Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu hệ thống đánh lửa bằng ắc quy (Battery Ignition System) là gì. Sơ đồ, các bộ phận, nguyên lý hoạt động, ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của hệ thống này đều được giải thích chi tiết kèm theo hình ảnh minh họa.
Hệ thống đánh lửa bằng ắc quy là gì?
Hệ thống đánh lửa bằng ắc quy là một loại hệ thống đánh lửa thường được sử dụng trong các động cơ đốt trong (IC engines) để khởi động quá trình cháy. Hệ thống này cung cấp năng lượng cho bugi, tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu trong động cơ.
Nó dựa vào một nguồn điện, thường là ắc quy axit-chì, để tạo ra tia lửa điện cao áp cần thiết nhằm đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí trong các xi-lanh của động cơ.
Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi trên nhiều loại phương tiện, bao gồm ô tô, xe máy, các động cơ nhỏ và thậm chí một số ứng dụng cố định.
Hãy cùng khám phá các thành phần chính của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy dưới đây.
Các bộ phận của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy
Dưới đây là các bộ phận chính của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy:
1. Ắc quy
Hệ thống này sử dụng một ắc quy axit-chì có thể sạc lại để cung cấp năng lượng đánh lửa và lưu trữ năng lượng điện. Động cơ cung cấp năng lượng cho máy phát điện (dynamo), máy phát này sẽ sạc cho ắc quy. Công tắc đánh lửa được kết nối với ắc quy.
2. Điện trở Ballast
Điện trở ballast điều chỉnh dòng điện đi qua cuộn dây sơ cấp. Nó được làm bằng sắt, một vật liệu có khả năng tăng điện trở nhanh chóng khi nhiệt độ tăng đến một giới hạn nhất định.
Điện trở tăng trong cuộn đánh lửa ngăn không cho dòng điện chảy qua, giúp điều chỉnh nhiệt độ của hệ thống. Nó giúp duy trì nhiệt độ ổn định theo thời gian và được kết nối nối tiếp với cuộn dây sơ cấp để kiểm soát dòng điện.
3. Ampe kế
Ampe kế là một thiết bị đo lường được sử dụng để xác định cường độ dòng điện trong hệ thống.
4. Công tắc đánh lửa
Công tắc đánh lửa là một bộ phận quan trọng, có chức năng bật hoặc tắt hệ thống.
5. Cuộn đánh lửa
Cuộn đánh lửa là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống đánh lửa bằng ắc quy, có chức năng điều chỉnh điện áp từ thấp lên cao và tạo ra tia lửa điện trong bugi.
Cuộn đánh lửa được cấu tạo từ lõi từ tính hoặc dây mềm và hai cuộn dây điện được gọi là cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.
6. Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp
- Cuộn dây sơ cấp: Gồm 200 đến 300 vòng. Dòng điện đi qua cuộn dây sơ cấp tạo ra một từ trường.
- Cuộn dây thứ cấp: Bao gồm 21.000 vòng dây với kích cỡ 40 gauge. Cuộn dây này được cách điện để bảo vệ khỏi điện áp cao.
Theo sơ đồ, một đầu của cuộn dây thứ cấp được kết nối với cuộn dây sơ cấp, đầu còn lại được nối với bộ chia điện.
7. Công tắc tiếp điểm (Contact Breaker)
Công tắc tiếp điểm đóng và ngắt mạch sơ cấp của cuộn đánh lửa, cho phép dòng điện chảy khi đóng và ngắt khi mở.
8. Tụ điện (Capacitor)
Tụ điện lưu trữ năng lượng trong trường điện, giúp ngăn ngừa hiện tượng phóng điện nguy hiểm giữa các điểm tiếp xúc.
9. Bộ phân phối (Distributor)
Bộ phân phối rất quan trọng vì nó cung cấp xung đánh lửa với thời gian và thứ tự chính xác đến từng bugi.
10. Bugi
Bugi được nối với bộ phân phối, cung cấp tia lửa để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu và khởi động quá trình cháy của hệ thống.

Nguyên lý hoạt động
Khi công tắc đánh lửa được bật, mạch được đóng và dòng điện bắt đầu chảy. Dòng điện này tạo ra một từ trường xung quanh lõi sắt mềm của cuộn dây.
Khi tiếp điểm công tắc mở, dòng điện chảy qua tụ điện; khi đóng, dòng điện chảy qua công tắc tiếp điểm.
Khi dòng điện chảy qua tụ điện, nó được nạp, làm giảm dòng điện sơ cấp và từ trường trong cuộn dây giảm dần. Sự thay đổi từ trường này làm cho dòng điện trong cuộn dây sơ cấp chảy theo cùng chiều với dòng điện sơ cấp.
Cũng đồng thời, tụ điện được nạp điện áp cao hơn nhiều so với điện áp của ắc quy, điều này cắt dòng điện từ ắc quy. Những quá trình này khiến tụ điện xả ngược trở lại ắc quy.
Khi dòng điện sơ cấp chảy ngược chiều, cuộn dây thứ cấp trải qua điện áp cao do từ trường.
Lúc này, dây cao áp sẽ truyền điện áp cao đến bộ phân phối. Sơ đồ minh họa cách dây dẫn đánh lửa kết nối giữa bộ phân phối và bugi.
Để tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp không khí-nhiên liệu, dòng điện chảy qua từng bugi riêng lẻ.
Ưu điểm của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy
Dưới đây là những ưu điểm của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy:
- Hệ thống này tăng cường khả năng sản xuất công suất, góp phần nâng cao hiệu suất động cơ.
- Nó giúp tăng hiệu quả nhiên liệu, tăng quãng đường đi được và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.
- Do hệ thống đánh lửa bằng ắc quy không có các bộ phận chuyển động, nên đáng tin cậy hơn và ít hao mòn hơn.
- Hệ thống đánh lửa bằng ắc quy đảm bảo hơn 90% hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đốt cháy, nâng cao hiệu suất đốt cháy.
- Khi hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đánh lửa đáng tin cậy để đảm bảo vận hành động cơ trơn tru, cơ chế này tạo ra tia lửa mạnh mẽ.
Nhược điểm của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy
Dưới đây là những nhược điểm của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy:
- Yêu cầu không gian lớn hơn so với các hệ thống đánh lửa điện khác.
- Ắc quy cần thiết để tạo ra tia lửa; nếu không có ắc quy, động cơ sẽ không khởi động.
- Nếu bugi bị bẩn, nó sẽ không tạo tia lửa và gây khó khăn cho việc khởi động.
- Cần bảo trì nhiều hơn do hiện tượng phóng điện và mài mòn tại điểm tiếp xúc.
Ứng dụng
Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của hệ thống đánh lửa bằng ắc quy:
- Hệ thống đánh lửa bằng ắc quy được sử dụng cho nhiều loại phương tiện như ô tô, xe tải, xe buýt và xe máy.
- Được sử dụng phổ biến trong các xe du lịch và xe thương mại hạng nhẹ để đảm bảo đánh lửa động cơ đáng tin cậy.
- Thường được sử dụng để tạo tia lửa hiệu quả trong các loại xe hai bánh như xe máy và xe tay ga.
- Cũng được áp dụng để cung cấp năng lượng cho các động cơ nhỏ trong các thiết bị và máy móc nông nghiệp khác nhau.
Kết luận
Đó là tất cả. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết. Tôi hy vọng rằng mình đã bao quát đầy đủ nội dung. Nếu có gì tôi chưa đề cập hoặc nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về những gì tôi viết, hãy cho tôi biết.
Nếu bạn thấy bài viết này hữu ích, đừng ngần ngại chia sẻ với bạn bè của mình.