Самодельное электронное зажигание. Система зажигания с емкостным разрядом (CDI) для мотоциклов: устройство, принцип работы, схемы

Как устроена система зажигания CDI для мотоциклов. Какие преимущества дает CDI по сравнению с контактной системой. Как работает CDI-модуль. Какие схемы CDI применяются в мотоциклах. Как самостоятельно изготовить CDI-модуль.

Содержание

Что такое система зажигания CDI и зачем она нужна

Система зажигания с емкостным разрядом (CDI — Capacitor Discharge Ignition) — это современная электронная система зажигания, применяемая на мотоциклах и других транспортных средствах. Она пришла на смену устаревшим контактным системам зажигания и имеет ряд существенных преимуществ:

  • Более мощная и стабильная искра на всех режимах работы двигателя
  • Отсутствие механического износа контактов
  • Точная регулировка момента зажигания
  • Увеличение мощности двигателя
  • Снижение расхода топлива
  • Улучшение запуска двигателя, особенно в холодную погоду

В отличие от контактной системы, где искра формируется за счет размыкания контактов, в CDI используется разряд предварительно заряженного конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания. Это позволяет получить более мощный импульс тока и, как следствие, более сильную искру на свече зажигания.


Принцип работы CDI-модуля

Рассмотрим основные этапы работы типичного CDI-модуля для мотоцикла:

  1. От генератора мотоцикла на CDI-модуль подается переменное напряжение около 100-200В.
  2. Это напряжение выпрямляется и заряжает высоковольтный конденсатор.
  3. В нужный момент времени (определяется датчиком положения коленвала) тиристор открывается и разряжает конденсатор через первичную обмотку катушки зажигания.
  4. В катушке зажигания формируется мощный импульс высокого напряжения, который подается на свечу зажигания.
  5. Между электродами свечи проскакивает искра, поджигающая топливно-воздушную смесь в цилиндре.

Таким образом, CDI-модуль выполняет функцию коммутатора, управляющего моментом подачи искры. При этом формирование самой искры происходит за счет разряда предварительно заряженного конденсатора, что обеспечивает очень мощный импульс тока.

Схемы CDI-модулей для мотоциклов

Существует несколько вариантов схем CDI-модулей, применяемых в мотоциклах. Рассмотрим наиболее распространенные из них:


1. Базовая схема CDI с питанием от генератора

Это простейшая схема CDI, которая получает питание непосредственно от генератора мотоцикла. Ее основные компоненты:

  • Выпрямительные диоды
  • Высоковольтный конденсатор
  • Тиристор
  • Триггерная схема на основе транзистора

Преимущество такой схемы — простота. Недостаток — зависимость от оборотов двигателя, на малых оборотах искра может быть недостаточно мощной.

2. CDI с повышающим преобразователем напряжения

В этой схеме добавляется преобразователь, повышающий напряжение от бортовой сети мотоцикла (12В) до 300-400В для заряда конденсатора. Это позволяет получить более стабильную и мощную искру на всех режимах работы двигателя.

3. Микропроцессорная CDI

Наиболее совершенная схема, в которой управление моментом зажигания осуществляется микроконтроллером. Это позволяет реализовать сложные алгоритмы управления углом опережения зажигания в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя.

Как самостоятельно изготовить CDI-модуль для мотоцикла

Если вы хотите самостоятельно изготовить CDI-модуль для своего мотоцикла, можно воспользоваться следующей схемой:


«` Схема CDI-модуля для мотоцикла
Генератор Выпрямитель Конденсатор Тиристор Катушка
Датчик Триггер «`

Основные компоненты этой схемы:

  • Генератор мотоцикла — источник переменного напряжения
  • Выпрямитель — преобразует переменное напряжение в постоянное
  • Высоковольтный конденсатор — накапливает энергию для разряда
  • Тиристор — управляемый ключ для разряда конденсатора
  • Катушка зажигания — трансформирует импульс тока в высоковольтный разряд
  • Датчик положения коленвала — определяет момент подачи искры
  • Триггерная схема — формирует управляющий импульс для тиристора

