Tiêu chuẩn TCVN 10213-1:2013 Hệ thống đánh lửa dùng trong phương tiện giao thông đường bộ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10213-1 : 2013

ISO 6518-1 : 2002

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA – PHẦN 1: TỪ VỰNG

Road Vehicles – Ignition Systems – Part 1: Vocabulary

Lời nói đầu

TCVN 10213-1:2013 hoàn toàn tương đương ISO 6518-1:2002.

TCVN 10213-1:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10213 (ISO 6518), Phương tiện giao thông đường bộ - Hệ thống đánh lửa, gồm các phần sau:

- TCVN 10213-1:2013 (ISO 6518-1:2002), Phần 1: Từ vựng

- TCVN 10213-2:2013 (ISO 6518-2:1995), Phần 2: Đặc tính điện và phương pháp thử chức năng.

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA – PHẦN 1: TỪ VỰNG

Road Vehicles – Ignition Systems – Part 1: Vocabulary

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến hệ thống đánh lửa của động cơ đốt trong-đốt cháy cưỡng bức sử dụng trên các phương tiện giao thông đường bộ.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 10213-2:2013 (ISO 6518-2), Phương tiện giao thông đường bộ - Hệ thống đánh lửa – Phần 2: Đặc tính điện và phương pháp thử chức năng.

3. Phân loại hệ thống đánh lửa

3.1. Hệ thống đánh lửa điện cảm

Hệ thống đánh lửa mà nguồn năng lượng của hệ thống được tích trữ trong phần tử cảm hoặc cuộn dây.

3.1.1. Hệ thống đánh lửa cổ điển

Hệ thống đánh lửa cảm ứng sử dụng một cuộn cảm và các tiếp điểm với một tụ điện mắc song song.

3.2. Hệ thống đánh lửa điện dung

Hệ thống đánh lửa mà năng lượng đánh lửa được tích trữ trong một tụ điện.

3.3. Hệ thống đánh lửa bán dẫn

Hệ thống đánh lửa sử dụng các phần tử bán dẫn để đóng ngắt.

3.3.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng tiếp điểm

Hệ thống đánh lửa bán dẫn có sử dụng tiếp điểm.

3.3.2. Hệ thống đánh lửa không tiếp điểm

Hệ thống đánh lửa bán dẫn không sử dụng tiếp điểm.

3.4. Hệ thống đánh lửa tĩnh

Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện.

Hệ thống đánh lửa không có con quay chia điện cao áp.

3.4.1. Hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây một đầu cao áp

Hệ thống đánh lửa tĩnh có một cuộn dây một đầu cao áp (4.1) cho mỗi bugi.

3.4.2. Hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây hai đầu cao áp

Hệ thống đánh lửa tĩnh có sử dụng cuộn dây hai đầu cao áp (4.2).

CHÚ THÍCH: Kiểu hệ thống đánh lửa này cung cấp đồng thời một tia lửa kỳ nén và một tia lửa kỳ thải. Tia lửa kỳ nén là tia lửa điện xuất hiện trong hành trình nén của một xilanh. Tia lửa kỳ thải là tia lửa điện xuất hiện trong quá trình thải của một xi lanh này cùng với một tia lửa điện xuất hiện trong hành trình nén của một xilanh khác.

3.5. Hệ thống điều khiển dòng điện

Hệ thống kết hợp các tính năng của hệ thống đánh lửa điện cảm (3.1) và hệ thống đánh lửa không sử dụng tiếp điểm (3.3.2), và bao gồm các tính năng của hệ thống đánh lửa tĩnh (3.4), dòng điện ngắt của cuộn dây được duy trì bởi tín hiệu cảm biến sử dụng dòng sơ cấp với giá trị thiết kế phù hợp trong một khoảng làm việc rộng của điện áp nguồn sơ cấp (5.30) và tốc độ động cơ.

3.6. Hệ thống điều khiển góc ngậm điện

Hệ thống kết hợp các tính năng của hệ thống đánh lửa điện cảm (3.1) và hệ thống đánh lửa không sử dụng tiếp điểm (3.3.2), và bao gồm các tính năng của hệ thống đánh lửa tĩnh (3.4), môđun điều khiển phù hợp với các thông số của cuộn dây sơ cấp và khoảng thời gian cấp năng lượng được điều chỉnh bằng các yếu tố bên ngoài như điện áp nguồn sơ cấp (5.30) và tốc độ động cơ để từ đó đưa ra một dòng điện ngắt (5.12) nằm trong các giới hạn nhất định.

