Ở bài viết trước đã xét tới các giai đoạn cháy của hòa khí trong buồng đốt bao gồm: đánh lửa (spart)-hình thành mồi lửa (hạt nhân ngọn lửa- flame core)- lan truyền ngọn lửa tạo áp suất nổ trong buồng đốt.

Ở bài viết này, Blog Xeco xin gửi tới quý độc giả bài viết của hãng bugi Denso để tìm hiểu kỹ hơn nữa về 2 quá trình đánh lửa và mồi lửa này.

flame core- heat absorp


Đánh lửa- Spark

Khi mobin sườn (ignition) cấp điện cao thế giữa 2 điện cực của bugi, hiệu thế cao làm ion hóa không khí và một tia lửa điện phát ra đánh thủng lớp không khí này.

spark discharge

Xung điện và sự đốt cháy hỗn hợp hòa khí đã được nén lên áp suất cao. Quá trình phóng điện chỉ diễn ra trong thời gian cực kỳ ngắn (khoảng 1/1000 giây) nhưng có diễn tiến khá phức tạp.

Vai trò của bugi (spark plug) là sinh ra tia lửa mạnh và chính xác giữa 2 điện cực (tại thời điểm xác định) để tạo xung đột ngột (trigger) đốt cháy hỗn hợp hòa khí.

Mồi lửa- Ignition

Xem lại giai đoạn đánh lửa và cháy trễ trong bài "Các giai đoạn cháy của hòa khí và điều khiển góc đánh lửa
Mồi lửa bằng tia lửa điện xảy ra khi các hạt phân tử xăng giữa 2 điện cực bị kích thích bởi tia lửa điện, phản ứng hóa học và nhiệt độ sinh ra một cách đột ngột định hình các hạt lửa (flame core). Từ các hạt lửa này mới bắt cháy ra xung quanh, màng lửa nhanh chóng cháy hết hòa khí trong buồng đốt tạo nên áp suất cháy nổ và sinh công.

Bugi có chức năng tản nhiệt ra bên ngoải để tự cân bằng nhiệt độ, (nhiệt độ làm việc lý tưởng của bugi là 500 độ C). Hai điện cực của bugi cũng đóng vai trò này. Nhưng tác dụng không mong muốn là nó hấp thụ nhiệt độ của cả những hạt lửa mới được sinh ra, gọi là hiệu ứng dập tắt (quenching effect). Nếu hiệu ứng dập tắt lớn hơn nhiệt độ hạt lửa sinh ra thì các hạt lửa sẽ bị tắt và không xảy ra hiện tượng cháy nổ.

quenching effect- flame core- heat absorp 2
1. Cực trung tâm (cực than, cực phóng điện).
2. Cực nền.
3. Hạt lửa
4. Sự hấp thụ nhiệt của 2 điện cực
5. Sự truyền nhiệt (quá trình cháy đang phát tán)

Khe hở bugi (khe hở giữa 2 điện cực- plug gap) càng lớn thì càng làm giảm hiệu ứng dập tắt.
Nhưng nếu khe hở bugi càng lớn thì càng đòi hỏi hiệu điện thế đánh lửa phải lớn, nếu yêu cầu quá mức công suất của mobin sườn thì hiện tượng phóng tia lửa điện sẽ không xảy ra.

volt and plug gap
Mối liên hệ giữa khoảng hở bugi (G) và hiệu điện thế đánh lửa (hiệu điện thế cần thiết để đánh lửa- V)

Cho nên với mỗi bugi đều có quy định độ hở phù hợp. Ví dụ bugi thường từ 0.6-0.7mm, một số bugi cho phép lên tới 0.9mm. Sau 3000-5000km nhà sản xuất khuyến cao nên thay thế hoặc điều chỉnh lại khe hở bugi.

thuoc la do khe ho

Sự biến thiên của hiệu điện thế

Các mobin sườn thông dụng cho ra hiệu điện thế thứ cấp khoảng 10-30 kV. Đủ để bugi phát ra tia lửa. Quá trình diễn tiến tia lửa và hiệu điện thế biến thiên thể hiện ở biểu đồ dưới.

giai doan danh lua volt diagram 

1. Khi dòng sơ cấp bị ngắt ở điểm ‘a’ (với TCICI) hoặc khi tụ điện bị nối mass ở điểm ‘a’ (với CDI) thì ở hiệu điện thế thứ cấp tăng nhanh.

2. Hiệu điện thế tăng lên đủ để “đánh thủng”, bugi phóng tia lửa điện giữa 2 điện cực xuyên qua lớp hòa khí.

3. Giữa ‘b’ và ‘c’ gọi là “tia lửa điện dung” (capacitance spark). Lúc bắt đầu phóng điện, tia lửa sinh ra bởi năng lượng lưu trữ trong cuộn dây (hoặc trong tụ điện với cdi). Dòng tuy lớn nhưng thời gian ngắn.

4. Giữa ‘c’ và ‘d’ gọi là “tia lửa điện cảm” (inductance spark). Tia lửa sinh ra bởi năng lượng hiện tượng tự cảm (cảm ứng điện từ) của cuộn dây (cuộn dây càng nhiều vòng thì lưu trữ năng lượng tự cảm càng nhiều). Dòng tuy nhỏ nhưng thời gian dài. Từ điểm ‘c’ sự phóng điện vẫn còn tiếp diễn khoảng 1 ms (mili giây- milisecond) cho tới điểm ‘d’ mới kết thúc.
Blog Xe cộ (theo Global Denso)

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s