При самостоятельном изготовлении CDI-модуля важно учитывать следующие моменты:

  • Используйте компоненты, рассчитанные на соответствующие напряжения и токи
  • Обеспечьте хорошее охлаждение силовых элементов (диодов, тиристора)
  • Тщательно изолируйте высоковольтные цепи
  • Используйте качественный высоковольтный конденсатор
  • Обеспечьте надежную защиту схемы от помех и наводок

Преимущества CDI перед контактной системой зажигания

Система зажигания CDI имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционной контактной системой:


  1. Более мощная искра. За счет разряда конденсатора удается получить более мощный импульс тока через первичную обмотку катушки зажигания, что приводит к формированию более сильной искры.
  2. Стабильность работы на высоких оборотах. В отличие от механических контактов, электронная схема CDI способна работать на очень высоких частотах без потери эффективности.
  3. Отсутствие механического износа. В CDI нет движущихся частей, которые подвержены износу, что повышает надежность и долговечность системы.
  4. Точная регулировка момента зажигания. Электронное управление позволяет точно задавать момент подачи искры в зависимости от режима работы двигателя.
  5. Улучшение экономичности и экологичности. За счет более эффективного сгорания топлива снижается его расход и уменьшаются вредные выбросы.

Диагностика и обслуживание CDI-модуля

Несмотря на высокую надежность, CDI-модули иногда выходят из строя. Вот некоторые признаки неисправности CDI:

  • Двигатель не запускается или работает с перебоями
  • Отсутствует искра на свече зажигания
  • Плохой запуск в холодную погоду
  • Падение мощности двигателя

Для диагностики CDI-модуля можно выполнить следующие действия:


  1. Проверить наличие питающего напряжения на входе модуля
  2. Измерить сопротивление обмоток катушки зажигания
  3. Проверить исправность датчика положения коленвала
  4. Осмотреть разъемы и проводку на предмет повреждений
  5. При наличии осциллографа проверить форму выходных импульсов CDI-модуля

Обслуживание CDI-модуля обычно сводится к периодическому осмотру и очистке от грязи и влаги. При обнаружении неисправности модуль, как правило, заменяется целиком.

Перспективы развития систем зажигания мотоциклов

Современные тенденции в развитии систем зажигания для мотоциклов направлены на дальнейшее повышение эффективности и экологичности двигателей. Вот некоторые перспективные направления:

  • Интеграция CDI-модулей с системами электронного впрыска топлива
  • Применение микропроцессорного управления для реализации сложных алгоритмов регулировки угла опережения зажигания
  • Использование индивидуальных катушек зажигания для каждого цилиндра
  • Внедрение систем самодиагностики и адаптивной подстройки параметров зажигания
  • Разработка CDI-модулей с возможностью программирования и настройки под конкретный двигатель

ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАЖИГАНИЕ ДЛЯ АВТО

от admin

   Каждый автолюбитель стремится улучшить параметры своего автомобиля, особенно такие, как расход топлива, мощность, запуск двигателя в зимнее время. В камере сгорания автомобильного карбюраторного двигателя рабочая смесь воспламеняется как в период пуска, так и во время его работы посредством электрического разряда между электродами свечи, ввернутой в головку цилиндров двигателя. Надёжное образование между электродами свечи искры, происходит при довольно высоком напряжении около 20кВ. На прогретом двигателе к моменту искрообразования рабочая смесь сжата и имеет температуру, близкую к температуре самовоспламенения. В этом случае достаточно даже небольшой энергии разряда —5мДж. Но существуют некоторые режимы работы двигателя, когда требуется значительная энергия искры — до 100 мДж.

Например пусковой режим, работу на бедных смесях при частичном открытии дросселя, работу на холостом ходу. На наших стареньких, видавших виды автомобилях применяются классические, батарейные системы зажигания, которые имеют серьёзные недостатки.

