Hệ thống đánh lửa: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa là bộ phận không thể thiếu trong khối động cơ của ô tô. Không có bộ phận này nhiên liệu không thể được đốt cháy dẫn tới động cơ không thể hoạt động. Vậy hệ thống đánh lửa là gì? Cách thức hoạt động như thế nào và có bao nhiêu loại? Autocarcare.vn sẽ giúp bạn có được câu trả lời ngay trong bài viết dưới đây.

Định nghĩa hệ thống đánh lửa

Tất cả các động cơ xe ô tô đều không thể thiếu được hệ thống đánh lửa. Bộ phận này được vận thành theo một nguyên lý nhất định, có nhiệm vụ tạo ra tia lửa để đốt cháy nhiên liệu bên trong động cơ. Ngay nay, hệ thống đánh lửa sử dụng máy tính để tạo ra kiểu đánh lửa lý tưởng cho mọi điều kiện vận hành của xe.

ECM xác định thời điểm đánh lửa dựa trên tín hiệu từ các cảm biến. Đặc biệt bộ nhớ của ECM còn có thể lưu lại thời điểm phù hợp đánh lửa phù hợp với từng điều kiện hoạt động của động cơ.

Riêng với hệ thống đánh lửa điện tử sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với hệ thống đánh lửa tiếp điểm thế hệ trước. Lý do là bởi hệ thống này được nghiên cứu và có sự cải tiến về công nghệ. Do đó có khả năng tiết kiệm nhiên liệu, hoạt động mạnh mẽ và ổn định hơn.

Hệ thống đánh lửa giúp tạo ra tia lửa điện
Hệ thống đánh lửa giúp tạo ra tia lửa điện

Bộ phận này không hoạt động độc lập mà phối hợp với các hệ thống khác trên ô tô như: Hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu, khí thải… Tất cả đều được điều khiển bởi đơn vị điều khiển điện tử (ECU)

Cấu tạo của hệ thống đánh lửa

Thực tế hệ thống đánh lửa được cấu tạo khá đơn giản và không có nhiều bộ phận. Dưới đây là những chi tiết cần phải có để tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh:

  • Bô bin

Được đánh giá là chi tiết quan trọng nhất bên trong hệ thống đánh lửa. Chức năng chính của bộ phận này là khởi tạo tia lửa để phục vụ cho quá trình đốt cháy nhiên liệu động cơ.

Nguồn điện được tạo ra do cảm ứng giữa cuộc dây sơ cấp và thứ cấp. Khi dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp, nó đột ngột bị má vít cắt tại thời điểm đánh lửa. Lúc này cường độ từ trường sẽ bị giảm sút và sinh ra dòng điện khác trong cuộn dây thứ cấp để chống lại sự thay đổi đột ngột của từ trường. Nhờ đó nguồn điện được sản sinh ra có thể lên đến 100.000 V tuỳ từng loại.

  • Bộ chia điện

Bộ chia điện có nhiệm vụ phân chia điện áp được tạo ra bởi Bô bin đến từng xi lanh. Để hoạt động, bộ phận này dựa vào hệ thống trục bộ chia điện và con quay gắn ở các đầu. Nắp của bộ chia điện được kết nối với các dây cao áp đến hệ thống xi lanh nhờ các đầu nối khi cuộc thứ cấp kết nối với con quay. Con quay được kích hoạt là lúc nguồn điện cao áp được chia cho các xi lanh theo thứ tự nhất định.

Các bộ phận cấu tạo nên hệ thống đánh lửa
Các bộ phận cấu tạo nên hệ thống đánh lửa
  • Bugi trong hệ thống đánh lửa

Dòng điện khi được truyền đến bugi đã được sản sinh từ bô bin và truyền qua bộ chia điện. Tại đây chúng được phân bố đi xuyên qua các khe trống để tạo thành tia lửa điện. Nhiệm vụ của bugi là thực hiện quá trình đốt cháy nhiên liệu ở buồng đốt, từ đó giúp cho động cơ có thể hoạt động.

Về cấu tạo của hệ thống đánh lửa điện tử

Hệ thống đánh lửa điện tử được cấu tạo từ rất nhiều chi tiết khác nhau. Tuy nhiên mỗi bộ phận lại có sự liên kết chặt chẽ với nhau để tạo ra nguồn năng lượng giúp xe vận hành. Cụ thể:

