Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về
Các bản dự thảo

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10213-2:2013 về Phương tiện giao thông đường bộ - Hệ thống đánh lửa – Phần 2

Số hiệu:	TCVN10213-2:2013	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2013	Ngày hiệu lực:
ICS:	43.060.50	Tình trạng:	Đã biết

P₁	Đầu dò dòng điện, bộ khuếch đại và hiện sóng	C₁	Tụ điện
P₂	Đo sóng điện áp	R₁	Điện trở
P₃	Ampe kế một chiều	R₂ đến R₁₀	Trở kháng (dòng điện và điện trở của nó được cố định theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người sử dụng)
P₄	Vôn kế một chiều	R_D	Đầu dò điện áp
P₅	Máy đo tốc độ góc

CHÚ THÍCH: Ví dụ thể hiện cho hệ thống gồm 8 xy lanh.

Hình 1 – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa với bộ chia điện kiểu cơ khí

1) Thiết lập theo 5.3.1

CHÚ DẪN:

P₁

Đầu dò dòng điện, bộ khuếch đại và hiện sóng

C₁

Tụ điện

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Đo sóng điện áp

R₁

Điện trở

P₃

Ampe kế một chiều

R₂ đến R₉

Trở kháng (dòng điện và điện trở của nó được cố định theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người sử dụng)

P₄

Vôn kế một chiều

...

Đầu dò điện áp

P₅

Máy đo tốc độ góc (dựa trên tín hiệu góc quay trục khuỷu)

CHÚ THÍCH: Ví dụ thể hiện cho hệ thống gồm 8 xylanh.

Hình 2 – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa tĩnh với các cuộn dây một đầu cao áp

2.2.1. Cuộn dây, tùy thuộc vào hệ thống được thử, có thể là

- Các cuộn dây một đầu cao áp như mô tả trong 2.1.1, hoặc

...

- Cuộn dây nối với bugi.

2.2.2. Thiết bị đóng ngắt phụ nằm bên trong hệ thống được thử như bộ điều khiển bằng transistor.

2.3. Hệ thống đánh lửa tĩnh (không có bộ chia điện) với các cuộn dây hai đầu cao áp

Các thành phần sau phải được nối liền với nhau như Hình 3 hoặc thành một mạch khác được chứng minh là có tính năng tương đương.

2.3.1. Cuộn dây, tùy thuộc vào hệ thống được thử nghiệm, có thể là

- các cuộn dây hai đầu cao áp, hoặc

- một tổ hợp nhiều đầu cao áp được tạo thành bằng cách ghép nối các cuộn dây hai đầu cao áp.

2.3.2. Thiết bị đóng ngắt phụ nằm bên trong hệ thống được thử như bộ điều khiển bằng transistor.

3. Thiết bị thử

...

3.2. Dao động ký có thời gian thiết lập lớn nhất là 35 ns, với dải tần nhỏ nhất là 10 MHz, phải được sử dụng (P₁ và P₂). Độ không đảm bảo đo của phép đo dò điện áp và dòng điện (xem 3.3 và 3.4) phải nhỏ hơn 3%.

3.3. Đầu dò điện áp (R_D) với điện dung đầu vào nhỏ hơn hoặc bằng 5 pF và điện trở đầu vào lớn hơn hoặc bằng 100 MΩ.

3.4. Đầu dò dòng điện (P₁) phù hợp với nguồn một chiều hoặc xoay chiều có tần số tới 10 MHz.

3.5. Ampe kế 1 chiều (P₃) với điện áp rơi lớn nhất là 100 mV trong các điều kiện thử.

3.6. Vôn kế (P₄) với điện trở đầu vào nhỏ nhất là 10 kΩ/V và có độ phân giải phù hợp để nhận biết dễ dàng chênh lệch 10 mV.

3.7. Bộ chia điện hoặc đĩa quay trigger và máy đo tốc độ góc (P₅) gắn kèm phù hợp với yêu cầu sau:

a) có thể điều chỉnh liên tục tốc độ quay từ 10 r/min đến 4000 r/min đối với bộ chia điện dẫn động cơ khí và từ 20 r/min tới tối thiểu là 6000 r/min đối với đĩa quay trigger;

b) sai lệch tốc độ quay phải nằm trong ± 5% nếu tốc độ nhỏ hơn 400 r/min và ± 20 r/min nếu tốc độ lớn hơn 400 r/min;

c) máy đo tốc độ góc có độ chính xác nằm trong khoảng ± 0,2% tốc độ quay hiển thị;

...