   На холостых оборотах двигателя между контактами прерывателя такой системы возникает дуговой разряд, поглощающий заметную часть энергии искры. На высоких оборотах двигателя уменьшается вторичное напряжение катушки зажигания из-за дребезга контактов прерывателя, который возникает при их замыкании, уменьшается время замкнутого состояния контактов из-за чего в первичной обмотке катушки зажигания запасаемая энергия может оказаться недостаточной для формирования мощной искры зажигания необходимой для поджигания топливной смеси. В результате снижается мощность двигателя, увеличивается концентрация углекислого газа в выхлопе, не полностью сгорает горючее, получается бензин машина кушает, а едет плохо. В батарейной системе зажигания, особенно с учетом качества деталей для старых авто, быстро изнашиваются контакты прерывателя, что снижает надежность запуска и работы двигателя.

Большим достоинством батарейной системы с многоискровым механическим распределителем (в народе трамблер) является ее простота, обеспечиваемая двойной функцией механизма распределителя: прерывание цепи постоянного тока для генерирования высокого напряжения и синхронное распределение высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

   Повысить развиваемое такой системой зажигания вторичное напряжение можно применением полупроводниковых приборов, работающих в качестве управляемых ключей, служащих для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания. Наиболее широкое использование в качестве управляемых ключей нашли мощные транзисторы, способные коммутировать токи амплитудой до 10 А в индуктивной нагрузке без какого-либо искрения и механического повреждения, характерных для контактов прерывателя, также возможно применение силовых тиристоров, но широкой промышленной реализации в системах зажигания с накоплением энергии в индуктивности они не имели.

   Один из способов улучшения батарейной системами зажигания переделка ее в контактно-транзисторную систему зажигания (КТСЗ). На рисунке ниже приведена принципиальная схема конденсаторно-транзисторного устройства зажигания. Это устройство позволяет формировать искру зажигания с большой длительностью, благодаря этому процесс сгорания становится близким к оптимальному в большом диапазоне изменения оборотов двигателя и его нагрузки.

   Устройство зажигания состоит из триггера Шмитта на транзисторах V1 и V2, развязывающих усилителей V3, V4 и электронного ключа V5, с помощью которого коммутируется ток в первичной обмотке катушки зажигания.

   Триггер Шмитта позволяет формировать коммутирующие импульсы с крутым фронтом и спадом при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Благодаря этому в первичной обмотке катушки зажигания увеличивается скорость прерывания тока, что увеличивает скорость изменения и амплитуду высоковольтного напряжения на выходе вторичной обмотки катушки.

   В результате существенно улучшаются условия для возникновения искры в свече зажигания. Высокие энергетические характеристики искры в описанной системе зажигания способствуют улучшению запуска автомобильного двигателя и более полному сгоранию горючей смеси.  

   В устройстве электронного зажигания применены транзисторы VI, V2, V3 — КТ312В, V4 — КТ608, V5 — КТ809А (также пробовался транзистор C4106, на фото именно он). Конденсатор С2 — с рабочим напряжением не ниже 400 В. Катушка зажигания стандартная — Б 115, используемая в легковых автомобилях. Автор конструкции: Самоделкин.

Originally posted 2019-05-05 04:41:35. Republished by Blog Post Promoter

Бесконтактная система зажигания на мотоцикл Урал, Днепр

Решая проблему надежности  системы зажигания на своем мотоцикле Урал, я пришел к выводу о необходимости  установки БСЗ…

Рассмотрев огромное изобилие вариантов бесконтактных систем зажигания, как на рынке, так и в интернете решил для себя делать самый простой вариант по электронной части. А именно, использовать жигулевские датчик Холла и коммутатор. Причиной для выбора именно такого сочетания послужило то, что я люблю ездить далеко и надолго, а согласитесь, при отказе в пути специфического блока именно для мотоцикла найти где-нибудь в глубинке замену  Саурману или оптодатчику не всегда возможно, так же как и возить с собой комплект контактного зажигания про запас. А уж запчасти на Жигули можно найти в любом поселке.  