4. Phân loại cuộn dây đánh lửa

4.1. Cuộn dây một đầu cao áp

Cuộn dây đánh lửa có một đầu cao áp.

4.1.1. Cuộn dây nối với đầu bugi

Cuộn dây một đầu cao áp được lắp trực tiếp và nối với bugi đánh lửa.

4.2. Cuộn dây hai đầu cao áp

Cuộn dây có một cuộn thứ cấp, mỗi đầu là một đầu cao áp.

4.3. Tổ hợp nhiều đầu cao áp

Sự sắp xếp các cuộn đánh lửa hoặc các cuộn dây để tạo ra nhiều đầu cao áp.

4.3.1. Nhiều cuộn dây một đầu cao áp

Tổ hợp nhiều đầu cao áp được tạo thành do việc lắp ráp một (hay nhiều) cuộn dây một đầu cao áp (4.1).

4.3.2. Nhiều cuộn dây hai đầu cao áp

Tổ hợp nhiều đầu cao áp được tạo thành từ việc bố trí một (hay nhiều) cuộn dây hai đầu cao áp (4.2).

4.3.3. Các cuộn dây phân phối nhiều điốt

Tổ hợp nhiều đầu cao áp được tạo thành từ các cuộn dây kết hợp với các điốt cao áp để phân phối và có bốn đầu cao áp trên mỗi cuộn dây thứ cấp.

5. Các thông số

Các phương pháp thử nghiệm được sử dụng để xác định hầu hết các thông số này được quy định trong TCVN 10213 (ISO 6518-2).

5.1. Điện áp đầu ra thứ cấp

U_s

Điện áp được đo ở đầu cao áp của nguồn cao áp.

5.2. Điện áp đầu ra thứ cấp lớn nhất

U_sm

Giá trị tuyệt đối lớn nhất của điện áp đầu ra thứ cấp (5.1).

5.3. Điện áp khả dụng

U_av

Điện áp đạt được tại đầu bugi khi hệ thống được nạp bởi một tụ điện.

5.4. Điện áp khả dụng nhỏ nhất

U_avm

Điện áp nhỏ nhất đạt được ở đầu bugi khi hệ thống được nạp bởi một tụ điện và một điện trở mắc song song.

5.5. Điện áp yêu cầu của bugi

U_spc

Điện áp yêu cầu ở đầu bugi cần thiết để tạo tia lửa điện tại bugi.

5.6. Điện áp đánh lửa dự trữ

U_sr

Sự chênh lệch giữa điện áp khả dụng (5.3) và điện áp yêu cầu của bugi (5.5).

5.7. Trở kháng giới hạn đánh lửa

R_15kV

Điện trở mà tại đó giá trị tuyệt đối của điện áp khả dụng (5.3) giảm tới 15 kV.

5.8. Thời gian tăng điện áp thứ cấp

t_sur

Thời gian yêu cầu để giá trị tuyệt đối của điện áp đầu ra cuộn thứ cấp (5.1) tăng từ 1,5 kV tới 15 kV.

5.9. Dòng điện đầu vào trung bình

I_par

Dòng điện cung cấp cho hệ thống đánh lửa.

5.10. Dòng điện ngắt danh nghĩa ở cuộn sơ cấp

I_np

<Hệ thống đánh lửa điện cảm> dòng điện ngắt (5.12) phù hợp với các thành phần của hệ thống đã được thiết kế.

5.11. Dòng sơ cấp (primary current)

I_p

Dòng đi qua cuộn dây của mạch sơ cấp.

5.12. Dòng điện ngắt

I_pi

<Hệ thống đánh lửa điện cảm> dòng sơ cấp (5.11) tại thời điểm ngay trước khi ngắt.

5.13. Điện trở sơ cấp

R_p

Điện trở của cuộn dây mạch sơ cấp.

5.14. Điện trở thứ cấp

R_s

Điện trở của cuộn dây mạch thứ cấp.

5.15. Điện cảm sơ cấp

L_p

Điệm cảm của cuộn dây mạch sơ cấp.

5.16. Điện cảm rò sơ cấp

L_pf

Một phần của điện cảm sơ cấp (5.15) không được kết hợp với mạch thứ cấp.

5.17. Thời gian chuẩn của dòng sơ cấp

t_ref

(Hệ thống đánh lửa điện cảm) thời gian cần thiết để tăng dòng sơ cấp (5.11) từ 0 tới dòng điện ngắt danh nghĩa (5.10) được hiệu chỉnh theo mạch tham chiếu.

5.18. Khoảng thời gian nạp năng lượng

q_E

Thời gian ngậm điện.

Góc ngậm điện.

