Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Зажигание CDI — особая электронная система, которая была прозвана конденсаторным зажиганием. Поскольку коммутационные функции в узле выполняет тиристор, то такую систему также нередко называют тиристорной.

История создания

Принцип работы данной системы строится на использовании разряда конденсатора. В отличие от контактной системы, в зажигании CDI не используется принцип прерывания. Несмотря на это, контактная электроника обладает конденсатором, основная задача которого — устранение помех и увеличение интенсивности образования искр на контактах.

Отдельные элементы системы зажигания CDI предназначаются для накопления электроэнергии. Впервые такие устройства были созданы более пятидесяти лет назад. В 70-х годах двигатели роторно-поршневого типа стали комплектоваться мощными конденсаторами и устанавливаться на транспортные средства. Такой тип зажигания во многом схож с системами накопления электроэнергии, но при этом обладает и своими особенностями.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Как работает зажигание CDI?

Принцип работы системы строится на использовании постоянного тока, неспособного преодолевать первичную обмотку катушки. К катушке подключён заряженный конденсатор, в котором и накапливается весь постоянный ток. В большинстве случаев в подобной электронной схеме довольно высокое напряжение, достигающее нескольких сотен Вольт.

Конструкция

Электронное зажигание CDI состоит из различных деталей, среди которых обязательно имеется преобразователь напряжения, действие которого направлено на зарядку накопительных конденсаторов, сами накопительные конденсаторы, электроключ и катушка. В качестве электроключа могут использоваться как транзисторы, так и тиристоры.

Недостатки системы зажигания конденсаторным разрядом

Устанавливаемое на автомобили и скутеры зажигание CDI обладает несколькими недостатками. К примеру, создатели слишком усложнили его конструкцию. Вторым минусом можно назвать короткий по длительности уровень импульса.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Достоинства системы CDI

Конденсаторное зажигание обладает и своими преимуществами, в числе которых — крутой фронт высоковольтных импульсов. Данная характеристика особенно важна в тех случаях, когда проводится установка CDI зажигания на «ИЖ» и прочие марки отечественных мотоциклов. Свечи такого транспорта зачастую заливаются большим количеством топлива из-за неправильно настроенных карбюраторов.

Для функционирования тиристорного зажигания не требуется использования дополнительных источников, генерирующих ток. Такие источники, к примеру аккумуляторная батарея, требуются только для завода мотоцикла при помощи кик-стартёра или электростартёра.

Система зажигания CDI пользуется немалой популярностью и зачастую устанавливается на скутеры, бензопилы и мотоциклы иностранных брендов. Для отечественного мотопрома её почти не использовали. Несмотря на это, можно встретить зажигание CDI на «Яве», автомобилях марок ГАЗ и ЗИЛ.

Принцип работы электронного зажигания

Диагностика системы зажигания CDI очень простая, как и принцип её работы.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Состоит она из нескольких основных деталей:

  • Выпрямительный диод.
  • Заряжаемый конденсатор.
  • Катушка зажигания.
  • Коммутирующий тиристор.

Схема системы может варьироваться. Принцип работы строится на зарядке через выпрямительный диод конденсатора и его последующем разряде на повышающий трансформатор посредством тиристора. На выходе трансформатора образуется напряжение в несколько килоВольт, что приводит к тому, что между электродами свечи зажигания пробивает воздушное пространство.

Весь механизм, установленный на двигателе, заставить функционировать на практике несколько сложнее. Двухкатушечная конструкция зажигания CDI — классическая схема, которая впервые была использована на мопедах «Бабетта». Одна из катушек — низковольтная — отвечает за управление тиристором, вторая, высоковольтная, является заряжающей. При помощи одного провода обе катушки подключаются на массу. Ко входу 1 подводится выход заряжающей катушки, ко входу 2 — выход датчика тиристора.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Свечи зажигания подключаются к выходу 3.

Искра современными системами подаётся при достижении порядка 80 вольт на входе 1, в то время как оптимальным напряжением считается 250 вольт.

Разновидности схемы CDI

В качестве датчиков тиристорного зажигания может использоваться датчик Холла, катушка или оптрон. К примеру, в используется схема CDI с минимальным количеством элементов: открытие тиристора в ней осуществляется снимаемой с заряжающейся катушки второй полуволной напряжения, в то время как первая полуволна заряжает конденсатор через диод.

Зажигание с прерывателем, установленное на двигателе, не комплектуется катушкой, которую можно было бы использовать в качестве заряжающей. В большинстве случаев на таких моторах устанавливают повышающие трансформаторы, которые поднимают до необходимого уровня напряжение низковольтной катушки.

Авиамодельные двигатели не комплектуются магнитом-ротором, поскольку требуется максимальная экономия как габаритов, так и веса агрегата.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Нередко на вал двигателя крепят небольшой магнит, рядом с которым размещают датчик Холла. Преобразователь напряжения, повышающий 3-9 В батарейки до 250 В, заряжает конденсатор.

Снятие обеих полуволн с катушки возможно только при использовании диодного моста вместо диода. Соответственно, это позволит увеличить ёмкость конденсатора, что приведёт к усилению искры.

Настройка угла опережения зажигания

Настройка зажигания осуществляется с целью получения в определённый момент времени искры. В случае с неподвижными катушками статора магнит-ротор проворачивается в необходимое положение относительно цапфы коленвала. Шпоночные пазы перепиливаются в тех схемах, где ротор крепится к шпонке.

В системах с датчиками корректируется их положение.

Угол опережения зажигания приводится в справочных данных о двигателе. Самым точным способом определения УОЗ является использование Искрообразование происходит в определённом положении ротора, которое отмечается на статоре и роторе.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI К высоковольтному проводу катушки зажигания крепится провод с зажимом от включённого стробоскопа. После этого заводится двигатель, и метки подсвечиваются стробоскопом. Положение датчика меняется до тех пор, пока все метки не совпадут друг с другом.

Неисправности системы

Катушки системы зажигания CDI крайне редко выходят из строя, несмотря на расхожее мнение. Основные неполадки связаны со сгоранием обмоток, повреждением корпуса либо внутренними обрывами и замыканиями проводов.

Единственная возможность вывести катушку из строя — запустить двигатель без подключения к нему массы. В таком случае пусковой ток проходит на стартер через катушку, которая не выдерживает и лопается.

Диагностика системы зажигания

Проверка исправности системы CDI — довольно простая процедура, с которой может справиться каждый авто- или мотовладелец. Вся процедура диагностики состоит из замера напряжения подаваемого на катушку питания, проверки массы, подведённой к двигателю, катушке и коммутатору, и проверки целостности проводки, подводящей к потребителям системы ток.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Появление искры на свече двигателя напрямую зависит от того, поступает ли на катушку с коммутатора питание или нет. Ни один электрический потребитель не сможет работать без должного питания. Проверка в зависимости от полученного результата либо продолжается, либо заканчивается.

Итоги

  1. Отсутствие искры при поступающем на катушку питании требует цепи и массы.
  2. Если высоковольтная цепь и масса полностью исправны, то проблемы, вероятнее всего, с самой катушкой.
  3. При отсутствии напряжения на клеммах катушки проводятся его замеры на коммутаторе.
  4. При наличии на клеммах коммутатора напряжения и его отсутствии на клеммах катушки причина, вероятнее всего, в том, что на катушке отсутствует масса либо провод, объединяющий катушку и коммутатор, оборван — обрыв необходимо отыскать и устранить.
  5. Отсутствие напряжения на коммутаторе говорит о самого коммутатора либо индукционного датчика генератора.

Методика проверки катушки системы зажигания CDI может применяться не только для мототранспорта, но и для любых других транспортных средств.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Процесс диагностики несложен и заключается в пошаговой проверке всех деталей системы зажигания с определением конкретных причин неполадок. Отыскать их довольно просто при наличии необходимых знаний о строении и принципе работы зажигания CDI.

Первый дизель Mercedes с системой впрыска типа Common Rail был представлен в конце 1997 года. Это был мотор 2.1 CDI с обозначением ОМ 611 мощностью от 82 до 204 л.с. Он дал начало новому семейству двигателей, применявшемуся, в том числе в коммерческих автомобилях и легких грузовиках (ОМ 646 и ОМ 651).

В зависимости от назначения, дизель получал различное коммерческое обозначение. Например, 180 CDI, 200 CDI, 220 CDI и 250 CDI. Существуют так же модификации BlueTEC и BlueEFFICIENCY.

Изначально этот двигатель имел рабочий объем 2151 куб. см и мощность 102 или 125 л.с. В конструкции агрегата использовалась система впрыска Bosch с электромагнитными форсунками Common Rail первого поколения, система рециркуляции отработавших газов и турбонаддув.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Привод ГРМ цепного типа, что снижает затраты на техническое обслуживание.

В 1999 году появились версии мощностью 115 и 143 л.с, а три года спустя — новое поколение 2.1 CDI с обозначением ОМ 646 и отдачей 122 и 150 л.с. Позже были представлены и остальные модификации. Двигатель получил систему Common Rail нового поколения, электрический клапан EGR и генератор с жидкостным охлаждением. ОМ 646 дополнительно оснастили балансирными валами и электрическим ТНВД (вместо механического).

Последнее поколение моторов 2.1 CDI было названо ОМ 651 и дебютировало в 2008 году. Это практически другой двигатель, в котором изменен диаметр цилиндра (уменьшен до 83 мм) и ход поршня (увеличен до 99 мм). Рабочий объем новой версии агрегата сократился до 2143 см3. Степень сжатия была снижена до 16,2:1. Блок двигателя, как и прежде, изготовлен из чугуна, а головка – из легких сплавов.

Новый турбодизель очень продвинутый, а значит и более дорогой в обслуживании и ремонте. Он имеет два турбонагнетателя (в версиях более 143 л.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI с.), которые создают давление наддува 2 бар. Однорядная цепь ГРМ находится сзади двигателя – со стороны коробки. Балансировочный вал приводится в движение зубчатыми шестернями.

В более мощных модификациях применены пьезоэлектрические форсунки фирмы Delphi. Давление впрыска достигает 2000 бар. Для сравнения, давление впрыска ОМ 611 – 1350 бар. Система впрыска Common Rail обеспечивает мягкую работу двигателя и низкий расход топлива. Экономичность, конечно же, зависит от степени форсировки и веса автомобиля. В случае с Mercedes C-Class средний расход 143-сильной версии составляет около 7 л/100 км. Вопреки общепринятому мнению, система впрыска не является проблемной и слишком дорогой в ремонте.

Механики подчеркивают, что на вторичном рынке большинство дизельных Mercedes имеют гораздо больший пробег, чем показывают счетчики. Отсюда и неприятности, с которыми сталкиваются вторые и последующие владельцы. Турбонагнетатель и двухмассовый маховик редко подводят ранее 150 000 км.

Проблемы появились в последних двигателях ОМ 651.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Они связаны с топливными форсунками Delphi (дефектные уже заменены) и утечками охлаждающей жидкости. Затраты на замену форсунок частично компенсировались изготовителем форсунок.

Общие неисправности двигателей 2.1
CDI

Чаще всего владельцы Мерседес с большим пробегом и двигателем 2.1 CDI имеют проблемы с утренним запуском и падением мощности. В обоих случаях причин несколько. Проблемы с запуском, как правило, связаны с падением давления в системе впрыска из-за неисправности насоса, форсунок или клапана высокого давления. Падение мощности может быть вызвано неисправностью системы заслонок во впускном коллекторе.

В автомобилях, оборудованных фильтром твердых частиц (первоначально вообще не использовался, в 2003 году появился в некоторых моделях, а позже стал применяться массово) и передвигающихся только по городу, возникают проблемы с саморегенерацией, а так же происходит разжижение масла топливом.

Проблемы усугубились после появления двигателя серии ОМ 651.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Форсунки выходили из строя примерно к 50 000 км. Некоторые источники сообщают, что дефект затронул около 300 000 автомобилей.

Шкив генератора

Шкив генератора имеет муфту свободного хода, которая часто выходит из строя. Неисправность сопровождается шумом, а промедление с заменой может ускорить износ натяжителя ремня. Устранение проблемы не сложное и не слишком дорогое. Шкив стоит менее 60 долларов.

Электромагнитные клапана

Электромагнитные клапаны используются для управления производительностью турбокомпрессора и EGR (старые двигатели 2.1). Когда они отказывают, наблюдается падение мощности. Ремонт быстр и недорог – около 50 долларов.

Форсунки

Симптомы: проблемы с запуском двигателя, неравномерная работа, чрезмерно большой расход топлива. Форсунки можно отремонтировать. Стоимость услуги – около 70 долларов за штуку.

Более серьезные неприятности возникают, когда теряют герметичность уплотнительные шайбы под форсунками.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Извлечение форсунок – сложная задача. Они могут прикипеть — понадобится фрезеровка.

Термостат

Симптомы: слишком медленный прогрев двигателя. Термостат может открыться уже при температуре 45 градусов. Внимание! Приобретая данную деталь, всегда используйте каталожный номер – термостат неоднократно модернизировался. Стоимость нового – около 60-70 долларов.

Неисправности двигателей ОМ 651

Форсунки

Вскоре после начала производства нового 2,1-литрового турбодизеля выяснилось, что пьезоэлектрические форсунки Delphi изготовлены с дефектом. Необходима замена.