Поиск комплекта БСЗ

Итак, выбор сделан, осталось его воплотить в жизнь. Поехал на рынок. Купил коммутатор для ВАЗ 2108, датчик Холла и кусок проводки трамблера ВАЗ 2107. Катушку купил от Оки двухвыводную. Еще понадобился старый корпус от прерывателя для изготовления панели крепления датчика Холла, который у меня был.

Как сделать бабочку для БСЗ

Самым простым, но не самым правильным вариантом было сделать бабочку модулятора, заказав ее у токаря, которую жестко можно было закрепить на валу. При этом угол опережения зажигания оставался бы постоянным все время. Можно конечно было бы к этому варианту добавить дополнительный блок ФУОЗ (формирователь угла опережения зажигания), но, исходя из моей концепции «надежность в простоте», меня этот вариант также не устроил. Я хотел, что бы двигатель работал так, как положено, без усложнения электронной части, поэтому опять поехал на рынок и купил новый ураловский кулачек с центробежным регулятором. К подбору кулачка подошел ответственно и купил самый надежный, а не китайский.

Изготавливаем пластину для датчика холла

Взял старый корпус от прерывателя, удалил из него все внутренности, спилил вертикальные стенки до горизонтальной плоскости. Получилась такая вот пластина.

Далее, подумав как закрепить датчик Холла, решил его «притопить» и закрепить снизу пластины, благо свободного места под пластиной оставалось 3 мм, для крепления датчика в самый раз.  Этот вариант крепления представлялся мне самым жестким, плюс винты крепления датчика не будут откручиваться от вибраций двигателя, так как упрутся в корпус.   Сделал необходимый пропил в пластине по ширине датчика, просверлил два отверстия и нарезал резьбу М3. Установил датчик Холла на пластину, закрепил винтами М3 с потайными головками.  

Изготавливаем модулятор для БСЗ

Замерил расстояние по вертикали от прорези в датчике до края пластины. Получил расстояния от нижнего края щели датчика 6 мм от верхнего 10 мм. Установил пластину на мотоцикл, установил кулачек с центробежным регулятором на место, посмотрел как садится нижний край кулачка по отношению к пластине, он должен быть примерно на одном уровне.  Перенес расстояние от пластины до центра прорези в датчике на корпус кулачка. В моем случае оказалось 8 мм. Разметил горизонтальную линию. В на этом уровне будут приварены шторки. Линию разметки оставил на выпуск.

Промерил расстояние от центра вала, на который садится кулачек, до корпуса датчика Холла через щель – 28-29мм. Решил,  диаметр бабочки должен быть 54 мм, что бы оставался зазор в 2 мм между краем шторки и корпусом датчика. Где-то на форумах по обсуждению БСЗ вычитал, что для правильной работы коммутатора необходим цикл 2/1. То есть две части сектора закрыты, одна часть открыта.  Получается 120 градусов  металл, 60 градусов прорезь.

Определил центральную ось кулачка. Если смотреть на кулачек прямо по центру отверстия, то увидим, что кулачок не круглый. Круглые только две части, а две как бы сточены. Ось проходит через центры обоих скругленных частей, т. е. там, где контакты остаются разомкнутыми. Путем нехитрых вычислений, на кулачке я разметил четыре вертикальные линии.  Получил четкие границы секторов по горизонтали и вертикали. 

Заказал у токаря оправку –  круглую металлическую шайбу толщиной 8 мм, диаметром 54 мм и с внутренним отверстием 22 мм, что бы круглая часть кулачка садилась в шайбу впритирку, без люфта. Сектора для модулятора сначала вырезал из картона.  С  металлом поступил так: вырубил зубилом из 1 мм листа железа круглую заготовку, просверлил  отверстие по центру под болт  М8. Загнал в это отверстие болт, затянул  гайкой, вставил в дрель, включил дрель и аккуратно напильником подшлифовал края заготовки до нужного диаметра и формы.

Разметил полученную заготовку на 4 сектора, два по 120 градусов и два по 60 градусов. Аккуратно распилил по одной  размеченной стороне на две половинки, сложил обе части воедино, и по оставшейся линии сделал пропил. Получил нужные сектора. Далее зажав сектора опять в тиски, сделал, как на бумажной заготовке, выпил под место приварки необходимой формы.

