Запалювання CDI: принцип роботи

Запалювання CDI — особлива електронна система, яка була прозвана конденсаторним запалюванням. Оскільки комутаційні функції у вузлі виконує тиристор, то таку систему також нерідко називають тиристорної.

Історія створення

Принцип роботи даної системи будується на використанні розряду конденсатора. На відміну від контактної системи, в запалюванні CDI не використовується принцип переривання. Незважаючи на це, контактна електроніка має конденсатором, основне завдання якого - усунення перешкод і збільшення інтенсивності утворення іскор на контактах.


Окремі елементи системи запалювання CDI призначаються для накопичення електроенергії. Вперше такі пристрої були створені більше п'ятдесяти років тому. У 70-х роках двигуни роторно-поршневого типу стали комплектуватися потужними конденсаторами і встановлюватися на транспортні засоби. Такий тип запалювання багато в чому схожий з системами накопичення електроенергії, але при цьому володіє і своїми особливостями.

Як працює запалювання CDI?

Принцип роботи системи будується на використанні постійного струму, нездатного долати первинну обмотку котушки. До котушці підключений заряджений конденсатор, в якому і накопичується весь постійний струм. У більшості випадків у подібній електронній схемі досить висока напруга, що досягає декількох сотень Вольт.

Конструкція

Електронне запалювання CDI складається з різних деталей, серед яких обов'язково є перетворювач напруги, дія якого спрямована на зарядку накопичувальних конденсаторів, самі накопичувальні конденсатори, електроключ і котушка. Як електроключа можуть використовуватися як транзистори, так і тиристори.

Недоліки системи запалювання конденсаторним розрядом

Встановлюється на автомобілі і скутери запалювання CDI володіє декількома недоліками. Наприклад, творці дуже ускладнили його конструкцію. Другим мінусом можна назвати короткий за тривалістю рівень імпульсу.

Переваги системи CDI

Конденсаторне запалювання володіє і своїми перевагами, серед яких — крутий фронт високовольтних імпульсів. Ця характеристика особливо важлива в тих випадках, коли проводиться установка запалювання CDI на "ІЖ" та інші марки вітчизняних мотоциклів. Свічки такого транспорту часто заливаються великою кількістю палива з-за неправильно налаштованих карбюраторів. Для функціонування тиристорного запалювання не потрібне використання додаткових джерел, що генерують струм. Такі джерела, до наприклад акумуляторна батарея, потрібні тільки для заводу мотоцикла за допомогою кік-стартера або електростартера. Система запалювання CDI користується неабиякою популярністю і часто встановлюється на скутери, бензопили та мотоцикли іноземних брендів. Для вітчизняного мотопрому її майже не використовували. Незважаючи на це, можна зустріти запалювання CDI на "Яві", автомобілі марок ГАЗ і ЗІЛ.

Принцип роботи електронного запалювання

Діагностика системи запалювання CDI дуже проста, як і принцип її роботи. Складається вона з декількох основних деталей:

Випрямний діод.

Заряджається конденсатор.

Котушка запалювання.

Комутуючих тиристор.

Схема системи може змінюватись. Принцип роботи будується на зарядці через випрямний діод конденсатора і його наступному розряді на підвищувальний трансформатор допомогою тиристора. На виході трансформатора утворюється напруга в декілька кіловольт, що призводить до того, що між електродами свічки запалювання пробиває повітряний простір.
Весь механізм, встановлений на двигуні, змусити функціонувати на практиці дещо складніше. Двухкатушечная конструкція запалювання CDI — класична схема, яка вперше була використана на мопедах «Бабетта». Одна з котушок — низьковольтна — відповідає за керування тиристором, друга, високовольтна, є заряджає. За допомогою одного проводу обидві котушки підключаються на масу. До входу 1 підводиться вихід заряджає котушки, до входу 2 - вихід датчика тиристора. Свічки запалювання підключаються до виходу 3. Іскра сучасними системами подається при досягненні близько 80 вольт на вході 1 в той час як оптимальним напругою вважається 250 вольт.