Утечки охлаждающей жидкости

Бесконтрольные утечки антифриза вскоре могут привести к перегреву двигателя. Виноват в этом насос системы охлаждения. Потекшую помпу необходимо заменить.

Заслонки во впускном коллекторе

Заслонки со временем изнашиваются и разрушаются. Это приводит к заметному падению мощности, а в случае обрыва – к повреждению двигателя.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Из-за отсутствия деталей приходится менять весь коллектор, что увеличивает стоимость ремонта до 600 долларов.

В Российских условиях эксплуатации («солярка» плохого качества) топливный фильтр рекомендуется менять через каждые 40 000 км (согласно предписаниям производителя – 60-80 тыс. км). Это позволит продлить срок службы системы впрыска.

Выжигание сажевого фильтра

Процесс саморегенерации не возможен при эксплуатации автомобиля преимущественно на коротких дистанциях. Необходимо периодическое создание благоприятных условий – продолжительные поездки по скоростным шоссе.

Привод ГРМ

В двигателях используется цепной привод ГРМ, не требующий технического обслуживания. Цепь, как правило, не требует замены. Тем не менее, при больших пробегах рекомендуется проверить ее состояние.

Обслуживание

Интервал

каждые 10 000 км

каждые 40 000 км

каждые 60 000 км

каждые 80 000 км

Замена масла *

Замена DPF **

Замена воздушного фильтра

Замена топливного фильтра

Замена приводного ремня

Замена антифриза ***

* Все автомобили с CDI имеют бортовой компьютер, определяющий срок замены масла;

** Производитель не требует периодической замены DPF;

*** Не реже, чем каждые 250 тысяч.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI км или каждые 15 лет.

Заключение

Двигатель 2.1 CDI не так надежен, как старые моторы, но взамен он дает более высокую отдачу, низкий расход топлива и мягкую работу. Как правило, выходят из строя только навесное и вспомогательное оборудование. Срок службы кривошипно-шатунного механизма весьма значительный.

Технические данные Mercedes 2.1 CDI — часть 1

Модификация

200 CDI

200 CDI

180 CDI

200 CDI

220 CDI

200 CDI

Годы выпуска

1998-2007

1999-2003

с 2010 года

2002-10

1997-2000

2007-09

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

Рабочий объем

2151/2148

2148

2143

2148

2151

2148

Степень сжатия

19: 1

18: 1

16.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI 2: 1

18: 1

19: 1

17.5 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. мощность

(кВт / л.с / об. / мин)

75/102/4200

85/115/4200

88/120/2800

90/122/4200

92/125/4200

100/136/3800

Макс. крутящий момент

(Нм / об. / мин)

235/1500

250/1400

300/1400

270/1600

300/1800

270/1600

Тип впрыска

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Технические данные Mercedes 2.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI 1 CDI – часть 2

Модификация

200 CDI

220 CDI

200 CDI

220 CDI

220 CDI

250 CDI

Годы выпуска

с 2009 года

1999-2004

с 2010 года

2002-10

2006-09

с 2008 года

Двигатель — тип, количество клапанов

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

Рабочий объем

2143

2148

2143

2148

2148

2143

Степень сжатия

16.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI 2: 1

18: 1

16.2: 1

18: 1

17.5 1

16.2: 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. мощность

(кВт / л.с / об. / мин)

100/136/2800

105/143/4200

105/143/3200

110/150/4200

125/170/3800

150/204/4200

Макс. крутящий момент

(Нм / об. / мин)

360/1600

315/1800

350/1200

340/2000

400/2000

500/1600

Тип впрыска

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Применение

Mercedes C-Class

Mercedes E

Mercedes S

Mercedes SLK

Mercedes ML

Mercedes Vito, Viano, Sprinter

Mercedes GLK

Проблема с дизельным двигателем CDI.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Частые проблемы с двигателем и их причины.

1) Двигатель не развивает полной мощности. Нет тяги, стрелка тахометра не превышает 3000 об\мин.

Вероятнее всего двигатель перешел в аварийный режим. Отключается турбина. Нет тяги.

Нужно в первую очередь сделать компютерную диагностику и определиться, в каком направлении идти дальше.

Если диагностику сделать нет возможности, или она не показывает ошибки — стоит проверить турбину на предмет работоспособности и форсунки «по обратнму сливу».

Турбину проверить проще всего так: пережмите пальцами рук резиновый патрубок который идет от турбины к двигателю, так, как проверяют давление в велосипедном колесе, в это время другой человек пусть нажмет на педаль акселератора до упора на 3-4 секунды. Если турбина в хорошем состоянии вы не удержите патрубок в сжатом состоянии. А вот если патрубок не расширяется от давления или расширяется слабо и его можно удержать в полусжатом состоянии — надо разбираться что с турбиной не так.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Причин нерабочей турбины много: неработают датчики давления турбины, неисправен расходомер воздуха, негерметичен канал подачи воздуха, забит интеркуллер, или даже забита выхлопная труба.

Проверить форсунки можно так, как это указано в соседнем разделе. Высокий уровень обратки отрицательно влияет на работу двигателя. Черный дым, при разгоне троит, тупит, двигатель может плохо заводиться.

2) Временами двигатель троит, пропуски зажигания, постукивает и может заглохнуть в любой момент. В остальное время работает нормально. Нередко бывали случаи, когда провода идущие к форсункам с годами высыхали, ломалась изоляция и происходило замыкание на корпус двигателя.

3) Кстати, у кого машина моложе 2007 года и оснащена пьезо форсунками может получиться так, что машина заводится с пол оборота, но тут же глохнет. Скорее всего вышел из строя пьезоэлемент форсунки. В этом случае снимайте поочередно фишки с форсунок и пробуйте завести машину.

Без замкнутой форсунки машина заведется на трех цилиндрах и не будет глохнуть.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

4) Двигатель на горячую не заводится. С эфиром или с буксира заводится без проблем (по началу). Это явный признак выхода одной или нескольких форсунок из строя. Требуется капитальный ремонт форсунок или покупка новых.

5) Идет белый дым. Основные причины: распылители форсунок вышли из строя или забит сажевый фильтр, турбина «гонит» масло. В первом случае если у вас пьезо форсунки — необходимо проверить форсунки на стенде. Во втором случае может повышаться уровень масла в двигателе и повышается расход топлива. Машина запускает процесс регенерации сажевого фильтра. Происходит впрыск дополнительной порции топлива для повышения температуры отработавших газов. При частой регенерации часть топлива просачивается через поршневую в картер двигателя. Отсюда и повышенный уровень масла.

Кстати, если после удаления сажевого фильтра неправильно сделать прошивку — может возникнуть множество проблем, которые диагностический сканер просто не увидит.

В таком случае процесс диагностики заметно усложняется.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI

Система электронного зажигания CDI не так сложна и легко диагностируема, если понимать, как она работает. Зажигание CDI (Capacitor Discharge Ignition) состоит из нескольких основных компонентов (на схеме):

C — заряжаемый конденсатор;
D — выпрямительный диод;
SCR — коммутирующий тиристор;
T — катушка зажигания.

Вариаций этой схемы много, давайте рассмотрим принцип работы. Конденсатор C заряжается черед выпрямительный диод D, а потом разряжается через тиристор SCR на повышающий трансформатор T. На выходе транформатора мы получаем напряжение в несколько килоВольт, благодаря которым происходит пробой воздушного пространства между электродами в свече зажигания. Это всё! Вот так просто!

Но заставить работать весь механизм на двигателе гораздо сложнее. Классической схемой зажигания CDI является двухкатушечная конструкция, впервые примененная на мопедах «Бабетта» . Одна катушка является заряжающей (высоковольтная), вторая (низковольтная) — датчик управления тиристором.Схема cdi зажигание: Cdi зажигание. Принцип работы электронного зажигания CDI Обе катушки одним проводом подключаются на массу. Выход заряжающей катушки мы подключаем на вход 1, а датчик на вход 2. К выходу 3 подключается свеча зажигания.

Собранная на современных компонентах схема начинает выдавать искру при достижении на входе 1 примерно 80 Вольт, оптимальным напряжением считается около 250 Вольт.

Вариации схемы CDI

Начнем с датчика. В качестве датчика может использоваться катушка, датчик Холла, и даже оптрон. В схеме CDI скутеров Сузуки тиристор открывается второй полуволной напряжения, снимаемой с заряжающей катушки — первой полуволной через диод заряжается конденсатор, второй полуволной открывается тиристор. Замечательная схема с минимумом компонентов.

Если двигатель имел зажигание с прерывателем, то у него нет катушки, которую можно было бы использовать, как заряжающую. Очень часто используют повышающий трансформатор, который позволяет поднять напряжение низковольтной катушки до необходимого.

На авиамодельных двигателях экономится каждый грамм веса и каждый миллиметр габарита, поэтому у них нет магнита-ротора. Иногда прямо на вал двигателся клеится маленький магнитик, рядом с которым стоит датчик Холла. Конденсатор заряжается через преобразователь напряжения, который из 3-9В от батарейки делает 250В. Схему преобразователя напряжения в этой статье подробно рассматривать не будем, скажу только, что самое большое распространение получили схемы на основе автогенераторов, ШИМ-контроллеров и инверторного типа.

Если вместо диода D использовать диодный мост, то мы сможем снимать обе полуволны напряжения с катушки. Следовательно можно повысить емкость конденсатора С, что усилит искру.

Настройка УОЗ

Смысл настройки зажигания — получить искру в нужный момент. Если катушки на статоре сделаны неподвижными, то единственный путь — повернуть магнит-ротор относительно цапфы коленвала в нужное положение. Если ротор посажен на шпонку, то придется перепиливать шпоночный паз.

Если у вас используется датчик, то необходимо подобрать его оптимальное положение.

Угол опережения зажигания (УОЗ) выставляется согласно справочным данным по двигателю. Есть несколько способов, которые позволяют отпределить момент искрообразования, но я их сознательно рассматривать не буду. Пользуясь «колхозными» методами я не раз допускал ошибку. Самый правильный, точный и надежный в этом деле инструмент — автомобильный стробоскоп. Поворачиваем ротор в положение, в котором должно происходить искрообразование, ставим метки на роторе и статоре. Включаем стробоскоп, у него есть провод с зажимом, который мы вешаем на высоковольтный провод катушки зажигания. Запускаем двигатель, подсвечиваем метки стробоскопом. Меняя положение датчика добиваемся совпадения меток.

Со словом «дизель» у наших соотечественников еще ассоциируется трактор МТЗ и водитель в телогрейке, пытающийся зимой паяльной лампой отогреть его бак. Более прогрессивные автовладельцы представляют двигатель немецкой или японской иномарки, который потребляет ничтожно малое количество топлива, если сравнивать с бензиновыми Жигулями.

Но время и техника неумолимо идут вперед, и все больше появляется у нас на дорогах красивых и современных автомобилей, у которых лишь характерное урчание из-под капота выдает тип установленного мотора.

Действительно, вначале
дизельные двигатели
встречались исключительно на грузовых автомобилях, судах и военной т
ехнике — то есть там, где нужна надежность и экономичность, а размеры, вес и комфорт были на втором плане.

Сегодня ситуация изменилась, и каждый производитель готов предложить вам на выбор несколько вариантов дизельных моторов, маскируя под шильдиками уже не бюджетные варианты, а агрегаты, изготовленные по технологии будущего. Скромные буквы CDI, TDI, HDI, SDI и т.д. скрывают за собой альтернативу, которая двигает и звучит получше бензиновых моторов. Получив данные производителей, мы попытались разобраться, чем же отличаются системы дизелей, скрытые за неброским шильдиком на крышке багажника.

Итак,аббревиатура DI присутствует во всех упомянутых системах. Она обозначает непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания (англ. Direct Injection), что обеспечивает хороший КПД. Технология впрыска сравнительно молода.

За ее основу была взята система подачи топлива Common Rail
, разработанная компанией BOSCH в 1993 году. Принцип работы системы заключается в том, что форсунки соединены общим каналом, куда топливо нагнетается под высоким давлением. Важнейшим компонентом дизеля, определяющим надежность и эффективность его работы, как раз и является система питания топлива. Основная ее функция — подача строго определенного количества горючего в заданный момент и с необходимым давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему дизеля сложной и дорогой. Главными ее элементами являются: топливный насос высокого давления, форсунки и топливный фильтр. Насос предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя.

В обычном дизеле каждая секция насоса высокого давления нагнетает солярку в «индивидуальный» топливопровод (идущий к определенной форсунке). Внутренний его диаметр обычно составляет не более 2 мм, а наружный – 7 — 8 мм, то есть стенки достаточно толстые. Но когда под высоким давлением в 2000 атмосфер по нему «прогоняется» порция топлива, трубка раздувается подобна змее, заглатывающей жертву. И как только эта солярка уходит в форсунку, топливопровод снова сжимается. Поэтому вслед заданной порции топлива к форсунке непременно «подкачивается» крохотная лишняя доза. Эта капля, сгорая, увеличивает расход горючего, повышает дымность мотора, да и процесс ее сжигания далеко не полноценный. Вдобавок сами пульсации отдельных трубопроводов повышают шумность работы двигателя. С ростом оборотистости современных дизелей (до 4000 — 5000 об/мин) это стало доставлять ощутимые неудобства.