После всех этих манипуляций отправился к сварщику. Ну а там все просто. Вставили кулачек в выточенную токарем оправку. Уложили на оправку лепестки, сориентировали их по размеченным линиям и приварили к эксцентрику. Самая сложная деталь БСЗ бабочка-модулятор была готова.

Установка БСЗ на мотоцикл

Установка на мотоцикл не заняла много времени. Старое зажигание было уже демонтировано. На его место установил пластину с датчиком Холла, поставил на место бабочку-модулятор.

Определил места, где будет находиться коммутатор (в моем случае возле аккумулятора) и катушка зажигания (под передней частью бака).

Провода от катушки к свечам использовал силиконовые с автомобильными резиновыми наконечниками (не раз потом они выручали меня в сильный дождь). Протянул проводку на коммутатор от датчика Холла, предварительно немного удлинив ее.

Подключил плюс  коммутатора и катушки зажигания к проводу штатной проводки, который раньше шел на прерыватель, а минус коммутатора на корпус, болтом крепления коммутатора. Минусовой провод катушки подключил к выводу №1 коммутатора, как указано в схеме. Включил зажигание и крутанул мотор киком. Искра была. Оставалось выставить зажигание.

Выставляем зажигание первый раз с модулятором-бабочкой БСЗ.

Зажигание выставляем практически так,  как описано в руководстве, но с некоторыми поправками на то, что у нас теперь нет контактов. Момент размыкания определяем искре на свече при прохождении шторки модулятора через датчик Холла.

Итак. Выставляем коленвал в метку Р (раннее зажигание, первая метка, полное совпадение стрелки на коленвалу и риски в центре окошка). Выкручиваем свечу из левого цилиндра, надеваем высоковольтный провод,  обеспечиваем свече надежную массу.  Разводим грузики до упора и поворотом корпуса пластины с датчиком Холла ловим момент искры. Поймав положение пластины, при котором проскакивает искра, затягиваем ее тремя винтами. Проверяем еще раз, что бы убедиться, что при затягивании не сбит угол. Искра должна проскакивать в момент максимального расхождения грузиков. Следующим шагом проверяем угол опережения на втором цилиндре.  Проворачиваем коленвал на 360 градусов (полный оборот) до совпадения риски и метки Р. И проверяем наличие искры в точке полного развода грузиков. (Пластину с датчиком Холла не трогаем) Если искра появляется в момент полного расхождения, то можно вас поздравить, все сделано правильно.

Доводим модулятор до ума.

Если при проверке второго цилиндра искра появилась раньше, чем грузики достигли максимума или не появилась вообще, значит модулятор был сделан несоосно.   В этом случае искра будет в цилиндрах при разных углах опережения зажигания. Убирается этот недочет достаточно просто следующим образом.

Давайте сначала разберемся, почему не появилась искра. А не появилась она по той причине, что шторка модулятора до конца не открылась, не прошла полностью свой путь. Надо просто помочь ей открыться, немного подпилить ее край надфилем (тот который находится в прорези датчика Холла). Чтобы не перепутать края модулятора, тот край который «не искрит» помечаем фломастером или каким другим способом и дальше подпиливаем именно его до момента появления искры. (Мне так хватило четыре хода надфиля и искра появилась).

Теперь разберем вариант появления искры до максимального развода грузиков. Шторка открывается раньше, чем грузики достигли максимального развода. Необходимо переустановить зажигание именно по этой стороне модулятора. Коленвал не трогаем, он у нас уже установлен в нужном положении метка Р в центре окошка для нужного цилиндра. Откручиваем три винта пластины с датчиком Холла, разводим грузики до максимума и ловим момент искры. Поймали? Отлично. Затягиваем пластину, проверяем искру при максимальном разводе грузиков. Теперь проворачиваем коленвал на полный оборот до появления в окошке метки Р для следующего цилиндра. В этом положении коленвала опять пробуем получить искру. Ее быть не должно. Помечаем этот край модулятора фломастером и подрабатываем надфилем до появления искры. Теперь модулятор у вас доведен и зажигание выставлено под 80-й бензин.

