Tất cả các động cơ xăng hiện đại đều phụ thuộc vào bô bin đánh lửa để tạo ra điện áp cao cần thiết để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí bên trong xi lanh. Mặc dù nhiều chuyên gia biết bô bin đánh lửa làm gì, nhưng ít người thực sự hiểu khoa học đằng sau chức năng của chúng. Hãy cùng khám phá cách các nguyên tắc điện từ cung cấp năng lượng cho bộ phận thiết yếu này của hệ thống đánh lửa.
Khái niệm đằng sau bô bin đánh lửa vẫn không thay đổi nhiều kể từ khi nó được giới thiệu hơn 100 năm trước, ngay cả khi hệ thống điện tử trên xe đã phát triển đáng kể.
Hệ thống đánh lửa dựa trên bô bin đầu tiên được phát triển bởi Charles Kettering vào khoảng năm 1910–1911. Thiết kế của ông cung cấp năng lượng cho cả động cơ khởi động và hệ thống đánh lửa bằng một thiết lập điện duy nhất, bao gồm ắc quy, máy phát điện và các bộ phận điện khác. Thiết lập này cung cấp một nguồn điện ổn định cho bô bin đánh lửa.
Hệ thống này sử dụng một bô bin đánh lửa duy nhất, gửi điện áp cao qua bộ chia đến từng bugi theo thứ tự đánh lửa chính xác. Được gọi là hệ thống Kettering, nó là tiêu chuẩn công nghiệp cho đến khi hệ thống đánh lửa điện tử bắt đầu thay thế các hệ thống cơ khí vào những năm 1970 và 1980.
Nguyên tắc đằng sau bô bin đánh lửa là cảm ứng điện từ. Khi dòng điện chạy qua một dây cuộn, nó tạo ra một từ trường xung quanh nó. Trường này lưu trữ năng lượng và giải phóng nó dưới dạng điện khi dòng điện bị gián đoạn.
Khi một từ trường di chuyển hoặc thay đổi gần một cuộn dây, nó tạo ra một dòng điện—một quá trình gọi là điện cảm. Điều này có thể được chứng minh bằng cách di chuyển một nam châm qua một cuộn dây.
Khi dòng điện tạo ra từ trường bị ngắt, trường sẽ sụp đổ nhanh chóng và tạo ra điện áp trong dây. Sự sụp đổ càng nhanh, điện áp tạo ra càng cao.
Nếu hai cuộn dây được đặt gần nhau, một từ trường từ cuộn dây sơ cấp sẽ bao quanh cuộn dây thứ cấp. Khi trường sụp đổ, nó tạo ra điện áp trong cả hai cuộn dây—điều này được gọi là điện cảm hỗ tương.
Trong bô bin đánh lửa, cuộn thứ cấp chứa nhiều vòng hơn nhiều so với cuộn sơ cấp—thường là 15.000 đến 30.000 vòng so với 150–300 vòng. Tỷ lệ lớn này cho phép đầu vào ắc quy 12 volt được biến đổi thành 20.000 volt trở lên.
Cả cuộn sơ cấp và thứ cấp đều được quấn quanh một lõi sắt, giúp tập trung từ trường. Điều này làm tăng hiệu quả và đảm bảo tia lửa mạnh, nhất quán được cung cấp khi cần thiết.
Bô bin đánh lửa rất cần thiết cho hiệu suất động cơ, sử dụng các định luật điện từ cơ bản để tạo ra điện áp cao cần thiết cho quá trình đốt cháy. Việc hiểu cách chúng hoạt động không chỉ giúp ích cho việc bảo trì và khắc phục sự cố mà còn tiết lộ sự thông minh trong thiết kế của chúng.