3.8.1. Bộ điều chỉnh khe hở đánh lửa, mỗi khe hở có thể thay đổi riêng rẽ (xem 3.8.2).

3.8.2. Tụ điện C₁ mô phỏng tụ điện của các dây cáp và các bugi như bố trí thông thường trên động cơ. Tụ điện này phải có hệ số tổn hao thấp (không lớn hơn 3% tại 1 kHz), dây cáp đánh lửa thứ cấp với các tụ điện và đầu dò điện áp cao có tổng điện dung là:

Từ 50 pF đến 55 pF đối với hệ thống đánh lửa có bộ chia điện;

Từ 25 pF đến 30 pF đối với hệ thống đánh lửa tĩnh với các cuộn dây một đầu cao áp;

Từ 50 pF đến 55 pF đối với hệ thống đánh lửa tĩnh với các cuộn dây hai đầu cao áp.

CHÚ DẪN:

P₁

Đầu dò dòng điện, bộ khuếch đại và hiện sóng

...

Tụ điện

P₂

Đo sóng điện áp

R₁

Điện trở

P₃

Ampe kế một chiều

R₂ đến R₁₀

Trở kháng (dòng điện và điện trở của nó được cố định theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người sử dụng)

...

Vôn kế một chiều

R_D

Đầu dò điện áp

P₅

Máy đo tốc độ góc

CHÚ THÍCH:

1 Đối với cuộn dây hai đầu cao áp, đầu ra thứ cấp phải được kiểm tra ở điện áp cao.

...

Hình 3 – Sơ đồ mạch thử cho hệ thống đánh lửa tĩnh với các cuộn dây hai đầu cao áp

Để đo tổng điện dung, các khe hở của bộ chia điện và các trở kháng R₂ tới R₁₀, nếu được gộp lại, phải được phân tách và các cáp đánh lửa phải được tách rời với các cuộn dây đánh lửa.

CHÚ THÍCH:

1 Có thể cần thiết phải xem xét tác động của các điện dung ký sinh.

2 Các giá trị điện dung khác có thể được thỏa thuận tùy thuộc vào ứng dụng.

3.8.3. Điện trở R₁ mô phỏng chì hoặc graphit bám trên bugi. Điện trở này phải có hệ số điện áp thấp (lớn nhất 0,0005 %/V), không tự cảm, khoảng 10 W và 1 MΩ ± 5%. Nó phải được mắc song song với tụ điện đối với một vài phép đo.

3.8.4. Chuỗi điốt Zener 1 kV đối với các cuộn dây một đầu cao áp và hai chuỗi điốt Zener 1 kV và 0,5 kV đối với các cuộn dây hai đầu cao áp (xem Hình 3), dung sai điện áp của mỗi điốt Zener là ± 5% trong các điều kiện thử nghiệm.

4. Các thông số cần đo hoặc xác định

4.1. Điện áp khả dụng, U_av

...

4.2. Điện áp khả dụng nhỏ nhất, U_avm

Điện áp khả dụng nhỏ nhất1) , U_avm, phải được đo khi hệ thống được đặt tải với tụ điện C₁ và điện trở R₁ được mắc song song, biên độ nhỏ nhất phải được ghi lại. Các giá trị này miêu tả mức độ có thể được đảm bảo từ hệ thống trong quá trình thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường là 23⁰C ± 5⁰C, đĩa trigger quay với tốc độ 2000 r/min và nguồn cung cấp là 13,5 V.

4.3. Điện áp đầu ra thứ cấp, U_s

Điện áp đầu ra thứ cấp, U_s cũng có thể được đo cho việc so sánh với giá trị đạt được của điện áp khả dụng U_av.

4.4. Dòng điện ngắt, I_pi

Dòng điện ngắt¹⁾, I_pi, xác định năng lượng vào hệ thống [xem hình 4c)].

4.5. Dòng điện vào trung bình, I_par

Dòng điện vào trung bình, I_par, xác định giá trị trung bình của dòng điện đi vào hệ thống với nguồn đầu vào một chiều (máy phát điện, ắc quy, vv.).

4.6. Năng lượng

...

Năng lượng đánh lửa điện cảm2), E_spi, được xác định bằng phương pháp thử A (xem 5.3.1). Nó được tính toán từ tích phân của tích giá trị đo điện áp đánh lửa, U_sp [điều chỉnh tới U_e: xem Hình 4f)] và dòng đánh lửa I_sp trong toàn bộ thời gian đánh lửa t_fsp [xem Hình 4f)].

E_spi =

4.6.2. Năng lượng phóng Zener, E_zd

Năng lượng phóng Zener, E_zd, được xác định bằng phương pháp thử B. Nó được tính toán từ tích phân của tích giá trị đo điện áp phóng Zener, U_zd và dòng điện phóng Zener I_zd trong toàn bộ thời gian phóng Zener t_fzd [xem Hình 4g)].

