Cuộn đánh lửa tạo điện áp cao cho bugi từ nguồn điện thấp ra sao?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Cuộn đánh lửa dùng dòng điện để tạo từ trường, rồi làm dòng ấy giảm nhanh nhằm sinh ra một xung điện áp cao ở cuộn thứ cấp. Xung giúp tạo tia lửa tại bugi trong điều kiện phù hợp. Nguồn điện thấp cung cấp năng lượng cho cả quá trình; cuộn dây không sinh thêm năng lượng từ hư không.
Tích trữ trước khi tạo xung
Một cuộn đánh lửa có cuộn sơ cấp và thứ cấp liên hệ qua từ trường, thường có lõi để tập trung từ thông. Trong khoảng thời gian nạp thích hợp, dòng đi qua sơ cấp và từ trường hình thành.
Khi bộ điều khiển ngắt dòng sơ cấp, từ trường thay đổi nhanh. Theo cảm ứng điện từ, biến thiên từ thông liên kết với cuộn dây gây ra suất điện động. Cuộn thứ cấp có cấu tạo và số vòng phù hợp để tạo điện áp cao cho nhiệm vụ đánh lửa.
Vì sao giữ nguyên dòng không đủ?
Nếu từ thông đứng yên thì không có cùng cơ chế tạo xung cảm ứng ấy. Điểm cốt lõi nằm ở sự thay đổi theo thời gian. Vì vậy, nói “nối pin vào nhiều vòng dây thì điện áp cao xuất hiện liên tục” đã bỏ qua phần quan trọng nhất.
Hình dung một quá trình chuẩn bị rồi giải phóng nhanh: tổng năng lượng hữu hạn có thể được trao đổi trong khoảng ngắn. So sánh này giúp phân biệt năng lượng với điện áp, nhưng không thay thế mô hình cảm ứng điện từ của cuộn dây.
Bugi là nơi xảy ra phóng điện
Khi điện trường trong khe đạt điều kiện làm môi trường dẫn điện, có thể xuất hiện tia lửa. Khe hở, áp suất, hỗn hợp khí và tình trạng các bộ phận đều ảnh hưởng điều kiện này. Không có một điện áp đánh lửa duy nhất đúng cho mọi động cơ và mọi thời điểm.
Đây là lời giải thích nguyên lý, không phải hướng dẫn thử cuộn dây hay chạm vào đầu cao áp. Thiết bị thật còn cần cách điện và điều khiển thời điểm thích hợp.
Hiểu lầm: chỉ cần biết tỉ số vòng dây là tính được mọi xung như máy biến áp hình sin lý tưởng. Chu kỳ đóng ngắt, trạng thái từ và tải cũng quyết định diễn biến.
Ghi nhớ: dòng sơ cấp tạo từ trường; ngắt dòng tạo biến thiên nhanh; cuộn thứ cấp tạo xung điện áp phục vụ phóng điện.
Đọc thêm
- Tỉ số vòng dây và điện áp máy biến áp lí tưởng
- Vì sao nhiều củ sạc nhỏ dùng biến áp làm việc ở tần số cao?