IC đánh lửa ô tô: Cấu tạo, nguyên lý và các vấn đề thường gặp nhất

Để đảm bảo hiệu suất hoạt động của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường, hệ thống đánh lửa đặc biệt là IC đánh lửa cần hoạt động chính xác về cả thời điểm lẫn cường độ. Để hiểu rõ hơn về hệ thống IC đánh lửa ô tô, hãy cùng Phụ Tùng HQ khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây!

IC đánh lửa ô tô là gì?

IC đánh lửa ô tô là một bộ phận được cấu tạo từ các mạch điện tử điều khiển tự động, có khả năng tạo ra dòng điện áp cao lên tới hơn 20.000V. Nguồn điện áp này cho phép tạo ra tia lửa điện đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu bên trong buồng đốt, từ đó giúp động cơ khởi động và vận hành.

Vì đóng vai trò quan trọng như vậy, IC đánh lửa cần được kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo hiệu suất ổn định và kéo dài tuổi thọ động cơ.

Hệ thống đánh lửa IC đảm nhiệm hai chức năng chính:

- Tạo ra dòng điện cao áp để kích hoạt bugi phát tia lửa điện, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí.

- Đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra triệt để, giúp động cơ đạt công suất tối ưu, tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải, góp phần bảo vệ môi trường.

Cấu tạo của hệ thống đánh lửa IC

Hệ thống đánh lửa IC bao gồm hai mạch điện chính:

- Mạch sơ cấp: Sử dụng nguồn điện có điện áp thấp (khoảng 12 – 14,2V) từ ắc quy và dẫn đến cuộn dây đánh lửa (bô bin). Tại đây, dòng điện sẽ được biến đổi thành dòng điện cao áp trên 20.000V.

- Mạch thứ cấp: Nhận dòng điện cao áp từ bô bin đánh lửa và truyền đến bugi thông qua dây phin cao áp, từ đó tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu – không khí trong buồng đốt.

Trước kia, việc điều khiển hoạt động của hệ thống đánh lửa được thực hiện thông qua vít tiếp điểm, mạch bán dẫn hoặc hệ thống đánh lửa ESA. Ngày nay, công nghệ hiện đại đã thay thế bằng hệ thống IC đánh lửa trực tiếp, được điều khiển hoàn toàn bằng mạch IC điện tử – mang lại độ chính xác cao, hiệu suất tối ưu và độ tin cậy vượt trội.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa IC

Hệ thống đánh lửa IC trên ô tô hoạt động dựa trên nguyên lý đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong xi lanh để sinh công. Khi hỗn hợp này bị đốt cháy, nhiệt độ trong xi lanh tăng lên đáng kể, làm cho khí cháy giãn nở và tạo ra áp suất lớn. Lực áp suất này sẽ đẩy piston di chuyển xuống dưới, từ đó tạo ra mô-men xoắn giúp động cơ hoạt động.

Để đạt được hiệu suất cao và tăng công suất động cơ, cần phải gia tăng áp suất trong xi lanh, mà điều này chỉ có thể đạt được khi hỗn hợp nhiên liệu – không khí được đốt cháy hoàn toàn và đúng thời điểm.

Hệ thống đánh lửa IC có nhiệm vụ tạo ra tia lửa điện trước khi piston chạm điểm chết trên trong kỳ nén, nhằm đảm bảo quá trình cháy diễn ra hiệu quả đúng vào thời điểm piston bắt đầu đi xuống.

Thời điểm đánh lửa đóng vai trò quyết định đến hiệu quả vận hành của động cơ. Khi tốc độ động cơ cao, thời điểm đánh lửa cần được điều chỉnh sớm hơn để đảm bảo hỗn hợp cháy kịp thời sinh công.

Ngược lại, khi đánh lửa muộn hơn, tức gần thời điểm piston chạm điểm chết trên, quá trình cháy sẽ sinh ít nhiệt hơn, giúp giảm lượng khí độc hại như oxit nitơ trong khí thải và làm giảm hiện tượng kích nổ.

Phân loại hệ thống IC đánh lửa trên ô tô

Trải qua nhiều năm phát triển, hệ thống đánh lửa trên ô tô đã được cải tiến liên tục, mang lại hiệu quả vận hành ngày càng cao. Tùy vào thế hệ và dòng xe, hiện nay có một số loại hệ thống đánh lửa phổ biến như sau:

Hệ thống đánh lửa tiếp điểm 

Đây là loại đầu tiên được sử dụng, với cấu tạo đơn giản gồm khóa điện, ắc quy, bô bin, cam ngắt, tiếp điểm, bugi… Ưu điểm là dễ sửa chữa, ổn định, nhưng khả năng điều chỉnh kém linh hoạt, không phù hợp với các chế độ vận hành thay đổi.