Khoảng thời gian trong quá trình mạch sơ cấp được nạp.

5.19. Điện áp đánh lửa

U_sp

Điện áp qua khe hở bugi khi tia lửa điện xuất hiện.

5.20. Dòng điện đánh lửa

I_sp

Dòng điện đi qua các điện cực bugi.

5.21. Dòng điện đánh lửa lớn nhất

I_spm

Dòng điện lớn nhất đi qua các điện cực bugi sau khi phá hỏng.

5.22. Khoảng thời gian đánh lửa

t_fsp

Khoảng thời gian tia lửa điện xuất hiện giữa khe hở bugi.

5.23. Năng lượng đánh lửa

E_sp

Năng lượng phóng qua khe hở điện cực bugi, bao gồm cả thành phần điện dung và điện cảm.

5.24. Năng lượng đánh lửa điện cảm

E_spi­

Phần năng lượng điện cảm của cuộn dây phóng qua khe hở điện cực bugi.

CHÚ THÍCH: Đối với cuộn dây hai đầu cao áp, năng lượng này liên quan tới quá trình nén.

5.25. Điện áp phóng Zener

U_zd

Điện áp qua các điốt Zener khi có dòng điện phóng Zener đi qua.

5.26. Dòng điện phóng Zener

I_zd

Dòng điện đi qua điốt Zener.

5.27. Dòng điện phóng Zener lớn nhất

I_zdm

Dòng điện lớn nhất đi qua các điốt Zener.

5.28. Khoảng thời gian phóng Zener

t_fzd

Khoảng thời gian khi có dòng điện phóng Zener (5.26) đi qua các điốt Zener.

5.29. Năng lượng phóng Zener

E_zd

Năng lượng phóng trong các điốt Zener.

CHÚ THÍCH: Đối với cuộn dây hai đầu cao áp, năng lượng này liên quan tới quá trình nén.

5.30. Điện áp cung cấp

U_sup

Điện áp một chiều ở đầu vào hệ thống.

5.31. Điện áp tự cảm ở cuộn sơ cấp

U_pind

Điện áp sinh ra do sự thay đổi từ thông trong cuộn dây của mạch sơ cấp.

5.32. Điện áp ở mạch thứ cấp khi mạch sơ cấp đóng

U_­so­

Điện áp sinh ra ở cuộn thứ cấp do sự thay đổi dòng điện sơ cấp (5.11) khi mạch đóng.

5.33. Điện áp kẹp mạch sơ cấp

U_plim

_­Điện áp sinh ra ở cuộn sơ cấp mà với điện áp này số vòng cuộn dây sơ cấp bị giới hạn bởi mạch transitor bảo vệ.

5.34. Thời gian trễ

q

Khoảng thời gian, thông thường được thể hiện bằng góc quay trục khuỷu tính bằng độ, từ khi có tín hiệu đánh lửa đến khi xuất hiện của tia lửa điện.

6. Đặc tính nhiệt

6.1. Đặc tính nhiệt

Đặc tính nhiệt của bugi trong các điều kiện làm việc.

6.2. Giá trị đặc tính nhiệt

Giá trị của đặc tính nhiệt (6.1) được thể hiện bằng các đơn vị tương ứng với nhiệt truyền từ đầu đánh lửa của bugi hay đầu cách điện.

6.3. Ký hiệu đặc tính nhiệt

Các số, chữ hoặc kết hợp cả hai, tương ứng với giá trị mức nhiệt (6.2) và phụ thuộc vào hệ thống phân loại bugi của nhà sản xuất.

6.4. Chỉ số nhiệt

Khả năng của bugi nhằm chống lại việc đóng muội và cặn cacbon, và chống lại hiện tượng tự đánh lửa trong các động cơ trên các phương tiện đường bộ.

CHÚ THÍCH: Bugi cần được hoạt động ở nhiệt độ nóng nhất có thể ở điều kiện tốc độ động cơ thấp và các tải nhỏ, và điều kiện nhiệt độ lạnh nhất có thể khi bướm ga mở rộng. Chỉ số nhiệt của bugi phụ thuộc vào thiết kế của các điện cực, phần cách điện, vỏ và vật liệu của các bộ phận và động cơ được sử dụng.

6.5. Mức chịu lạnh

Tiêu chuẩn về khả năng của bugi chống lại sự sai hỏng gây ra do các sản phẩm cháy và khả năng tự làm sạch dưới các điều kiện thông thường.