  • Nguồn điện, pin: Là nguồn cung cấp dòng điện 1 chiều cho hệ thống với điện áp thấp, từ 12 – 14,2V.
  • Công tắc đánh lửa: Dùng để điều chỉnh bật và tắt hệ thống đánh lửa.
  • Cuộn dây đánh lửa: Nhờ cảm ứng điện từ, dây đánh lửa sẽ chuyển dòng điện từ 12V thành vài nghìn Vôn. Giúp tia lửa đủ mạnh để đi qua khe hở bugi.
  • Bộ điều khiển: Có chức năng giám sát, kiểm soát thời gian và cường độ của tia lửa điện một cách tự động.
  • Cảm biến: Số lượng ít hay nhiều phụ thuộc vào từng kiểu xe, có nhiệm vụ phát hiện sự thay đổi của các thông số trong bộ nguồn.
  • Nhóm tiếp điểm đóng mở bằng chìa khoá hoặc nút bấm.
  • Bugi: Có nhiệm vụ phát ra tia lửa nhằm đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí để động cơ hoạt động.
  • Phần ứng: Gồm điện trở có bánh răng, ống hút chân không phía trước và cuộn dây nạp.
Cấu tạo hệ thống đánh lửa điện tử
Cấu tạo hệ thống đánh lửa điện tử

Hệ thống đánh lửa và nguyên lý hoạt động cụ thể

Tuy có khá ít bộ phận cấu tạo nên, thế nhưng nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa lại khá phức tạp. Cụ thể như sau:

Cơ chế đánh tia lửa được kích hoạt khi động cơ xe được khởi động. Dòng điện từ ắc quy sẽ chạy qua công tắc đánh lửa để đến cuộn sơ cấp. Cùng lúc, cuộc dây nạp phần ứng được kích hoạt để nhận và gửi tín hiệu điện áp từ phần ứng tới mô-đun đánh lửa.

Khi cuộn dây nạp và bánh răng của điện trở tiếp xúc với nhau thì tín hiệu điện áp từ cuộn dây nạp sẽ được gửi đến mô đun điện tử. Sau khi thông tin được tiếp nhận, nguồn điện cung cấp cho cuộn sơ cấp ngắt mạch và dừng đột ngột. Quá trình này diễn ra liên tục sẽ gây nên hiện tượng cảm ứng điện từ và tạo nên dòng điện vô cùng lớn ở cuộn dây thứ cấp.

Dòng điện cao áp được tạo ra này sẽ phân chia tới các bộ phận khác trong hệ thống đánh lửa. Từ đó tạo nên tia lửa điện và bắt đầu quá trình đốt cháy nhiên liệu. Khi nhiên liệu được đốt cháy sẽ giúp động cơ xe được khởi động để bắt đầu vận hành.

Phân loại các hệ thống đánh lửa hiện có

Thời đại công nghệ phát triển giúp cho các thiết bị công nghệ được cải tiến không ngừng. Trong đó không thể không nhắc đến hệ thống đánh lửa của ô tô. Dưới đây là các loại hệ thống đánh lửa hiện có để bạn tham khảo.

Hệ thống đánh lửa điện tử

Được phân loại dựa trên cơ chế đánh lửa, bao gồm 2 loại:

  • Hệ thống đánh lửa trực tiếp: Có cấu tạo bao gồm 1 cuộn dây, 1 cảm biến từ tính, 1 mô đun đánh lửa, 1 vòng điện trở trục khuỷu. Ở hệ thống này, các xung điện áp cao xuất hiện ngay tại các cuộn dây nằm trên đầu bugi.
  • Hệ thống đánh lửa phân phối: Hoạt động dựa trên bộ phận phân phối đánh lửa, sử dụng để dẫn dòng điện cao thế tạo ra từ cuộn thứ cấp đến các bugi.
Đánh lửa điện tử được sử dụng khá phổ biến
Đánh lửa điện tử được sử dụng khá phổ biến

Hệ thống đánh lửa dùng má vít

Hay còn được gọi là hệ thống đánh lửa tiếp điểm – loại cơ bản nhất hiện nay. Cấu tạo của hệ thống này khá đơn giản, bao gồm: khóa điện, acquy, chấn lưu cao áp, tiếp điểm, cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp, điện trở phụ, cam ngắt, tụ điện, bugi, roto.

Dù đang được sử dụng khá phổ biến và dễ bảo trì, cài đặt. Thế nhưng do là thế hệ đầu tiên nên viện vận hành không quá linh hoạt, nhất là khi động cơ thay đổi chế độ vận hành.

Bộ đánh lửa bán dẫn

Có cấu tạo khá phức tạp do đã được cải tiến nhiều hơn. Hệ thống này bao gồm 2 loại cụ thể như sau:

  • Loại tiếp lửa bán dẫn có tiếp điểm: cấu tạo đơn giản, bảo dưỡng thuận tiện, giá thành rẻ và thích ứng tốt với chế độ làm việc nhưng chỉ dùng cho động cơ tốc độ thấp.
  • Loại tiếp lửa bán dẫn không tiếp điểm gồm 2 loại: Loại cảm ứng có tuổi thọ cao, hoạt động ổn định nhưng cấu tạo phức tạp và giá thành đắt. Loại quang điện có tuổi thọ cao, chất lượng đánh lửa tốt nhưng khó sửa chữa.
Hệ thống đánh lửa bán dẫn có cấu tạo phức tạp
Hệ thống đánh lửa bán dẫn có cấu tạo phức tạp

Bộ đánh lửa lập trình có và không có hệ thống chia điện 

  • Hệ thống đánh lửa có hệ thống chia điện: Có khả năng vận hành linh hoạt và được cấu tạo bởi nhiều thiết bị hiện đại. Vì thế mang đến độ chính xác cao trong quá trình đánh lửa. Tuy nhiên lại có nguyên lý làm việc khá phức tạp.
  • Hệ thống được lập trình không có bộ chia điện: Là hệ thống đánh lửa hiện đại nhất hiện nay. Ưu điểm của chúng là: có nhiều tính năng, vận hành chính xác, hiệu quả… Do vậy được sử dụng chủ yếu ở những chiếc xế hộp hạng sang.