Різновиди схеми CDI

В якості датчиків тиристорного запалювання може використовуватися датчик Холла, котушка або оптрон. Приміром, у скутером "Сузукі" використовується схема CDI з мінімальною кількістю елементів: відкриття тиристора в ній здійснюється знімається з заряжающейся котушки другий полуволной напруги, у той час як перша полуволна заряджає конденсатор через діод. Запалювання з переривником, встановлений на двигуні, не комплектується котушкою, яку можна було б використовувати в якості заряджає. У більшості випадків на таких моторах встановлюють підвищувальні трансформатори, які піднімають до потрібного рівня напруга низьковольтної котушки. Авіамодельні двигуни не комплектуються магнітом-ротором, оскільки потрібна максимальна економія як габаритів, так і ваги агрегату. Нерідко на вал двигуна кріплять невеликий магніт, поруч з яким розміщують датчик Холла. Перетворювач напруги, що підвищує 3-9 батарейки до 250 В, заряджає конденсатор.
Зняття обох півхвиль з котушки можливо тільки при використанні діодного моста замість діода. Відповідно, це дозволить збільшити ємність конденсатора, що призведе до посилення іскри.

Настройка кута випередження запалювання

Налаштування запалювання здійснюється з метою отримання в певний момент часу іскри. У випадку з нерухомими котушками статора магніт-ротор прокручується в необхідне положення щодо цапфи коленвала. Шпонкові пази перепиливаются в тих схемах, де ротор кріпиться до шпонке. У системах з датчиками коригується їх положення. Кут випередження запалювання наводиться в довідкових даних про двигуні. Найточнішим способом визначення УОЗ є використання автомобільного стробоскопа. Іскри відбувається в певному положенні ротора, яке відзначається на статорі та роторі. До високовольтного проводу котушки запалювання кріпиться дріт з затиском від включеного стробоскопа. Після цього заводиться двигун, і мітки підсвічуються стробоскопом. Положення датчика змінюється до тих пір, поки всі мітки не збігаються один з одним.

Несправності системи

Котушки системи запалювання CDI вкрай рідко виходять з ладу, незважаючи на розхожу думку. Основні проблеми пов'язані зі згорянням обмоток, пошкодження корпусу або внутрішніми обривами і замиканнями проводів. Єдина можливість вивести котушку з ладу — запустити двигун без підключення до нього маси. У такому разі пусковий струм проходить на стартер через котушку, яка не витримує і лопається.

Діагностика системи запалення

Перевірка справності системи CDI — досить проста процедура, з якою може впоратися кожен авто - або мотовладелец. Вся процедура діагностики складається з виміру напруги живлення подається на котушку, перевірки маси, підведеної до двигуна, котушці і комутатора, і перевірки цілісності проводки, підвідної до споживачів системи струм. Поява іскри на свічці двигуна безпосередньо залежить від того, надходить на котушку з комутатора харчування чи ні. Жоден електричний споживач не зможе працювати без належного харчування. Перевірка залежно від отриманого результату або триває, або закінчується.

Підсумки

Відсутність іскри при надходить на котушку харчуванні вимагає перевірки високовольтної ланцюга і маси.

Якщо високовольтна ланцюг і маса повністю справні, то проблеми, найімовірніше, з самої котушкою.

При відсутності напруги на клемах котушки проводяться його виміри на комутаторі.

При наявності на клемах комутатора напруги і його відсутності на клемах котушки причина, найімовірніше, в тому, що на котушці відсутня маса або провід, який об'єднує котушку і комутатор, обірваний — обрив необхідно відшукати і усунути.

Відсутність напруги на комутаторі говорить про несправності генератора, самого комутатора або індукційного датчика генератора.

Методика перевірки котушки системи запалювання CDI може застосовуватися не тільки для мототранспорту, але і для будь-яких інших транспортних засобів. Процес діагностики нескладний і полягає у покроковій перевірці всіх деталей системи запалювання з визначенням конкретних причин неполадок. Відшукати їх досить просто при наявності необхідних знань про будову і принцип роботи запалювання CDI.