Как выставить зажигание на мотоцикле Урал под 92-й бензин

Если вы используете 92-й, то необходимо зажигание немного подкорректировать, сделать немного раньше. Установите коленвал в положение когда метка Р только-только показалась в окошке, под верхний обрез окна. В этом положении проведите установку зажигания.

Добавлю от себя, что  в этом сезоне, на этом варианте зажигания мой мотоцикл прошел около 8000 километров. Погодные условия были самые разнообразные от +3⁰ ночью до +45⁰ в жару в степях.  Не раз приходилось ездить и под сильными продолжительными ливнями. Не было ни малейшего сбоя в системе зажигания.

Редакция онлайн журнала «Мой автомобиль.Юг»

8.56 средний рейтинг (85% очки) — 72 голосов

Простая схема зажигания с емкостным разрядом (CDI)

обсудите схему простой универсальной схемы зажигания с емкостным разрядом или схему CDI, использующую стандартную катушку зажигания и схему на основе полупроводникового тиристора.

Как работает система зажигания в транспортных средствах

Процесс зажигания в любом транспортном средстве становится сердцем всей системы, так как без этого этапа автомобиль просто не заведется.

Чтобы инициировать процесс, раньше у нас был автоматический выключатель для необходимых действий.

В настоящее время прерыватель контактов заменен на более эффективную и долговечную электронную систему зажигания, называемую системой зажигания конденсаторного разряда.

Основной принцип работы

Базовая работа блока CDI выполняется посредством следующих шагов:

  1. Два входа напряжения подаются на электронную систему CDI, один – высокое напряжение от генератора переменного тока в диапазоне от 100 В до 200 В. В переменного тока, другое — низкое импульсное напряжение от катушки датчика в диапазоне от 10 В до 12 В переменного тока.
  2. Высокое напряжение выпрямляется, и полученный постоянный ток заряжает высоковольтный конденсатор.
  3. Короткий импульс низкого напряжения приводит в действие тринистор, который разряжает или сбрасывает накопленное конденсатором напряжение на первичную обмотку трансформатора зажигания или катушки.
  4. Трансформатор зажигания повышает это напряжение до нескольких киловольт и подает напряжение на свечу зажигания для создания искры, которая в конечном итоге зажигает двигатель внутреннего сгорания.

Описание схемы

Теперь давайте подробно изучим работу схемы CDI со следующими пунктами:

Как следует из названия, система зажигания в транспортных средствах относится к процессу воспламенения топливной смеси для запуска двигателя и приводных механизмов. Это воспламенение осуществляется посредством электрического процесса путем создания электрических дуг высокого напряжения.

Вышеупомянутая электрическая дуга создается за счет прохождения очень высокого напряжения через два потенциально противоположных проводника через закрытый воздушный зазор.

Как мы все знаем, для получения высокого напряжения нам нужен какой-то процесс повышения, как правило, через трансформаторы.

Поскольку в двухколесных транспортных средствах источником напряжения является генератор переменного тока, его мощности может быть недостаточно для выполнения функций.

Следовательно, напряжение необходимо увеличить во много тысяч раз, чтобы достичь желаемого уровня искрения.

Очень популярная катушка зажигания, которую мы все видели в наших автомобилях, специально разработана для вышеуказанного повышения входного напряжения источника.

Однако напряжение от генератора не может быть напрямую подано на катушку зажигания, так как ток источника может быть низким, поэтому мы используем блок CDI или блок емкостного разряда для последовательного сбора и высвобождения мощности генератора, чтобы обеспечить выход компактный и высокий с током.

Конструкция печатной платы

Схема CDI с использованием SCR, нескольких резисторов и диодов конденсатор напряжения.

Входной сигнал блока CDI поступает от двух источников генератора. Один источник имеет низкое напряжение около 12 вольт, в то время как другой вход берется из относительно высокого напряжения генератора переменного тока, генерируя около 100 вольт.

