên kéo theo nhu cầu sở hữu những phụ kiện ...
Vô lăng chơi game chắc hẳn là món đồ ưa chuộng mà nhiều tín đồ mê game đua xe mong muốn ...