E_zd =

4.6.3. Thời gian đánh lửa hoặc thời gian phóng Zener

Khoảng thời gian trong giới hạn thể hiện khả năng đánh lửa của đầu ra cuộn dây đánh lửa dưới các điều kiện²⁾ giới hạn của nhiên liệu [xem Hình 4 d), f) và g)].

¹⁾Dạng sóng trên các đồ thị xuất hiện trong các hệ thống đánh lửa có tiếp điểm

...

4.6.4. Dòng điện đánh lửa lớn nhất, I_spm, hoặc dòng điện phóng Zener lớn nhất, I_zdm

Dòng điện đánh lửa lớn nhất, I_spm, hoặc dòng điện phóng Zener lớn nhất là dòng tức thời từ mạch thứ cấp của cuộn dây đánh lửa trước khi điện cực bugi bị phá hỏng [xem Hình 4f)] hoặc đi qua điốt Zener [xem Hình 4 g)].

4.7. Thời gian tăng điện áp sơ cấp, t_sUr

Thời gian tăng điện áp sơ cấp, t_sUr, là thông số thể hiện khả năng của hệ thống đánh lửa tạo tia lửa điện qua các bugi. Thời gian tăng điện áp sơ cấp càng ngắn thì năng lượng hệ thống mất mát qua mạch phân nhánh càng nhỏ và điện áp tập trung tạo tia lửa điện ở bugi càng lớn [xem Hình 4b)].

Khoảng thời gian này phải được đo khi hệ thống có tải với tụ điện C₁ như mô tả trong 3.8.2 và điện trở R₁ như mô tả trong 3.8.3.

Để dễ dàng so sánh giữa các hệ thống, thời gian tăng điện áp sơ cấp phải được xác định giữa – 1,5 kV và – 15 KV, được lặp lại giữa + 1,5 kV và + 15 KV đối với các cuộn dây hai đầu cao áp hoặc theo sự thỏa thuận giữa người sử dụng và nhà sản xuất.

4.8. Điện áp tự cảm cuộn sơ cấp, U_pind

Điện áp tự cảm cuộn sơ cấp, U_pind, ảnh hưởng tới tuổi thọ của tiếp điểm trong các hệ thống đánh lửa cổ điển và là thông số để thể hiện sự tác động tới các khóa bán dẫn (trừ khi điện áp kẹp được sử dụng) trong các phần tử dự trữ năng lượng điện cảm của hệ thống đánh lửa [xem Hình 4e)]. Nếu điện áp này phải được đo, nó có thể cần thiết sử dụng một thiết bị đo với một đầu vào khác.

Dạng sóng điện áp tự cảm cuộn sơ cấp thường được xác định trước (thường trong khoảng 20 ms) bởi đỉnh nhọn của cảm ứng rò. Yếu tố này thường được bỏ qua trong quá trình tính toán, nhưng nếu diện tích dưới đỉnh nhọn là đáng kể thì phải được đưa vào quá trình tính toán, khi xét ảnh hưởng đến các thành phần bán dẫn.

...

Đặc tính phân nhánh của hệ thống đánh lửa cũng được xác định bởi điện trở tải giới hạn của nó, R_{15 kV}. Đây là điện trở tải mà ở đó giá trị tuyệt đối của điện áp khả dụng, U_av, giảm tới 15 kV. Điện trở giới hạn được lựa chọn là R_{15 kV} (xem R₁ từ Hình 1 đến Hình 3).

Các thông số là

C_tải (xem C₁ trong các hình từ 1 tới 3) như miêu tả trong 3.8.2;

U_nguồn = 13,5 V;

n_{trục khuỷu} = 2000 r/min.

5. Quy trình

5.1. Yêu cầu chung

Việc lắp đặt các mạch được thể hiện trên Hình 1 đến Hình 3 với thiết bị được bố trí để có thể đo được các thông số như Điều 4.

Việc lắp đặt mạch thử kiểu A được thực hiện với các thử để xác nhận các chức năng yêu cầu và đặc tính của hệ thống.

...

5.2. Điều kiện thử

Điều kiện thử phải được lựa chọn một cách thích hợp từ Bảng 1.

Khi thực hiện thử mô phỏng quá trình khởi động, hệ thống phải được hoạt động dưới các điều kiện mô phỏng điều kiện làm việc của hệ thống điện trên phương tiện đối với phần sơ cấp. Ví dụ, nếu một điện trở nối tiếp với cuộn sơ cấp thường bị ngắt trong khi động cơ quay, điện trở này cũng phải được ngắt trong các mạch thử.