Входное напряжение 100 вольт соответствующим образом выпрямляется диодами и преобразуется в 100 вольт постоянного тока.

Это напряжение мгновенно сохраняется внутри высоковольтного конденсатора. Сигнал низкого напряжения 12 подается на каскад запуска и используется для запуска SCR.

SCR реагирует на однополупериодное выпрямленное напряжение и попеременно включает и выключает конденсаторы.

Теперь, поскольку тиристор встроен в первичную катушку зажигания, высвобождаемая энергия конденсатора принудительно сбрасывается в первичную обмотку катушки.

Действие создает магнитную индукцию внутри катушки, и входной сигнал от CDI, который имеет высокий ток и напряжение, дополнительно усиливается до чрезвычайно высокого уровня во вторичной обмотке катушки.

Генерируемое напряжение на вторичной обмотке катушки может достигать уровня многих десятков тысяч вольт. Этот выход надлежащим образом расположен на двух близко расположенных металлических проводниках внутри свечи зажигания.

Напряжение, имеющее очень высокий потенциал, вызывает дуговой разряд по точкам свечи зажигания, генерируя необходимые искры зажигания для процесса зажигания.

Список деталей для электрической схемы

R4 = 56 Ом,
R5 = 100 Ом,
C4 = 1 мкФ/250 В
SCR = рекомендуется BT151.
Все диоды = 1N4007
Катушка = Катушка зажигания стандартного двухколесного автомобиля

В следующем видеоролике показан основной рабочий процесс описанной выше схемы CDI. Установка была протестирована на столе, поэтому напряжение запуска получено от сети переменного тока 12 В 50 Гц. Поскольку триггер исходит от источника с частотой 50 Гц, можно увидеть искры, образующие дугу с частотой 50 Гц.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

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

В следующем посте описывается простая, но усовершенствованная система зажигания с емкостным разрядом 12 В, которая получает рабочее напряжение от аккумулятора вместо генератора переменного тока для создания искры зажигания.

Поскольку он работает независимо от напряжения генератора, независимо от сигнала катушки датчика, он может работать более эффективно и последовательно, обеспечивая гораздо более плавную езду автомобиля даже на более низких скоростях.

Контактный прерыватель против CDI

Емкостно-разрядный блок розжига, также называемый блоком CDI, является современной альтернативой устаревшим контактным прерывателям, которые были довольно грубыми по своим функциям и надежности.

Современный CDI представляет собой электронную версию прерывателя контактов, в которой используются сложные электронные детали для создания необходимого изгиба на клеммах свечи зажигания.

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

Эти быстрые всплески высоковольтных разрядов попадают в первичную обмотку катушки зажигания, где она соответствующим образом повышается до многих тысяч вольт для получения необходимого дугового разряда, который в конечном итоге действует как воспламеняющая искра на подключенных контактах свечи зажигания.

Я уже обсуждал базовую электронную схему CDI в одном из моих предыдущих постов, хотя схема чрезвычайно универсальна, она зависит и получает свое рабочее напряжение от генератора переменного тока. Поскольку напряжение генератора переменного тока зависит от частоты вращения двигателя, генерируемые напряжения имеют тенденцию изменяться при различных скоростях.

На более высоких скоростях работает нормально, но на более низких оборотах также снижается напряжение генератора, что приводит к неравномерному искрообразованию, заставляющему генератор и двигатель глохнуть.

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

Обсуждаемая здесь схема расширенной схемы зажигания с емкостным разрядом устраняет использование напряжения генератора для работы, вместо этого она использует напряжение аккумуляторной батареи для генерирования необходимых действий.

Принципиальная схема

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

Диоды, SCR и связанные с ними компоненты образуют стандартную схему CDI.

Высокое напряжение около 200 В, которое необходимо подать на вышеуказанную цепь, генерируется обычным понижающим трансформатором, подключенным наоборот.

Вторичная обмотка трансформатора теперь становится первичной и наоборот.

Первичная обмотка низкого напряжения питается сильноточным пульсирующим постоянным током, генерируемым стандартной схемой IC555 через силовой транзистор.

