Зажигание CDI: принцип работы

Зажигание CDI — это особая электронная система, получившая название конденсаторного зажигания. Поскольку коммутационные функции в узле выполняет тиристор, такую ​​систему часто еще называют тиристорной.

История создания

Принцип работы этой системы основан на использовании конденсаторного разряда. В отличие от контактной системы зажигание CDI не использует принцип отключения. Несмотря на это, в контактной электронике есть конденсатор, основная задача которого — устранение помех и повышение интенсивности искрения на контактах.

Отдельные элементы системы зажигания CDI предназначены для хранения энергии. Впервые такие устройства были созданы более пятидесяти лет назад. В 1970-е годы роторно-поршневые двигатели стали оснащаться мощными конденсаторами и устанавливаться на транспортных средствах. Этот тип зажигания во многом похож на системы накопления энергии, но также имеет свои особенности.

Как работает зажигание CDI?

Принцип работы системы основан на использовании постоянного тока, который не способен преодолеть первичную обмотку катушки. К катушке подключен заряженный конденсатор, в котором аккумулируется весь постоянный ток. В большинстве случаев такая электронная схема имеет довольно высокое напряжение, достигающее нескольких сотен вольт.

Конструкция

Электронное зажигание CDI состоит из различных частей, среди которых обязательно присутствует преобразователь напряжения, действие которого направлено на зарядку накопительных конденсаторов, самих накопительных конденсаторов, электрического ключа и катушки. В качестве электрического ключа можно использовать как транзисторы, так и тиристоры.

Недостатки системы зажигания конденсаторным разрядом

Система зажигания CDI, устанавливаемая на автомобили и скутеры, имеет ряд недостатков. Например, создатели чрезмерно усложнили его дизайн. Второй недостаток — это короткий импульсный уровень.

Достоинства системы CDI

Зажигание конденсатора имеет свои преимущества, в том числе крутой фронт импульсов высокого напряжения. Эта особенность особенно важна в тех случаях, когда зажигание CDI установлено на ИЖ и другие марки отечественных мотоциклов. Свечи зажигания таких автомобилей часто залиты большим количеством топлива из-за неправильно отрегулированных карбюраторов.

Для работы тиристорного зажигания не требуется использование дополнительных источников тока. Такие источники, как аккумулятор, нужны только для запуска мотоцикла с помощью педали или электрического запуска.

Система зажигания CDI широко распространена и часто устанавливается на мотороллеры, бензопилы и мотоциклы зарубежных марок. В отечественной мотоциклетной промышленности он практически не применялся. Несмотря на это, зажигание CDI можно встретить на автомобилях Ява, ГАЗ и ЗИЛ.

Принцип работы электронного зажигания

Диагностика системы зажигания CDI очень проста, как и принцип ее работы. Он состоит из нескольких основных частей:

• Катушка зажигания.
• Выпрямительный диод.
• Коммутационный тиристор.
• Перезаряжаемый конденсатор.

Компоновка системы может отличаться. Принцип работы основан на заряде конденсатора через выпрямительный диод и его последующем разряде на повышающем трансформаторе через тиристор. На выходе трансформатора создается напряжение в несколько киловольт, что приводит к тому, что между электродами свечи зажигания пробивается воздушный зазор.

Весь механизм, установленный на двигателе, на практике немного сложнее работать. Двойная катушка зажигания CDI — это классический дизайн, впервые использованный на мопедах Babette. Одна из катушек — при низком напряжении — отвечает за управление тиристором, вторая при высоком напряжении — заряжающая. При помощи одного провода обе катушки соединяются с землей. Выход зарядной катушки подключен к входу 1, а выход тиристорного датчика подключен к входу 2. Свечи зажигания подключены к выходу 3.

В современных системах искра вырабатывается, когда она достигает примерно 80 вольт на входе 1, в то время как оптимальным считается напряжение 250 вольт.

