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

Hệ thống đánh lửa trên ô tô là 1 bộ phận có sự kết hợp của nhiều thành phần. Nhiệm vụ của hệ thống này là phát định thời điểm chính xác để phóng tia lửa điện, tạo sức nóng để đốt cháy hỗn hợp khí nén trong buồng đốt của động cơ.

Hệ thống đánh lửa là gì? 

Hệ thống đánh lửa là một phần quan trọng của động cơ ô tô, bao gồm nhiều thành phần như bugi, cảm biến xác định thời điểm, bộ điều khiển, dây dẫn và nguồn điện. Nhiệm vụ của hệ thống này là phát định thời điểm chính xác để phóng tia lửa điện, tạo sức nóng để đốt cháy hỗn hợp khí nén trong buồng đốt của động cơ.

Hệ thống đánh lửa điện tử ngày nay được cải tiến với công nghệ hiện đại, giúp hoạt động mạnh mẽ, ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại.

Hệ thống đánh lửa là một phần quan trọng của động cơ ô tô

Cấu tạo của hệ thống đánh lửa 

Hệ thống đánh lửa điện tử trên ô tô được tạo thành từ nhiều chi tiết và bộ phận, với mục tiêu duy nhất là tạo ra nguồn năng lượng cho hoạt động của xe. Những thành phần chính của hệ thống đánh lửa trên ô tô bao gồm:

• Nguồn điện, pin: Có tác dụng cung cấp dòng điện một chiều với điện áp thấp (từ 12 - 14,2V) cho hệ thống.

• Cuộn dây đánh lửa: Giúp chuyển đổi dòng điện 12V thành vài nghìn V để tạo ra tia lửa mạnh mẽ qua bugi.

• Công tắc đánh lửa: Để điều chỉnh việc bật và tắt hệ thống đánh lửa.

• Mô-đun đánh lửa hoặc bộ điều khiển: Giúp lập trình để giám sát và kiểm soát thời gian và cường độ của tia lửa tự động.

• Cảm biến: Để phát hiện thay đổi trong các thông số của nguồn điện.

• Phần ứng: Bao gồm điện trở có bánh răng, ống hút chân không và cuộn dây nạp để bắt tín hiệu điện áp.

• Nhóm tiếp điểm: Có tác dụng điều khiển việc đóng, mở bằng chìa khóa.

• Bugi: Phát ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp khí và nhiên liệu trong động cơ.

Hệ thống đánh lửa trên ô tô có sơ đồ như thế nào?

• Hệ thống đánh lửa trên ô tô được cấu thành từ mạch thứ cấp và mạch sơ cấp, trong đó: Mạch sơ cấp cung cấp tín hiệu đến bô bin đánh lửa và lấy nguồn từ ắc quy. Bô bin đánh lửa chuyển đổi dòng điện từ thấp áp thành dòng điện cao áp. 

• Mạch thứ cấp nhận nguồn cao áp và truyền đến bugi qua dây phin cao áp.

Sơ đồ hệ thống đánh lửa trên ô tô khá phức tạp

2 nhiệm vụ chính của hệ thống này là:

• Tạo điện áp cao để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khí: Hệ thống này tạo ra điện áp cao đưa đi qua bugi để tạo lửa, giúp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và khí. Quá trình này tạo ra công suất mạnh mẽ và giúp xe hoạt động hiệu quả, đồng thời giảm tiêu thụ nhiên liệu, thân thiện với môi trường.

• Đốt cháy hòa khí triệt để: Tạo ra công suất lớn trong quá trình hoạt động và giúp xe tiết kiệm nhiên liệu.

Ngày nay, hệ thống đánh lửa trên ô tô đã hiện đại hóa với nhiều tính năng tiện ích, mang lại trải nghiệm lái xe tốt hơn và hiệu suất cao hơn.

Hệ thống đánh lửa trên ô tô có nguyên lý hoạt động ra sao

Hệ thống đánh lửa trên ô tô có cách hoạt động khá phức tạp:

• Chu kỳ đốt cháy: Hỗn hợp nhiên liệu và không khí được đốt cháy trong xi lanh, tạo ra nhiệt độ cao. Khí thải được tạo ra khiến áp suất tăng lên trong xi lanh và đẩy piston xuống.

• Tăng áp suất: Để tăng công suất và momen động cơ, áp suất trong xi lanh cần được tăng. Điều này đạt được thông qua việc đốt cháy không khí bằng tia lửa điện.

• Thời điểm đánh lửa quan trọng: Để nhiên liệu cháy hoàn toàn, hệ thống đánh lửa cần tạo ra tia lửa điện trước khi piston đến điểm chết trên của chu kỳ nén. Thời điểm đánh lửa sớm hay muộn ảnh hưởng đến hiệu suất và tiếng gõ của động cơ.