Hệ thống đánh lửa Magneto

Còn được biết đến với tên gọi là hệ thống đánh lửa cơ, giúp tạo ra các tia lửa điện. Tuy nhiên không được ứng dụng nhiều trên xe ô tô mà trang bị chủ yếu cho xe máy số hoặc các loại bếp ga có sử dụng nút bật/tắt.

Các hư hỏng thường gặp ở hệ thống đánh lửa

Trong quá trình sử dụng xe chắc chắn không thể tránh khỏi việc hỏng hóc các bộ phận. Với hệ thống đánh lửa cũng như vậy, phát hiện sớm và kịp thời sửa chữa, bảo dưỡng sẽ giúp bộ phận này tăng tuổi thọ. Đồng thời không làm ảnh hưởng đến việc vận hành chung của xe.

Những dấu hiệu nhận biết hư hỏng trên hệ thống đánh lửa

Khi gặp phải những dấu hiệu dưới đây bạn nên cho xế yêu của mình đi kiểm tra:

  • Tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn so với thông thường.
  • Khi nhấn bàn đạp ga động cơ phản ứng lại chậm.
  • Hiệu suất của bộ nguồn giảm.
  • Tốc độ động cơ không ổn định hoặc thường dừng ở chế độ không tải
  • Động cơ khởi động chậm.
  • Nhiên liệu không được đốt cháy hoàn toàn dẫn đến tia lửa có màu vàng yếu.
Các bộ phận có thể bị hư hỏng sau một thời gian sử dụng
Các bộ phận có thể bị hư hỏng sau một thời gian sử dụng

Các lỗi thường thấy ở hệ thống đánh lửa

  • Hỏng biến áp: Có thể liên quan đến các sự cố như: chập mạch các vòng dây làm cháy biến áp, cháy nắp biến áp, cháy điện trở phụ…
  • Hỏng bộ chia điện: Bộ phận này có nhiệm vụ phân chia điện áp theo đúng trình tự làm việc của hệ thống. Nếu bị hỏng sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống đánh lửa. Một số lỗi thường gặp đó là: bể nắp, bộ chia điện bị nứt…
  • Hỏng bugi: Sử dụng lâu ngày bugi có thể bị lỗi, chảy điện cực, mòn điện cực, vỡ đầu sứ… Những tình trạng này cần được khắc phục hoặc thay thế thiết bị mới ngay.
  • Hệ thống đánh lửa phát ra tia lửa yếu: Tình trạng này dẫn đến việc máy không nổ đều và động cơ yếu. Nguyên nhân có thể do bô bin đánh lửa bị hỏng, dây cao áp bị rò rỉ, má vít bị bụi bẩn bám, bugi bị mòn điện…
  • Không đánh lửa đúng thời điểm: Có thể đánh lửa quá sớm hoặc quá muộn gây tốn nhiên liệu, máy nhanh nóng, gây tiếng nổ bất thường trong ống xả, động cơ bị ngộp… Tình trạng này không thể tự kiểm tra mà cần đưa đến các gara ô tô uy tín.
Cần đi bảo dưỡng xe thường xuyên để khắc phục lỗi
Cần đi bảo dưỡng xe thường xuyên để khắc phục lỗi

Nguyên nhân khiến hệ thống đánh lửa bị lỗi

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng hệ thống đánh lửa bị lỗi. Tuỳ từng nguyên nhân mà sẽ có những biện pháp khắc phục cho phù hợp. Chủ yếu vẫn là các nguyên nhân dưới đây:

  • Ô tô không được thường xuyên vệ sinh, bảo dưỡng khiến một số thiết bị trong hệ thống đánh lửa bị hư hỏng, mòn, gỉ sét.
  • Sử dụng các linh kiện, phụ kiện không phù hợp với dòng xe đang đi.
  • Bảo quản xe ở điều kiện môi trường độ ẩm cao.
  • Do điều kiện vận hành và đặc thù đường xá phải di chuyển.

Hy vọng những thông tin trên đây đã giúp bạn đọc hiểu hơn về hệ thống đánh lửa. Đây là bộ phận có vai trò rất quan trọng trong việc khởi động của xe ô tô. Vì thế cần phải kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên để tăng tuổi thọ và giúp xe có thể vận hành một cách tốt nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.