На европейских заправках продают много разновидностей дизельного топлива. Но главное достоинство солярки – её качество

Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями, чего раньше сделать было невозможно. Сначала поступает крохотная, всего около милиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно. Но главное — система Common Rail полностью исключает впрыск в камеру сгорания лишней порции горючего. В результате расход топлива двигателем сокращается примерно на 20%, а крутящий момент на малых оборотах возрастает на 25%. К тому же уменьшается содержание в выхлопе сажи и снижается шумность работы мотора. Прогрессивные изменения в системе подачи топлива к форсункам дизелей стали возможны лишь благодаря развитию электроники.

Одной из первых эту систему стала использовать компания Daimler-Benz, обозначив свои моторы аббревиатурой CDI.
Начав с дизеля для Mercedes-Benz A-class, аналогичными двигателями оснастили B, C, S, E-class, а также внедорожный ML. Факты говорят сами за себя. Mercedes-Benz С 220 CDI рабочим объемом 2151 см3 и мощностью 125 л.с., максимальным крутящим моментом 300 Нм при 1800-2600 об/мин с механической коробкой передач потребляет в среднем 6,1 л дизельного топлива на 100 км. Столь низкий расход топлива при емкости бака в 62 литра позволяет автомобилю проходить до тысячи километров без дозаправки.

Целое семейство подобных силовых агрегатов рабочим объемом от 1,5 до 2,4 литра есть в распоряжении компании Toyota. Внедрение свежих технических решений улучшило показатели мощности и крутящего момента новых моторов не менее чем на 40%, топливной экономичности — на 30%. Все это — при неплохих данных по части экологии.

Компания Mazda тоже имеет в арсенале дизельный мотор с прямым впрыском. Он хорошо зарекомендовал себя еще на модели 626. Двухлитровая рядная «четверка» имеет мощность 100 л.с. с крутящим моментом 220 Нм при 2000 об/мин. Соблюдая все нормы экологии, автомобиль с таким силовым агрегатом потребляет 5,2 литра топлива на 100 км при скорости 120 км/ч.

Аббревиатуру TDI первым стал использовать концерн Volkswagen для обозначения дизелей с непосредственным впрыском и турбонаддувом. TDI с объемом 1,2 л модели Volkswagen Lupo держит мировой рекорд среди легковых автомобилей по коэффициенту полезного действия. TDI помогли автомобилям Volkswagen и Audi стать самыми продвинутыми в классе автомобилей с дизельными двигателями.

Прокатится на волне популярности захотели многие, а потому конкуренты не заставили себя ждать. В первую очередь это касается фирмы Adam Opel AG, выпустившей семейство двигателей
ЕСОТЕС TDI — целый кладезь новаций: непосредственный впрыск, головка блока с четырьмя клапанами на цилиндр при одном распределительном вале, турбонаддув с промежуточным охлаждением, управляемый электроникой топливный насос с повышенным давлением, форсунки, обеспечивающие высокую дисперсность топлива при распылении в комбинации с характерным завихрением всасываемого воздуха.

Все это позволило снизить расход топлива на 17% (относительно обычного турбонаддувного дизеля) и уменьшить уровень выбросов на 20%.

Многочисленные успехи в области дизелестроения позволили восcтановить незаслуженно забытое направление — V-образные 8-цилиндровые дизельные силовые агрегаты, объединяющее в себе мощь, комфорт и экономный расход топлива. BMW 740d уже 8 лет оснащают дизельным V8 . Баварский дизель имеет прямой впрыск, улучшивший топливную экономичность многоцилиндрового мотора на 30-40% по отношению к бензиновому собрату. Здесь применены 4 клапана на цилиндр, Common Rail и турбонаддув с промежуточным охлаждением. 3,9-литровый силовой агрегат развивает 230 л.с. при 4000 об/мин, его крутящий момент — 500 Нм при 1800 об/мин.

Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя без последствий для экономичности. Двигатели TDI
, как правило, неприхотливые и надежные.Но есть в них один недостаток. Ресурс турбины обычно составляет 150 тысяч, это при том, что ресурс самого двигателя может доходить до миллиона.

Для тех, кого пугает перспектива дорогостоящего ремонта, есть другой вариант. Аббревиатура SDI используется для обозначения атмосферных (безнаддувных) дизелей с непосредственным впрыском топлива. Эти моторы не боятся больших пробегов и прочно держат свою позицию в рейтинге надежности.

Мировой лидер в производстве дизельных двигателей — концерн PSA Peugeot Citroen спрятал технологию Common Rail под шильдиком HDI. Три буквы скрывают настоящий клад для «ленивого» водителя. Межсервисный интервал моторов HDI составляет 30 тыс. км, а ремень ГРМ и ремень навесных агрегатов не требуют замены в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Как всегда, на высоте акустические способности французов — тихая работа двигателя обеспечена даже на холостых оборотах. О надежности французских дизелей свидетельствует тот факт, что каждый второй автомобиль, проданный во Франции в 2006 году, работает на солярке.

Технологии CDI, TDI, HDI, SDI строятся вокруг системы Common Rail третьего поколения, поэтому по сути своей мало чем различаются. То, что мы сейчас видим, – всего лишь отличительный знак производителей. Выявить лидера в этой гонке не представляется возможным, т.к. речь идет о вкусах и предпочтениях. Одно можно сказать уверенно – тот, кто выбирает сегодня дизель, несомненно, выигрывает.

Принцип работы электронного зажигания CDI

Система электронного зажигания CDI не так сложна и легко диагностируема, если понимать, как она работает. Зажигание CDI (Capacitor Discharge Ignition) состоит из нескольких основных компонентов (на схеме):

C — заряжаемый конденсатор;
D — выпрямительный диод;
SCR — коммутирующий тиристор;
T — катушка зажигания.

Вариаций этой схемы много, давайте рассмотрим принцип работы. Конденсатор C заряжается черед выпрямительный диод D, а потом разряжается через тиристор SCR на повышающий трансформатор T. На выходе транформатора мы получаем напряжение в несколько килоВольт, благодаря которым происходит пробой воздушного пространства между электродами в свече зажигания. Это всё! Вот так просто!

Но заставить работать весь механизм на двигателе гораздо сложнее. Классической схемой зажигания CDI является двухкатушечная конструкция, впервые примененная на мопедах «Бабетта». Одна катушка является заряжающей (высоковольтная), вторая (низковольтная) — датчик управления тиристором. Обе катушки одним проводом подключаются на массу. Выход заряжающей катушки мы подключаем на вход 1, а датчик на вход 2. К выходу 3 подключается свеча зажигания.

Собранная на современных компонентах схема начинает выдавать искру при достижении на входе 1 примерно 80 Вольт, оптимальным напряжением считается около 250 Вольт.

Вариации схемы CDI

Начнем с датчика. В качестве датчика может использоваться катушка, датчик Холла, и даже оптрон. В схеме CDI скутеров Сузуки тиристор открывается второй полуволной напряжения, снимаемой с заряжающей катушки — первой полуволной через диод заряжается конденсатор, второй полуволной открывается тиристор. Замечательная схема с минимумом компонентов.

Если двигатель имел зажигание с прерывателем, то у него нет катушки, которую можно было бы использовать, как заряжающую. Очень часто используют повышающий трансформатор, который позволяет поднять напряжение низковольтной катушки до необходимого.

На авиамодельных двигателях экономится каждый грамм веса и каждый миллиметр габарита, поэтому у них нет магнита-ротора. Иногда прямо на вал двигателся клеится маленький магнитик, рядом с которым стоит датчик Холла. Конденсатор заряжается через преобразователь напряжения, который из 3-9В от батарейки делает 250В. Схему преобразователя напряжения в этой статье подробно рассматривать не будем, скажу только, что самое большое распространение получили схемы на основе автогенераторов, ШИМ-контроллеров и инверторного типа.

Если вместо диода D использовать диодный мост, то мы сможем снимать обе полуволны напряжения с катушки. Следовательно можно повысить емкость конденсатора С, что усилит искру.

Настройка УОЗ

Смысл настройки зажигания — получить искру в нужный момент. Если катушки на статоре сделаны неподвижными, то единственный путь — повернуть магнит-ротор относительно цапфы коленвала в нужное положение. Если ротор посажен на шпонку, то придется перепиливать шпоночный паз.

Если у вас используется датчик, то необходимо подобрать его оптимальное положение.

Угол опережения зажигания (УОЗ) выставляется согласно справочным данным по двигателю. Есть несколько способов, которые позволяют отпределить момент искрообразования, но я их сознательно рассматривать не буду. Пользуясь «колхозными» методами я не раз допускал ошибку. Самый правильный, точный и надежный в этом деле инструмент — автомобильный стробоскоп. Поворачиваем ротор в положение, в котором должно происходить искрообразование, ставим метки на роторе и статоре. Включаем стробоскоп, у него есть провод с зажимом, который мы вешаем на высоковольтный провод катушки зажигания. Запускаем двигатель, подсвечиваем метки стробоскопом. Меняя положение датчика добиваемся совпадения меток.



Обсуждение статьи «Принцип работы электронного зажигания CDI»

СуперЗажигание.рф- проект посвящённый универсальной системе зажигания для квадроциклов

Практически все карбюраторные двигатели квадроциклов и мотоциклов традиционно оснащаются системой зажигания CDI (Capacitor Discharge Ignition). В этой системе энергия накапливается в конденсаторе и в нужный момент он разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, которая является повышающим трансформатором . Во вторичной обмотке наводится высокое напряжение , которое пробивает зазор между электродами свечи образуя электрическую дугу , которая воспламеняет смесь бензина и воздуха.


Для синхронизации работы зажигания используется индукционный датчик положения коленвала – ДПК , представляющий из себя катушку , намотанную на сердечнике из постоянного магнита:

Меткой служит прилив на железном корпусе ротора генератора ( в народе его называют маховиком ):

Когда прилив проносится мимо сердечника датчика , он изменяет магнитный поток через катушку , тем самым индуцируя напряжение на выводах этой катушки . Форма сигнала получается такая:

Т.е. два импульса разной полярности . Практически на всех двигателях полярность включения датчика такова , что первым следует положительный импульс , соответствующий началу прилива , а вторым отрицательный — конец прилива .
Для нормальной работы двигателя воспламенение должно происходить немного раньше верхней мертвой точки — ВМТ , чтобы максимум давления продуктов горения достигал как раз в ВМТ . Это «немного раньше» принято называть Углом Опережения Зажигания – УОЗ и измерять в градусах , которые осталось докрутить коленвалу до ВМТ .
При старте двигателя УОЗ должен быть минимальным , а с повышением оборотов он должен увеличиваться . Как было сказано выше , ДПК выдает два импульса синхронизации – начало прилива и конец прилива . В простых ( не микропроцессорных ) системах CDI конец прилива соответствует предустановленному УОЗ – по этому сигналу происходит воспламенение при старте двигателя и на холостых оборотах . Начало прилива соответствует УОЗ на высоких оборотах . Чаще всего в таких системах конец прилива выставлен на 10-15 градусов опережения , а «длинна» прилива от 20 до 30 градусов . При этом продвинутые блоки CDI плавно меняют момент искрообразования от «конца прилива» до «начала прилива» в промежутке от 2000 rpm до 4000 rpm , а дешевые с повышением оборотов просто перескакивают на начало прилива . В микропроцессорных системах CDI длинна прилива намного больше – от 40 до 70 градусов , при этом конец его как и прежде соответствует предустановленному УОЗ , а начало является точкой отсчета для микропроцессора , который в зависимости от оборотов выставляет нужный УОЗ .
В разных двигателях «длинна» прилива разная , поэтому блоки CDI даже с одинаковыми разъемами чаще всего не взаимозаменяемы !
Стоить еще добавить , что для питание блоков CDI необходимо высокое напряжение , т.к. время накопления энергии в конденсаторе ограничено емкость его берется маленькой а заряжается он высоким напряжением – несколько сотен вольт . Для этого в простых системах в генераторе имеется дополнительная высоковольтная обмотка . Мощность этой обмотки небольшая , поэтому искра в таких системах при старте двигателя слабая , что затрудняет зимнюю эксплуатацию . Чтобы избежать этой проблемы используют так называемые DC-CDI , в них конденсатор заряжается от повышающего преобразователя напряжения питающегося от аккумулятора . В таких системах мощность искры не зависит от оборотов и пуск двигателя в холодное время намного легче.

Теперь о недостатках зажигания CDI . Самым главным недостатком , который невозможно устранить за небольшие деньги , является очень «слабая» «короткая» искра. Невозможно построить мощную систему CDI без значительных материальных затрат .

Например CDI для автомобильных двигателей отечественной разработки стоят больше тысячи долларов , а импорные , которые устанавливаются на гоночные автомобили с высокооборотистыми моторами могут стоить не одну тысячу.

