A. Lý thuyết
Phương pháp cân bằng năng lượng để xác định hiệu điện thế thứ cấp cực đại Uz„ trong hệ thống. đánh lửa tuy đơn giản nhưng không cho phép thiết lập sự phụ thuộc của hiệu điện thế thứ cấp vào thời gian „z(/) và có tốc độ biến thiên của hiệu điện thế thứ cấp duz⁄4 Hiện nay, khi yêu cầu đối với hệ thống đánh lửa ngày càng gắt gao thì việt chọn lựa các chỉ tiết của hệ thống đánh lửa dé FE thay thế nhất thiết phải được tính toán đồng thời theo các giá trị hiệu điện thế
thứ cấp cực đại ›z„, năng lượng dự ưữ trong từ trường W„ và tốc độ biển thiên
của hiệu điện thế thứ cấp du,/di. Phuong pháp tính toán mới nêu trên được tắc
giả quyển sách này phát triển vào năm 1995
sin(Bt¿ +ẫĂ~đ) ơ oe
Trang bị điện và điện tử trờn ễ1ệ hiện dại = hệ thụng điện động cơ HảI xết trường hợp dây cao ap được tách khỏi bougie và chuyển điện dung ky sinh của mạch thứ cấp C; sang mạch sơ cấp thông qua điện dung tương đương
Ces Cp + KuC)
: Dé xde dinh w(t), ta xem hệ thống đánh lửa hoạt động ở chế độ không tải, tức
Prem meee ger
Trong đó:
_ Ề C¡: điện dung của tụ điện mắc song song với transistor công suất K¿: hệ số biến áp của bobine.
Khi đó. sơ đồ thay thể tính toán hệ thống đánh lửa tại thời điểm transistor công suất đóng sẽ có dạng được trình bày như hình 5-23
Spectres
Hình 5.23: Sơ đồ thay thể hệ thông đánh lửa ở thời điểm
i transistor công suất ngắt
Ệ Đổi với sơ đỗ trên có thể viết phương trình vi phân:
di Lr. ‹
Rmr+ LiSL aty ht + — lát =0 = fi (5.10 ) ea
i
Trong đó: Ry = Rị + Rị
Rr điện trở cuộn sơ cấp của bobine Ry. điện trở phụ
Chuyển phương trình trên qua dạng toán tỬ, ta có:
, i
Rghi(p) + Lip! (p) ~ Lyis(0) + Lule) =0 <.P (5.11)
i điểm transistor công suất đóng. Lưu ý rằng ¿/(0) = Ủ„~ cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp của bobine tại thời
Tu (5.11) ta co:
I(p) = ——“—— ÁP = 7 Ra Ie Thy
. tương đương. Hiệu điện thế xuất hiện trên cuộn sơ cấp gần bằng với hiệu điện thể trên tụ
LẬP) lý /
Ui(p) = i Am. : -
-È PC. Cy p'+Ryp/b, +//C.L,
Nghiệm của phương trình đặc trưng là cặp nghiệm ảo p25 a28
Trong đó:
i ' {
1 i
142
Chương 5: Hệ thông đánh lửa a=-05— Ry
L,
én cudn so cap:
(5.13) Như vậy hiệu điện thể trên cuộn thứ cấp có dạng tắt dần và đạt giá trị cực đại
Um khi tu = 2 hay ty = 0, 378
Thay thế giá trị „ vào (5 - 13) và tính đến các mất mát, ta được:
Ua, = Kiplinger? ar 7 x7
CL, _RhC, )
Trong đó ' Hệ số tính đến mất mát trong quá trình tăng hiệu điện thé thi 2p: § 7 gq g me : P
ˆ ` a + 3
Đề ý rằng c1⁄“fx do d<< ; và dE¡>> RrC, Ta có thể viết:
L:
Uan = Kaolin?) 5 ———— (514)
CC, +Ku C;
Uy, = Ki Tin Í—S— 2W 3 (5.15)
VC, +Ke'C, Trong đó năng lượng du tit Way = 0, SL Png
Hay:
Như vậy. biểu thức xác định Uz„ thu được từ phương pháp mới giống như kết quả của phương pháp cần bằng nãng lượng.
Tấn số dao động của hiệu điệủ thế thứ cấp:
8 1 LÔ Rý
fetes — J -
“Sn Qn VLC, AL,
2
Vi o> RE
L,c, 4L)
. . ! =
Nén fx - (5 16) Km
PT thi
tem gen căn :
"1...