7. Hiện tượng dẫn tới quá trình cháy bất thường của động cơ (xem Hình 1)

7.1. Tự cháy

Trong động cơ có điều khiển đánh lửa, toàn bộ hoặc một phần quá trình cháy bất thường của hỗn hợp hòa khí, gây ra bởi nguồn đánh lửa không phải từ bugi.

CHÚ THÍCH: Đối với việc đo mức nhiệt (6.1) của bugi, sự cháy phải xuất hiện duy nhất từ điện cực dương trên đầu bugi.

7.1.1. Cháy trước

Hiện tượng tự cháy trước khi cháy do bugi đánh lửa

7.1.2. Cháy sau

Hiện tượng tự cháy xuất hiện sau thời điểm diễn ra quá trình cháy bình thường do bugi đánh lửa.

CHÚ DẪN:

1 Khoảng tự cháy

2 Cháy trước

3 Cháy sau

4 Chiều quay trục khuỷu

5 Thời điểm đánh lửa

6 Điểm chết trên (TDC)

Hình 1 – Cháy không điều khiển được trong động cơ

DANH MỤC THEO ALPHABE

A

Điện áp khả dụng, U_av 5.3

Dòng điện đầu vào trung bình, I_par 5.9

B

Hệ thống đánh lửa không tiếp điểm 3.3.2

C

Hệ thống đánh lửa điện dung 3.2

Hệ thống đánh lửa cổ điển 3.1.1

Điện áp tự cảm ở cuộn sơ cấp, U_pind 5.31

Hệ thống điều khiển dòng điện 3.5

D

Cuộn dây hai đầu cao áp 4.2

Hệ thống điều khiển ngậm điện 3.6

E

Khoảng thời gian nạp năng lượng, q­_E 5.18

H

Chỉ số nhiệt 6.4

Đặc tính nhiệt 6.1

Ký hiệu đặc tính nhiệt 6.3

Giá trị đặc tính nhiệt 6.2

I

Trở kháng giới hạn đánh lửa, R_15kV 5.7

Điện áp đánh lửa dự trữ, U_sr 5.6

Hệ thống đánh lửa điện cảm 3.1

Năng lượng đánh lửa điện cảm, E_spi 5.24

Dòng điện ngắt, I_pi 5.12

M

Điện áp đầu ra thứ cấp lớn nhất, U_sm 5.2

Dòng điện đánh lửa lớn nhất, I_spm 5.21

Dòng điện phóng Zenner lớn nhất, I_zdm 5.27

Điện áp khả dụng nhỏ nhất, U_avm 5.4

Các cuộn dây phân phối nhiều điốt 4.3.3

Nhiều cuộn dây hai đầu cao áp 4.3.2

Tổ hợp nhiều đầu cao áp 4.3

Nhiều cuộn dây một đầu cao áp 4.3.1

N

Dòng điện ngắt danh nghĩa ở cuộn sơ cấp I_np 5.10

P

Cuộn dây nối với bugi 4.1.1

Cháy sau 7.1.2

Cháy trước 7.1.1

Dòng sơ cấp, I_p­ 5.11

Thời gian chuẩn của dòng sơ cấp, t_ref 5.17

Điện cảm sơ cấp, L_p 5.15

Điện cảm rò sơ cấp, L_{pf ­} 5.16

Điện trở sơ cấp, R_p 5.13

Điện áp kẹp mạch sơ cấp, U_plim 5.33

R

Điện áp yêu cầu của bugi, U_spc 5.5

T

Thời gian trễ, q 5.34

S

Điện áp đầu ra thứ cấp, U_s 5.1

Điện trở thứ cấp, R_s 5.14

Điện áp ở mạch thứ cấp khi mạch sơ cấp đóng U_so 5.32

Thời gian tăng điện áp thứ cấp, t_sur 5.8

Tự cháy 7.1

Hệ thống đánh lửa bán dẫn 3.3

Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng tiếp điểm 3.3.1

Cuộn dây một đầu cao áp 4.1

Dòng điện đánh lửa, I_sp 5.20

Khoảng thời gian đánh lửa, t_fsp 5.22

Năng lượng đánh lửa, E_sp 5.23

Điện áp đánh lửa, U_sp 5.19

Hệ thống đánh lửa tĩnh 3.4

Hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây một đầu cao áp 3.4.1

Hệ thống đánh lửa tĩnh với cuộn dây hai đầu cao áp 3.4.2

Điện áp cung cấp, U_sup 5.30

Z

Dòng điện phóng Zener, I_zd 5.26

Khoảng thời gian phóng Zener, t_fzd 5.28

Năng lượng phóng Zener, E_zd­ 5.29

Điện áp phóng Zener, U_zd 5.25