• Thời điểm đánh lửa và hiệu suất: Nếu thời điểm đánh lửa muộn, chất độc hại trong khí xả giảm, và nhiệt độ thấp hơn. Tuy nhiên, để đạt tốc độ cao, thời điểm đánh lửa phải sớm.

• Quản lý hệ thống đánh lửa: Hệ thống điều khiển động cơ giúp điều chỉnh thời điểm đánh lửa để đạt hiệu suất tốt nhất và giảm thiểu chất độc hại.

Hệ thống đánh lửa trên ô tô hoạt động như thế nào?

Phân loại hệ thống đánh lửa 

Hệ thống đánh lửa trực tiếp

Hệ thống đánh lửa trực tiếp bao gồm các thành phần chính như cuộn dây, vòng điện trở, cảm biến, mô-đun đánh lửa và mô-đun điện tử. Trong hệ thống này, xung điện áp cao được tạo ra trực tiếp tại cuộn dây nằm trên đầu bugi.

Hệ thống đánh lửa phân phối

Hệ thống đánh lửa dựa trên bộ phận phân phối đánh lửa, sử dụng để dẫn dòng điện cao thế từ cuộn thứ cấp đến các bugi đánh lửa theo đúng thứ tự và khoảng thời gian chính xác.

Hệ thống đánh lửa tiếp điểm

Hệ thống đánh lửa tiếp điểm, hay còn được gọi là hệ thống đánh lửa sử dụng má vít, là hệ thống đánh lửa đầu tiên được áp dụng trong ô tô. Cấu trúc của hệ thống này khá đơn giản và thô sơ, bao gồm các thành phần như: khóa điện, ắc quy, điện trở phụ, bô bi cao áp, cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp, cam ngắt điện, tiếp điểm, tụ điện, bugi, roto.

Mặc dù hệ thống này khá ổn định, dễ sửa chữa và lắp đặt, nhưng vì là thế hệ đầu tiên nên hoạt động của nó không đạt được độ linh hoạt cao khi động cơ chuyển chế độ hoạt động.

Hệ thống đánh lửa dựa trên bộ phận phân phối đánh lửa

Hệ thống đánh lửa bán dẫn

Hệ thống đánh lửa bán dẫn là một cải tiến đáng kể và có cấu trúc phức tạp hơn. Có hai loại chính trong hệ thống này:

• Hệ thống có tiếp điểm: Ưu điểm là đơn giản, dễ sửa chữa, giá rẻ và phù hợp với động cơ thấp tốc nhưng giới hạn trong việc sử dụng cho động cơ thấp tốc.

• Hệ thống không có tiếp điểm: Ưu điểm là tuổi thọ cao, điều chỉnh góc dễ dàng và ổn định. Nhược điểm là cấu trúc phức tạp và giá cao.

Nhìn chung, hệ thống đánh lửa bán dẫn trên ô tô có hiệu suất vượt trội hơn nhiều so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm. Đây thường là lựa chọn cho các ô tô đời mới với tốc độ động cơ từ trung bình trở xuống.

>>> Xem thêm: Mobin đánh lửa là gì?

Bộ đánh lửa lập trình tích hợp bộ chia điện

Hệ thống đánh lửa này đem lại khả năng hoạt động linh hoạt và chính xác cao, với sự tích hợp của nhiều thiết bị hiện đại. Tuy nhiên, do có nhiều bộ phận trong cấu tạo, nguyên lý hoạt động của nó trở nên khá phức tạp.

Đánh lửa không tích hợp bộ chia điện

Được biết đến với tên gọi hệ thống đánh lửa trực tiếp, đây là một trong những hệ thống đánh lửa hiện đại nhất trong ngành ô tô. Nó vượt trội với nhiều tính năng so với hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện. Sự chính xác và hiệu quả của hệ thống này đều ở mức cao, thường được sử dụng trên các xe hạng sang.

Hệ thống đánh lửa bán dẫn trên ô tô có hiệu suất vượt trội 

Các lỗi phổ biến thường gặp của hệ thống đánh lửa trên ô tô

Bugi ngừng hoạt động không thể khởi động xe ô tô 

Bugi đóng vai trò quan trọng trong hệ thống đánh lửa, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ. Khi sử dụng lâu dài, bugi có thể gặp vấn đề như lỗi, mòn điện cực, chảy điện cực, hoặc muội than tích tụ, gây giảm khả năng đánh lửa và thậm chí làm vỡ đầu sứ. 