Trang bị điện và điện tử trên tô hiện đại - hệ thống điện động cơ 143
Tốc độ biển thiên của hiệu điện thể thư cấp:
" _ AU,
dt Al
Chọn 1U, = Uy Hiệu điện thể cẩn thiết để tạo ra tỉa lửa trên bougie
(hình 5.23),
S (5.17)
Uy “kK U at
Kụ: hệ số dự trữ của hiệu điện thể thử cấp trên hệ thông đánh lửa
Để đảm bảo cho hệ thống đánh lửa lãm việc ổn định ở mọi chế độ của động cơ.
tachon Ky, 21,5 +/,8
K -
Hình 5.24: Sự biển thiên của hiệu điện thể thứ cấp Từ hình 5 24 ta có:
Ur sin( Bat) = Uy
=> Ata gan C/K) I
Ái = \LIÍC( + K PC; } aresin(L/ K„,) (5 18)
Từ (5-17) và (5-18) ta thu được:
i L
Km ù : ơ
' Sa €C,;+K TC; ;
i KuVL,tC, £ K huC;) aresin(1/ K,„) ữ
Hay
Kụ 2W ah xq
Ly ‹
Ss (5.19)
Ka L)tC,+K 7m C,).afesin( 1/K 4, )
144 Chương 5: Hệ thông đánh lửa
2W
A eT, L, - (5.20)
S.K„.arcsin (/K g,) ~
Ta co biéu thifc dé tinh gid ri Cy
Cy) = KnA- Kno (5.21)
Thể giá trị này vào {5 .15) và giải, ta tìm được biểu thúc để tính toán hệ sô biển
áp của bobine:
A Uận
= ——m—— (§ 3`)
R 2Wari
. Tính toán thay thé các chỉ tiết của hệ thống đánh lửa
Dé tính toán thay thể các chỉ tiết của hệ thống đánh lửa, cho trước các thông SỐ cân thiết của hệ thống đánh lửa mới ở chế độ khởi động: hiệu điện thé accu
Vata, Meu dién thế thứ cấp cực đại xu năng lượng tích lũy trong từ trường cuộn sơ cấp của bobine W„, tốc độ biến thiên của hiệu điện thể thứ cấp đuz⁄4i và điện dung ký sinh trên mạch thứ cấp C›
Dựa vào các công thức (5.14) va (5.21) wong phan ly thuyết, ta có thể tính toán các thông số chính của các chỉ tiết của hệ thống đánh lửa mới thay thể với điều kiện đảm bảo các yêu cầu đặt ra như trên
Điện trở cuộn sơ cấp của bobine
U aa ~ AU, I ng
ta ra xô
R,=
Trong đó ^ = (1,5 +2) V: đệ sụt ap trén transistor cong suất ở trạng thái bão hòa
Độ tự cảm của cuộn SƠ cấp được tính bởi công thức: -
2 J# di
Long Ly, =
Cường độ dòng điện là giá tri thay đổi để chọn lựa. Vì vậy, ta nên tính nhiều phương án khác nhau, giá trị tỉnh toán đưa vào bang 5.1. Các tính toán được An hiện theo số liệu cho trước như sau: Uajma = 24 RV, Vara = 6V,
= 80 mỹ; du⁄dị = 360 V/us, Kur = 13; Cạ = 10 lir. n= 0,8
Khi lựa chọn các phương án, cần chủ ý rằng việc sử dụng transistor cao ấp công suất lớn ở ngõ ra của hệ thong danh lửa bị giới hạn bởi cường độ dòng điện cực góp cực đại Jeni và hiệu điện thể Ý /czuu, & mức 400 đến 600V. Vì vậy không
Uy lmkd
thé ding bobine vdi Ki, < để thay thé
CE max
Trang bị điện và điện tử trờn ửtử hiện đại ~ hệ thụng điện động cơ 145
Bảng 3.1. Két quả tỉnh toán với các dòng lự khác nhau
Tn A 5, 6 7 8
R, 2 0, 90 0.75 0,64 0.56
Ly mA 6, 40 4, 40 3,26 2, 50
Kon 58 _ 7 | 2 94
eee ue 0, 25 0, 37 049 | 064
i Ry Q 1,50 25 | 110 0,94
Khi lựa chọn phương án nên lưn- Ý: nếu tăng cường độ đồng ngất /„ sẽ làm giảm hằng số thời gian của mạch sơ cấp:
: L 20,
RE [==
E Ry (Ug AU, Mg
Ề Giỏ trị điện trở phụ ẹ; cú thể xỏc định ở tốc độ cầm chừng của động cơ (chế độ
Ệ không tải).
: Ru== Ữ, — AU, Tơẹ,
: lay
: Trong đó:
i L¡: hiệu điện thể accu khi động cơ hoạt động ở tốc độ cầm chừng
; Uy = 13, 5¥
‡ Transistor công suất của mạch điều khiển đánh lửa phải có giá trị sau:
DcEuu. = (1, 2+ là 2)un Kay
Gemar = (1, 2 #1, SMa
Đối với mạch điều khiển đánh lửa (igniter) nén chon loại có cơ cấu kiểm soát góc ngậm hay hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng r„ Nếu sử dụng bobine E không có điện trở phụ, mạch điều khiển phải có đủ 4 kênh:
* Kênh điều khiển thời điểm đánh lửa
x Kênh hiệu chỉnh thời gian tích lũy năng lượng .
* Kênh hạn chế dòng qua cuộn sơ cấp của bobine, _.
Kênh ngắt mạch đánh lửa khi công tắc máy ở vị trí ON mà động cơ không hoạt động
sẻ 2
ắn-điê đ-Ð 3 b lela LoS xe ot dn-điện trẻ. Phú tirmeelrdrie+rkhrtrchrcảrrkerirt Nếu sử dụng bobine có œ Rs S
va 2.