5.2.1. Nguồn cung cấp, U_sup

Nguồn cung cấp, U_sup, cho trong Bảng 1, được dựa trên điện áp thông thường là 12 V. Nếu phép thử hệ thống có điện áp 24 V thì nhân đôi nguồn điện áp này.

Bảng 1 – Điều kiện thử

Tốc độ quay của đĩa trigger¹⁾

(r/min)

Điện áp nguồn
U_sup ± 0,1
(V)

...

Điều kiện vận hành

Thử ở nhiệt độ phòng

Thử ở nhiệt độ vận hành

Loại nhiệt độ

I²⁾

II³⁾

III³⁾

...

- 30 ± 3

Khởi động nguội

100

+ 23 ± 5

+ 80 ± 2

+ 100 ± 2

+ 120 ± 2

Khởi động nóng

...

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

13,5

...

+ 80 ± 2

+ 100 ± 2

+ 120 ± 2

Hoạt động

1) Đối với vòng quay của bộ chia điện, chia cho 2.

2) Loại I được ưu tiên đối với các phần được gắn trên cabin xe hoặc tương tự.

3) Loại II hoặc III được ưu tiên đối với các phần được gắn trên hoặc gần động cơ.

5.2.2. Nhiệt độ môi trường

Cho phép hệ thống đánh lửa ngâm ít nhất 1 h ở các nhiệt độ được thể hiện trong Bảng 1 trước khi bắt đầu phép thử.

...

Khi thiết bị môi trường được sử dụng để điều khiển nhiệt độ xung quanh, cần chú ý đối với các dây và/hoặc cáp, và trở kháng không làm ảnh hưởng tới các kết quả thử.

5.3. Phương pháp thử

Các phương pháp thử A và B khác nhau trong việc sắp xếp phép thử để đo năng lượng (điện áp đánh lửa hoặc điện áp phóng Zener, dòng điện đánh lửa hoặc dòng điện phóng Zener, thời gian đánh lửa hoặc thời gian phóng Zener).

Kết quả năng lượng tính toán theo hai phương pháp sẽ khác nhau.

5.3.1. Phương pháp thử nghiệm A – Năng lượng đánh lửa điện cảm

Phương pháp thử nghiệm A gần nhất với các hệ thống lắp đặt trên các phương tiện và phải được sử dụng với sơ đồ thử A để xác nhận các chức năng của hệ thống. Nó phải được sử dụng để đo các thông số trong Điều 4 với các điều kiện trong 5.2 và các điều kiện thích hợp trong Bảng 1.

Việc tính toán trong 4.6.1 với phương pháp này xác định phần cảm của năng lượng đánh lửa phóng qua điện cực bugi như thể hiện trên Hình 5 và Hình 6. Điện cực đánh lửa đối với cuộn dây một đầu cao áp phải được thiết lập tới điện áp đánh lửa U_ps là 1 kV ± 5%, 0,5 kV ± 5% đối với mỗi cuộn thứ cấp.

Dao động ký P₂ (xem 3.2) và đầu dò điện áp R_D (xem 3.3) phải được sử dụng để đo điện áp và thời gian đánh lửa. Đầu dò điện áp phải được kết nối tới khe hở bugi đã được điều chỉnh tới giá trị U_sp. Để đo dòng đánh lửa, đầu dò dòng điện phải được sử dụng như thể hiện trên Hình 1 đến Hình 3, với sơ đồ thử nghiệm A.

5.3.2. Phương pháp thử nghiệm B – Năng lượng phóng Zener

...

Đối với quá trình đo năng lượng, một chuỗi các điốt Zener 1 kV như thể hiện trên Hình 1 và Hình 2, sơ đồ thử nghiệm B, hoặc một chuỗi điốt Zener 1 kV và một chuỗi điốt Zener 0,5 kV như thể hiện trên Hình 3 phải được sử dụng. Dòng điện phóng được sử dụng để tính toán năng lượng phải được đo bằng cách sử dụng một đầu dò dòng như thể hiện trên Hình 1 đến Hình 3, sơ đồ thử nghiệm B.

Năng lượng tính toán được thể hiện trong 4.6.2.

Dao động ký P₂ và đầu dò điện áp R_D được sử dụng như thể hiện trên Hình 1 đến Hình 3 để đo điện áp qua chuỗi điốt Zener và thời gian phóng.

Kích thước tính bằng milimét

Hình 5 – Thiết lập các khe hở đánh lửa

Kích thước tính bằng milimét

Hình 6 – Các yêu cầu của điện cực bugi

...

2) Điều kiện này thể hiện tổng lượng điện gây ra sự ăn mòn trên bugi đánh lửa. Sử dụng thông tin này theo kinh nghiệm.