Oxy hóa các điểm tiếp xúc hệ thống đánh lửa 

Thường xuyên đi vào điều kiện ngập nước có thể tạo ra tình trạng oxy hóa đáng kể ở các điểm tiếp xúc trong hệ thống đánh lửa. Khi xe tiếp xúc với nước, đặc biệt là nước có chứa các chất hóa học hoặc muối, kim loại trong hệ thống đánh lửa có thể nhanh chóng bị oxy hóa. Nước có thể làm tăng tốc độ quá trình oxi hóa bằng cách tạo điều kiện dễ dàng cho phản ứng hóa học.

Nếu không được kiểm soát kịp thời, hiện tượng oxy hóa có thể dẫn đến tình trạng lớp oxides dày đặc trên bề mặt kim loại, làm giảm khả năng truyền dẫn điện và làm suy giảm hiệu suất đánh lửa. Hơn nữa, oxy hóa cũng có thể gây ra vấn đề về độ cách điện, tăng nguy cơ ngắn mạch và hỏa cháy trong hệ thống đánh lửa.

Các dấu hiệu hư hỏng hệ thống đánh lửa thường gặp 

Tiêu hao nhiên liệu bất thường 

Tiêu hao nhiên liệu bất thường có thể xuất phát từ lỗi trong hệ thống đánh lửa, như bugi lỗi, cảm biến nhiên liệu hỏng hoặc van điều khiển nhiên liệu không hoạt động đúng cách. Nếu có kinh nghiệm lái xe thì bạn hãy kiểm tra hệ thống đánh lửa để xác định và khắc phục vấn đề này.

Tiêu hao nhiên liệu bất thường có thể xuất phát từ lỗi trong hệ thống đánh lửa

Động cơ khởi động chậm 

Động cơ khởi động chậm có thể là kết quả của lỗi trong hệ thống đánh lửa, chẳng hạn như bugi mòn, cảm biến đánh lửa hỏng hoặc dây đánh lửa đứt. 

Động cơ phản ứng chậm khi đạp ga 

Động cơ phản ứng chậm khi đạp ga có thể do bugi lỗi, cảm biến đánh lửa hỏng, module điều khiển đánh lửa không hoạt động, dây đánh lửa đứt hoặc van điều khiển nhiên liệu không đúng và bộ lọc nhiên liệu tắc nghẽn. 

Tia lửa vàng yếu

Tia lửa vàng yếu có thể do nhiên liệu chưa đốt cháy hoàn toàn trong hệ thống đánh lửa. Nguyên nhân có thể bao gồm van điều khiển nhiên liệu không hoạt động đúng cách hoặc cảm biến nhiên liệu hỏng.

Nguyên nhân hư hỏng hệ thống đánh lửa trên ô tô 

Không vệ sinh, bảo dưỡng

Không vệ sinh và bảo dưỡng định kỳ hệ thống đánh lửa trên ô tô có thể dẫn đến tình trạng bụi bẩn, mòn và oxy hóa. Những vấn đề này có thể giảm hiệu suất và gây hư hỏng hệ thống đánh lửa trên ô tô.

Sử dụng linh kiện và phụ tùng không phù hợp với dùng xe 

Sử dụng linh kiện và phụ tùng không phù hợp với dòng xe có thể dẫn đến hỏng hóc hệ thống đánh lửa trên ô tô. Việc này có thể tạo ra không khí không ổn định, làm giảm hiệu suất và gây tổn thương cho các linh kiện khác. 

Hệ thống đánh lửa có ở động cơ nào là vấn đề cũng được không ít người quan tâm

Môi trường lạnh có ẩm cao 

Trong điều kiện lạnh, dầu nhớt có thể đặc lại, làm giảm hiệu suất của bơm dầu và làm độ nhớt tăng. Đồng thời, độ ẩm cao có thể gây oxi hóa và mòn ở các bộ phận kim loại, làm giảm độ dẫn điện và hiệu suất của hệ thống đánh lửa. 

>>> Xem thêm: Bô bin đánh lửa là gì?

Hệ thống đánh lửa có ở loại động cơ nào?

Hệ thống đánh lửa có ở động cơ nào là vấn đề cũng được không ít người quan tâm. Trên thực tế, hệ thống đánh lửa thường xuất hiện ở các loại động cơ đốt trong, chẳng hạn như động cơ xăng và động cơ diesel. Mục đích chính của hệ thống này là tạo ra đốm lửa để kích thích quá trình đốt cháy nhiên liệu trong xi-lanh động cơ.

Có thể nói hệ thống đánh lửa trên ô tô là một bộ phận có vai trò quan trọng. Thường xuyên kiểm tra hệ thống đánh lửa trên ô tô sẽ giúp động cơ hoạt động mượt mà hơn, đồng thời kéo dài tuổi thọ của xe.Nuoixe.vn hân hanh chia sẻ đến bạn nhữn kiến thức và kinh nghiệm về ô tô.