Hệ thống đánh lửa: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hệ thống đánh lửa điện tử đóng vai trò quan trọng trong quá trình đốt cháy chế hòa khí tạo ra năng lượng phục vụ cho quá trình vận hành của xe. Khi hệ thống này hoạt động tốt thì xe mới chạy êm hơn.

Để đốt cháy tối đa hỗn hợp không khí và nhiên liệu, hệ thống đánh lửa điện tử cần hoạt động hiệu quả vào đúng thời điểm. Tuy nhiên, hệ thống vẫn có thể gặp một số hư hỏng sau thời gian dài sử dụng.

Hệ thống đánh lửa điện tử là gì? 

Hệ thống đánh lửa điện tử (hệ thống đánh lửa điện dung) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định thời điểm, thực hiện quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí, khởi động động cơ của ô tô. ECU tính toán chính xác thời điểm đánh lửa dựa trên các tín hiệu nhận được từ các cảm biến.

Hệ thống đánh lửa điện tử là kết quả của quá trình nghiên cứu và cải tiến kỹ thuật, có nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ thống đánh lửa tiếp xúc thế hệ trước. Đồng thời, hệ thống còn có đặc điểm tiết kiệm nhiên liệu, ít phát thải, hoạt động ở cường độ cao mạnh mẽ, ổn định, không cần điều chỉnh tần số nên được nhiều người dùng đánh giá cao. 

Hệ thống đánh lửa điện tử không hoạt động độc lập mà hoạt động phối hợp với nhiều hệ thống khác trên động cơ xe như hệ thống nhiên liệu, khí thải, hệ thống làm mát … Tất cả các quá trình đều diễn ra trong các hệ thống này và được điều khiển bởi một ECU (đơn vị điều khiển điện tử). Trong đó, nhiệm vụ chính của hệ thống đánh lửa là đốt cháy nhiên liệu và điều khiển thời điểm đánh lửa chính xác nhất.

Khi tốc độ tăng lên, piston đi qua điểm chuẩn nhanh hơn trên các kỳ do lực quán tính. Nếu thao tác đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí xảy ra quá muộn, động cơ sẽ không thể đạt được tốc độ mong muốn ngay lập tức. Vì lý do này, quá trình đánh lửa phải được bắt đầu sớm hơn vài mili giây để đảm bảo rằng thời điểm đánh lửa không bị chậm lại và quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra kịp thời để cung cấp đủ năng lượng cho quá trình tăng tốc xảy ra thuận lợi.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa điện tử

Cấu tạo của hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa điện tử bao gồm nhiều bộ phận. Mỗi bộ phận đóng một vai trò riêng biệt, nhưng vẫn liên kết chặt chẽ với nhau, tạo ra năng lượng cho xe hoạt động:

• Nguồn điện, Pin:Bộ nguồn cung cấp dòng điện 1 chiều điện áp thấp (12 – 14,2V) cho hệ thống.
• Cuộn dây đánh lửa: Sử dụng cảm ứng điện từ, cuộn dây đánh lửa biến đổi dòng điện 12V thành hàng nghìn vôn (V) để tạo ra đủ tia lửa bắn ra khỏi khe hở bugi.

• Công tắc đánh lửa: Dùng để điều chỉnh tắt mở hệ thống đánh lửa.

• Mô-đun đánh lửa hoặc bộ điều khiển: Các chi tiết này được lập trình để tự động giám sát và điều khiển thời gian và cường độ tia lửa.

• Cảm biến: Phát hiện sự thay đổi của các thông số trong nguồn. Số lượng cảm biến trong hệ thống đánh lửa điện tử nhiều hay ít tùy từng dòng xe.

• Phần ứng: Phần này bao gồm điện trở bánh răng (phần quay), ống chân không phía trước và cuộn dây cấp (để bắt tín hiệu điện áp). Mô-đun đánh lửa nhận tín hiệu điện áp từ phần ứng, tạo ra và ngắt kết nối một cách chính xác, đồng thời phân phối dòng điện đến các bugi.
• Bugi: Là bộ phận cuối cùng của hệ thống đánh lửa điện tử, bugi có chức năng phát tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu giúp động cơ vận hành.
• Nhóm tiếp điểm: Các chi tiết này sẽ được tắt và bật lại bằng chìa khóa. Trong một số xe hiện đại hơn, nhóm tiếp điểm sẽ có một nút bấm.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa

Khi người lái khởi động xe, cơ chế đánh lửa bằng tia lửa điện được kích hoạt. Do đó, dòng điện bắt đầu chạy từ ắc quy qua công tắc đánh lửa đến cuộn dây sơ cấp. Lúc này, cuộn dây cấp phần ứng sẽ được kích hoạt, nhận tín hiệu điện áp từ phần ứng và đưa đến môđun đánh lửa.

Bánh răng của điện trở tiếp xúc với cuộn dây nguồn nạp và tín hiệu điện áp của cuộn dây nguồn nạp sẽ được gửi đến mô-đun điện tử. Sau khi nhận được thông tin, nguồn điện cấp cho cuộn sơ cấp bị ngắt và dừng đột ngột.