Xem ngay: Tất tần tật từ A - Z về động cơ OHV trên ô tô

Hệ thống đánh lửa bán dẫn 

Hệ thống đánh lửa bán dẫn có cấu tạo hiện đại hơn, gồm hai loại: có tiếp điểm và không có tiếp điểm. Loại có tiếp điểm đơn giản, dễ sửa và rẻ, dùng cho động cơ tốc độ thấp. Loại không có tiếp điểm (kiểu cảm ứng hoặc quang điện) cho hiệu quả đánh lửa cao, ổn định nhưng cấu tạo phức tạp, giá thành cao hơn. Hệ thống này phù hợp với ô tô đời mới có công suất vừa phải.

Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia sẻ điện

Hệ thống đánh lửa lập trình có bộ chia điện sử dụng các thiết bị điện tử để điều khiển thời điểm đánh lửa chính xác hơn. Tuy hoạt động linh hoạt nhưng cấu tạo phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao.

Hệ thống đánh lửa lập trình không có bộ chia điện

Hệ thống đánh lửa lập trình không có bộ chia điện hay hệ thống đánh lửa trực tiếp là công nghệ hiện đại nhất hiện nay. Mỗi xi lanh có một cuộn đánh lửa riêng, không dùng bộ chia điện, mang lại hiệu suất cao, chính xác và ổn định. Hệ thống này thường được trang bị trên các dòng xe cao cấp.

Những vấn đề thường gặp ở hệ thống đánh lửa ô tô

Hệ thống đánh lửa ô tô đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc khởi động và duy trì hoạt động ổn định của động cơ. Sau một thời gian sử dụng, hệ thống này có thể gặp nhiều trục trặc do hao mòn hoặc hư hỏng. Dưới đây là những vấn đề thường gặp mà người sử dụng ô tô cần lưu ý để kịp thời xử lý.

Biến áp trong hệ thống đánh lửa ô tô bị hỏng

Biến áp (bô bin đánh lửa) có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện từ ắc quy thành dòng điện cao áp để tạo tia lửa điện đốt cháy nhiên liệu. Khi biến áp bị chập mạch, cháy điện trở phụ hoặc nứt nắp, hệ thống đánh lửa sẽ không thể hoạt động hiệu quả.

Người dùng cần đưa xe đến gara để kiểm tra và xác định chính xác nguyên nhân gây hỏng hóc.

Bộ chia điện bị hỏng

Bộ chia điện có nhiệm vụ phân phối dòng điện cao áp đến các bugi theo đúng thứ tự hoạt động của động cơ. Khi bộ chia điện bị nứt, vỡ hoặc tiếp xúc kém do bụi bẩn hoặc độ ẩm, quá trình đánh lửa sẽ diễn ra không chính xác, gây ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành của xe.

Xem thêm: Công nghệ Hybrid là gì? Phân loại, ưu nhược điểm dòng xe Hybrid

Bugi bị hỏng hoặc xuống cấp

Bugi là bộ phận tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu trong buồng đốt. Khi bugi bị mòn điện cực, đóng muội than hoặc chảy điện, khả năng đánh lửa sẽ giảm rõ rệt. Người lái xe nên kiểm tra bugi định kỳ và thay mới khi phát hiện dấu hiệu bất thường như xe khó nổ, rung giật hoặc tiêu hao nhiên liệu tăng.

Hệ thống đánh lửa phát ra tia lửa yếu

Hệ thống đánh lửa có thể tạo ra tia lửa yếu khi bô bin bị hỏng, dây cao áp bị rò rỉ hoặc bugi hoạt động kém. Khi đó, động cơ sẽ nổ không đều, xe vận hành yếu và nhiên liệu bị tiêu hao nhiều hơn.

Việc kiểm tra định kỳ các thành phần của hệ thống đánh lửa là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của xe.

Hệ thống đánh lửa hoạt động không đúng thời điểm

Khi hệ thống đánh lửa hoạt động sai thời điểm, quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ không diễn ra tối ưu. Nếu đánh lửa quá sớm, nhiệt độ động cơ sẽ tăng nhanh, gây hao mòn và giảm tuổi thọ các bộ phận máy.

Xem thêm: Lốp xe mòn không đều do đâu? Dấu hiệu và cách khắc phục

Ngược lại, nếu đánh lửa quá muộn, động cơ sẽ hoạt động yếu, có tiếng nổ bất thường trong ống xả và khí thải sinh ra nhiều chất độc hại hơn.

Người sử dụng cần nhờ kỹ thuật viên căn chỉnh lại thời điểm đánh lửa chính xác theo đúng tiêu chuẩn của nhà sản xuất.

Trên đây là bài viết của Phụ Tùng HQ về IC đánh lửa ô tô. Hy vọng những chia sẻ trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như cơ chế hoạt động cụ thể của hệ thống này.