Чем больше объем цилиндра в двигателе , тем сильнее сказывается недостаток энергии искры . Выражается это в неполном сгорании топлива , потери мощности , очень большом расходе топлива . Когда CDI только появилось его ставили на мопеды , мотоциклы , чаще всего объем двигателя которых был 50 кубиков . Такой маленький объем топливовоздушной смеси легко успевал сгореть от слабенькой искры CDI . С повышением кубатуры стало ясно , что надо что-то менять и появились DC-CDI . Но кубатура продолжала расти а вместе с ней росло и кол-во бензина , вылетающего в буквальном смысле в трубу . Придумали даже системы , дожигающие бензин в выхлопной трубе ! :о)
Я не понимаю , чем думали все это время производители мототехники , ведь в то-же время на автомобилях уже давно использовалась другая система зажигания , с накоплением энергии в катушке индуктивности , которая позволяла за те же деньги получить мощность искры в сотни раз больше и решить все проблемы с зажиганием. Конечно , сейчас на инжекторные двигатели современной мототехники уже не ставят CDI . Но это капля в море ! На сегодняшний день картина такова , что 90 процентов мотоциклов и квадроциклов продолжает жрать бензин и выплевывать его в атмосферу .

Казалось бы все очень просто – надо поменять на всех зажигание на более совершенное , но есть несколько НО ! Если это CDI то получается очень дорого . Если же это IDI как в инжекторных системах , то для его работы необходимо менять ротор генератора , что получается еще дороже . ( для корректного управления режимами работы катушки в системе IDI не достаточно одной метки на маховике , используется несколько десятков коротких меток – по сути зубчатое колесо с синхронизацией по пропущенному зубу )
Все это так , если решать задачу в лоб . Но если немножко подумать , применить мощный микропроцессор и проявить изобретательность , то окажется , что не все так уж плохо!

НАЗАД!

Усовершенствование системы зажигания мопедов Альфа

Современные мопеды и скутеры оснащаются электронной системой зажигания CDI (от англ. Capacitor Discharge Ignition), популярной у нас ещё с 70-х годов прошлого столетия и называемой тиристорной или конденсаторной. Она основана на разрядке конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания и открытый тиристор для получения искрообразования в свечах. Однако регулировка угла зажигания (УЗ) на данных мопедах не предусмотрена. Автор путём простых изменений в схеме блока коммутатора ввёл регулировку УЗ, что качественно отразилось на работе двигателя.

Система зажигания мопеда «Альфа» весьма проста и надёжна. Но всё же в ней есть один существенный недостаток — отсутствие регулировки угла зажигания. Во время эксплуатации при работе двигателя на холостом ходу и малых оборотах система зажигания давала слишком раннее искрообразование. Это проявлялось в сильной отдаче при пуске двигателя, а на холостых оборотах он вообще мог даже остановиться, дёрнув цепь электростартёра в обратную сторону.

Рис. 1. Схема блока коммутатора

Схема блока коммутатора (далее коммутатор) системы АС CDI, установленного производителем на моём мопеде, приведена на рис. 1. Она показана упрощённой, но достаточной для понимания принципа его работы в составе системы. Катушка зажигания Т1 со свечой FV1 расположена вне коммутатора и показана условно. В процессе анализа работы системы зажигания выяснилась следующая особенность формирования искры. При прохождении специального выступа на роторе генератора (маховике) мимо индукционного датчика на его выходе возникают два импульса, поступающих в коммутатор. Первый, более ранний положительной полярности, возникает, когда выступ подходит к датчику, а второй, более поздний отрицательной полярности, — когда выступ удаляется от датчика. Искрообразование (далее зажигание) в свече происходит от первого импульса, поступающего в коммутатор, а второй (более поздний отрицательной полярности) в работе системы зажигания не используется. Появилась идея задействовать в работе системы оба импульса, причём так, чтобы при малых оборотах двигателя зажигание было более поздним, а при повышенных становилось ранним. Это потребовало разработки как новой схемы, так и конструкции коммутатора.

Рис. 2. Схема разработанного коммутатора

Схема разработанного коммутатора приведена на рис. 2. Чтобы устройство реагировало на разнополярные импульсы, тиристор (VS1, рис. 1) был заменён симистором VS1, а для селекции управляющих импульсов установлен стабилитрон VD4. При работе двигателя на холостом ходу и малых оборотах амплитуда импульсов, поступающих с индукционного датчика, меньше напряжения стабилизации стабилитрона VD4, поэтому на вход симистора VS1 проходят только более поздние импульсы отрицательной полярности, для которых стабилитрон включён как обычный диодв прямом направлении. С повышением числа оборотов двигателя амплитуда управляющих импульсов, идущих с датчика, растёт и при частоте вращения около 2500…3000 об/мин достигает 12 В. В этот момент от импульсов положительной полярности стабилитрон пробивается, и через управляющий электрод симистора VS1 начинает протекать ток, вызывающий его открывание. Двигатель начинает работать на более раннем угле зажигания. Частота оборотов, при которой происходит переключение с более позднего на более раннее зажигание, зависит от напряжения стабилизации стабилитрона, поэтому её можно регулировать в широких пределах, изменяя напряжение стабилизации от 3,3 до 20…30 В подбором стабилитрона. При подборе необходимо, о чём уже сказано выше, применять стабилитроны с прямой ВАХ, какуобыч-ного диода. Для повышения энергии искры ёмкость конденсатора С1 была увеличена до 1,5 мкФ

Конструкция штатного коммутатора — неразборная и не поддаётся ремонту (плату с элементами производитель заливает эпоксидной смолой). Поэтому при изготовлении нового коммутатора я использовал от штатного только вилку разъёма (ХР1).

Печатная плата и расположение элементов приведены на рис. 3. Токопроводящие дорожки вместо травления можно прорезать резаком. Ширина между дорожками — около 2 мм. После сборки устройство помещено в подходящую пластиковую коробку. Для гидроизоляции стыки желательно промазать герметиком. На изготовление всей конструкции у меня ушло примерно три часа.

Рис. 3. Печатная плата и расположение элементов

Рис. 4. Внешний вид конструкции

Работоспособность собранного коммутатора проверяют с помощью автомобильного стробоскопа. При малом числе оборотов двигателя в смотровом окошке, расположенном на левой защитной крышке ротора генератора, будет видна одинарная риска со значком F. Риски, сделанные на маховике, выполнены в виде насечек и не очень хорошо видны. Поэтому при налаживании устройства советую обвести их чёрным фломастером через смотровое окошко, тогда они будут отчётливо видны при засветке стробоскопом. С повышением числа оборотов примерно до 2500…3000 об/мин происходит скачкообразное переключение угла зажигания на более раннее, и в смотровом окошке появляется двойная риска — двигатель начинает работать в обычном штатном режиме. При этом импульсы отрицательной полярности с датчика, как уже сказано выше, коммутатором игнорируются. Поскольку амплитуда сигнала, идущего с датчика, изменяется от 1…2 В на самых низких оборотах двигателя до 30…40 В на самых высоких, можно поэкспериментировать и подобрать любую частоту переключения угла зажигания. Напряжению 9…12 В примерно соответствует частота 2500…3000 об/мин, которая, на мой взгляд, является оптимальной для таких мопедов.

С таким коммутатором я отъездил два сезона, и он проявил себя с лучшей стороны. При пуске двигателя пропала сильная отдача, его работа стала более эластичной. Думаю, что данная доработка положительно скажется и на ресурсе работы двигателя.

Автор: А. Шував, г. Петушки Владимирской обл.

Зажигание и генератор CDI на «Урал 650» (Днепр) | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW

Здравствуйте господа и дамы оппозитчики, меня зовут Матвей и хочу поделиться своей «реализацией» идеи поставить зажигание от скутера на Урал «8.103» (любой 650 мотор), так чтобы он заводился без акб.

Идея совсем не новая, но довольно мало кто смог ее реализовать из за отсутствия знаний, умений, времени или обычной лени.
Посмотрел «эти ваши интернеты» и понял как можно это дело собрать. Разобрал 2 разбитых «Honda Dio Af 27», разобрал 139qmb (некомплектный мотор китайца) а так же разобрал мертвый генератор урала (г424). Но вот объяснения как именно это все собрать, что куда и почему а так же размеров и чертежей не нашел. И решил что раз никто не хочет делиться наработками, это попытаюсь сделать я.
Кстати посадка на вал ротора генератора у многих хонд и китайских моторов (139, 157 и их собратья) совершенно одинаковая, я проверял)
У меня все собрано именно «так» на зажигании от дио 27, просто по тому что оно у меня было и оно работает.
И да полностью согласен что сделано очень колхозно и кустарно, но на «данном» этапе главное что работает.
Сильно не стану вдаваться в подробности настройки и подключения, так как я объясняю на уровне «ну вот короче в общем», и в интернете полно подробных статей и видео с объяснениями по настройке датчика холла, регулировке зазора шестерни генератора или куда и как лучше спрятать проводку…

И так вот список необходимого:

Чертежи (Вполне понятные но сделанные на коленке, не судите строго):

По поводу чертежа крышки я не уверен, потому что ЦО в крышке г424 со смещением. (я использовал одну из крышек двигателя от скутера)

Фото процесса сборки этого генератора и зажигания:

Схема подключения электрики для всего этого дела:

Позже когда буду в гараже сниму видео или найду старое видео с его работой. (сейчас нет времени заниматься)

У меня эта «самоделка» отъездила около года и 2-2.5 тысячи км, в пыли, по грязи, по дождю и даже была утоплена вместе с мотоциклом после чего исправно работала. Ездил я преимущественно по лесу, полям, и грунтовкам (мотоцикл без документов, жалко если заберут). Я бы и дальше тестировал эту систему, но китайский коленвал решил иначе и заклинил, после чего мотоцикл встал в гараже и я на него благополучно забил, так как гараж далеко а времени и денег сейчас нет что то ремонтировать… (так сказать стоит до лучших времен)

Прошу не кидаться тапками в комментах, а лучше подсказать как можно улучшить конструкцию.

P.S.
Всё таки дополню блог, сделал я двигатель (из того что нашел у себя и знакомых, из тех деталей которые уже умерли но «авось ещё пригодятся»), завел, и даже поменял ротор и статор (поставил от Dio AF-34 аналог 139qmb), так же поставил одну двухвыводную катушку зажигания от какой то тойоты, ещё установил датчик уровня топлива в бак и подключил приборную панель от скутера.
Поехал мотоцикл лучше прежнего (но это не точно)
В первый день после ремонта съездил на рыбалку примерно 60-70км, на второй день по пути на то же место попал под майский «рейд» на «деревенских мотоциклистов», в ходе чего мотоцикл у меня изъяли на штраф стоянку, выписали штраф за то что мотоцикл не стоит на учете 1500, за то что нет документов 500 (хотя на мотоцикле в принципе нет ни одного номерного агрегата, все номера сбиты до меня, да и куплен он был в пункте приема металлолома за копейки), так же штраф за отсутствие страховки на мото 800, и за отсутствие прав категории «А» 5000, хорошо что я хоть в шлеме езжу…
Там кстати ещё был паренек на Планете и он так же попал как и я.
По итогу зажигание моё зажигание прожило у меня примерно год и два месяца, и с ним не было никаких проблем.
А вот по итогу рыбалки я потерял около 5000 (платил онлайн), потерял мотоцикл (приехал забирать на штраф стоянку но его там уже не было, видимо поздно приехал и его продали), и получил кучу геморроя, хотя знал что рано или поздно такое случится и был готов.
Мораль такая, технику без документов лучше не покупать и без прав лучше не ездить. А вот зажигание от мопеда на Урал поставить стоит, реально никого сбивающегося зажигания (+ коммутатор как то сам регулирует момент искры по оборотам двс), никого севшего аккумулятора и получасового «дрынь дрынь дрынь», кик дернул и поехал! (при словии что с карбюраторами всё в порядке)

И ещё если тут случайно окажется тот кто купил этот урал сто штраф стоянки на въезде в «Коченёво» на бывшем посту ГАИ то отпишитесь в комменты, скажите спасибо за мои старания)
В профиль он выглядит примерно так:

Вот остальной материал который нашел и снял, извините но подробнее и больше просто не успел сделать( (сюда не попали ещё доработки, и здесь не всё подключено так как хотел протестировать а потом уже снять.



https://www.youtube.com/watch?v=hGXNTO5eGE4


https://www.youtube.com/watch?v=aXUj0tGP_Zk

фото, видео, все о мотоцикле

Набор для «развлечения» , датчик, катушка зажигания, коммутатор Honda Dio AF_35. Зажигание от скутера на Минск.