Sau đó, khi bánh răng điện trở không còn tiếp xúc với cuộn dây nạp, dòng điện 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 gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, lúc này có thể xuất hiện tới vài nghìn vôn trong cuộn thứ cấp.

Nguồn điện áp cao này 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 tạo ra tia lửa điện bắt đầu quá trình đốt cháy nhiên liệu.

Phân loại hệ thống đánh lửa điện tử

Việc phân loại hệ thống đánh lửa điện tử chủ yếu dựa vào cơ chế đánh lửa. Theo đó, hệ thống đánh lửa được chia thành nhiều loại hệ thống khác nhau. 

• Hệ thống đánh lửa điện tử phân phối

Hệ thống đánh lửa phân phối dựa trên hoạt động của bộ phân phối đánh lửa để hướng dòng điện cao áp được tạo ra từ cuộn dây thứ cấp đến bugi theo đúng trình tự và thời gian chính xác.

• Hệ thống đánh lửa trực tiếp

Các thành phần chính của hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm cuộn dây, vòng điện trở trục khuỷu, cảm biến từ, mô-đun đánh lửa và mô-đun điều khiển điện tử. Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp, một xung điện áp cao xuất hiện trên cuộn dây nằm ở đầu bugi.

• Hệ thống đánh lửa bằng vít 

Đây là hệ thống cơ bản hiện nay. Hệ thống này điều khiển thời điểm đánh lửa bằng cơ tại dòng sơ cấp. Ngoài ra, dòng điện sẽ được ngắt quãng chạy qua các tiếp điểm của hệ thống hoặc hệ thống đánh lửa bằng má vít. Hiện nay, hệ thống đánh lửa bằng vít được sử dụng khá rộng rãi. 

• Các hệ thống đánh lửa khác 

Hệ thống đánh lửa khác phải nói đến như hệ thống đánh lửa điện tử không tiếp điểm, hệ thống đánh lửa có tiếp điểm, ECU, ESA, DC-CDI, TCI,…Mỗi hệ thống đánh lửa sẽ có những đặc trưng riêng và phù hợp với từng động cơ, loại xe ô tô. Khi chọn xe ô tô cũng như động cơ bạn cần lưu ý chọn loại hệ thống đánh lửa phù hợp. 

Một số hư hỏng thường gặp trong hệ thống đánh lửa điện tử

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống đánh lửa điện tử cũng ngày càng hoàn thiện hơn để thích ứng với nhiều loại xe hiện đại và mang lại hiệu suất cao hơn. Nhưng trong quá trình sử dụng sẽ khó tránh khỏi một số hư hỏng thông thường.

Dấu hiệu nhận biết hư hỏng hệ thống đánh lửa điện tử

• Động cơ phản ứng chậm khi nhấn bàn đạp ga
• Tiêu hao nhiên liệu thất thường
• Hiệu suất của bộ nguồn sụt giảm
• Động cơ khởi động lâu
• Tốc độ động cơ không ổn định và thường dừng ở chế độ không tải
• Tia lửa có màu vàng và yếu do nhiên liệu không được đốt cháy hoàn toàn.

Những lỗi thường gặp ở hệ thống đánh lửa điện tử 

Khi nhận thấy xe ô tô có những điều bất thường trên thì hệ thống đánh lửa của xe đã có vấn đề. Sau đây là một số lỗi thường gặp ở hệ thống đánh lửa điện tử:

• Bugi ngừng hoạt động nên không tạo ra tia lửa điện để vận hành động cơ.
• Oxy hóa các tiếp điểm, hư hỏng này thường gặp ở những  xe lưu thông thường xuyên trên con đường bị ngập nước.
• Đứt dây quấn bên trong cuộn dây do sử dụng trong thời gian dài hoặc dây chất lượng kém. 

Nguyên nhân của lỗi hệ thống đánh lửa điện tử

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến việc hệ thống đánh lửa điện tử bị hỏng nhưng những nguyên nhân chính sau đây là:

• Việc vệ sinh và bảo dưỡng xe không thường xuyên có thể gây hư hỏng, hao mòn và rỉ sét cho một số thiết bị trong hệ thống đánh lửa.

• Sử dụng phụ kiện không phù hợp với xe. 
• Bị ảnh hưởng bởi điều kiện vận hành hoặc bảo quản xe trong môi trường có độ ẩm cao.

Bài viết trên là những thông tin Auto Detailing cung cấp về hệ thống đánh lửa. Hy vọng sẽ giúp bạn có thêm kiến thức hữu ích và kinh nghiệm về xe ô tô, đảm bảo phát hiện sớm những lỗi hư hỏng từ đó xe hoạt động được ổn định hơn, hiệu suất cùng độ bền cao hơn.

Tìm kiếm AutoDetailing.vn qua:

• • • Facebook: https://fb/autodetailing.vn
    • Youtube:https://bit.ly/3Hc93rk