Разновидности схемы CDI

В качестве тиристорных датчиков зажигания можно использовать датчик Холла, катушку или оптопару. Например, в скутерах Suzuki используется схема CDI с минимальным количеством элементов: тиристор в ней открывается второй полуволной напряжения, снятой с зарядной катушки, а первая полуволна заряжает конденсатор через диод.

Установленное на двигателе устройство зажигания с прерывателем не оснащено катушкой, которую можно было бы использовать в качестве зарядного устройства. В большинстве случаев на таких двигателях устанавливаются повышающие трансформаторы, которые увеличивают напряжение низковольтной катушки до необходимого уровня.

Двигатели авиамоделей не оснащены магнитом ротора, поскольку требуется максимальная экономия как в размере, так и в весе агрегата. Часто к валу двигателя прикрепляют небольшой магнит, рядом с которым ставят датчик Холла. Преобразователь напряжения, который переводит батарею с 3-9 В до 250 В, заряжает конденсатор.

Удаление обеих полуволн с катушки возможно только при использовании диодного моста вместо диода. В результате это увеличит емкость конденсатора, что приведет к увеличению искры.

Настройка угла опережения зажигания

Регулировка зажигания выполняется таким образом, чтобы в какой-то момент возникла искра. В случае неподвижных обмоток статора магнит ротора поворачивается в требуемое положение относительно шейки коленчатого вала. Ключи выпиливаются в тех схемах, где ротор прикреплен к ключу.

В системах с датчиками их положение корректируется.

См. Справочные данные двигателя для определения угла опережения зажигания. Самый точный способ определения SPD — использовать автомобильный стробоскоп. Искра возникает в определенном положении ротора, которое отмечается на статоре и роторе. К высоковольтному проводу катушки зажигания подключается провод с зажимом от зажженного строба. После этого запускается двигатель, и знаки загораются стробоскопом. Положение датчика меняют до совпадения всех отметок.

Неисправности системы

Катушки зажигания CDI редко выходят из строя, вопреки распространенному мнению. Основные проблемы связаны с подгоранием обмоток, повреждением корпуса или внутренними обрывами и короткими замыканиями проводов.

Единственный способ отключить катушку — запустить двигатель, не подключая к нему массу. В этом случае пусковой ток проходит на стартер через катушку, которая не сопротивляется и лопается.

Диагностика системы зажигания

Проверка исправности системы CDI — довольно простая процедура, с которой может справиться любой владелец автомобиля или мотоцикла. Вся процедура диагностики заключается в измерении напряжения, подаваемого на силовую катушку, проверке массы, подаваемой на двигатель, в катушке и коммутаторе, а также в проверке целостности проводки, которая подает ток пользователям системы.

Появление искры на свече зажигания двигателя напрямую зависит от того, запитана ли катушка выключателем. Ни один потребитель электроэнергии не может работать без соответствующей мощности. Проверка, в зависимости от полученного результата, продолжается или заканчивается.

Итоги

1. Отсутствие искры при подаче напряжения на катушку требует проверки цепи высокого напряжения и массы.
2. Если цепь высокого напряжения и земля полностью исправны, проблема, скорее всего, в самой катушке.
3. При отсутствии напряжения на выводах катушки его измеряют на переключателе.
4. Если на клеммах переключателя есть напряжение, а на клеммах катушки нет, то, скорее всего, причина в том, что на катушке или проводе, соединяющем катушку, нет заземления, а переключатель разомкнут — обрыв необходимо найти и устранить.
5. Отсутствие напряжения на переключателе свидетельствует о неисправности генератора, самого переключателя или индукционного датчика генератора.

Метод испытания катушки зажигания CDI может применяться не только к автомобилям, но и к любому другому транспортному средству. Процесс диагностики прост и состоит из пошаговой проверки всех частей системы зажигания с определением конкретных причин проблем. Найти их довольно просто, если вы располагаете необходимыми знаниями об устройстве и принципе работы системы зажигания CDI.