Схема подключения скачал с нета, разъем зеленый, схема рабочая проверял лично(при условии что разъем ЗЕЛЕНЫЙ и такой как на фото), так как в нете дофига схем и коммутаторов вроде как аф-35. но цвет разъема, форма, место размещения разные, распиновка РАЗНЫЕ. в общем без ящика не разберешься)))

Процесс идет дальше, сделана ответная часть к датчику, сама пластина 40*8мм, сбалансировано…

Стробоскопа пока нема, поэтому настраивалось по не менее точному прибору, «жопомеру». В результате был снят карб яков 12в, и установлен яков 6в, на нем намного отзывчив газ. Реакция на газульку моментальная, без провалов и…, ФУОЗ в «копии» коммутатора AF-35, таки есть. Выводы сделал из того что, если на ходу с холостых немножко добавить газу, то двиг сначала плавно набирает обороты, а по мере набора оборотов, двиг начинает набирать их с геометрической прогрессией, такое ощущения как будто добавляешь газу, хотя ручка газа на месте

Из плюсов:

Реакция на резкий газ моментальная
Очень эластичный мотор во всем диапазоне
Стабильный холостой ниже 1000 об/м
Звук выхлопа на высоких обалденный
Низа очень тяговиты, верха зверские)

Из минусов

Нужно каким то образом впихнуть это усе в минск(переделка гены, ротора, проводки, установка аккума…)
Пока не известна живучесть сего девайса
При очень резком старте и переключении на высоких оборотах, на высшие передачи, первые сек 3-5 идет ощутимая пробуксовка сцепы( сцепа проверена,выставлена…)

вся правда об электронном зажигании / Блог им. gorini4 / БайкПост

и так всем здрасти.
начну с того что я очень часто вижу мучения людей при установке эл зажиганий на разные отечественные мотоциклы особенно с датчиком холла и хочу написать какие эл зажигания ставил я как эксперементировал над разными типами зажигания.
И так начну с самого распространенного мифа это то что при установке эл зажигания все пытаются изготовить бабочку модулятор и все усердно меряют транспортирами углы крыльев бабочки

так вот кто пишет что что крыло бабочки должно быть 120 градусов (планета ) или два по 120 (юпитер) по сути кто пишет что должно быть 90 градусов или 60… обьясню по сути неважно сколько градусов крыло у бабочки абсолютно… многие ссылаются что это влияет на уровень заряда конденсатора в камутаторе который потом выдает свое напряжение на катушку зажигания и о чудо в схеме камутатора на выходе нет конденсатора а значит и заряжать нечего

камутатор работает по типу обычного усилителя сигнала который который усиливает сигнал от датчика и выдает импульс на катушку.
и еще одно многие устанавливая датчик холла мучаются что мотоцикл начинает стрелять не правильно работать и т.д а всему виной магнитное поле генератора и многие меняют щетки местами точат болт генератора из нержавейки и пробуют кучу вариантов метала для изготовления модулятора и это все мучения… я отказался от датчика холла так как я электрик и знаю много о его косяках а также знаю что у многих ижей присуцтвует большою люфт коленвала в доль оси коленвала что часто приводит к тому что модулятор начинает тереть о датчик холла или вовсе разрушает сам датчик.
и так в замен датчика холла я нашел в просторах интернета очень мощную альтернативу а именно оптический датчик плюсы оптики такие что она не боится магнитного поля и зажигание очень просто выставлять но есть и минус оптики она чуствительна к влаге и мусору по крышкой генератора, привожу схему оптики

фото готового датчика

ну после того как я залил пару раз капитально залил водой оптический датчик и мене приходилось КАТИТЬ мотоцикл домой и пару раз по моей глупости садился акб и мне приходилось искать источник питания чтоб завести ижа и тогда меня в конец достало присуцтвие аккамулятора на мотоцикле на котором по сути он просто напросто не нужен так как нет стартера. и скажу немного об ФУОЗ (формирователь угла опережения зажигания) по сути своего существования на двух тактном моторе он просто напросто не нужен так как у двух тактном моторе хватает незначительного угла опережения зажигания во время работы всего пару градусов и заморачиваться фуозом на ижа или яву это по сути пустая трата времени.
и тогда я решил построить не убиваемое зажигание на мотоцикл которое будет независимо от бортового напряжения сети и не будет зависить от источников внешнего питания и тогда я вспомнил всеми любимый мопед карпаты у которого ломалось ВСЁ!!!
кроме зажигания и якорь генератора не имеет обмоток и по сути надежен как кувалда но мощности генератора карпат для мото явно не хватит и тогда я прикупил генератор от минска 90W 12в немного попилил его порезал и вмонтировал в него второй индуктивный датчик естественно на 180 градусов положения первого датчика

схема камутатора

это зажигание можно установить на любой мотоцикл иж яву урал мт и т.п. а также этот генератор способен работать с реле регулятором постоянного тока и кому нужен в сети акб то генератор будет спокойно его заряжать.в качестве реле регулятора а применил стоковый камутатор с минска для 90w генератора.
и так подведу итоги что я получил с этим генератором:
1.не убиваемый якорь
2.отсуцтвие диодного моста кучу лишних проводов в проводке и ненадежного щеточного узла генератора
3.получил зажигание которое не зависит от напряжения бортовой сети
4.избавился от ежегодной замены акб который и так не нужен был на ижах планетах и явах
5.я получил стабильный мощный свет фары даже на холостых оборотах
6.это зажигание способно работать в полной антисанитарии в болоте под водой и т.д заводится мот в любой мороз!

Электронные схемы зажигания емкостным разрядом (CDI) 12 В постоянного тока

В следующем посте описывается простая, но усовершенствованная система зажигания емкостным разрядом 12 В, которая получает рабочее напряжение от аккумулятора, а не от генератора для генерации искр.

Поскольку он работает независимо от напряжения генератора, вне зависимости от сигнала приемной катушки, он может работать более эффективно и стабильно, обеспечивая более плавную езду на автомобиле даже на более низких скоростях.

Контактный выключатель против CDI

Блок зажигания емкостного разряда, также называемый блоком CDI, является современной альтернативой устаревшим контактным выключателям, которые были довольно грубыми по своим функциям и надежности.

Современный CDI — это электронная версия прерывателя контактов, в которой используются сложные электронные компоненты для создания необходимой дуги на выводах свечей зажигания.

Концепция совсем не сложная, секция генератора обеспечивает необходимое напряжение от 100 до 200 В переменного тока в цепи CDI, где напряжение периодически накапливается и разряжается высоковольтным конденсатором через несколько выпрямительных диодов.

Эти быстрые всплески высоковольтных разрядов сбрасываются в первичную обмотку катушки зажигания, где ее соответствующим образом повышают до многих тысяч вольт для получения требуемой дуги, которая в конечном итоге действует как зажигающая искра на подключенных контактах свечи зажигания.

Я уже обсуждал базовую электронную схему CDI в одном из своих предыдущих постов, хотя эта схема чрезвычайно универсальна, она зависит от генератора и получает рабочее напряжение от него.Поскольку напряжение генератора зависит от частоты вращения двигателя, генерируемые напряжения имеют тенденцию меняться с различными скоростями.

На более высоких скоростях он работает нормально, но на более низких скоростях напряжение генератора также снижается, что приводит к непостоянному искру, заставляющему генератор и двигатель заикаться.

Это несоответствие в конечном итоге влияет на работу CDI, и вся система начинает тормозиться, иногда даже приводя к остановке двигателя.

Схема улучшенной цепи зажигания емкостного разряда, которая обсуждается здесь, исключает использование напряжения генератора переменного тока для работы, вместо этого она использует напряжение батареи для генерации требуемых действий.

Принципиальная схема

Всю концепцию этого электронного CDI можно понять, изучив приведенную ниже принципиальную схему:

Диоды, тиристор и соответствующие компоненты образуют стандартную цепь CDI.

Высокое напряжение около 200 В, которое необходимо подать в вышеуказанную схему, генерируется через обычный понижающий трансформатор, подключенный наоборот.

Вторичная обмотка трансформатора теперь становится первичной и наоборот.

На первичную обмотку низкого напряжения подается сильноточный пульсирующий постоянный ток, генерируемый стандартной схемой IC555 через силовой транзистор.

Это пульсирующее напряжение повышается до требуемых 200 В и становится рабочим напряжением для подключенной цепи CDI.

Схема CDI преобразует эти 200 В в импульсы высокого тока для питания входной обмотки катушки зажигания.

Эти быстрые сильноточные всплески дополнительно усиливаются до многих тысяч вольт катушкой зажигания и, наконец, подаются на подключенную свечу зажигания для получения необходимой дуги и инициирования зажигания автомобиля.

Как видно, входное напряжение поступает от источника постоянного тока 12 В, который фактически является аккумулятором транспортного средства.

Благодаря этому генерируемые искры очень стабильны без перебоев, обеспечивая транспортному средству постоянную подачу необходимых искр зажигания независимо от состояния транспортного средства.

Постоянное искрение также снижает расход топлива, снижает износ двигателя и увеличивает общий пробег автомобиля.

Используйте резистор 1 кОм на базе TIP122…… 100 Ом отображается неправильно

Синхронизация с частотой вращения колеса

Если вы хотите, чтобы вышеуказанная цепь запускалась генератором переменного тока, чтобы сгорание было идеально эффективным и синхронизировалось с частотой вращения колеса, указанная выше конструкция может быть изменена следующим образом:

Резистор 1K используется на базе TIP122 …… поскольку 100 Ом отображается неправильно.

Вышеупомянутая конфигурация может быть дополнительно изменена, как показано на следующей диаграмме, которая представляется наиболее подходящим способом реализации предложенной усовершенствованной схемы CDI для всех двух- и трехколесных транспортных средств.

Как это работает

Как мы знаем, вывод сброса № 4 IC 555 требует положительного потенциала, чтобы обеспечить нормальное функционирование IC 555 как нестабильного или как моностабильного. Если контакт № 4 не связан с положительной линией, ИС остается бездействующей и отключенной.

Здесь можно увидеть контакт № 4 ИС, подключенный к напряжению генератора. Это напряжение может быть любого уровня от генератора переменного тока, это не имеет значения, поскольку оно надлежащим образом стабилизируется резистором 33 кОм и следующим за ним стабилитроном, конденсаторной цепью.

Генератор генерирует положительные и отрицательные тактовые импульсы в ответ на каждое вращение колеса транспортного средства.

Положительный импульс будет преобразован в положительный сигнал 12 В на выводе № 4, что приведет к срабатыванию схемы и ее активации в течение всего цикла длительности положительного импульса сигнала.

В течение этих периодов IC 555 будет срабатывать и запускать SCR несколько раз короткими очередями, заставляя зажигание срабатывать с более высокой эффективностью и в течение длительного периода времени во время угла зажигания сгорания и поршня.

Это также позволит CDI работать в тандеме с вращением колеса, обеспечивая идеально синхронизированное сгорание двигателя и с оптимальной эффективностью.

Окончательный вариант усовершенствованной конструкции CDI с ШИМ-управлением

Цепь печатной платы CDI

Список деталей

Все резисторы имеют мощность 1/4 Вт, если не указано иное

1 кОм — 1
10 кОм — 1
POT 10 кОм — 1
100 Ом 1/2 Вт — 1
56 Ом 1/2 Вт — 1
Диоды 1N4007 — 9

Конденсаторы

1 мкФ / 25 В — 1
0.01uF / 50V Керамика — 1
105 / 400V PPC — 1

Semiconductors

IC 555 — 1

Mosfet IRF540 — 1
SCR — BT151

Трансформатор 0-12V / 220V / 1amp — 1

Катушка зажигания CDI — 1

Видеоклип, показывающий результат тестирования показанной выше системы электронных емкостных цепей

Другая версия электронного зажигания

На следующей диаграмме представлена ​​другая версия электронной системы зажигания на основе IC 555, которую я получил от старая страница журнала:

Здесь левый каскад, который включает IC 555, 4 транзистора и трансформатор X1, формирует повышающий двухтактный инвертор от 12 В до 500 В.

Правая часть, использующая SCR BT151, и связанная с ней схема образуют ступень зажигания емкостного разряда.

Конструкция работает со старым механизмом с автоматическим выключателем для синхронизации зажигания и срабатывания SCR.

Пока контактный стакан остается закрытым, тиристор остается отключенным, что позволяет конденсатору C2 заряжаться через 500 В постоянного тока с выхода инвертора. Затем, как только размыкается контактный выключатель, SCR получает триггер затвора через R9, 10, 11, 12 и C4, и он срабатывает, вызывая разряд C2 через присоединенную первичную обмотку катушки зажигания, что, в свою очередь, вызывает вторичную обмотку катушка зажигания для подачи необходимого импульса высокого напряжения в свечу зажигания для требуемого зажигания.

с пусковым механизмом захвата

В современных автомобилях мы находим контактный выключатель заменяемым на катушку захвата, которая обеспечивает надежную работу системы без какого-либо износа. Вышеупомянутая электронная конструкция CDI может также использоваться с установленной катушкой звукоснимателя со следующими модификациями.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

Система зажигания конденсаторного разряда: конструкция, типы и работа

В настоящее время многие вещи были изменены благодаря технологиям. Исследователи изобрели систему зажигания CDI (емкостное зажигание) для двигателя SI (искровое зажигание), использующую электронное зажигание и зажигание от точки контакта.Эта система включает в себя схему импульсного управления, свечу зажигания, схему генерации импульсов, катушку основного зарядно-разрядного конденсатора и т. Д. Существуют различные типы систем зажигания, в которых разработаны различные классические системы зажигания для использования в различных приложениях. Эти системы зажигания разработаны с использованием двух групп, таких как системы CDI (зажигание с конденсаторным разрядом) и системы IDI (зажигание с индуктивным разрядом).

Что такое конденсаторная система зажигания?

Краткая форма зажигания разряда конденсатора — это CDI, также известная как зажигание тиристора.Это один из видов автомобильной электронной системы зажигания, используемый в мотоциклах, подвесных моторах, бензопилах, газонокосилках, турбированных самолетах, небольших двигателях и т.д. Системы IDI (зажигание с индуктивным разрядом), чтобы сделать систему зажигания более подходящей для высоких оборотов двигателя. CDI использует ток разряда конденсатора по направлению к катушке для зажигания свечей зажигания.

Система зажигания с разрядом конденсатора

Система зажигания с разрядом конденсатора или CDI представляет собой электронное устройство зажигания, которое накапливает электрический заряд, а затем разряжает его через катушку зажигания, чтобы произвести мощную искру от свечей зажигания в бензиновом двигателе.Здесь зажигание обеспечивается зарядом конденсатора. Конденсатор просто заряжается и разряжается за короткий промежуток времени, что позволяет создавать искры. CDI обычно встречаются на мотоциклах и скутерах.

Модуль зажигания с разрядом конденсатора

Типичный модуль CDI включает в себя различные схемы, такие как зарядка и запуск, мини-трансформатор и главный конденсатор. Системное напряжение может быть увеличено с 250 В до 600 В с помощью блока питания в этом модуле. После этого электрический ток будет течь по направлению к цепи зарядки, чтобы конденсатор можно было зарядить.

Выпрямитель в цепи зарядки может предотвратить разряд конденсатора до момента зажигания. Как только схема запуска получает сигнал запуска, эта схема прекращает работу схемы зарядки и позволяет конденсатору быстро разряжать свое o / p по направлению к катушке зажигания с низкой индуктивностью.
При зажигании конденсаторного разряда катушка работает как импульсный трансформатор, а не как накопитель энергии, потому что она работает в индуктивной системе.Отклонение напряжения от свечей зажигания чрезвычайно зависит от конструкции CDI.

Изоляционная способность напряжений будет превышать существующие компоненты системы зажигания, что может вызвать отказ компонентов. Большинство систем CDI спроектированы так, чтобы обеспечивать чрезвычайно высокие напряжения o / p, однако это не всегда полезно. Если нет сигнала срабатывания, цепь зарядки можно повторно подключить для зарядки конденсатора.

Принцип работы системы CDI

Зажигание разряда конденсатора работает путем пропускания электрического тока через конденсатор.При таком воспламенении быстро накапливается заряд. Зажигание CDI начинается с генерации заряда и его накопления перед отправкой на свечу зажигания для зажигания двигателя.

Эта мощность проходит через конденсатор и передается на катушку зажигания, которая помогает повысить мощность, действуя как трансформатор и позволяя энергии проходить через него, а не улавливать ее.

Таким образом, системы зажигания CDI позволяют двигателю продолжать работать, пока в источнике питания есть заряд.Блок-схема CDI показана ниже.

Конструкция конденсаторно-разрядного зажигания

Конденсаторно-разрядное зажигание состоит из нескольких частей и интегрировано с системой зажигания транспортного средства. Передние части CDI включают статор, зарядную катушку, датчик Холла, маховик и метку синхронизации.

Типичная установка зажигания от разряда конденсатора

Маховик и статор

Маховик представляет собой большой постоянный магнит подковообразной формы, свернутый в круг, который включает коленчатый вал.Статор — это пластина, удерживающая все электрические катушки с проволокой, которая используется для включения катушки зажигания, фонарей велосипеда и цепей зарядки аккумулятора.

Зарядная катушка

Зарядная катушка — это одна катушка в статоре, которая используется для выработки 6 В для зарядки конденсатора C1. За счет движения маховика вырабатывается единичная импульсная мощность, которая подается на свечу зажигания от зарядной катушки для обеспечения максимальной искры.

Датчик Холла

Датчик Холла измеряет эффект Холла, мгновенную точку, в которой магнит маховика изменяется с северного полюса на южный.Когда происходит смена полюса, устройство посылает одиночный крошечный импульс на коробку CDI, которая запускает его для сброса энергии от зарядного конденсатора в трансформатор высокого напряжения.

Метка синхронизации

Метка синхронизации — это произвольная точка совмещения, разделяемая картером двигателя и пластиной статора. Он указывает точку, в которой верхняя часть хода поршня эквивалентна точке срабатывания на маховике и статоре.

Поворачивая пластину статора влево и вправо, вы эффективно изменяете точку срабатывания CDI, соответственно увеличивая или замедляя синхронизацию.Поскольку маховик быстро вращается, зарядная катушка вырабатывает переменный ток от +6 В до -6 В.

Коробка CDI имеет набор полупроводниковых выпрямителей, которые подключены к G1 на коробке, позволяя только положительному импульсу поступать на конденсатор (C1). Пока волна входит в CDI, выпрямитель допускает только положительную волну.

Схема запуска

Схема запуска представляет собой переключатель, возможно, использующий транзистор, тиристор или тиристор. Это запускается импульсом от датчика Холла на статоре.Они пропускают ток только с одной стороны цепи, пока не сработают.

Как только конденсатор C1 полностью заряжен, цепь может быть снова запущена. Вот почему двигатель синхронизирован. Если бы конденсатор и катушка статора были идеальными, они бы заряжались мгновенно, и мы могли бы запускать их так быстро, как захотим. Однако для полной зарядки им требуется доли секунды.

Если цепь срабатывает слишком быстро, искра от свечи зажигания будет очень слабой.Конечно, с двигателями с более высоким ускорением у нас может быть срабатывание быстрее, чем полная зарядка конденсатора, что повлияет на производительность. Каждый раз, когда конденсатор разряжается, переключатель выключается, и конденсатор снова заряжается.

Триггерный импульс от датчика Холла поступает в защелку затвора и позволяет всему накопленному заряду пройти через первичную обмотку высоковольтного трансформатора. Трансформатор имеет общую землю между первичной и вторичной обмотками, известную как автоматический повышающий трансформатор.

Следовательно, как если бы мы увеличили обмотки на вторичной стороне, вы умножите напряжение. Поскольку свече зажигания требуется хорошее 30 000 вольт для искры, должно быть много тысяч витков провода вокруг стороны высокого напряжения или вторичной обмотки.

Когда затвор открывается и сбрасывает весь ток в первичную обмотку, он насыщает низковольтную сторону трансформатора и создает короткое, но очень сильное магнитное поле. По мере постепенного уменьшения поля большой ток в первичных обмотках вынуждает вторичные обмотки производить чрезвычайно высокое напряжение.

Однако теперь напряжение настолько велико, что может образовывать дугу в воздухе, поэтому вместо того, чтобы поглощаться или удерживаться трансформатором, заряд проходит вверх по проводу вилки и перепрыгивает через зазор свечи.

Когда мы хотим выключить двигатель, у нас есть два переключателя: ключевой переключатель или аварийный выключатель. Выключатели заземляют цепь зарядки, поэтому весь импульс зарядки отправляется на землю. Поскольку CDI больше не может заряжаться, он перестанет подавать искру, и двигатель замедлится до полной остановки.

Различные типы модулей CDI

Модули CDI подразделяются на два типа, которые обсуждаются ниже.

Модуль AC-CDI

Источником электроэнергии этого модуля является только переменный ток, генерируемый генератором переменного тока. Это основная система CDI, используемая в небольших двигателях. Таким образом, не все системы зажигания, которые имеют небольшие двигатели, не являются CDI. Некоторые из двигателей используют зажигание от магнето, а именно старые Briggs, а также Stratton. Вся система зажигания, точки и катушки находятся под намагниченным маховиком.

Другой тип системы зажигания, который наиболее часто использовался в небольших мотоциклах в 1960-70 годах, известный как Energy Transfer. Сильный импульс постоянного тока может генерироваться катушкой под маховиком, потому что магнит маховика проходит над ней.

Этот постоянный ток подается по проводу к катушке зажигания, расположенной снаружи двигателя. Иногда точки были ниже маховика для двигателей с двухтактным двигателем и обычно на распределительном валу для четырехтактных двигателей.

Эта взрывная система работает как все типы систем Кеттеринга, где точки открытия активируют коллапс магнитного поля внутри катушки зажигания и генерируют сигнал высокого напряжения, который течет по проводу свечи зажигания к свече зажигания. Форма волны на выходе катушки проверяется осциллографом всякий раз, когда двигатель вращается, затем он выглядит как переменный ток. Поскольку время заряда катушки связано с полным оборотом кривошипа, катушка фактически «видит» просто постоянный ток для зарядки внешней катушки зажигания.

Существуют некоторые типы электронных систем зажигания, так что это не зажигание от конденсаторного разряда. В этих типах систем используется транзистор для переключения зарядного тока на катушку в подходящее время. Это устраняет проблемы обгоревших, а также изношенных точек, обеспечивая более горячую искру из-за быстрого повышения напряжения, а также времени схлопывания в катушке зажигания.

Модуль DC-CDI

Этот вид модуля работает с аккумулятором, поэтому в модуле зажигания разряда конденсатора используется дополнительная схема инвертора постоянного / переменного тока для увеличения напряжения с 2 В постоянного тока до 400/600 В постоянного тока для включения CDI. модуль несколько больше.Но автомобили, которые используют системы типа DC-CDI, будут иметь более точную синхронизацию зажигания, а также двигатель, который можно будет активировать более просто, когда он станет холодным.

Какой лучший CDI?

Не существует лучшей системы разряда конденсаторов по сравнению с другими, однако каждый тип лучше всего подходит для различных условий. Система типа DC-CDI в основном отлично работает в регионах с очень низкими температурами, а также точно во время зажигания. С другой стороны, AC-CDI проще и не часто вызывает проблемы, потому что он меньше и удобнее.

Система разряда конденсатора нечувствительна к шунтирующему сопротивлению и может вызвать сразу несколько искр, поэтому отлично подходит для использования в различных приложениях без какой-либо задержки после активации этой системы.

Как работает система зажигания в автомобилях?

В транспортных средствах используются различные типы систем зажигания, такие как прерыватель контактов, без прерывателя и зажигание от конденсаторного разряда.

Для зажигания искры используется система зажигания с контактным выключателем.Такая система зажигания используется в автомобилях более раннего поколения.

Бесконтактное зажигание также известно как бесконтактное зажигание. В этом типе конструкторы используют оптический датчик или электронный транзистор, такой как переключающее устройство. В современных автомобилях используется такая система зажигания.

Третий вид — зажигание от разряда конденсаторов. В этой технологии конденсатор внезапно разряжает запасенную в нем энергию с помощью катушки. Эта система способна генерировать искру в меньшем количестве условий, где обычное зажигание может не работать.Такой вид зажигания поможет соответствовать правилам контроля выбросов. Благодаря многочисленным преимуществам, он используется как в современных автомобилях, так и в мотоциклах.

Каждый раз, когда вы переключаете ключ для включения двигателя в автомобиле, система зажигания передает высокое напряжение на свечу зажигания в цилиндрах двигателя. Поскольку эта энергия образует дугу в нижней части свечи через зазор, фронт пламени воспламеняет смесь воздуха или топлива. Систему зажигания в автомобиле можно разделить на две отдельные электрические цепи, такие как первичная и вторичная.Как только ключ зажигания активирован, ток с меньшим напряжением от батареи может проходить через первичные обмотки катушки зажигания, через точки прерывания, а также обратно в батарею.

Как проверить зажигание CDI?

Зажигание CDI или конденсаторного разряда — это спусковой механизм, который покрывается катушками в черном ящике, который спроектирован с конденсаторами, а также другими цепями. Кроме того, это система электрического зажигания, используемая в подвесных моторах, мотоциклах, газонокосилках и бензопилах.Он преодолевает длительное время зарядки, часто связанное через катушки индуктивности.

Миллиметр используется для доступа, а также для проверки состояния коробки CDI. Проверка рабочего состояния CDI очень важна, исправна она или неисправна. Поскольку он контролирует свечи зажигания и топливные форсунки, он несет ответственность за правильную работу вашего автомобиля. Есть много причин, по которым CDI становится неисправным, например, неисправная система зарядки и старение.

Когда CDI неисправен и подключен к системе зажигания, автомобиль может попасть в аварию, потому что зажигание от конденсаторного разряда отвечает за накопление энергии искры на свече зажигания в вашем автомобиле.Таким образом, определить CDI непросто, потому что признаки неисправности, видимые на вашей системной коробке, могут указывать на другой путь. Таким образом, CDI не может вызвать искру, когда он неисправен, поэтому неисправный CDI может вызвать грубую работу, пропуски зажигания, проблемы с зажиганием и остановку двигателя.

Итак, это основные неисправности CDI, поэтому мы должны быть особенно осторожны с проблемами, влияющими на вашу коробку CDI. Если ваш топливный насос неисправен, в противном случае неисправны свечи зажигания и катушка, тогда мы можем столкнуться с аналогичными типами неисправных симптомов.Итак, миллиметр необходим для диагностики этих неисправностей.

Преимущества CDI

К преимуществам CDI можно отнести следующее.

  • Основным преимуществом CDI является то, что конденсатор может быть полностью заряжен за очень короткое время (обычно 1 мс). Таким образом, CDI подходит для приложений, в которых недостаточно времени ожидания.
  • Система зажигания конденсаторного разряда имеет короткую переходную характеристику, быстрое повышение напряжения (от 3 до 10 кВ / мкс) по сравнению с индуктивными системами (от 300 до 500 В / мкс) и более короткую продолжительность искры (около 50-80 мкс) ).
  • Быстрый рост напряжения делает системы CDI невосприимчивыми к шунтирующему сопротивлению.
Недостатки CDI

К недостаткам CDI можно отнести следующее.

  • Система зажигания от конденсаторного разряда генерирует огромный электромагнитный шум, и это основная причина того, что CDI редко используются производителями автомобилей.
  • Короткая продолжительность искры не подходит для зажигания относительно бедных смесей, используемых при низких уровнях мощности. Чтобы решить эту проблему, многие системы зажигания CDI высвобождают множество искр на низких оборотах двигателя.

Надеюсь, вы ясно поняли принцип работы конденсаторного зажигания (CDI), его преимущества и недостатки. Если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме или по любым проектам в области электроники и электротехники, оставьте комментарии ниже. Вот вам вопрос. Какую роль играет датчик Холла в системе CDI?

Блок зажигания (системы TCI и CDI) | Мотоциклетные изделия

  • TCI и CDI
  • Блок зажигания для мотоциклов

Блок зажигания — это компонент, который охватывает последнюю часть процесса зажигания и сжигания топлива, подаваемого в цилиндр (цилиндры) двигателя.

Использование и совместимость

Использование Зажигание двигателя
Совместимые продукты Мотоциклы, малые универсальные двигатели и судовые двигатели

Продукты

Система зажигания с транзисторным управлением (TCI)

Когда транзистор включен, ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания (далее катушка) от батареи для хранения энергии. И когда транзистор выключен, ток отключается, вызывая внезапное изменение тока, генерируя высокое напряжение на вторичной стороне катушки и инициируя зажигание.

Характеристики
  • Зажигание возможно даже без подключения аккумулятора
  • Встроенный электролитический конденсатор для кикстарта
  • Совместим со всеми типами управления, такими как зажигание и нагрузка автомобиля, управляемая встроенным процессором
  • Структура цепи TCI

CDI (воспламенитель разряда конденсатора)

Конденсатор заряжается через прямое соединение с напряжением от ACG или батареи, или напряжение увеличивается для зарядки конденсатора.Заряженная электрическая нагрузка полностью разряжается, создавая высокое напряжение на вторичной стороне катушки, инициируя воспламенение и горение.

Характеристики
  • Зажигание возможно даже без подключения аккумулятора
  • Устойчивое зажигание возможно до высоких оборотов
  • Встроенный электролитический конденсатор для кикстарта
  • Совместим со всеми типами управления, такими как зажигание и нагрузка автомобиля, управляемая встроенным процессором
  • Использование собственных повышающих трансформаторов, диодов и тиристоров для обеспечения высокой надежности по низкой цене
  • Структура схемы CDI

Модель двигателя

CDI легкая и дешевая

Модель двигателя CDI легкая и дешевая.

Много лет назад я начал делать транзисторное вспомогательное зажигание для моделей двигателей с довольно большими катушками от мотоциклов, работающих по системе Кеттеринга (точки, конденсатор, аккумулятор и катушка).

Они менялись с годами по мере того, как возрастала кривая обучения.

Я построил транзисторы с Кеттерингом, эффектом Холла и небольшие базовые блоки CDI, добавил микроконтроллеры и т. Д. И т. Д., Все трудоемкое и требующее разного уровня обучения.

Я видел эти маленькие катушки для мотоциклов много лет назад (стиль GY6), и это устранило всякую потребность в изготовлении самодельных катушек.

GY6 — диаметр 30 мм, длина 50 мм, вес около 50 г.

Также дешево, бонус в размере около 7,00 долларов, и единственный мод заключался в том, чтобы убрать большой вывод HT и заменить его чем-то более масштабным, но все же практичным.

Используемый кабель имеет диаметр около 4 мм, с резиновой изоляцией, Belden 8899-010 Black.

Эти катушки зажигания были , не предназначенные для стиля Кеттеринга, так что начался путь к CDI.

Создание собственных устройств CDI действительно работает, но у них есть ограничения, а именно: получение достаточной мощности в конденсатор за постоянно уменьшающееся время и увеличение оборотов в минуту.плюс, конечно, время, затраченное на сборку, программирование и т.д. и т.д. который даже имел электронную предварительную карту, встроенную в микроконтроллер.

В первую очередь я люблю строить двигатели. Если у вас нет электроники, ее можно быстро построить с помощью модулей. Последнее — отличная вещь в наши дни, поскольку он дешев и относительно надежен в сделке.

Пару лет назад я заметил « DC CDI units».Это тип, который использует питание от батареи 12 В, а энергия высокого напряжения, необходимая для зарядки внутреннего конденсатора, генерируется внутри устройства. Также стоит около 7 долларов США. (и что, по крайней мере, в Австралии, доставка включена, действительно невероятно).

Маленькая полностью закрытая коробка 70 x 40 x 25 мм, вес около 120 г (4 унции).

Я знал, что они запускаются приемной катушкой, генерирующей в основном синусоидальную волну (сигнал переменного тока), в которой первая нарастающая волна использовалась (в конечном итоге) для запуска внутреннего SCR.

Поскольку коммерческий пикап был БОЛЬШИМ для использования в модели, я начал экспериментировать с использованием очень маленького реле и модифицировал его, чтобы он давал правильный триггер.

Это сработало, и даже несмотря на то, что теперь размер стал приемлемым — около 15x15x15 мм, он все еще требовал некоторой доработки. Это было больше года назад, а на днях вытащил все еще раз для еще одного «хода».

Эффект Холла — отличная вещь НО в его нынешнем виде не сработает должным образом.Оказывается, что добавление простой транзисторной схемы с одним инвертором с небольшой модификацией, позволяющей «одноимпульсный сигнал», было ключом к решению проблемы.

Если кто-то хочет использовать подход старых точек, у меня есть еще одно дополнение для этого в виде еще одного одиночного транзистора и немного большей печатной платы. В этой версии точки с заземленной рамкой в ​​исходном состоянии при размыкании подадут один импульс, необходимый для триггерного входа блока CDI.

Последние пару недель были потрачены на то, чтобы сделать модификацию максимально простой с максимально простыми деталями.Полосовая доска Veroboard казалась логичным подходом, и у большинства не должно быть проблем с ее использованием, или, по крайней мере, у них должен быть кто-то, кто может помочь.

Я также использовал модуль эффекта Холла, доступный на eBay по цене 5 примерно $ 3,00. что избавляет от лишнего мусора. Джордж сделал 3D пластиковый корпус / крепление для модуля эффекта холла, так что я думаю, файлы будут доступны, если потребуется.

Тестирование устройства на данном этапе было проведено с использованием испытательного стенда, который я построил много месяцев назад, но окончательным доказательством будет тестирование двигателя.У Джорджа почти трехцилиндровый двигатель I.C. готовы к такому испытанию, поэтому скрестим пальцы. Я не могу предвидеть каких-либо реальных проблем, поскольку изначально они были разработаны для рынка небольших мотоциклов.

Общая стоимость всей системы составляет около 20 австралийских долларов, что неплохо для любой системы зажигания, не говоря уже о CDI. У меня есть идея, что в эти устройства может быть встроено некоторое количество электроники, но только дальнейшие тесты докажут, так ли это.

Предварительно собранные детали легко достать и дешево с небольшой модификацией печатной платы, которую легко собрать.

Так что, если интересно, выложу поподробнее в виде pdf файла о сборке. Любое тестирование, которое мы проводим, я могу добавить позже.

CDI — Зажигание разрядом конденсатора | Пропустить White Performance

Для зажигания разряда конденсатора используется ток разряда конденсатора, подаваемый на катушку для зажигания свечей зажигания. Двигатели с кулачками высокого подъема (на несколько ступеней выше штатного) могут получить большую выгоду, поскольку система CDI очень эффективно сжигает топливо в диапазоне низких оборотов. Без такой установки вы не увидите ни одного серьезного уличного удилища.

История

CDI был первоначально разработан для преодоления длительного времени зарядки, связанного с катушками с высокой индуктивностью, используемыми в системах зажигания с индуктивным разрядом (IDI), что делает систему зажигания более подходящей для высоких оборотов двигателя (для небольших двигателей, гоночных двигателей и роторных двигателей).

Система зажигания от конденсаторного разряда восходит к 1890-м годам, когда считается, что Никола Тесла был первым, кто предложил такую ​​систему зажигания.В патенте США № 609250, впервые поданном 17 февраля 1897 г., Тесла пишет: «Любая подходящая движущаяся часть устройства должна механически управлять зарядкой конденсатора и его разрядом через цепь, индуктивно связанную с вторичной цепью, ведущей к клеммам между который должен произойти, так что через желаемые промежутки времени конденсатор может разряжаться через свою цепь и индуцировать в другой цепи ток высокого потенциала, который производит желаемый разряд.’

Это было реализовано на практике, начиная с 1906 года на Ford Model K. Модель K имела двойную систему зажигания, одной из которых была система Holley-Huff Magneto или Huff System, производимая Holley Brothers Company. Он был разработан Эдвардом С. Хаффом по патенту США № 882003, поданному 1 июля 1905 года и переданному Генри Форду.

Подробнее об истории CDI можно прочитать в Википедии.

Если вам нужна техническая информация, позвоните нам по телефону 423-722-5152.

Зачем вашему двигателю CDI

Двигатели со средними и агрессивными кулачками не могут эффективно сжигать топливо в диапазоне низких оборотов. Это связано с агрессивным профилем кулачка, большими головками блока цилиндров и впускными направляющими, а также большим количеством карбюратора в минуту во всех двигателях средней и высокой мощности. Двигатели с так называемым нерегулярным холостым ходом, который не сглаживается примерно до 2000 и более оборотов в минуту, ответственны за накопление большого количества углерода в камерах сгорания и случайное засорение свечей при длительной работе.Это также ухудшает ходовые качества, производительность и расход топлива.

Системы

CDI улучшают сгорание до такой степени, что вы заметите разницу во многих отношениях. Ключ ко всему — интенсивная многоискровая функция. Если у вас есть двигатель средней и высокой производительности и вы используете дистрибьютора HEI, то все вышеупомянутые проблемы, скорее всего, в какой-то степени станут реальностью. Если у вас есть вышеуказанный стандартный уличный стержневой двигатель с обычной системой зажигания, то вы сдерживаете его от его полного потенциала, не говоря уже о других проблемах, перечисленных в этой статье, из-за того, что не запускаете систему разряда конденсатора.

Даже если ваш двигатель не входит в диапазон высоких характеристик, эта система все равно будет предлагать улучшения во многих отношениях по сравнению с дистрибьютором HEI:

  • более быстрый запуск
  • лучше ходовые качества на низких скоростях
  • улучшенный расход топлива

Недостатков нет! Блок MSD поставляется с очень четкими инструкциями по установке для использования с различными типами распределителей.

Универсальная цепь CDI для мотоциклов [Capacitor Discharge Ignition]

В этой статье мы увидим универсальное устройство зажигания емкостным разрядом или блок CDI для любых мотоциклов с моторным приводом (мотоциклов) или даже мопедов.

Зажигание без CDI

В небольших мотоциклах без CDI расход топлива может значительно возрасти; то есть со 118 миль на галлон при 75% дроссельной заслонке до 71 миль на галлон при полностью открытой дроссельной заслонке. Чем выше нормальный расход топлива, тем выше вероятность пропусков зажигания. Теорию можно подтвердить, проверив свечу зажигания и выхлоп после нескольких циклов.

Зажигание начинает пропускать искры, когда двухтактный двигатель объемом 30 куб. См работает на полную мощность и максимальную скорость.Конструктор применил этот метод, намереваясь изготовить электронный ограничитель скорости, чтобы убедиться, что мопед может управляться законно.

Но карбюратор ничем не ограничен, и он удобно подает топливо, которое образует несгоревший элемент в выхлопе. Помимо того, что он отрицательно сказывается на расходе топлива, он также повреждает выхлоп.

Со временем в выхлопе будет накапливаться чрезмерное количество углерода, что в конечном итоге приведет к полной замене компонента.

Другой альтернативой является демонтаж существующего блока CDI (емкостного разрядного зажигания) и изменение соединений. Однако это сложно сделать, потому что установка помещена в заливочный компаунд. Итак, мы искали то, что нужно для генерации искр без ограничения скорости. Результат показан на принципиальной схеме.

Поскольку катушка зажигания и приемная катушка прикреплены рядом с маховиком двигателя, нам нужно только сосредоточиться на электронике, которая в нужный момент создает разряд конденсатора в катушке.

Вход подключен к катушке датчика, которая посылает одиночный импульс на каждый оборот маховика. Выход соединен с замком зажигания, который подает импульс высокого напряжения на свечу зажигания. Затем электрическая энергия накапливается в конденсаторах с C1 по D3.

При появлении импульса на входе тиристор активируется в режиме проводимости. Это действие тянет C1 на землю, где он может разрядиться в катушку зажигания.

Дизайн печатной платы

Односторонняя печатная плата была разработана для этой универсальной мотоциклетной цепи CDI, но вы можете заметить, что компоненты прикреплены с обеих сторон платы.Это было критически важно, потому что схема должна быть примерно того же размера, что и существующее устройство CDI; 59 х 38 х 24 мм. Если просмотреть картинку прототипа, это станет яснее.

Последовательно разместите D1, D2 и DI1 и C2 на стороне компонента. Затем вы должны припаять диод D3 и тиристор Th2 на место.

Ножки компонентов должны быть слегка изогнуты, чтобы они находились на одном уровне с платой.

Это также сделает окончание D3 выше D2 и T1 поверх D1 и DI4.Вам нужно будет установить конденсатор MKP (C1) рядом с платой, в то время как варистор (VR1) и резистор (R1) должны быть установлены на стороне пайки платы. Все три плоских клеммы в конце нужно припаять к плате.

Детали корпуса

Для корпуса вы можете взять небольшую коробку в любом магазине электротоваров или сделать свою собственную из акрила.

После того, как плата будет полностью укомплектована компонентами и подключена, вы можете проверить, не вызывает ли зажигание искру.Если свечи зажигания мерцают правильно, вы можете переместить цепь в корпус и заполнить ее заливочным компаундом.

Этот шаг является основополагающим для обеспечения защиты цепи от очень возможной вибрации от воспламенения.

Типы CDI

Существуют два различных типа используемых устройств CDI. Первый изготовлен Motoplat (красный), а второй — Prueflex (синий). В обоих сценариях земля подключена к среднему разъему блока CDI.

В случае, если вы случайно подключите вход и выход в обратном порядке, блок CDI не будет генерировать искру.Если это вообще произойдет, проще всего поменять местами красный и синий провода.

Повышенная эффективность

После того, как схема CDI простого мотоцикла была сконструирована и протестирована, ее эффект высокой эффективности был немедленно обнаружен. Двигатель работает намного лучше при максимальном открытии дроссельной заслонки и больше не пропускает зажигание.

Также наблюдается значительное улучшение с точки зрения расхода топлива, среднее значение которого теперь составляет 166 миль на галлон. Учитывая механические ограничения, такие как карбюратор, выхлоп, степень сжатия и т. Д., Максимальная скорость не будет сильно увеличиваться.

Наш эксперимент показывает рост от 2 до 2,5 миль в час. В целом, самые большие преимущества — более плавная работа двигателя и повышенный расход топлива.

Разряд конденсатора зажигания — CycleChaos

Зажигание конденсаторным разрядом (CDI) или тиристорное зажигание — это тип автомобильной электронной системы зажигания, которая широко используется в мотоциклах, газонокосилках, цепных пилах, малых двигателях, самолетах с турбинными двигателями и некоторых автомобилях. Первоначально он был разработан для преодоления длительного времени зарядки, связанного с катушками с высокой индуктивностью, используемыми в индуктивных системах зажигания, что делает систему зажигания более подходящей для высоких оборотов двигателя (для небольших двигателей, гоночных двигателей и роторно-поршневых двигателей).При зажигании разряда конденсатора используется выходной ток разряда конденсатора для зажигания свечей зажигания. Это те, у которых есть КЛЮЧ или кнопка, которая запускает мотоцикл или газонное оборудование.

История [править]

История системы зажигания конденсаторного разряда восходит к 1890-м годам, когда считается, что Никола Тесла первым предложил такую ​​систему зажигания. В патенте Соединенных Штатов № 609250, впервые поданном 17 февраля 1897 года, Тесла пишет: «Любая подходящая движущаяся часть устройства должна механически управлять зарядкой конденсатора и его разрядом через цепь в индуктивном отношении к вторичной цепи, ведущей к клеммам. между которыми должен происходить разряд, так что через желаемые промежутки времени конденсатор может разряжаться через его цепь и индуцировать в другой цепи ток высокого потенциала, который вызывает желаемую искру или разряд.’

В патенте также в очень общем виде с чертежом описаны механические средства для этого. В конце 1940-х годов была предпринята попытка создать его с помощью механических средств, запускающих разряд конденсатора. Он использовал дополнительные контактные переключатели в дополнение к обычным точкам, но имел проблемы с синхронизацией и был ненадежным. Поиски электронных средств зажигания компакт-дисков начались всерьез в 1950-х годах. В середине 1950-х Институт инженерных исследований Мичиганского университета в сотрудничестве с Chrysler Corporation в США работал над поиском метода производства жизнеспособного устройства.

Они не увенчались успехом, но предоставили много данных о преимуществах такой системы, если она будет построена. А именно; быстрое нарастание напряжения для срабатывания засоренных свечей, высокая энергия во всем диапазоне оборотов, что приводит к лучшему запуску, большей мощности и экономичности, а также снижению выбросов. Несколько инженеров и ученых построили зажигание компакт-диска в течение 1950-х годов, используя тиратроны, которые требовали периода прогрева, и тиратроны также были уязвимы для вибрации. Выпрямители с кремниевым управлением (SCR) или тиристоры появились позже благодаря Биллу Гуцвиллеру и его команде в General Electric.Все эти ранние попытки страдали от одной и той же проблемы, из-за которой они не могли работать намного дальше холостого хода.

Это произошло из-за «отскока баллов», который является особенностью системы, активируемой баллами. В стандартных точках отскок точек распределителя, катушки, зажигания (система Кеттеринга) предотвращает полное насыщение катушки при увеличении частоты вращения, что приводит к слабой искре, что ограничивает потенциал высокой скорости. В зажигании компакт-диска, по крайней мере, в этих ранних попытках, отскок точек создавал нежелательные пусковые импульсы на тиратрон, что приводило к серии слабых, не синхронизированных искр, которые вызывали крайние пропуски зажигания.У проблемы было два возможных решения.

Во-первых, необходимо разработать другое средство запуска разряда конденсатора до одного разряда за такт мощности путем замены точек чем-то другим. Это можно было сделать магнитным или оптическим способом, но для этого потребовалось бы больше электроники и дорогой дистрибьютор. Другой вариант заключался в том, чтобы сохранить баллы, поскольку они уже использовались и были надежными, и найти способ преодолеть проблему «отскока баллов». Это было сделано в апреле 1962 года канадским офицером RCAF Ф.Л. Винтерберн работает в своем подвале в Оттаве, Онтарио.

В конструкции использовался недорогой метод, который распознавал бы только первое открытие точек и игнорировал последующие открытия, когда точки отскакивали.

В начале 1963 года в Оттаве, Канада, была образована компания Hyland Electronics, производящая системы зажигания компакт-дисков с использованием конструкции Винтерберна. Он давал искру 75 мДж на всех оборотах двигателя до 5000 об / мин на восьмицилиндровом (10000 об / мин на 4-цилиндровом) и потреблял всего 4 А на этой скорости.Испытания динамометра в 1963 и 1964 годах показали, что мощность системы увеличилась минимум на 5%, при норме 10%. В одном из примеров, Ford Falcon, мощность в лошадиных силах увеличилась на 17%. Срок службы вилки был увеличен как минимум до 50 000 миль, а срок службы точки значительно увеличен с 8 000 миль до не менее 60 000 миль. Точечный ресурс стал фактором износа трущихся блоков и жизненного цикла пружины, а некоторые из них длились почти 100 000 миль.

Аппарат Хайланд терпимо относился к разным пробелам в точках.Систему можно было переключить обратно на стандартное зажигание, просто поменяв местами два провода. Система зажигания Hyland CD была первой коммерчески производимой системой зажигания CD и продавалась в розницу по канадской цене 39,95 долларов. Патенты были поданы Винтерберном 23 сентября 1963 г. (патент США № 3,564,581). Дизайн просочился в Соединенные Штаты летом 1963 года, когда Хайленд представил дизайн американской компании в попытке расширить продажи. После этого многие компании начали строить свои собственные в течение 1960-х и 1970-х годов без лицензии.

Некоторые из них были прямыми копиями трассы Винтерберна. В 1971 году Bosch приобрел европейские патентные права (немецкие, французские, британские) у Winterburn, поскольку их собственное зажигание от компакт-дисков было основано на конструкции Winterburn. Первый коммерческий мотоцикл, использующий систему CDI, был произведен компанией Kawasaki. К концу 1960-х годов правительство США приняло новые законы, устанавливающие строгие стандарты выбросов. В результате было разработано все больше и больше электронных систем зажигания, и, начиная с 1970-х годов, все двигатели меньшего размера устанавливали систему CDI для замены системы точки контакта, включая Honda Cub, которая начала использовать систему AC-CDI.

Основной принцип [править]

Большинство систем зажигания, используемых в автомобилях, являются индуктивными системами зажигания, которые полагаются исключительно на электрическую индуктивность в катушке для выработки электричества высокого напряжения для свечей зажигания, поскольку магнитное поле разрушается при отключении тока в первичной обмотке катушки ( разрушительный разряд). В системе CDI цепь зарядки заряжает высоковольтный конденсатор, и во время точки зажигания система прекращает зарядку конденсатора, позволяя конденсатору разряжать свой выход на катушку зажигания, прежде чем достигнет свечи зажигания.

Типичный модуль CDI состоит из небольшого трансформатора, цепи зарядки, цепи запуска и главного конденсатора. Сначала напряжение в системе повышается до 400-600 В с помощью трансформатора внутри модуля CDI. Затем электрический ток течет в цепь зарядки и заряжает конденсатор. Выпрямитель внутри цепи зарядки предотвращает разряд конденсатора до точки воспламенения. Когда схема запуска получает сигналы запуска, схема запуска останавливает работу схемы зарядки, позволяя конденсатору быстро разряжать свой выход на низкоиндуктивную катушку зажигания, что увеличивает разряд конденсатора 400-600 В до 40 кВ на вторичная обмотка свечи зажигания.Когда нет сигнала запуска, цепь зарядки повторно подключается, чтобы зарядить конденсатор.

Количество энергии, которое система CDI может сохранить для генерации искры, зависит от напряжения и емкости используемых конденсаторов, но обычно составляет около 50 мДж или более. Стандартные точки, катушка, распределитель зажигания, более правильно называемая системой зажигания Кеттеринга, вырабатывает 25 мДж на низкой скорости и быстро падает при увеличении скорости.

Большинство модулей CDI обычно бывает двух типов:

  • AC-CDI — Модуль AC-CDI получает свой источник электроэнергии исключительно от переменного тока, вырабатываемого генератором переменного тока.Система AC-CDI — это самая базовая система CDI, которая широко используется в небольших двигателях.

Обратите внимание, что не все системы зажигания малых двигателей имеют CDI. В некоторых старых двигателях и двигателях, таких как старые Briggs и Stratton, используется зажигание от магнита. Вся система зажигания, катушка и точки находятся под намагниченным маховиком.

Другой тип системы зажигания, обычно используемый на небольших внедорожных мотоциклах в 1960-х и 1970-х годах, назывался Energy Transfer. Катушка под маховиком генерировала сильный импульс постоянного тока, когда магнит маховика перемещался по ней.Этот постоянный ток протекал через провод к катушке зажигания, установленной вне двигателя. Точки иногда находились под маховиком для двухтактных двигателей и обычно на распределительном валу для четырехтактных двигателей. Эта система работала так же, как и все системы зажигания Кеттеринга (точки / катушка) … точки открытия вызывают коллапс магнитного поля в катушке зажигания, создавая импульс высокого напряжения, который проходит через провод свечи зажигания к свече зажигания.

Если бы двигатель вращали во время исследования формы волны на выходе катушки с помощью осциллографа, это могло бы показаться переменным током.Но вы должны учитывать, что, поскольку время заряда катушки соответствует гораздо меньшему, чем полный оборот кривошипа, катушка действительно «видит» только постоянный ток для зарядки внешней катушки зажигания.

Существуют некоторые электронные системы зажигания, не являющиеся CDI. Эти системы используют транзистор для отключения и включения зарядного тока катушки в нужное время. Это устранило проблему обгоревших и изношенных точек и обеспечило более горячую искру из-за более быстрого нарастания напряжения и времени схлопывания в катушке зажигания.

  • DC-CDI — Модуль DC-CDI питается от батареи, поэтому в модуль CDI включена дополнительная схема инвертора постоянного / переменного тока для повышения 12 В постоянного тока до 400-600 В постоянного тока, что делает CDI модуль немного больше. Однако автомобили, использующие системы DC-CDI, имеют более точное время зажигания, и двигатель легче запускается в холодном состоянии.

Преимущества и недостатки CDI [править]

Система CDI имеет короткое время зарядки, быстрое повышение напряжения (между 3 ~ 10 кВ / мкс) по сравнению с типичными индуктивными системами (300 ~ 500 В / мкс) и короткую продолжительность искры, ограниченную примерно 50-80 мкс.Быстрый рост напряжения делает системы CDI нечувствительными к шунтирующему сопротивлению, но ограниченная продолжительность искры для некоторых приложений может быть слишком короткой для обеспечения надежного зажигания. Нечувствительность к шунтирующему сопротивлению и способность зажигать несколько искр могут обеспечить улучшенную способность холодного пуска.

Поскольку система CDI выдает только короткую искру, также можно комбинировать эту систему зажигания с измерением ионизации. Это делается путем подключения к свече зажигания низкого напряжения (около 80 В), за исключением зажигания.