Это пульсирующее напряжение увеличивается до требуемых 200 В и становится рабочим напряжением для подключенной схемы CDI.

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

Эти быстрые всплески сильного тока дополнительно усиливаются катушкой зажигания до многих тысяч вольт и, наконец, подаются на подключенную свечу зажигания для необходимого искрения и инициирования зажигания автомобиля.

Как видно, входное напряжение поступает от источника постоянного тока 12 В, который на самом деле является аккумулятором автомобиля.

Благодаря этому генерируемые искры очень постоянны и не прерываются, обеспечивая транспортному средству постоянную подачу необходимых искр зажигания независимо от ситуации с автомобилем.

Постоянное искрообразование также снижает расход топлива, снижает склонность двигателя к износу и увеличивает общий пробег автомобиля.

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

Синхронизация с частотой вращения колеса

Если вы хотите, чтобы описанная выше схема запускалась генератором, чтобы сгорание было идеально эффективным и синхронизировано с частотой вращения колеса, приведенную выше конструкцию можно изменить следующим образом:

Резистор 1 кОм используется на базе TIP122…… т.к. 100 Ом указано неверно.

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

Как это работает

Как мы знаем, вывод №4 сброса IC 555 требует наличия положительного потенциала для обеспечения нормального функционирования IC 555 как нестабильного, так и моностабильного. Если контакт № 4 не связан с положительной линией, микросхема остается бездействующей и отключенной.

Здесь виден контакт №4 микросхемы, связанный с напряжением генератора. Это напряжение может быть любого уровня от генератора, это не имеет значения, так как оно соответствующим образом стабилизируется резистором 33 кОм и следующим за ним стабилитроном, конденсаторной сетью.

Генератор генерирует положительные и отрицательные импульсы цикла в ответ на каждый оборот колеса автомобиля.

Положительный импульс будет преобразован в положительное питание 12 В на контакте № 4, что вызовет запуск схемы и ее активацию в течение всего цикла длительности положительного импульса сигнала.

В течение этих периодов IC 555 будет срабатывать и запускать SCR несколько раз короткими очередями, в результате чего зажигание срабатывает с более высокой эффективностью и в течение длительного периода времени при угле зажигания и поршне.

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

Окончанная расширенная конструкция CDI с управлением ШИМ

CDI PCB CUPH

Список деталей

Все резисторы 1/4 Вт, если не указано

1K — 1
10K -1
POT 10K -1
777.00.1007 OM — /2 Вт — 1
56 Ом 1/2 Вт — 1
Диоды 1N4007 — 9

Конденсаторы

1UF/25V — 1
0,01UF/50 В Ceramic — 1
105/400V PPC — 1

Semiconductors

IC 555 — 1

MoSfet IRF5403

IC 555 — 1

Mosductors IRF5403

IC 555 — 1

Mosductor 0–12 В/220 В/1 ампер — 1

Катушка зажигания CDI — 1

Видеоклип, показывающий результаты испытаний показанной выше электронной емкостной разрядной цепи

Другая версия электронного зажигания

На следующей диаграмме показана другая версия электронной системы зажигания на основе IC 555, которую я нашел на странице старого журнала:

Здесь левая ступень, включающая IC 555, 4 транзистора и трансформатор X1, образует 12-вольтовую схему. до 500 В повышающий двухтактный инвертор.

Правая боковая секция с использованием SCR BT151 и соответствующей схемы образует ступень зажигания емкостного разряда.

Конструкция работает со старым механизмом с прерывателем контактов для синхронизации зажигания и срабатывания SCR.

Пока контактный стакан остается закрытым, SCR остается отключенным, что позволяет заряжать конденсатор C2 напряжением 500 В постоянного тока с выхода инвертора. Затем, как только прерыватель контактов размыкается, SCR получает триггер затвора через R9, 10, 11, 12 и C4, и он срабатывает, вызывая разряд C2 через первичную обмотку подключенной катушки зажигания, что, в свою очередь, вызывает вторичную разрядку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *